JPH10285187A - Atmスイッチ用の分散形バッファリング・システム - Google Patents

Atmスイッチ用の分散形バッファリング・システム

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JPH10285187A
JPH10285187A JP35966997A JP35966997A JPH10285187A JP H10285187 A JPH10285187 A JP H10285187A JP 35966997 A JP35966997 A JP 35966997A JP 35966997 A JP35966997 A JP 35966997A JP H10285187 A JPH10285187 A JP H10285187A
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Jeffrey Merlin Wills
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 より高い性能のために分散されたバッファリ
ングを有し、より大きな設計のモジュール化を可能とす
るATMスイッチを提供する。 【解決手段】 ATMスイッチは、各々が入力、出力チ
ャネルに接続した複数の入力、出力ポート23,24
と、その間に接続したスイッチ・ブロック25と、バッ
クプレッシャ信号回路とを有する。入力ポートは、入力
ポートが伝送できるよりも早く入力チャネルから到達し
たセルを保持する入力バッファ21を有し、出力ポート
は、出力ポートが伝達できるよりも早くスイッチ・ブロ
ックからセルが到達したときにセルを保持する出力バッ
ファ22を有する。バックプレッシャ信号回路は、混雑
している出力バッファから信号を送り、入力ポートのバ
ッファに伝送を停止させ、出力バッファに予定されるセ
ルを入力ポート・バッファに記憶する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の背景】本発明は、通信ネットワーク、特に、非
同期転送モード(ATM)ネットワークのスイッチに関
する。通信ネットワークでは、データ単位はスイッチを
経由してネットワークの異なったポイント間でルーティ
ングされなければならない。ATMネットワークでは、
混合タイプの情報のトラフィック・ストリームが「帯域
幅オンデマンド」の概念に従って搬送される。データ単
位、すなわちATMセルは各ATMセルの種々の要件に
従って転送される。タイム・クリティカルであるデータ
単位はネットワーク・ルーティングにおいて優先権を与
えられる。情報クリティカルであるデータ単位はセル伝
送損失に抗する優先権を与えられる。ビデオ、音声、コ
ンピュータ・データその他の情報を取り扱うこの能力に
より、将来のネットワーク基準としてATMが広く受け
入れられることになった。
【0002】ATMネットワーク・スイッチは最小限の
遅延、伝送損失で確実に情報をルーティングしなければ
ならないが、ATMネットワークにおける要件が広範囲
にわたって変化する場合にはATMスイッチへの需要が
激しくなる。特に、従来の設計は、バッファをATMス
イッチの各出力ポートに置き、出力ポートが伝達するよ
りも早く出力チャネルへ到達したセルを格納している。
バッファはATMスイッチへの種々の需要に対する作動
上の許容差を生じさせ、セルの伝送損失を回避してい
る。この概念の変形例としては、ATMスイッチのすべ
ての出力ポートによって普通に使用される記憶バッファ
を設置するようになっているものがある。これら種々の
設計は、複雑さ、高コスト、構成変更への障害を含む種
々の欠点を有する。別の欠点としては、出力ポートでの
簡単なバッファリングが出力ポートに利用できるバッフ
ァリング量に制限を与えるということがある。しかしな
がら、出力ポートでの混雑の蓋然性は出力ポートに通じ
る入力ポートの数に直接関係している。入力ポートがよ
り多くATMスイッチへ加えられるにつれて、出力バッ
ファを圧倒することの蓋然性が高まる。すべての出力ポ
ートの共有する共有バッファを持つ設計の場合、性能が
しばしば低下する。充分なデータが或る出力ポートに到
達したならば、共有バッファの大きな領分が出力ポート
に予約されたセルで占有され、他の出力ポートが利用で
きない。これは、特に複数のサーバを有するネットワー
クで問題を生じる可能性がある。
【0003】本発明は、より高い性能のために分散され
たバッファリングを有し、より大きな設計のモジュール
化を可能とするATMスイッチで上記の問題を解決ある
いは実質的に軽減する。
【0004】
【発明の概要】本発明は、複数の入力チャネルから複数
の出力チャネルへATMセルを転送するためのATMス
イッチを提供する。このスイッチは、各々が入力、出力
チャネルのそれぞれに接続した複数の入力、出力ポート
と、入力ポートの各々と出力ポートの各々の間に接続し
たスイッチ・ブロックと、バックプレッシャ信号回路と
を有する。各入力ポートは、入力ポートが伝送できるよ
りも早く入力チャネルから到達したセルを保持する入力
バッファを有し、各出力ポートは、出力ポートが伝達で
きるよりも早くスイッチ・ブロックからセルが到達した
ときにセルを保持する出力バッファを有する。スイッチ
・ブロックはセルを入力ポートから出力ポートへ搬送す
る。バックプレッシャ信号回路は、(混雑中に)出力ポ
ートへセルを送った入力ポートのバッファへ混雑してい
る出力バッファから信号を送り、その入力ポートのバッ
ファに伝送を停止させる。次いで、出力バッファに予定
されているセルを入力ポート・バッファに記憶する。
【0005】添付図面に関連した以下の詳細な説明から
本発明はより一層良く理解できよう。
【0006】
【特別な実施例の詳細な説明】本発明の一実施例による
ATMスイッチの全体的な構成およびその分散形バッフ
ァリング・システムが図1に示してある。各入力チャネ
ルは入力ポート23を介して入力バッファ21と接続し
てあり、各出力チャネルは出力ポート24を介して出力
バッファ22に接続してある。入力バッファ21、出力
バッファ22はスイッチ・ブロック25に接続してあ
り、このスイッチ・ブロックによって、入ATMセルが
入力バッファ21から適正な出力バッファ22(および
出力ポート)へルーティングされる。セルは入力ポート
23の1つを通してATMスイッチへ入る。もしスイッ
チ・ブロック25が混雑していなければ、セルはスイッ
チ・ブロック25を通して1つまたはそれ以上の出力ポ
ート24へ転送される。もし出力ポート24が既にセル
を伝送しているならば、到達セルは出力ポート24を通
して接続した出力チャネルへ直接進む。さもなければ、
セルは、出力ポート24がセルを出力チャネルへ伝送す
る準備を整えるまで出力バッファ22内に保持される。
【0007】複数の入力ポート23からのセルが同じ宛
先出力ポート24に集中してその出力バッファ22を混
雑させ、あふれさせる可能性がある。バックプレッシャ
信号回路(この図には示さない)がこの時点で作動す
る。入力バッファ21がセルを混雑した出力バッファ2
2へ伝送した場合、バックプレッシャ信号回路が停止信
号をその入力バッファ21へ送り、ポート23がセルを
送るのを停止させる。そのポート23の入力チャネルか
ら到達したセルはそのポート23の入力バッファ21内
に記憶される。混雑した出力バッファ22が所定限度よ
り低い程度に空になると、すなわち、バッファ22がも
はや混雑状態でなくなると、バックプレッシャ信号回路
は先に停止させられた入力バッファ21への停止信号を
取り除き、スイッチ・ブロック25への伝送を再開させ
る。
【0008】この分散形バッファリング・システムの場
合、入力バッファ21は混雑した出力バッファ22と一
緒に協働して共有出力ポート24に予定されたセルを記
憶することができる。これにより、各出力ポート24に
利用できるバッファリング量が混雑の原因である入力ポ
ート22の数と共に増大する。本発明によるATMスイ
ッチの或る特別な実施例の詳細が図2に示してある。入
力ポート23および出力ポート24はライン・インター
フェイス・モジュール20に統合される。各ライン・イ
ンターフェイス・モジュールはいくつかの入力、出力チ
ャネルに接続している。時分割多重化バスもスイッチ・
ブロック25について使用できるので、複数の切換え要
素を有するスイッチ構造10は以下に説明するATMス
イッチに対して非常に適したものであると考えられる。
【0009】ATMネットワークを通って移動するAT
Mセルは、ライン・インターフェイス・モジュール20
を通って入り、スイッチ構造10と通してルーティング
され、別のモジュール20を通ってネットワークへ出
る。スイッチは、また、コントローラ装置16を有し、
このコントローラ装置は制御バス15を通してモジュー
ル20およびスイッチ構造10と連絡している。コント
ローラ装置16はライン・インターフェイス・モジュー
ル20およびスイッチ構造10を配列し、モニタする。
コントローラ装置16は、呼び出しセットアップ、メイ
ンテナンスおよびティアダウンを含むあらゆる呼び出し
アクセス制御機能を提供し、ライン・インターフェイス
・モジュール20によって判断された情報を処理してネ
ットワーク管理のためのコネクション、リンク統計値を
維持する。稼働中、通信セルおよび管理セルがコントロ
ーラ装置16へ、そして、そこから伝送される。これら
のセルは、コントローラ装置16が受信する前に、スイ
ッチ構造19を通って出力モジュール20へ行く。通信
セル、管理セルは出力モジュール20から取り出され、
制御バス15を通してコントローラ装置16に送られ
る。コントローラ装置16は、バス15を通して入力モ
ジュール20に送ることによって、通信セル、管理セル
をネットワークへ伝送する。セルはスイッチ構造10を
通して出力モジュール20へルーティングされ、ネット
ワークへ伝送される。
【0010】コントローラ装置16のためのこのような
制御情報を、まずコントローラ装置16に到達する前、
あるいは、コントローラ装置16の生成した情報がスイ
ッチを出る前にスイッチ構造10に通すことによって、
スイッチ・アーキテクチャがより多い数のポートまで拡
張されたときに、複数のコントローラ装置16が、各
々、一定数のライン・インターフェイス・モジュール2
0をモニタすることができ、呼び出し制御・ネットワー
ク管理メッセージが中央処理装置を通される。制御・ネ
ットワーク管理デザインのこのモジュール化により、A
TMスイッチの拡張が容易となる。制御・管理処理キャ
パシティ、すなわち、制御装置16は、より大きい切換
えキャパシティ、すなわち、ライン・インターフェイス
・モジュール20と共に追加される。
【0011】ライン・インターフェイス・モジュール2
0は、物理層リンク・ターミネイション、スイッチ構造
10で使用するためのルーティング・タグへのATMセ
ル・ヘッダ情報の翻訳、トラフィック整理、セル・レー
ト・デカップリング(未割当てセルの挿入、削除を含
む)を含むすべてのバイライン、バイコネクション機能
をサポートする。各モジュール20は、また、セル伝送
損失、タグ付け済みのセル、通過セルおよび各コネクシ
ョンに対してドロップされたセルの数も判断する。一
方、モジュール20から1つまたはそれ以上のモジュー
ル20へ送られたセルをルーティングするスイッチ構造
10は、バックプレッシャ(後述する)が付与されるセ
ル数の判断およびセル伝送損失量によって混雑時のキュ
ーレベル統計値を維持する。
【0012】各ライン・インターフェイス・モジュール
20はATMスイッチの4つの入力ポート23と4つの
出力ポート24を形成し、各入力バッファ21はATM
セルを受け取る通信回線に接続してある。出力ポート2
4の各出力バッファ22はセルを伝送する通信回線に接
続してある。ATMスイッチの大量のバッファリング・
キャパシティは入力モジュール、出力モジュールとして
作動するライン・インターフェイス・モジュール20の
間に分散され、若干量のバッファリングはスイッチ構造
10に分配される。図1に示すように、各入力バッファ
21は7000個のセルに対するキャパシティを有し、
各出力バッファ22はここに記載した特別なATMスイ
ッチについて2000個のセルを保持するキャパシティ
を有する。バッファリングは時間クリティカル・データ
を避けながらバースト性トラフィックに対するセル伝送
損失を最小化する。スイッチは、セル優先レベルという
よりもむしろ予接続基準に基づいてセルをドロップす
る。ATMスイッチの他のユーザというよりもむしろ混
雑原因データのセンダにペナルティが科せられる。
【0013】入力、出力バッファよりもかなり小さいけ
れども、スイッチ構造10のバッファリングにより、同
じ出力ポートについてセル間に競争がある場合、スイッ
チ構造10を通してセルを移動させ続けることができ
る。モジュール20におけるバッファリングは、同じ宛
先(ポート)に向けられた種々のコネクションからのセ
ルのバーストによって生じた混雑がある場合に作動す
る。スイッチ構造10が図3に詳細に示してある。スイ
ッチ構造10は4×4スイッチ・ルーティング要素11
を有する16ポート・バッファードBenes相互接続ネッ
トワークである。すなわち、各スイッチ・ルーティング
要素11は4つの入力ポートと4つの出力ポートとを有
する。図3に示すように、最左方縦列の要素11は、各
々、1つのライン・インターフェイス・モジュール20
の1つの出力ポートに接続している。これらの要素11
の各々の4つの出力ポートは中間縦列の要素11の入力
ポートに接続してある。中間縦列の要素11の出力ポー
トは最右方縦列のスイッチ・ルーティング要素11の入
力ポートに接続している。これらの要素の出力ポートは
ライン・インターフェイス・モジュール20の出力ポー
トに接続している。
【0014】1つの要素11はその入力ポートの1つか
らの各個々のATMセルをそのセルのルーティング・タ
グ内のビット数に応じて適正な出力ポートへルーティン
グする。制御バス15に直結する構造制御バス17が、
コントローラ装置16が要素11をプログラムし、それ
の状況を読み出すのを可能としている。構造ベース・ク
ロック(FBCLK)信号が、スイッチ構造10を通じ
ての要素11から要素11への転送のためにセルが要素
11の作用を受けるレートを設定する。各スイッチ・ル
ーティング要素11(全4×4無閉塞要素)の構成要素
が図4に示してある。各要素11は4つの同期バッファ
12を有し、各同期バッファはライン・インターフェイ
ス・モジュール20または別のスイッチ・ルーティング
要素11の出力ポートへ接続してある。同期バッファ1
2はスイッチ・バス13に接続しており、このスイッチ
・バスは4つの出力選択ブロック18に接続している。
各出力選択ブロック18は32個のセルを保持すること
ができ、同期バッファは2個のセルを保持することがで
きる。それ故、各スイッチ・ルーティング要素11は一
度に136個のセルまで保持することができる。混雑問
題を取り扱うために、スイッチ・ルーティング要素14
はバックプレッシャ制御ブロック14を有し、このバッ
クプレッシャ制御ブロックは出力選択ブロック18の各
々からバックプレッシャ信号を受信し、これを同期バッ
ファ12の各々に送ることができる。これについては以
下に説明する。制御インターフェイス・ブロック19は
制御構造バス17に接続した制御ポートを通して要素1
1のための制御、通信機能を取り扱う。
【0015】セルは、要素11へ伝送されるレートで同
期バッファ12にクロックされる。4つの同期バッファ
12からのセルはスイッチ・バス13を通して多重化さ
れる。出力選択ブロック18は各セルについてのルーテ
ィング・タグを読み取り、セルをそれぞれの出力ポート
へルーティングする。各出力選択ブロック18は、セル
・ヘッダにあるマルチキャスト・ルーティング・フィー
ルド(「M」フィールド)かユニキャスト・ルーティン
グ・フィールド(「S」フィールド)のいずれかを読み
出す。スイッチ・ルーティング要素のルーティング・タ
グ・フィールドへのマッピングが図5に示してある。ス
イッチ構造10におけるスイッチ・ルーティング要素1
1の第1ステージは、すべて、Sフィールドを読み出す
ようにプログラムされている。これらのスイッチ・ルー
ティング要素11は、それらを通過するセルがすべて異
なったソースから来るときには同じルーティング・タグ
・フィールドを使用し得る。さらに、Sフィールドの値
は、唯一、セルがどの第2ステージ・スイッチ・ルーテ
ィング要素11に行くことになるかを決定する。セル
は、次の表に記載するように切換え要素出力にルーティ
ングされる。
【0016】 ───────────────────────Sフィールド値 出力ポート 0 0 1 1 2 23 3 Sフィールドの値「1」を持つセルは第1ステージのス
イッチ・ルーティング要素11によってポート1へルー
ティングされる。このセルはどのスイッチ・ルーティン
グ要素がこの方向でセルをルーティングしたかには無関
係にスイッチ・ルーティング要素「21」へ移動する。
【0017】第2ステージのスイッチ・ルーティング要
素11も同じフィールドを使用する。しかしながら、こ
れらのスイッチ・ルーティング要素11は第3ステージ
の複数のスイッチ・ルーティング要素11へセルをルー
ティングし、ルーティング・タグ内のM(すなわちマル
チキャスト)フィールド、すなわち、図4に示すルーテ
ィング・タグのフィールドM1を読み出すようにこれら
のスイッチ・ルーティング要素をプログラムすることが
できなければならない。Mフィールドにおいて、その各
個々のビットにおける「1」の値は、出力選択ブロック
18に対して、その出力ポートにセルが予定されている
ことを示す。このマッピングを以下に示す。 こうして、M1フィールドのビット・パターン「101
1」を持つセルがスイッチ構造10の第2ステージのス
イッチ・ルーティング要素11に到達したならば、ポー
ト「0」、「1」、「3」についての出力選択ブロック
18が切換えバスからのセルを出力選択ブロック18内
のバッファへコピーする。セルのコピーは、最終的に、
出力ポート「0」、「1」、「3」を通して、スイッチ
構造10の第3ステージおよび最終ステージのスイッチ
・ルーティング要素「30」、「31」、「33」へ伝
送される。
【0018】スイッチ構造10の第3ステージのスイッ
チ・ルーティング要素11はスイッチ構造10それ自体
の出力部へ直接セルをルーティングする。マルチキャス
ティング能力のために、これらのスイッチ・ルーティン
グ要素11はセル・ヘッダのルーティング・タグ内の
「M」(マルチキャスト)フィールドを使用するように
プログラムされている。さらに、セルを出力ポートの任
意の組合せにルーティングすることができることが望ま
しい。最終ステージのスイッチ・ルーティング要素11
の各々がスイッチ構造出力ポートの4つにのみ接続され
ているので、第3ステージのスイッチ・ルーティング要
素11の各々はルーティング・ステージで個別の「M」
フィールドを持たなければならない。したがって、スイ
ッチ・ルーティング要素「30」、「31」、「3
2」、「33」は、それぞれ、フィールド「M2」、
「M3」、「M4」、「M5」を読み出すようにプログ
ラムされる。これらのフィールドの動作は「M1」フィ
ールドとまったく同じである。
【0019】図6A、6B図は、それぞれ、例示したル
ーティング・タグに対してユニキャスト・コネクショ
ン、マルチキャスト・コネクションを行うためのスイッ
チ構造10を通るルーティング経路を示している。種々
のステージのスイッチ・ルーティング要素11間の実線
はセルのルーティングを示している。セルの宛先バッフ
ァがあふれていてもはやセルを格納できない場合にはセ
ルが伝送で失われる。これを抑えるために、ATMスイ
ッチのバッファはバックプレッシャ信号回路を介して協
働する。バックプレッシャ信号、すなわち、あふれ信号
は、混雑状態になった、すなわち、所定限度を超えて充
満した任意のソース、すなわち、ライン・インターフェ
イス・モジュール20あるいはスイッチ・ルーティング
要素11のいずれかに宛先バッファによって与えられ
る。
【0020】図7は、入力チャネルからスイッチ構造1
0の3つのステージのスイッチ・ルーティング要素11
を通しての入力バッファ23へ、そして、出力チャネル
に接続した出力バッファ24への入セルの経路を示して
いる。セル・データ経路は実線で示してある。ATMス
イッチを通してセルを転送するためのデータ・コネクシ
ョンに並列に、あふれ信号をセル・ソースへ送り戻す各
バッファ用のバックプレッシャ信号コネクションが設け
てある。各出力バッファ24はスイッチ構造10の第3
ステージの4つの接続したスイッチ・ルーティング要素
11へあふれ信号を発行し得る。第3ステージの要素1
1の各々は、第2ステージの4つの接続したスイッチ・
ルーティング要素11へあふれ信号を発行することがで
き、各第2ステージの要素11は第1ステージの4つの
接続したスイッチ・ルーティング要素11へあふれ信号
を発行することができる。各第1ステージの要素11は
4つの接続した入力ポート23の出力バッファ23へあ
ふれ信号を発行することができる。あふれ信号は混雑し
ている宛先バッファによってセルを送った特定のソース
へ送り返される。あふれ信号はソースの伝送キャパシテ
ィを停止させ、宛先バッファがその混雑セルを伝送し終
わったときに伝送が再開され、使用禁止のソースの伝送
キャパシティを使用可能とする。
【0021】スイッチ構造10のスイッチ・ルーティン
グ要素11において、出力選択ブロック18は、そのバ
ッファが限界を超えてあふれている場合には、あふれ信
号をバックプレッシャ制御ブロック14へ送る。バック
プレッシャ信号を受け取ると、バックプレッシャ制御ブ
ロック14は混雑した出力選択ブロック18へセルを送
ろうとしている1つ(またはそれ以上)の同期バッファ
12へ信号をルーティングする。セルはこの同期バッフ
ァ12から読み出されず、入力ポートが選ばれる次の機
会まで同期バッファ12内のセルはそこに留まる。出力
選択ブロック18のバッファの状況がふたたびチェック
される。このプロセスは、バッファがセルのための余裕
を持つまで繰り返される。ここで、バックプレッシャ信
号回路がスイッチ構造10を介して出力ポート24のバ
ッファ22を入力ポート23のバッファ21につなげて
いるが、バッファ22、24を直結するバックプレッシ
ャ信号回路を設けてもよいことは了解されたい。これ
は、バッファ22、24間のスイッチ・ブロック25が
バッファリング能力をまったく持っていない場合、たと
えば、時分割多重化バスである場合にも当てはまる。も
ちろん、入力バッファ22と出力バッファ24の間での
セルの移動時の時間遅延を、通常のレートより低い限界
を設定することによってバックプレッシャ信号回路で考
慮する。
【0022】たいていの用途において、同じ出力ポート
への途中で複数のコネクションの瞬間帯域幅が出力ライ
ン・レートを超えた場合、ライン・インターフェイス・
モジュール20の出力バッファ22がいっぱいになり始
めるという点で、ATMスイッチは効果的に出力待ちさ
せられる。バッファ22がいっぱいなると、バックプレ
ッシャ信号がスイッチ構造10の先行のスイッチ・ルー
ティング要素11へ送られる。スイッチ・ルーティング
要素11は、それらのバッファがいっぱいの場合には、
バックプレッシャ信号をソースに戻す。最後に、モジュ
ール20の入力バッファ21がバックプレッシャ信号を
受け取り、いっぱいになり始める。バッファ21、22
の現行のサイズでは、スイッチは5ミリ秒(622Mb
psで)までのデータのバーストを取り扱うことができ
る。これは、ファイル・サーバとクライアントの間、あ
るいは、分散形演算環境でのノード間でデータ・トラフ
ィックを搬送する際に非常に有用である。
【0023】本発明の好ましい実施例を完全に説明した
が、種々の代替物、変更物、均等物も使用し得る。ここ
で、本発明が上述した実施例に適切な修正を施すことに
よっても同等に適用できることは明らかであろう。した
がって、上記の説明は添付の特許請求の範囲で定義され
る発明の範囲を限定するものとして考えてはならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるATMスイッチの分散形バッファ
リングを示す図である。
【図2】本発明の一実施例によるATMスイッチの全体
的な構成のブロック図である。
【図3】図2のATMスイッチのスイッチ構造のブロッ
ク図である。
【図4】図3のスイッチ構造のスイッチ・ルーティング
要素の構成要素のブロック図である。
【図5】図3のスイッチ構造におけるスイッチ・ルーテ
ィング要素へのルーティング・タグ・フィールドのマッ
ピングを示す図である。
【図6】図6Aは、ルーティング・タグ・フィールドに
おける例示値についてのスイッチ構造におけるユニキャ
スト・コネクションのセル経路を示す図であり、図6B
は、ルーティング・タグ・フィールドにおける例示値に
ついてのスイッチ構造におけるマルチキャスト・コネク
ションのセル経路を示す図である。
【図7】図5のスイッチ・ルーティング要素のバックプ
レッシャ信号回路の図である。
【符号の説明】
10・・・スイッチ構造 11・・・スイッチ・ルーティング要素 12・・・同期バッファ 13・・・スイッチ・バス 14・・・スイッチ・ルーティング要素 15・・・制御バス 16・・・コントローラ装置 18・・・出力選択ブロック 19・・・スイッチ構造 20・・・ライン・インターフェイス・モジュール 21・・・入力バッファ 22・・・出力バッファ 23・・・入力ポート 24・・・出力ポート

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の入力チャネルから複数の出力チャ
    ネルへセルを転送するためのATMスイッチであって、
    各々が前記入力チャネルの1つに接続してあり、この入
    力チャネルからセルを受け取る複数の入力ポートであ
    り、前記入力ポートが伝送するよりも早く前記セルが前
    記入力チャネルから到達したときにセルを保持する入力
    バッファを有する複数の入力ポートと、各々が前記出力
    チャネルの1つに接続してあり、この出力チャネルへセ
    ルを伝送する複数の出力ポートであり、前記出力ポート
    が伝送するよりも早く前記入力ポートから前記セルが到
    達したときにセルを保持する出力バッファを有する複数
    の出力ポートと、前記入力ポートの各々と前記出力ポー
    トの各々との間に接続してあり、前記入力ポートから前
    記出力ポートへセルを搬送するスイッチ・ブロックと、
    各出力ポートの各出力バッファと各入力ポートの各入力
    バッファの間に接続してあるバックプレッシャ信号回路
    であり、前記出力バッファへセルを伝送したばかりの入
    力ポートへ混雑した出力バッファから信号を送り、前記
    入力ポート・バッファの伝送を停止させ、前記出力バッ
    ファに予定されたセルを前記入力ポート・バッファに格
    納するようにしたバックプレッシャ信号回路とを包含す
    ることを特徴とするATMスイッチ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のATMスイッチにおい
    て、前記バックプレッシャ信号回路が前記スイッチ・ブ
    ロックを通じて各出力バッファ、各入力バッファに接続
    してあることを特徴とするATMスイッチ。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のATMスイッチにおい
    て、前記スイッチ・ブロックが時分割多重化バスを包含
    することを特徴とするATMスイッチ。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のATMスイッチにおい
    て、前記スイッチ・ブロックが多段相互接続ネットワー
    クを包含することを特徴とするATMスイッチ。
  5. 【請求項5】 請求項4記載のATMスイッチにおい
    て、前記多段相互接続ネットワークがスイッチ構造を包
    含することを特徴とするATMスイッチ。
  6. 【請求項6】 請求項7記載のATMスイッチにおい
    て、前記スイッチ構造が複数のバッファを有し、前記入
    力、出力バッファが少なくとも大きさの順序で前記スイ
    ッチ構造のバッファのキャパシティを超えるキャパシテ
    ィを有することを特徴とするATMスイッチ。
  7. 【請求項7】 請求項1記載のATMスイッチにおい
    て、各入力バッファが出力バッファのキャパシティの2
    倍よりも大きいキャパシティを有することを特徴とする
    ATMスイッチ。
  8. 【請求項8】 請求項7記載のATMスイッチにおい
    て、各入力バッファが約7000個のセルのキャパシテ
    ィを有することを特徴とするATMスイッチ。
  9. 【請求項9】 請求項8記載のATMスイッチにおい
    て、各出力バッファが約2000個のセルのキャパシテ
    ィを有することを特徴とするATMスイッチ。
JP35966997A 1996-12-30 1997-12-26 Atmスイッチ用の分散形バッファリング・システム Abandoned JPH10285187A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004503131A (ja) * 2000-06-30 2004-01-29 マルコーニ コミュニケーションズ,インコーポレイテッド 1つの送信先から複数の送信元への非同期バックプレッシャの同期化

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6188690B1 (en) * 1996-12-12 2001-02-13 Pmc-Sierra, Inc. Method and apparatus for high speed, scalable communication system
SE510170C2 (sv) * 1997-05-16 1999-04-26 Ericsson Telefon Ab L M Metod och anordning för styrning av datapaketflöde medelst baktrycksmeddelande
US6295281B1 (en) * 1997-05-16 2001-09-25 3Com Corporation Symmetric flow control for ethernet full duplex buffered repeater
US6285679B1 (en) * 1997-08-22 2001-09-04 Avici Systems, Inc. Methods and apparatus for event-driven routing
US6118761A (en) * 1997-12-18 2000-09-12 Advanced Micro Devices, Inc. Apparatus and method for generating rate control frames in a workgroup switch based on traffic contribution from a network switch port
US6115356A (en) * 1997-12-18 2000-09-05 Advanced Micro Devices, Inc. Apparatus and method for generating flow control frames in a workgroup switch based on traffic contribution from a network switch port
US6865154B1 (en) 1998-01-12 2005-03-08 Enterasys Networks, Inc. Method and apparatus for providing bandwidth and delay guarantees in combined input-output buffered crossbar switches that implement work-conserving arbitration algorithms
US6563837B2 (en) * 1998-02-10 2003-05-13 Enterasys Networks, Inc. Method and apparatus for providing work-conserving properties in a non-blocking switch with limited speedup independent of switch size
US6246690B1 (en) * 1998-03-19 2001-06-12 3Com Corporation Method and device for controlling data flow in a computer data network
JP3141850B2 (ja) * 1998-07-10 2001-03-07 日本電気株式会社 時分割スイッチング装置および時分割スイッチング方法、並びに記録媒体
US6614757B1 (en) * 1998-11-23 2003-09-02 3Com Corporation Method of local flow control in an asynchronous transfer mode network utilizing PNNI routing protocol
US6760332B1 (en) * 1999-06-03 2004-07-06 Fujitsu Network Communications, Inc. ATM multicasting system and method
US6697330B1 (en) * 1999-11-26 2004-02-24 Hewlett-Packard Development Company L.P. Method and system for output flow control in network multiplexers
US6781984B1 (en) * 2000-08-30 2004-08-24 Ciena Corporation Techniques and architectures for implementing a data skew equalizer for data alignment in a distributed system
JP2002111716A (ja) * 2000-10-04 2002-04-12 Nec Corp パケットスイッチ及びそれに用いるマルチキャスト制御方式
US7417986B1 (en) * 2001-09-04 2008-08-26 Cisco Technology, Inc. Shared buffer switch interface
US7139293B1 (en) * 2001-10-23 2006-11-21 Redbacks Network Inc. Method and apparatus for changing the data rate of a data signal
CA2365688A1 (en) * 2001-12-19 2003-06-19 Alcatel Canada Inc. System and method for providing gaps at ingress to a network element
ATE389997T1 (de) * 2002-12-16 2008-04-15 Alcatel Lucent Mehrkanaliges netzknoten und verfahren zur vermittlung/leitweglenkung den daten
US20040120335A1 (en) * 2002-12-23 2004-06-24 Alcatel Canada Inc. Efficient per-queue backpressure signaling
US7633861B2 (en) * 2003-04-25 2009-12-15 Alcatel-Lucent Usa Inc. Fabric access integrated circuit configured to bound cell reorder depth
US7355975B2 (en) * 2004-04-30 2008-04-08 International Business Machines Corporation Method and apparatus for group communication with end-to-end reliability
JP2006115315A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 Fujitsu Ltd データ転送方法及びデータ転送装置
US8045454B2 (en) * 2005-09-12 2011-10-25 Cisco Technology, Inc. Multimedia data flow dropping
US20070140232A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 Carson Mark B Self-steering Clos switch
TWI308838B (en) * 2006-03-06 2009-04-11 Sunplus Technology Co Ltd Method for outputting digital video broadcast data and digital video broadcast receiving box

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU87975A1 (de) * 1991-03-14 1992-04-15 Siemens Ag Zweistufige,zumindest gedoppelte atm-umkehr-koppelanordnung mit(2nx2n)-koppelvielfachen
EP0504537A1 (en) * 1991-03-22 1992-09-23 International Business Machines Corporation Method and apparatus for the testing and evaluation of geographically distributed telecommunication networks
US5361255A (en) * 1991-04-29 1994-11-01 Dsc Communications Corporation Method and apparatus for a high speed asynchronous transfer mode switch
US5367520A (en) * 1992-11-25 1994-11-22 Bell Communcations Research, Inc. Method and system for routing cells in an ATM switch
MX9306994A (es) * 1992-12-15 1994-06-30 Ericsson Telefon Ab L M Sistema de control de flujo para interruptores de paquete.
US5321691A (en) * 1993-01-11 1994-06-14 At&T Bell Laboratories Asynchronous transfer mode (ATM) switch fabric
FR2703545B1 (fr) * 1993-03-31 1995-05-12 Alcatel Nv NÓoeud de commutation asynchrone distribuant dynamiquement des cellules vers des sorties constituant un groupe dit irrégulier .
AU675302B2 (en) * 1993-05-20 1997-01-30 Nec Corporation Output-buffer switch for asynchronous transfer mode
US5457687A (en) * 1993-09-02 1995-10-10 Network Equipment Technologies, Inc. Method and apparatus for backward explicit congestion notification (BECN) in an ATM network
JPH07202901A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Mitsubishi Electric Corp Atmスイッチ
US5583861A (en) * 1994-04-28 1996-12-10 Integrated Telecom Technology ATM switching element and method having independently accessible cell memories
JP2655481B2 (ja) * 1994-04-28 1997-09-17 日本電気株式会社 出力バッファ型atmスイッチにおける優先制御方法
US5436886A (en) * 1994-07-14 1995-07-25 Northern Telecom Limited ATM switch in dual switch plane operation
US5583868A (en) * 1994-07-25 1996-12-10 Microsoft Corporation Method and system for combining data from multiple servers into a single continuous data stream using a switch
EP0705006B1 (en) * 1994-09-28 1999-09-01 Siemens Aktiengesellschaft ATM communication system for statistical multiplexing of cells
EP0719065A1 (en) * 1994-12-20 1996-06-26 International Business Machines Corporation Multipurpose packet switching node for a data communication network
US5544160A (en) * 1994-12-30 1996-08-06 At&T Corp. Terabit per second packet switch
US5650993A (en) * 1995-03-20 1997-07-22 Bell Communications Research, Inc. Drop from front of buffer policy in feedback networks
US5633870A (en) * 1995-07-07 1997-05-27 Sun Microsystems, Inc. Method and apparatus for controlling data flow through an ATM interface

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004503131A (ja) * 2000-06-30 2004-01-29 マルコーニ コミュニケーションズ,インコーポレイテッド 1つの送信先から複数の送信元への非同期バックプレッシャの同期化

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FR2758035A1 (fr) 1998-07-03
KR19980064825A (ko) 1998-10-07
CA2224606C (en) 2003-02-25
US6052376A (en) 2000-04-18
DE19757965A1 (de) 1998-07-09
CA2224606A1 (en) 1998-06-30

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