JPH10303928A - Atmネットワークにおける交換装置、トラフィック管理デバイスおよび交換方法 - Google Patents

Atmネットワークにおける交換装置、トラフィック管理デバイスおよび交換方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ATM交換装置におけるセグメント化および
再組立て(SAR)デバイスに対するインタフェースを
提供する。 【解決手段】 ATMネットワーク内で使用するための
交換装置であって、ATMセルを交換するためのスイッ
チ体8、ATMセルからパケットを再組立てするための
セグメント化および再組立て(SAR)デバイス12お
よび複数のトラフィック管理(TM)デバイス241
24N が含まれる。各TMデバイス24は、交換装置に
付随するポートに送信されたATMセルを受信するよう
に第1のデータ送達経路10によりスイッチ体に接続さ
れ、第2のデータ送達経路26によりSARデバイス1
2に直接接続される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非同期転送モード
(ATM)交換装置内でのセグメント化−および−再組
立て(SAR:segmentation−and−r
eassembly)デバイスに対するインターフェイ
シングに関する。
【0002】
【従来の技術】添付図面の図1は、ATM通信ネットワ
ーク内で使用するための従来の交換装置の各部分を示
す。図1の装置は、複数N−1の物理レイヤデバイス2
1 ,22…2N-1 および対応する複数N−1のトラフィ
ック管理デバイス41 ,42 …4 N-1 を含んでなる。各
々のトラフィック管理デバイス4i は、双方向データ送
達経路6i によってその対応する物理レイヤデバイス2
i に接続されている。
【0003】図1の装置はまた、例えばN×Nのクロス
−コネクト交換ユニットであるスイッチ体8をも含んで
いる。実際にスイッチ体8は、N個の入力ポートとN個
の出力ポートを有する。各々のトラフィック管理デバイ
ス4i は、双方向データ送達経路10i によって、1つ
の入力ポートおよび1つの出力ポートからなる1つのポ
ート対に接続される。したがって、簡略化のために、図
1にはポート対のみが示されている。
【0004】図1の装置はまた、双方向データ送達経路
10N によりスイッチ体8のポート対Nに接続されてい
るセグメント化−および−再組立て(SAR)デバイス
12も含んでいる。このSARデバイス12はという
と、付随するメモリ14に接続されている。最後に、装
置1は、トラフィック管理デバイス41 〜4N-1 の各々
とメモリが14とに接続されたホストプロセッサ(また
はスイッチ制御装置)16を含む。
【0005】図1の装置の使用において、物理レイヤデ
バイス21 〜2N-1 は、装置1に対し、物理レイヤ伝送
ラインに接続されている複数の双方向ポート(ユーザー
ネットワークインタフェースまたはUNIポート)を提
供する。これらの物理レイヤ伝送ラインは、例えば、同
期デジタルハイアラーキ(SDH)または同期光通信網
(SONET)伝送ライン(ITU−T規格G.70
9)、プレシオクロナスデジタルハイアラーキ(PD
H)伝送ライン(ITU−T G.703規格)、また
はファイバ分布データインタフェース(FDDI)伝送
ライン(ATMフォーラムにより規定された4b/5b
規格)であってよい。ATMネットワーク内では、これ
らの伝送ラインは、関係する伝送ラインを提供するのに
用いられる特定の物理媒体に応じたフォーマットをもつ
ビットストリーム形式でATMセルを伝送する。データ
受信方向(セルが交換装置内に受入れられる方向)にお
いて、物理レイヤデバイス21 〜2N-1 は、装置のUN
Iポートで受信されたビットストリームを、それぞれの
データ送達経路61 〜6N-1 を介してトラフィック管理
デバイス41 〜4N-1 に送達されるATMセルのストリ
ームへと変換する。
【0006】トラフィック管理デバイス41 〜4
N-1 は、スイッチ体8へのATMセルの送信を制御す
る。スイッチ体8は、その入力ポートのうちの選択され
たものから、その出力ポートのうちの選択されたものへ
のデータ輸送を可能にするのに各々役立つ最高N本の同
時データ転送経路を提供することができる。トラフィッ
ク管理デバイスは、ATMセルを同期的にイクスチェン
ジ(交換)するためにこれらのデータ転送経路を使用す
る。イクスチェンジプロセスの全体的な制御は、通常、
トラフィックフロー条件を監視し、装置の中を通る異な
るセルフローの間での交換資源の公平な割当てを提供す
る目的で、連続するタイムスロット内のデータ転送経路
を選択するホストプロセッサ16によって実行される。
【0007】トラフィック管理デバイス4は、スイッチ
体により提供されるデータ転送経路の1つを通してAT
Mセルを受信した後、そのセルをデータ送達経路6を介
してその対応する物理レイヤデバイスに転送する。各物
理レイヤデバイス2は、それが受信したATMセルのス
トリームを、当該物理レイヤデバイスのUNIポートに
接続されたATM伝送ライン上の伝送に適したビットス
トリームへと変換する。
【0008】図1の装置が使用されるATMネットワー
クでは、伝送されるATMセルトラフィックの全てとは
いわないまでも大部分が、音声信号、ビデオ信号、ファ
イル等のいずれを表すにせよ、ユーザデータである。し
かしながら、ネットワークにより伝送されるトラフィッ
クの中には、不可避的に、シグナリングメッセージとい
ったような制御情報を含んでいるものもある。このよう
なシグナリングメッセージは、例えば呼出を設定するた
めに必要とされる。さらに、いわゆる「ホスト間通信メ
ッセージ」を用いて、ATMネットワーク(図1に示さ
れているホストプロセッサ16を含む)の異なるノード
においてホストプロセッサが互いにやりとりすることが
必要とされることもある。
【0009】シグナリングメッセージおよびホスト間通
信メッセージは、普通のデータトラフィックと全く同じ
ようにATMセルの形でATMネットワーク内を転送さ
れる。ただし、このようなメッセージを構成するセル
は、通常各セルのヘッダ内に含まれている仮想パス識別
子(VPI)および仮想チャネル識別子(VCI)情報
によって、データを表すセルとは、ある意味で区別され
る。シグナリングメッセージおよびホスト間通信メッセ
ージは一般に、単一のATMセルのペイロード内に収ま
るには長過ぎる。したがって、このような各メッセージ
の発信元において、該メッセージは複数のATMセルに
変換され、これらのセルは次にネットワーク内に連続的
に送り込まれる。このプロセスは、セグメント化と呼ば
れる。メッセージの着信先にて、そして場合によっては
当該メッセージに対しアクセスすることが望まれるAT
Mネットワークの任意の中間ノードにて、そのメッセー
ジを構成するATMセルは、再組立てと呼ばれるプロセ
スの中で組合わされてもとのメッセージを再生する。図
1に示されている交換装置においては、これらのセグメ
ント化および再組立てプロセスは、従来スイッチ体8の
独自の専用ポート対(図1内のポートN)を備えるセグ
メント化および再組立て(SAR:segmentat
ion−and−reassembly)デバイス12
によって実施される。したがって、それがシグナリング
メッセージまたはホスト間通信メッセージに属すること
をそのVPI/VCIフィールドにて表示しているAT
Mセルが、トラフィック管理デバイス4の1つ(「ソー
ス」トラフィック管理デバイス)によって受信されたと
いう情報をホストコンピュータ16が受けたときに、ホ
ストプロセッサ16は、ソーストラフィック管理デバイ
スが接続されているスイッチ体8の入力ポート(例え
ば、トラフィック管理デバイス41 の場合の入力ポート
1)から、スイッチ体8の出力ポートNまでデータ転送
経路を形成させ、かくして当該セルはソーストラフィッ
ク管理デバイスからSARデバイス12まで送信され得
るようになる。このときSARデバイス12は、メモリ
14を用いて、このセルを、同じメッセージに属するそ
の他のセルと組合わせ、ひとたびそのメッセージについ
ての再組立てプロセスが完了すると、ホストプロセッサ
16によりメッセージを読み取ることが可能となる。
【0010】ホストプロセッサ16がシグナリングメッ
セージまたはホスト間通信メッセージの発信元である場
合、これはそのメッセージをメモリ14に送信し、SA
Rデバイス12は次にメッセージをセグメント化して、
複数のATMセルを生成する。これらのセルは次に、メ
ッセージの着信先に到達するようセルがそれを通ってル
ーティングされなくてはならない伝送ラインに、その対
応する物理レイヤデバイスが接続されているトラフィッ
ク管理デバイスであるようなトラフィック管理デバイス
のうちの1つ(「デスティネーション」トラフィック管
理デバイス)に連続的に転送される。ホストプロセッサ
16の制御のもとで、スイッチ体8の入力ポートNから
デスティネーション(宛先)トラフィック管理デバイス
が接続されているスイッチ体の出力ポートまで、メッセ
ージの連続する各セルについて、1つのデータ転送経路
が提供される。このデスティネーショントラフィック管
理デバイス4に到達した後、セルは次にデータ送達経路
6を介して対応する物理レイヤデバイス2まで渡され、
メッセージの着信先へさらに伝送するためUNIポート
の1つを通して、要求された伝送ラインへと出力され
る。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】図1の装置において、
SARデバイス12には、スイッチ体上で独自の専用ポ
ート対(ポートN)が具備されており、したがってシグ
ナリングメッセージおよびホスト間通信メッセージは全
てスイッチ体8を通過する。このようなメッセージに関
与するATMセルの数は、スイッチ体を通るATMセル
の合計数に比べて比較的少ないものの、シグナリングお
よびホスト間通信メッセージを構成するATMセルをス
イッチ体の中に通す必要性は、不可避的にスイッチ体内
の輻輳を招き、ユーザーデータを表すATMセルを交換
する機会の数を少なくする。その上、スイッチ体のポー
ト対の1つがSARデバイス12専用でなくてはならな
いことから、トラフィック管理デバイスとの接続に利用
できるポート対の数は1つ減る。このことは究極的に、
全体として交換装置のUNIポートの数を制限する。
【0012】したがって本発明は、上記問題を解決する
ことのできる、ATMネットワークにおける、交換装
置、トラフィック管理デバイスおよび交換方法を提供す
ることを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の形態によ
ると、ATMネットワーク内で使用するための交換装置
において、ATMセルを交換するためのスイッチ体;A
TMセルからのパケットを再組立てするための再組立て
手段、および、交換装置に送信されたATMセルを受信
するように接続され、また第1のデータ送達経路手段に
より前記スイッチ体へそして第1のデータ送達経路手段
とは分離した第2のデータ送達経路手段によって、前記
再組立て手段へ接続されており、さらに、再組立て手段
による再組立てを必要とする1または複数の予め定めら
れたパケットタイプに属する受信ATMセルをそれぞれ
の再組立てセルとして識別するように作動可能であると
共に、このような識別された再組立てセル以外の受信セ
ルを、また前記スイッチ体による交換のため前記第1の
データ送達経路手段を介してスイッチ体に対し送信する
ように作動可能であり、そして前記再組立てセルを、再
組立て手段によりパケットに再組立てするため前記第2
のデータ送達経路手段を介して前記再組立て手段に送信
するように作動可能であるトラフィック管理手段;を含
んでなる交換装置が提供されている。
【0014】本発明の第2の形態によると、ATM交換
装置に送信されたATMセルを交換するためのスイッチ
体を有し、またATM交換装置に送信されたATMセル
からパケットを再組立てするための再組立て手段をも有
する該ATM交換装置内で使用するためのトラフィック
管理デバイスにおいて、ATMセルを受信するためのセ
ル受信手段;前記セル受信手段に接続され、ATM交換
装置の前記再組立て手段による再組立てを必要とする1
または複数の予め定められたパケットタイプに属するよ
うな受信セルをそれぞれの再組立てセルとして識別する
ように作動するセル識別手段;およびデバイスが使用中
であるときに前記スイッチ体に接続するように適合され
ている第1のポート手段をもち、またデバイスが使用中
であるときに前記再組立て手段に接続するよう適合され
ている、前記第1のポート手段とは分離した第2のポー
ト手段を有し、識別された再組立てセル以外の受信セル
を前記第1のポート手段に送信し、前記再組立てセルを
前記第2のポート手段に送信するように作動可能であ
る、セル出力手段、を含んでなるトラフィック管理デバ
イスが提供されている。
【0015】本発明の第3の形態によると、ATMセル
を交換するためのスイッチ体、ATMセルからパケット
を再組立てするための再組立て手段およびATMネット
ワーク交換装置に送信されたATMセルを受信するため
のトラフィック管理手段を含む該ATMネットワーク交
換装置内で使用するための交換方法において、再組立て
手段による再組立てを必要とする1または複数の予め定
められたパケットタイプに属するような受信ATMセル
が、それぞれの再組立てセルとしてトラフィック管理手
段によって識別され;そしてかかる識別された再組立て
セル以外の受信セルがトラフィック管理手段によって第
1のデータ送達経路手段を介してスイッチ体に送信さ
れ、スイッチ体により交換され、識別された再組立てセ
ルは、第1のデータ送達経路手段とは分離した第2のデ
ータ送達経路手段を介して、トラフィック管理手段から
再組立て手段まで送信され、再組立て手段によりパケッ
トに再組立てされる、交換方法が提供されている。
【0016】本発明の第1から第3の形態においては、
再組立てを必要とするセルは、スイッチ体の中を通るこ
となく再組立て手段に直接送ることができる。したがっ
て、スイッチ体のスイッチポートは全て、非再組立てセ
ルを交換するために、トラフィック管理手段による使用
が可能である。したがって、スイッチスループットは増
大し交換装置内での回線争奪の問題も軽減される。
【0017】再組立てを必要とするパケットは、例え
ば、シグナリングメッセージ(特にAAL5メッセー
ジ)またはホスト間通信メッセージ(特にATMユーザ
・ネットワークインタフェース(UNI)管理エンティ
ティの間の中間ローカル管理インタフェース(ILM
I)通信)であってよい。再組立てを必要とするパケッ
トにはまた、インターネットプロトコルパケットが含ま
れる。この場合、装置に好ましくはさらに、交換装置を
通るパケットフローを検出すべく、このような再組立て
されたインターネットプロトコルパケットを検査するた
め前記再組立て手段と接続されたインターネットプロト
コルスイッチ制御装置手段も含んでいる。このとき、ト
ラフィック管理手段は、インターネットプロトコルスイ
ッチ制御装置手段により必要とされるセルを、スイッチ
体の中に通すことなく直接この手段に送ることができ
る。好ましくは、トラフィック管理手段は、そのデフォ
ルトルーティングモードで、予め定められたデフォルト
入力仮想チャネルを介してATMネットワークの上流ノ
ードからのインターネットプロトコルパケットを受信
し、前記予め定められたデフォルト入力仮想チャネルに
属する受信ATMセルをこのような再組立てセルとして
識別し、前記インターネットプロトコルスイッチ制御装
置手段が、再組立てされたパケットの検査によりパケッ
トフローを検出できるようにすべく前記再組立て手段に
対し前記第2のデータ送達経路手段を介してこれらのセ
ルを送信するように作動可能である。
【0018】トラフィック管理手段はまたこのようなパ
ケットフローが前記インターネットプロトコルスイッチ
制御装置手段によって検出されたときに、前記予め定め
られたデフォルト入力仮想チャネルとは異なる新しい入
力仮想チャネルを介してトラフィック管理手段により、
検出後のパケットフローを構成する後続パケットのセル
が受信され、かかる再組立てセルとしてこれらのセルが
識別されず、前記第1のデータ送達経路手段を介してス
イッチ体に対し直接送信される、カットスルー交換モー
ドにて作動するように交換が可能である。
【0019】このようにして、検出されたフローに属す
るセルは、フローのうちのセルが直接ハードウェア内に
ルーティングされるいわゆるカットスルー交換を実現す
べく、インターネットプロトコルスイッチ制御装置手段
により交換装置内で再組立てされることなく交換装置を
通ってルーティングされ得る。例えば、前記インターネ
ットプロトコルスイッチ制御装置手段がかかるパケット
フローを検出したときは、トラフィック管理手段は、前
記スイッチ体を介して検出されたパケットフローのセル
を交換するための帯域幅を確保させられる。
【0020】好ましくは、前記インターネットプロトコ
ルスイッチ制御装置手段によってパケットフローに属す
るものとして検出されず再組立てされたパケットは、フ
ローに属さないIPパケットの蓄積交換ルーティングを
実行すべく、前記スイッチ体への送信のためトラフィッ
ク管理手段に戻すように転送される複数のセルに、セグ
メント化される。前記スイッチ体を通過した後、前記複
数のうちのセルは次に、予め定められたデフォルト出力
仮想チャネルを介してATMネットワークの下流ノード
に出力され得る。一方、トラフィック管理手段が前記カ
ットスルー交換モードで作動している間、検出されたパ
ケットフローを構成する前記後続パケットのセルは、好
ましくは、前記予め定められたデフォルト出力仮想チャ
ネルとは異なる新しい出力仮想チャネルを介してトラフ
ィック管理手段によって出力される。
【0021】1つの実施例においては、前記トラフィッ
ク管理手段には、各受信ATMセルのヘッダの仮想パス
識別子および/または仮想チャネル識別子フィールドを
検査し、かかる検査の結果に基づいて当該セルがこのよ
うな再組立てセルとして識別されるべきか否かを決定す
べく作動可能なセル識別手段が含まれている。こうし
て、再組立てセルを迅速かつ容易に識別することが可能
となっている。
【0022】好ましくは、装置にはさらに、セグメント
化手段(セグメント化手段および再組立て手段は、同一
のセグメント化および再組立てデバイスの一部をなす)
が含まれ、このセグメント化手段はまた前記第2のデー
タ送達経路手段によって前記トラフィック管理手段に接
続され、装置内でローカルに生成されたパケットを複数
のATMセルへセグメント化し、前記第2のデータ送達
経路手段を介してトラフィック管理手段へ前記複数のう
ちのセルを送信するように作動可能である。この構成に
おいて、セグメント化の結果として得られるセルはま
た、スイッチ体を通過することなくトラフィック管理手
段に送信され得る。
【0023】この場合、第2のデータ送達経路手段には
それぞれの単方向送信受信経路手段が含まれ、その受信
経路手段はトラフィック管理手段から再組立て手段ま
で、識別された再組立てセルを送信するように機能し、
その送信経路手段は、前記セグメント化手段からトラフ
ィック管理手段まで前記複数のうちのセルを送信するよ
うに機能する。
【0024】好ましい実施例では、前記トラフィック管
理手段には、スイッチ体によって提供されたデータ転送
経路を介してATMセルを交換するため前記第1のデー
タ送達経路手段により前記スイッチ体にそれぞれ接続さ
れている複数の個別トラフィック管理デバイスが含まれ
ており、前記第2のデータ送達経路手段には、再組立て
手段に対し、そして具備されている場合には前記セグメ
ント化手段に対して、個別トラフィック管理デバイスを
共通に接続するバス手段(例えば、Universal
−Test−and−Operations−PHY−
Interface−for−ATM(UTOPIA)
レベル2「ルックアライク(lookalike)」バ
ス手段)が含まれている。この構成では、各トラフィッ
ク管理デバイスは、スイッチ体の1または複数の付随す
る入力ポートに対するセルの送信を制御し、各トラフィ
ック管理デバイスは、バス手段を用いて再組立て手段に
直接、任意の再組立てセルを送ることができる。
【0025】異なるトラフィック管理デバイスがバス手
段を共有できるようにするためには、前記再組立て手段
が前記バス手段のマスターデバイスとして作動可能であ
り、各トラフィック管理デバイスがこのバス手段のスレ
ーブデバイスとして作動可能であることが好ましい。こ
の場合、例えば前記再組立て手段には、トラフィック管
理デバイスのいずれかが受信したATMセルをそのよう
な再組立てセルとして識別したか否かを決定すべく、該
トラフィック管理デバイスをポーリングするためのポー
リング手段および前記トラフィック管理デバイスのうち
の1つがそのような再組立てセルを識別したことを前記
ポーリング手段が決定した場合に、そのセルを有するト
ラフィック管理デバイスが前記バス手段を介して再組立
て手段にそれを送信するようにさせるべく作動可能なデ
ータ読取り手段、が含まれている。
【0026】本発明の第4の形態によると、ATMネッ
トワーク内で使用するための交換装置において:ATM
セルを交換するためのスイッチ体;交換装置内でローカ
ルに生成されたパケットを複数のATMセルにセグメン
ト化するためのセグメント化手段;および第1のデータ
送達経路手段により前記スイッチ体に接続され、またこ
の第1のデータ送達経路手段とは分離した第2のデータ
送達経路手段によって、前記セグメント化手段に接続さ
れ、しかも、スイッチ体によって交換されたセルを前記
第1のデータ送達経路手段を介してスイッチ体から受信
しかつ前記複数のセルを前記第2のデータ送達経路手段
を介してセグメント化手段から受信し、スイッチ体から
受信した交換後のセルおよびセグメント化手段から受信
した前記複数のセルを含むATMセルストリームを出力
するように作動するトラフィック管理手段、を含んでな
る交換装置が提供されている。
【0027】本発明の第5の実施形態によると、ATM
交換装置に送達されたATMセルを交換するためのスイ
ッチ体を有し、またATM交換装置から出力されるべき
複数のATMセルへと、装置によってローカルに生成さ
れたパケットを、セグメント化するためのセグメント化
手段も有するATM交換装置の中で使用するためのトラ
フィック管理デバイスにおいて、デバイスが使用中であ
るとき前記スイッチ体に接続するように適合された第1
のポート手段をもち、またデバイスが使用中であるとき
前記セグメント化手段に接続するように適合された、前
記第1のポート手段とは分離した第2のポート手段をも
有し、しかも、スイッチ体によって交換されたセルを前
記第1のポート手段で受信し前記複数のセルを前記第2
のポート手段で受信するように作動可能であるセル入力
手段;およびスイッチ体から受信された交換後のセルを
含み、また前記複数のセルをも含むATMセルストリー
ムを出力するためのセル出力手段を含んでなるトラフィ
ック管理デバイスが提供されている。
【0028】本発明の第6の形態によると、ATMセル
を交換するためのスイッチ体、ATM交換装置内でロー
カルに生成されたパケットを複数のATMセルにセグメ
ント化するためのセグメント化手段および、交換された
セルを出力するためのトラフィック管理手段を含む該A
TMネットワーク交換装置内で使用される交換方法にお
いて:スイッチ体によって交換されたセルが、第1のデ
ータ送達経路手段を介してスイッチ体からトラフィック
管理手段によって受信され;セグメント化手段によって
生成された複数のセルが、前記第1のデータ送達経路手
段とは分離した第2のデータ送達経路手段を介してトラ
フィック管理手段によって受信され;スイッチ体から受
信された交換後のセルおよびセグメント化手段から受信
された前記複数のセルを含むATMセルストリームが、
トラフィック管理手段によって出力される、交換方法が
提供されている。
【0029】本発明の第4〜第6の形態においては、本
発明の第1〜第3の形態により達成された利点に対応す
る利点が、交換装置が再組立て手段をもたない場合でさ
え得ることができる。セグメント化の結果として得られ
たセルは、スイッチ体を通過することなくトラフィック
管理手段に対し直接転送され得、非セグメント化セルの
ためのスイッチ体のスイッチポートを解放し、輻輳を軽
減する。
【0030】本発明の第7の形態によると、ATMネッ
トワーク内で使用するための交換装置において:ATM
セルを交換するためのスイッチ体;交換装置を通るイン
ターネットプロトコルフローを検出するためのインター
ネットプロトコルスイッチ制御装置手段;および該交換
装置に送信されたATMセルを受信するために接続さ
れ、また第1のデータ送達経路手段により前記スイッチ
体にまた第1のデータ送達経路手段とは分離した第2の
データ送達経路手段により前記インターネットプロトコ
ルスイッチ制御装置手段に接続され、しかもそのデフォ
ルトルーティングモードにおいて、予め定められたデフ
ォルト入力仮想チャネルに属する受信ATMセルをデフ
ォルトルーティングセルとして識別し、前記第2のデー
タ送達経路手段を介して前記インターネットプロトコル
スイッチ制御装置手段にこれらのセルを送信して、前記
インターネットプロトコルスイッチ制御装置手段が送信
されたセルの検査からかかるフローを検出できるように
すべく作動可能であり、しかもこのようなフローが前記
インターネットプロトコルスイッチ制御装置手段によっ
て検出されたときに、前記予め定められたデフォルト入
力仮想チャネルとは異なる新しい入力仮想チャネルを介
してトラフィック管理手段により検出されたフローを構
成する後続して受信されたセルが受信されかかるデフォ
ルトルーティングセルとしてこれらのセルが識別されず
前記第1のデータ送達経路手段を介してスイッチ体に直
接送信されるようなカットスルー交換モードにて作動す
るように交換が可能であるトラフィック管理手段を含ん
でなる交換装置が提供される。
【0031】本発明の第8の実施形態によると、装置に
送信されたATMセルを交換するためのスイッチ体を有
しまた交換装置を通るインターネットプロトコルフロー
を検出するためのインターネットプロトコルスイッチ制
御装置手段をも有するATM交換装置内で使用するため
のトラフィック管理デバイスにおいて:ATMセルを受
信するためのセル受信手段;デバイスが使用中であると
きに前記スイッチ体に接続するように適合されている第
1のポート手段をもち、またデバイスが使用中であると
きに前記インターネットプロトコルスイッチ制御装置手
段に接続するよう適合されている、前記第1のポート手
段とは分離した第2のポート手段を有するセル出力手
段;および前記セル受信手段に接続され、そのデフォル
トルーティングモードにおいて、予め定められたデフォ
ルト入力仮想チャネルに属するような受信ATMセルを
デフォルトルーティングセルとして識別しかつ前記イン
ターネットプロトコルスイッチ制御装置への転送のため
前記第2のポート手段にこれらのセルを送信して前記イ
ンターネットプロトコルスイッチ制御装置手段が送信さ
れたセルの検査によりかかるフローを検出できるように
すべく作動可能であり、しかもこのようなフローが前記
インターネットプロトコルスイッチ制御装置手段によっ
て検出された時点で、前記予め定められたデフォルト入
力仮想チャネルとは異なる新しい入力仮想チャネルを介
してトラフィック管理デバイスにより検出されたフロー
を構成する後続して受信されたセルが受理されかかるデ
フォルトルーティングセルとしてこれらのセルが識別さ
れずスイッチ体に対する直接的転送のため第1のポート
手段に送信されるようなカットスルー交換モードにて作
動するように、交換が可能であるセル識別手段を含んで
なるトラフィック管理デバイスが提供される。
【0032】本発明の第7および第8の形態において
は、インターネットプロトコルスイッチ制御装置手段
が、トラフィック管理手段から受信された識別後のデフ
ォルトルーティングセルを再組立てするための再組立て
手段をもつことは不要である。ここで、例として、添付
図面を参照する。
【0033】
【発明の実施の形態】図2は、本発明を実施するATM
交換装置の各部分を示す。図2では、図1を参照して前
述した各部分に対応する部分が同じ参照番号で表されて
いる。図2の交換装置21では、各々のトラフィック管
理デバイス241 〜24N は、図1において述べたトラ
フィック管理デバイス41 〜4N-1 に比べて修正されて
いる。図1の装置と同様に、各々のトラフィック管理デ
バイス24i はデータ送達経路6i (i=1〜N)を用
いてその対応する物理レイヤデバイス2i に接続され
る。各々のデータ送達経路6i は、最高622Mbps(ク
ロック周波数≦50MHz )でのデータ転送のための16
ビットのデータ経路を各方向に提供するUnivers
al Test and Operations PH
Yインタフェース(UTOPIA)レベル2である。し
たがって、各々の物理レイヤデバイス2および各々のト
ラフィック管理デバイス4は2つのポート(1つは送
信、もう1つは受信用)をもち、両方のポート共、同じ
プロトコルおよびインタフェース定義を使用する。
【0034】簡略化のため、図2では各々のトラフィッ
ク管理デバイス24i に接続された状態で1つの物理レ
イヤデバイス2i だけが示されているが、UTOPIA
レベル2経路6i は実際には、ATMレイヤが155Mb
psで作動する場合にはn≦8,ATMレイヤが622Mb
psで作動する場合にはn≦4として、各トラフィック管
理デバイスに対し最高n個の物理レイヤデバイスの接続
を可能にする。UTOPIAレベル2のインタフェース
は、5つのアドレッシングラインを含み、かくして最高
8個の物理レイヤデバイス上で最高31のポートについ
ての仮想空間を提供する。
【0035】UTOPIAレベル2インタフェースのさ
らに完全な記述は、ATM Forumが刊行した「U
TOPIA」,ATM−PHYインタフェース仕様書、
レベル2、バージョン1.0″,1995年6月、に見
出すことができる。各トラフィック管理デバイス24i
はまた、データ送達経路10i によって、入力ポートお
よび出力ポートからなるスイッチ体8のポート対に接続
される。データ送達経路10i は、並列または直列の適
切なあらゆるタイプのものであってよいが、当該実施例
においては、トラフィック管理デバイス24i において
具備されたデータ送達経路10i に対するインタフェー
スは、UTOPIAレベル2「ルックアライク(loo
kalike)」(UL2LAL)インタフェースであ
る。これは基本的に、ATM Forumにより公表さ
れた上述のUTOPIAレベル2標準インタフェースと
同じ特性を有するが、UTOPIA標準インタフェース
は物理レイヤデバイスに対しATMレイヤデバイス(例
えばトラフィック管理デバイス)に接続するように意図
されているのであって、トラフィック管理デバイスやス
イッチ体といったような2つのATMレイヤデバイス間
の接続を提供することを目的としていないため、標準イ
ンタフェースの「ルックアライク(類似した)」インタ
フェースであるものとして記述されている。
【0036】また、データ送達経路10i が並列/直列
コンバータを含み、かくして経路がトラフィック管理デ
バイス24i に接続された端部では並列となるようにそ
してスイッチ体に接続された端部では直列となるように
することも可能である。こうして、スイッチ体8上の接
続ピンの数を、本出願人の同時係属英国特許出願第96
17110.3号に記述されているように減少させるこ
とが可能となる。代替的または付加的に、ここでもま
た、当該出願人の同時係属出願番号第9617110.
3号に記述されているように、スイッチ体8上に必要と
される接続ピンの数を減少させる目的で、時分割多重化
ベースで同じポート対に複数のトラフィック管理デバイ
スを接続することができる。この出願および当該出願人
のもう1つの同時係属英国特許出願第9617100.
4号の内容は、本明細書に参考として含まれている。
【0037】各トラフィック管理デバイス24i はま
た、ホストバス28を介してホストプロセッサ16に接
続される。ホストバスは例えば、N個の異なるトラフィ
ック管理デバイス241 〜24N を個々にアドレス(ポ
ーリング)するのに充分な数のアドレスラインを備えた
双方向32ビット幅のデータ経路である。図2に示され
ている交換装置21は、まず第1に、以下SARバスと
呼ぶもう1本のバス26が、“セグメント化および再組
立て”(SAR)デバイス12へ各トラフィック管理デ
バイス241 〜24N を接続するために具備されている
という事実によって、図1に示されている交換装置1と
は異なっている。したがって、図1の交換装置の場合と
は異なり、SARデバイス12は、スイッチ体8のポー
ト対の1つに接続されていない。SARバス26は、好
ましくは1/2幅(各方向に8ビットのデータ)のUL
2LALインタフェースである。この場合、SARデバ
イス12は、SARバス26に対する制御を有するマス
ターデバイスであり、各々のトラフィック管理デバイス
241 〜24N はスレーブデバイスである。あるいは、
SARバス26は、トラフィック管理デバイス24およ
びSARデバイス12のピン数(pin count)
を減少させるために、高速直列バスであってもよい。第
2のバスは、低圧差信号(LVDS:Low Volt
age Differential Signals)
を転送するのに用いることができる。
【0038】SARデバイス12は、例えば、出願人が
製造しているMB86687Aタイプであってもよい。
ここで図2の装置の動作について記述する。ただし、装
置の詳細な説明について記述する前に、図2の交換装置
を使用することのできる広帯域デジタル統合サービス網
(B−ISDN)について図3を参照しながら概略的に
説明しておく。図2の交換装置がB−ISDN内での使
用にだけ供されるものではなく、B−ISDNには本発
明の実施例が実際に取り扱おうとしている種類の多数の
シグナリングメッセージ(およびホスト間通信メッセー
ジ)を発生させるコネクション型通信プロトコルを含む
ことから、説明を目的とした好例を提供するのにB−I
SDNが役立つということも理解できるであろう。しか
しながら、ATMネットワーク内で使用される全ての通
信プロトコルには、コネクションレス型プロトコルさえ
も、そして不可避的にシグナリングメッセージの生成お
よび処理も含み、本発明の実施例はこのようなネットワ
ーク全てに有利に適用できる。
【0039】図3に示されているB−ISDNネットワ
ーク100は、異なる顧客宅内にそれぞれ対応する複数
の顧客宅内(CP:Customer premise
s)ノード102をもつ。各CPノードにおいて、ユー
ザが供給する任意にフォーマットされた情報はATMセ
ルストリームへと変換され、逆方向より、ネットワーク
から受信されたATMセルストリームは、必要とされる
フォーマットのユーザ情報へと変換される。これらの変
換は、ターミナルアダプタの機能を果たすCPノード内
のATMアダプテーションレイヤ(AAL)によって実
行される。低帯域ATMセルストリームを生成し受信す
るだけのCPノードは、通常、固定点伝送設備により、
遠隔マルチプレクサノード(RMN)106に接続さ
れ、ここで個々の低帯域ATMセルストリームは、統計
的に集線リンク108へ多重化またはここから分離され
る。いくつかのこのような集線リンク108はアクセス
ノード(AN)110に接続され、このアクセスノード
には、リンク112により、より高い帯域のCPノード
102を接続することもできる。アクセスノード110
から出現する高度に多重化されたATMセルストリーム
は、ローカル交換ノード(LEN)114まで伝送さ
れ、このノード114にはその他のRMN106さらに
は超高帯域CPノード102もまた接続できる。図2の
交換装置は、例えば、LEN114内で使用できる。L
EN114は、LEN114よりも大きいATMスイッ
チであるタンデム交換ノード(TEN)116に接続さ
れる。ここでもまた、図2の交換装置をTEN116内
で使用することができる。
【0040】図3内に示されているB−ISDNネット
ワーク100は、コネクション型通信プロトコルを必要
とするコネクション型ネットワークである。コネクショ
ン型プロトコルは、異なるCPノード間の情報フロー
が、ルーティング情報を含むヘッダフィールドを伴うA
TMセルの形をしていようとも、コールセットアップ手
順を必要とする。コールセットアップ手順は、コネクシ
ョンを伴う全てのATMセルによって使用されるべき経
路またはルートを選択し、例えば図3中のリンク108
といったネットワークの各物理リンクに現れる呼量は、
そのリンクを共有するコネクションの数を制限すること
によって、制御される。経路は、輻輳を回避する目的
で、全てのネットワークリンクおよびパケット交換ノー
ド(例えばLEN114およびTEN116)の間での
全負荷を公平に分散するように、選択される。
【0041】新しいコネクションが許容される場合に
は、そのコネクションに対し「仮想コネクション」番号
(すなわち特定の仮想パス識別子(VPI)および仮想
チャネル識別子(VCI)値)が割当てられ、そしてそ
の番号は、そのコネクションに属する全てのATMセル
のVPI/VCIフィールド内に現れる。仮想コネクシ
ョン番号は、呼設定のときに各パケットについての発呼
元および着呼先の両方を暗示的に識別する。選択された
経路に沿った各スイッチは、割当てられた仮想コネクシ
ョン番号についての情報を、シグナリングメッセージを
用いて受けると、その仮想コネクション番号を含むAT
Mセルが到着する毎に、各スイッチには従うべきルーテ
ィング命令が与えられる。
【0042】コネクション型通信プロトコルは、呼処理
機能によって実行される。この機能は一般に、地域的に
分布した各CPノードに備えられたプロセッサへの機能
分散であるが、説明の都合上、呼処理機能は単一の中央
プロセッサにより実行されるものと見なしてもよい。各
CPノードは、中央のコールプロセッサとの通信のため
それに割当てられたパーマネント仮想チャネル番号を有
し、中央のコールプロセッサは、通常のCPノードを通
してトランスポートネットワークに接続される。したが
ってトランスポートネットワークには、そのコールプロ
セッサが、その他の何らかのユーザまたはアプリケーシ
ョンであるかのように見える。特定のCPノード(「ソ
ース」CPノード)でのユーザは、もう1つの所望のC
Pノード(「デスティネーション」CPノード)に対す
るコネクションを要求すべくそのCPノードからコール
プロセッサまでのパーマネント仮想コネクションを使用
することができる。要求されたコネクションは、全二重
動作を可能にすべく、双方向であってよい。コールプロ
セッサは、デスティネーションCPノードに、該CPノ
ードが要求されたコネクションを受入れたいか否かを照
会するため、該コールプロセッサからデスティネーショ
ンCPノードまでのパーマネント仮想コネクションを用
いる。受入れたい場合、コールプロセッサは、要求され
た新しい仮想コネクションがロードされた時点でなお
も、その経路をすでに用いている他のコネクションの各
々が現在享受しているサービスの質が保証最低レベル以
上に維持され得るようにする、1本の経路を見い出そう
と試みる。
【0043】デスティネーションCPノードが、そのコ
ネクションを受入れることを拒絶した場合または適当な
経路を発見できない場合、コネクションは阻止され、ソ
ースCPノードは、コールプロセッサからソースCPノ
ードまでのパーマネント仮想コネクションを介して送ら
れるシグナリングメッセージを用いてその事実について
の情報を受ける。一方、コネクションを設定できる場
合、選択された経路に沿った全ての交換ノードはプロセ
ッサにより新しい仮想コネクション番号についての情報
を受け、適当なルーティング命令を受ける。この目的の
ため、シグナリングメッセージは、パーマネント仮想コ
ネクションを介してコールプロセッサから当該交換ノー
ドまで送られる。これらのシグナリングメッセージは、
例えば図2の交換装置内のホストプロセッサ16といっ
た交換ノード内のホストプロセッサに送信される必要が
ある。図2の装置自体の中でシグナリングメッセージが
取扱われる方法については、後でさらに詳細に考察す
る。
【0044】ちなみに、パーマネント(予め構成され
た)仮想コネクションに加えて、交換された(ダイアル
アップコネクティビティ)仮想コネクションもまた、シ
グナリングメッセージを伝送するのに使用できる。呼が
ひとたび設定されたならば、ソースおよびデスティネー
ションCPノードは、割当てられた経路(もしくは2重
化コネクションの場合には、複数の経路)を通して情報
の交換を行う。割当てられた経路に沿って通過する各A
TMセルは、そのヘッダ内に割当てられた仮想コネクシ
ョン番号を含み、要求されたルーティングを決定するた
めに交換ノードによりヘッダのみが(実時間で、好まし
くは可能なかぎりVLSI回路を用いて)処理される。
したがって、与えられた仮想コネクションを伴う全ての
セルは、ネットワークを通して同じルートを進み、これ
らのセルが生成されたのと同じ順序で送信される。
【0045】ソースまたはデスティネーションCPノー
ドのいずれかが呼を終了することを望む場合、呼設定の
ときと同様のプロセスが呼の復旧を行うのに使用され
る。ここでもまた、ソースおよびデスティネーションC
Pノードとコールプロセッサおよびコールプロセッサと
当該交換ノードとの間でシグナリングメッセージを送る
のに、パーマネント仮想コネクションが用いられる。
【0046】図3のネットワークでは、ユーザ情報がA
TMセルの形で伝送されるのと全く同様に、ソースおよ
びデスティネーションCPノードとの間およびコールプ
ロセッサと交換ノードとの間のシグナリングメッセージ
は、ATMセルの形で伝送される。ユーザ情報およびシ
グナリングメッセージのATMセルへの変換は、ATM
アダプテーションレイヤ(AAL)の機能である。
【0047】図3に示されているCPノードの中の1つ
のCPノードの動作に関係するプロトコルを示す図4を
参照すると、CPノードのためのATMアダプテーショ
ンレイヤは、複数のタイプのサービスを支援する必要が
あろう。ユーザサービスには、コネクション型、コネク
ションレス型そして場合によってはその他のタイプの可
変ビットレート(VBR)サービス、および固定ビット
レート(CBR)サービスが含まれる。VBRサービス
は、さまざまな異なるピークデータ転送速度をもつ非持
続型のトラフィック、例えばバーストデータトラフィッ
ク、イメージファイル、大形データベースファイル転
送、パケットビデオおよびパケットボイスを支援する。
一方、CBRサービスの方は、例えばデジタルビデオお
よび64Kビット/秒のデジタルボイスといった、長時
間にわたる一定のデータ転送速度をもつ持続型トラフィ
ックを支援する。さらにもう1つのVBRサービスとし
て、制御信号(シグナリングメッセージ)が提供され
る。
【0048】AALは、ユーザが生成した情報信号を受
信するユーザインタフェースと、制御信号を受信する制
御インタフェースとを有する。AALは、情報および制
御信号をATMネットワーク内へ導入するに先立ってA
TMに適した標準フォーマットに変換し、また、ユーザ
および制御インタフェースへの出力に先立ちネットワー
クから到着したATMセルから情報信号および制御信号
を再構成するためのものである。
【0049】AALの方は、図4に示されているように
2つのサブレイヤに分割される。コンバージェンスサブ
レイヤ(CS)は、ユーザ生成信号および制御信号のた
めのカプセル化/非カプセル化機能を果す。実際、図5
に示されているとおり、例えばAAL3/4およびAA
L5といったある種のタイプのAALにおいては、CS
サブレイヤはさらに共通部コンバージョンサブレイヤ
(CPCS:common part convers
ion sub−layer)とサービス特定コンバー
ジェンスサブレイヤ(SSCS)に細分される。特定A
ALユーザサービスを支援するために、一定数のSSC
Sプロトコルがすでに定義づけられており、また現在開
発中である。AAL5は一般に、シグナリングメッセー
ジのために使用される。
【0050】AAL5に関係する図6に示されていると
おり、ソースCPノードにおいて、ATMネットワーク
を通して伝送され究極的にはデスティネーションCPノ
ードに送信されるべきもとのユーザ生成情報信号または
制御信号が、(備わっている場合にはSSCS内での処
理の後で)CPCSサービスデータユニット(CPCS
−SDU)の形でCPCSに送信される。CPCSにお
いては、信号(CPCS−SDU)は、図7に示されて
いるように、そのペイロードとしてCPS5プロトコル
データユニット(CPCS−PDU)内にカプセル化さ
れる。CPCS−PDUはまた、最高で長さ47オクテ
ットでありうるパディングフィールドおよび図7にその
フォーマットがさらに詳しく示されている8オクテット
のトレーラも有している。CPCS−ユーザ−ツー−ユ
ーザ(CPS−UU)インジケーションフィールドが、
CPCSユーザ−ツー−ユーザ情報をトランスペアレン
トに転送するために用いられる。現在、トレーラの64
ビットのアラインメントを指示するのに共通部インジケ
ータ(CPI)のみが使用され、0にセッされている
が、将来的な機能としては、障害監視の目的等のための
管理メッセージの識別およびオペレーションおよびメン
テナンス(OAM)メッセージの識別が含まれる。長さ
フィールドは単にCPCS−PDUペイロードの長さを
表示する。ペイロードの長さは、1〜65535オクテ
ットの範囲内にあり、オクテット整列されていなければ
ならない。情報の喪失または取得を検出するため、受信
部はその長さフィールドを用いる。長さフィールドは、
オクテットの数の2進コードである。CPCS−PDU
内のビットエラーを検出するために巡回冗長検査(CR
C)フィールドが使用される。CRCの対象範囲は、パ
ディングフィールド、CPCS−UU,CPIおよび長
さフィールドを含めたCPCS−PDU全体を網羅す
る。
【0051】図6に示されているように、CPCS−P
DUはヘッダを有していないものの、サービス特定コン
バージェンスサブレイヤ(SSCS)によりヘッダがす
でに付加されている可能性もあり、その場合には、その
ヘッダはそれ相応にCPCS−SDUの一部をなすこと
になる。このときCPCS−PDU全体は、可変長の単
一フィールドとしてCPCS−PDUを処理するSAR
サブレイヤ(図4)に移される。図6に示されていると
おり、このときSAR機能は、CPCS−PDUを、各
々1つのSAR−PDUのペイロードを構成する48オ
クテットのセグメントに分割することである。最後のセ
グメントは、全48オクテットのペイロードを形成すべ
くパディングを必要とすることもあろう。SAR−PD
Uはさらに、図8に示されているとおり5バイトのヘッ
ダを含む。
【0052】AAL5 SAR機能においては、その主
な焦点は効率性にあり、したがって、ユーザまたは制御
情報を伝送するのに、ATMセルペイロード内で利用可
能な48オクテットが全て用いられる。したがって、メ
ッセージの始め、続きまたは終りを指示するのに、SA
R−PDUペイロードのオクテットのいずれをも利用で
きない。その代わり、メッセージの始め、続きおよび終
りを、SAR機能によって検出するのに、ATMセルヘ
ッダのペイロードタイプ(PT)フィールドが用いられ
る。PTフィールド内で通常のPT情報がなおも伝送さ
れるが、図8に示されているペイロードタイプのコーテ
ィングを生成するためにATM−レイヤ−ユーザ−ツ−
ATM−レイヤ−ユーザ(AUU)パラメータで符号化
される。
【0053】こうして、AAL5レイヤによって実行さ
れたセグメント化プロセスは完了する。再組立てプロセ
スは、基本的にセグメント化プロセスの逆であり、複数
のSAR−SDUからメッセージ(CPCS−SDUま
たは該当する場合にはSSCS−SDU)を再構成する
のに役立つ。図4内のATMレイヤは、53オクテット
のATMセルを形成すべく、各SAR−PDUへまたは
そこから5バイトのヘッダを付加または除去する働きを
する。物理レイヤは、伝送リンク媒体へセルを乗せまた
はこの伝送リンク媒体からセルを受信する働きをする。
シグナリングメッセージがそれに特定的に向けられてい
る場合を除いて、図3に示されたATMネットワークの
ノードすなわち遠隔マルチプレクサ、アクセス、ローカ
ル交換機およびタンデム交換ノードは、ATMセルヘッ
ダ上のみで動作する。ここに48バイトのセルペイロー
ドは、ATMネットワークエンティティによって処理さ
れず、また読取られることさえない。
【0054】図4に示されているさまざまなレイヤに加
えて、図3のB−ISDNネットワークのためのプロト
コルレイヤモデルはまた、CPノード内の全てのユーザ
および制御レイヤの管理を担う管理プレーンを含む。管
理プレーンは、例えばコールセットアップ手順に関与す
る。管理プレーンのレイヤ管理エンティティが、ユーザ
および制御レイヤの各々をインタフェースする働きを
し、これらのレイヤが(ローカル管理の目的かまたは遠
隔CPノードの管理プレーンへの伝送のため)これらの
レイヤに命令を与える役目と(いくつかの遠隔CPノー
ドの管理プレーン内で生成されたかまたはローカルに生
成された)これらのレイヤからの応答を受け取る役目と
を果す。
【0055】ここで図2に戻ると、交換装置21は、図
3に示されたATMネットワークの交換ノード、例えば
そのローカル交換ノード(LENS)114またはタン
デム交換ノード(TENs)116に具備される。装置
21の4N個のUN1ポートは、その交換ノードをその
他の交換ノードにリンクするまたはアクセスノード(A
N)110の1つまたは顧客宅内(CP)ノード102
の1つといったようなATMネットワークエンティティ
にリンクする、異なるそれぞれのATM伝送ラインに接
続される。物理レイヤデバイス21 〜2N は、UNIポ
ートに接続されたATM伝送ラインから受信されたそれ
ぞれのビットストリームを、ATMレイヤデバイスであ
るトラフィック管理デバイス241 〜24N への伝送の
ために適したATMセルストリームへと変換する。物理
レイヤデバイス2により実行される機能としては、セル
速度のデカップリング(decoupling)、ヘッ
ダエラー制御(HEC)ヘッダ順序生成(sequen
ce generation)/確認(verific
ation);セルのデニリエーション(deline
ation);伝送フレームアダプテーション;伝送フ
レーム生成および再生;およびビットタイミング、が含
まれる。伝送フレームアダプテーション、生成および再
成機能が必要とされるのは、物理レイヤにおける情報
か、例えばITU−T G.707,G.708、およ
びG.709同期デジタルハイアラーキ(SDH)フォ
ーマット、STM−1フォーマット(155.52Mbit
/秒)またはITU−TG.751プレシオクロナスデ
ジタルハイアラーキ(PDH)E3フォーマット(3
4.368Mbit/秒)といった、任意の適当なフレーム
フォーマットで伝送されるからである。その他の適当な
フォーマットとしては、ATM Forumにより規定
されているようなファイバ分散データインタフェース
(FDDI)4b/5bがある。
【0056】物理レイヤデバイス21 〜2N によって生
成されるそれぞれのATMセルストリームは、それぞれ
のデータ送達経路6i 〜6N を介して対応するトラフィ
ック管理デバイス241 〜24N に転送される。図9
は、トラフィック管理デバイス24の1つの概略図であ
る。トラフィック管理デバイスは、入力部32と出力部
34を含む。入力部32は、セル受信回路322、セル
識別(ID)回路324、およびセル出力回路326を
含む。セル出力回路326は、入力部32をスイッチ体
に付随する入力ポートにリンクするデータ送達経路10
の伝送部分に接続された第1のポートP1および、入力
部32をSARデバイス12にリンクするための、SA
Rバス26に接続された第2のポートP2を有する。
【0057】物理レイヤデバイス2から入力部32に到
着したセルは、セル受信回路322によって受信され
る。セル受信回路322の制御下で、トラフィック管理
デバイスに到着したセルは通常、トラフィック管理デバ
イスの一部をなすかまたはさらに通常は図9に示されて
いるように1本のバスでトラフィック管理デバイスに接
続されたスタティックRAMといった別のメモリデバイ
スである受信メモリ36に、一時的にバッファされる。
受信メモリ36は、例えば、N個の異なるトラフィック
管理デバイスにそれぞれ対応する複数の受信待ち行列R
1 〜RQN として形成することができる。以下でさら
に詳しく説明するように、もう1つの受信待ち行列(r
eceive queue)RQSAR もまた受信メモリ
36内に設けられる。
【0058】各受信待ち行列RQはまた、異なるトラフ
ィックプライオリティレベルにそれぞれ対応する複数の
サブ待ち行列SQ0 〜SQ3 に細分化することもでき
る。図9では、プライオリティレベル3(最下位レベ
ル)は、利用可能ビットレート(ABR)および非特定
ビットレート(VBR)トラフィックに対応し、プライ
オリティレベル2は、非実時間(non−real−t
ime)可変ビットレート(NRT−VBR)ドラフィ
ックに対応し、プライオリティレベル1は、実時間(R
T)VBRトラフィックに対応し、プライオリティレベ
ル0(最高位レベル)は固定ビットレート(CBR)ト
ラフィックに対応する。
【0059】セル識別回路324において、各受信セル
のセルヘッダは、もう1つのATMネットワークエンテ
ィティのホストプロセッサから発信されたシグナリング
メッセージまたはホスト間通信メッセージの一部をその
セルが形成しているか否かを決定するために検査され
る。このようなセルは、セルヘッダのVPI/VCIフ
ィールドに基づいて、ユーザデータセルと区別できる。
例えば、このようなシグナリングおよびホスト間通信メ
ッセージの通信のために確保されたパーマネント仮想コ
ネクションは全て5という特別なVCI値(ただし任意
の適当なVPI値)を有することができる。こうして、
シグナリングおよびホスト間通信メッセージに属するセ
ルを、通常のデータメッセージを構成する他のセルと区
別することができる。
【0060】シグナリングメッセージの例としては、
(前述した通りの)コールセットアップメッセージおよ
びポイントツーマルチポイント接続のセットアップメッ
セージが含まれる。ポイントツーマルチポイントのシグ
ナリングメッセージはまた、個々のリンクが一度に1つ
ずつ別々にセットアップされることから、5というVC
I値を使用する。専用シグナリングメッセージの他の例
としては、メタ(Meta)シグナリングメッセージ
(VPI=任意、VCI=1)および一般同報通信(G
eneral Broadcast)シグナリング(V
PI=任意、VCI=2)が含まれる。さらにホスト間
通信メッセージは、メッセージを構成するセルに特別な
VPI/VCIの組合せを割当てることによって識別さ
れるユーザ定義メッセージを含むことができる。さら
に、ホスト間通信メッセージにはまた、「ATMユーザ
−ネットワークインタフェース仕様書」、第3.1版、
第4節:中間ローカル管理インタフェース仕様の中でさ
らに詳しく記述されているように、隣接するATM U
NI管理エンティティ(UMEs:UNI Manag
ement Entities)間の中間ローカル管理
インタフェース(ILMI:Interium Loc
al Management Interface)通
信も含むことができる。このようなILMI通信メッセ
ージに属するセルにはまた、単数または複数の特定のV
PI/VCI値(例えばVCI=16,VCI=任意の
適当な値)が割り振られることになる。
【0061】受信セルがユーザ−データセルであること
をセル識別回路324が決定すると、当該セルのための
デスティネーショントラフィック管理デバイスが、入力
部によってアクセス可能なルーティングテーブルを用い
て、識別される、そしてセルは、デスティネーショント
ラフィック管理デバイス(およびセルプライオリティレ
ベル)に対応する受信待ち行列RQ(および備わってい
る場合にはサブ待ち行列SQ)の中に格納される。ホス
トプロセッサが交換装置内の輻輳を検出できるようにす
る目的で、ホストバス28を介してホストプロセッサ1
6により、異なる受信待ち行列の充てんレベルを定期的
に読み取ることができる。
【0062】トラフィック管理デバイスは、連続するタ
イムスロット内にて同期的に動作する。各タイムスロッ
トにおいて、各トラフィック管理デバイスのセル出力回
路326は、装置内のトラフィック管理デバイスのうち
のもう1つのトラフィック管理デバイスに対して1つ
(または場合によって複数の)ATMセルを転送でき、
スイッチ体8は、入力ポートの1つと出力ポートの1つ
との間にあるデータ転送経路を最高N個備える。セル
は、セル出力回路326の第1のポートD1から出力さ
れる。伝送すべきセルをどの受信待ち行列から取り出す
かの選択は、ホストプロセッサ16よりトラフィック管
理デバイスに与えられたスケジューリング情報に基づい
て、セル出力回路326によって行われる。スケジュー
リングを決定する上で、ホストプロセッサは、輻輳の可
能性を考慮するが、スイッチ体内の回線争奪の問題を避
けるため、トラフィック管理デバイスのためのソース−
デスティネーション対も選択する。これらの事項につい
ては、本出願人の同時係属英国特許出願第961711
0.3号の中でさらに詳述されている。
【0063】スイッチ体を通過した後、デスティネーシ
ョントラフィック管理デバイスの出力部34に達したセ
ルは再び、送信メモリ38内に一時的にバッファされ
る。この送信メモリは、受信メモリ36と同様、複数の
送信待ち行列TQX 〜TQX+3として形成できる。各送
信待ち行列TQは、当該トラフィック管理デバイス24
に接続された物理レイヤデバイス2によって制御される
異なるUNIポートX〜X+3にそれぞれ対応する。各
送信待ち行列は、(送信待ち行列TQX+3 の場合のよう
に)、当該UNIポートを用いて異なる仮想コネクショ
ンVCW 〜VCZまたは(送信待ち行列TQX の場合の
ように)異なるプライオリティレベルに対応する複数の
サブ待ち行列SQ0 〜SQ3 に細分化され得る。
【0064】一方、トラフィック管理デバイス24の入
力部32内のセル識別回路322が、その対応する物理
レイヤデバイス2から受信したセルが信号シグナリング
メッセージまたはホスト間通信メッセージに属するとい
うことを決定した場合、セルは、SARデバイス12に
対応するさらなる受信待ち行列RQSAR の中に一時的に
格納される。
【0065】異なるトラフィック管理デバイス241
24N にリンクさせるSARバス26にとってのマスタ
ーデバイスであるSARデバイス12は、連続的にトラ
フィック管理デバイスをポーリングしてそれらのうちの
いずれかがシグナリングまたはホスト間通信メッセージ
に属するセルを受信したか否かを見付け出す。トラフィ
ック管理デバイスの1つから、かかるセルが受信された
という情報を受けたとき、このデバイスは、当該トラフ
ィック管理デバイスのセル出力回路326に対し受信待
ち行列RQSAR からのセルを読取り、そのセルを、SA
Rバス26を通して第2のポートP2を介してSARデ
バイスに伝送するように命令する。このとき、転送され
たセルは、SARデバイス12により、同じメッセージ
に属する他のセルと一緒に再組立てされ、セルのペイロ
ード部はSAR−SDUとして扱われ、(メッセージが
AAL5メッセージであると仮定して)セルヘッダのP
Tフィールド内のペイロードタイプ(PT)情報は、メ
ッセージの始め、続きおよび終りのSAR−SDUを検
出するのに必要とされるATM−レイヤ−ユーザ−ツー
−ATM−レイヤ−ユーザ(AUU)パラメータを抽出
すべく復号化される(上述の図6〜8参照)。SARデ
バイス12に接続されたメモリデバイス14は、メッセ
ージの再組立て中に個々のSAR−SDUを格納するの
に用いられる。同一のメッセージに属する異なるSAR
−SDUは、CPCS−PDUのセグメントを提供す
る。このPDUは、メッセージの発信元にてAAL機能
により付加されたCPCS−PDUトレーラを含む。ト
レーラ内の長さフィールドは、情報の喪失または取得を
検出すべく、SARデバイス12によって使用される。
同様に、CPCS−PDU内のビットエラーを検出する
ために、SARデバイスはCRCフィールドを用いる。
CPCS−PDUペイロードから、再組立てされたメッ
セージ(CPCS−SDU)が次に抽出され、ホストプ
ロセッサ16がそれを利用できる状態になる。
【0066】ちなみに、SARデバイス12は、もし備
わっている場合にはサービス特定のコンバージェンスサ
ブレイヤ(SSCS)を実行するのに使用することもで
き、その場合、CPCS−SDUは、ホストプロセッサ
へのそのSDUの送信に先立って、SSCSによって、
要求された最終的メッセージ(SSCS−SDU)に変
換される。
【0067】ホストプロセッサ16では、再組立てされ
たメッセージが検査され、それに応えた適当なアクショ
ンがとられる。例えば、新しい呼がセットアップされた
場合、ATMネットワークの呼処理機能によりシグナリ
ングメッセージが送られ、その新しいコネクションに属
するセルに割振られたVPI/VCIフィールドについ
てホストプロセッサに情報を与え、新しいコネクション
が使用すべき装置のUNIポートを識別する。これらの
シグナリングメッセージ内に含まれたその情報は、ホス
トプロセッサ16によって記録され、また、この新しい
コネクションに属するセルをそれらが交換装置に入って
くるにつれて受信しセルを適当なデスティネーショント
ラフィック管理デバイスまでルーティングするようにす
るトラフィック管理デバイスのスイッチルーティングテ
ーブル(またはアドレス翻訳回路)を更新するために
も、上記の情報はホストプロセッサによって使用され
る。
【0068】ホストプロセッサ16が、シグナリングメ
ッセージまたはホスト間通信メッセージを受信するより
もむしろ送信することを要求する場合には、ホストプロ
セッサは、SARデバイス12によるセグメント化がい
つでもできる状態でメモリ14内にメッセージを格納す
る。SARデバイス12は、メッセージをCPCS−S
DUとして扱う(もしSARデバイス12内にSSCS
が具備されている場合には、もとのメッセージはSSC
S−SDUとして扱われ、まずCPCS−SDUに変換
される)。次に、そのペイロードとしてのCPCS−S
DU、パディングフィールドおよびCPCS−PDUト
レーラを有するCPCS−PDUが形成される(図
7)。CPCS−PDUはその後SAR−SDUにセグ
メント化され、ATMセルのペイロードを提供するため
に各SAR−SDUが使用される。セルヘッダのPTフ
ィールド内のPT情報は、AUUパラメータを伝送すべ
く図8に示されているように符号化される(メッセージ
の始めおよび続きを構成するセルについてはAUU=
0、メッセージの終りを構成するセルについてはAUU
=1)。セルを意図されたデスティネーションにルーテ
ィングするのに必要とされるVPI/VCI値はまた、
各セルのVPI/VCIフィールド内にロードされる。
例えば、ホストプロセッサ16とデスティネーションC
Pノードまたはその他の交換ノード内のホストプロセッ
サの間の通信のために、パーマネント仮想コネクション
が確保されている可能性がある。この場合、そのパーマ
ネント仮想コネクションに割当てられた特別なVPI/
VCI値(例えばVCI=5,VPI値=任意)は、各
セルのVPI/VCIフィールド内にロードされる。
【0069】SARデバイスはまた、メッセージに属す
るセルのためのデスティネーショントラフィック管理デ
バイスも識別し、このデバイスは、これに対応する物理
レイヤデバイスが、セルが交換装置から出力されるべき
UNIポートを制御するようなトラフィック管理デバイ
スである。このときSARデバイス12は、SARバス
26を介してセルをデスティネーショントラフィック管
理デバイスまで転送し、そしてそのセルは、セルが出力
されるべきUNIポートに対応する送信待ち行列の中の
1つの送信メモリ38内に格納される。セルはその後当
該送信待ち行列から、トラフィック管理デバイスの出力
部34の制御のもとで、物理レイヤデバイス2を介して
UNIポートまで転送される。
【0070】SARデバイスがスイッチ体のポートに接
続された図1の交換装置とは異なり、図2の装置では、
シグナリングおよびホスト間通信メッセージを構成する
ATMセルは、トラフィック管理デバイスからSARデ
バイスまで直接伝送され得る、ということがわかるであ
ろう。したがって、スイッチ体のポートは全て、交換す
べき優先的情報であるユーザ情報を表すセルを交換する
ために利用可能である。したがって、図2の装置がサポ
ートすることのできるUNIポートの数は、図1の装置
がサポート可能な数よりも多い。その上、SARデバイ
スに向けられたセルは、スイッチ体の中を通ることなし
に、トラフィック管理デバイスによりSARデバイスに
直接迂回させられることから、シグナリングおよびその
他のメッセージによってひき起こされるスイッチ体内の
回線争奪は回避される。
【0071】前述の実施例では、AAL5通信プロトコ
ルが使用されていたものの、これは本発明にとって必要
不可欠なことではなく、本発明の実施例では、セグメン
ト化および再組立て機能を必要とする適当なあらゆる通
信プロトコルを使用することができるというとがわかる
であろう。さらに、上述の実施例ではシグナリングメッ
セージおよびホスト間通信メッセージに属するセルは、
それに割当てられたVPI/VCI値に基づいてその他
のセルから区別されるようになっているが、この他に、
ユーザ−データセルからシグナリング/ホスト間通信メ
ッセージセルを区別する他の適当なあらゆる方法も使用
することができる。
【0072】本発明のもう1つの実施例について、以下
図10〜15を参照しながら説明する。この実施例にお
いては、図10に示されているように、ATMネットワ
ークの上流ノード60と下流ノード70の間に配置され
ているインターネットプロトコル(IP)スイッチ50
を実現するのに、交換装置が使用される。上流および下
流ノードは、インターネットプロトコルを用いて通信す
る。
【0073】ここで、この実施例における交換装置50
の構成を示す図11を参照すると、図2を参照しながら
前述した構成要素に加えて、交換装置50はさらに、独
自のメモリ54およびIPスイッチプロセッサ56を有
するIPスイッチ制御装置52を含んでいる。メモリ5
4およびIPスイッチプロセッサ56は両方共ホストバ
ス28に接続されており、このホストバスは交換装置の
ホストプロセッサ16を各トラフィック管理デバイス2
1 〜24N にリンクする。
【0074】SARデバイス12は、IPスイッチ制御
装置52の一部として図11に示されているが、これは
必要不可欠ではなく、SARデバイス12はホストプロ
セッサ16およびIPスイッチプロセッサ56の両方に
よって使用されることから、IPスイッチ制御装置52
の外部にあってもよい。SARデバイス12は内部メモ
リ54に接続されまたIPスイッチ制御装置52内のI
Pスイッチプロセッサ56と、ホストバス28の延長に
よって、接続される。
【0075】図11においては、IPスイッチ制御装置
52はホストプロセッサ16とは分離して示されている
が、交換装置のサイズに応じて、ホストプロセッサ16
およびIPスイッチプロセッサ56を提供するための単
一のプロセッサを使用することも可能である。この場
合、メモリ14および54を組合せて単一のメモリとす
ることもできる。
【0076】ここで、図12〜15を参照しながら、図
11の交換装置の作動について記述する。ちなみに、図
12〜15においては、各トラフィック管理デバイス2
4(図9参照)の入力部32および出力部34は、物理
的には例えば入力部321 と出力部341 の両方が同じ
トラフィック管理デバイス241 の一部をなすことにな
るであろうが、単なる例示のために分離して示してい
る。
【0077】図12では、装置の初期動作条件が示され
ていて、ここに上流ノード60は予め定められた入力仮
想チャネルIVCDEF を確立しており、このIVCDEF
は、当初ノード60とIPスイッチ50との間のIPパ
ケットのためのデフォルト転送(forwardin
g)チャネルとして用いられる。図12に示されている
とおり、この場合、デフォルト転送チャネルIVCDEF
は、そのソーストラフィック管理デバイスとしてトラフ
ィック管理デバイス241 を有するということが想定さ
れている。
【0078】交換装置50から下流ノード70までIP
パケットを転送するのに使用するため、デフォルト出力
仮想チャネルOVCDEF もまた初期化される。図12に
示されているとおり、この場合、仮想チャネルOVC
DEF のデフォルトは、デスティネーショントラフィック
管理デバイス24N によって制御されるものと想定され
る。
【0079】上流および下流ノード60および70は、
通信のためにインターネットプロトコルを用いる。IP
パケットは、交換装置50を介して、上流ノード60か
ら下流ノード70まで送られる。これらのパケットは例
えば、長さが最高64Kバイトであってよく、したがっ
て各パケットは、複数の個々のATMセルにセグメント
化されなくてはならない。当初、各々のセルは、上流ノ
ード60から交換装置50まで転送されているときに、
デフォルト入力仮想チャネルIVCDEF に対応する第1
のVPI/VCIの組合せをそのヘッダ部内に有し、交
換装置50から下流ノード70まで転送されているとき
は、デフォルト出力仮想チャネルOVC DEF に対応して
いて第1のVPI/VCIの組合せとは異なる第2のV
PI/VCIの組合せを有する。第1のVPI/VCI
の組合せから第2のVPI/VCIの組合せへの必要な
交換は、例えばソーストラフィック管理デバイス241
の入力部321 によって交換装置内にて行われる。
【0080】IPパケットが、デフォルト入力仮想チャ
ネルIVCDEF を介してソーストラフィック管理デバイ
ス241 の入力部321 によりセル毎に受信されたと
き、そのパケットを構成する個々のセルは、各セルヘッ
ダがデフォルト入力仮想チャネルIVCDEF に対応する
第1のVPI/VCIの組合せを有することから、入力
部321 によってその他のセルから区別される。
【0081】以下にさらに詳述する理由で、入力部32
1 は、IPパケットのセルを、SARバス26を介し
て、SARデバイス12まで通過させる。SARデバイ
ス12においては、同じIPパケットに属する各セル
は、IPスイッチ制御装置52の内部メモリ54を用い
て、パケットを再組立てするために組合わされる。IP
スイッチプロセッサ56は、いわゆるIPフローを識別
することを目的として、メモリ54内の再組立てされた
パケットを検査するためのインテリジェントルーティン
グソフトウェアを走らせる。検査されるとき、ネットワ
ークトラフィックを、短命(short−lived)
トラフィックまたはより長い「フロー」指向の伝送に分
類することができる。これらのフローは、例えばファイ
ル転送(FTP)といったようなタイプを決定するため
に各パケットを検査すること、または会話対(conv
ersational pairs)を識別することの
いずれかによって、識別される。会話対は、同じ発信元
および着信先アドレスを含む一連のパケットによって、
特徴づけられる。フローは本質的に単方向であり、交換
形のコネクションを介して伝送されるのに適しており、
かくして通常のルーティングプロセスの場合のように、
個々のパケットの検査に伴う処理オーバーヘッドおよび
遅延を回避する。
【0082】交換装置が、フローを検出し、そしてフロ
ーを構成すると決定されたパケットを、かかるフローを
構成するものとして識別されていないパケットとは別個
に処理することを可能にするために、IPスイッチ制御
装置52が、設けられている。図13に示されているよ
うに、パケットがフローの一部をなしていない場合、そ
れは単に個々のセルに再びセグメント化され、そしてセ
ルは、トラフィック管理デバイスのうちの選択された1
つのデバイスの入力部(例えば、図13において、トラ
フィック管理デバイス242 の入力部322 )に転送さ
れる。この場合トラフィック管理デバイス24N である
デスティネーショントラフィック管理デバイスまで、ス
イッチ体を介して上記セルを転送するためである。ここ
から、セルは、デフォルト出力仮想チャネルOVCDEF
を介して下流ノード70に出力される。これは、従来の
(蓄積交換(store−and−forward))
ルーティングプロセスに対応する。
【0083】ちなみに、セグメント化されたパケットの
セルが、IPスイッチ制御装置によって送出されるべき
トラフィック管理デバイスの選択は、例えば交換装置内
の輻輳/回線争奪を避けるために、一般的な(prev
ailing)トラフィック条件に従って決定すること
ができる。あるいは、セグメント化されたセルをもとの
ソーストラフィック管理デバイス(この例では241
に送り返すことは常に可能である。
【0084】ただし、この従来のプロセスは、IPパケ
ット全体がIPスイッチ制御装置52によって受信さ
れ、格納され、そしてその後送り出されなくてはならな
いことから、比較的ゆっくりしたものである。例えば、
各々再組立てされたパケットにより運ばれるパケットタ
イプ識別子に基づいてあるいは与えられた期間内に同じ
発信元および着信先アドレスを有する再組立てされたパ
ケットの数に基づいて、フローが存在するということを
IPスイッチ制御装置52は、決定した場合には、該制
御装置52はシグナリングメッセージA(図14参照)
を生成する。このメッセージAは、SARデバイス12
(これはシグナリングメッセージをATMセルにセグメ
ント化する)およびトラフィック管理デバイス24の1
つを介して、上流ノード60に転送される。シグナリン
グメッセージAは、上流ノード60に対して、フローが
検出されたということを伝え、そして該上流ノードに対
して、デフォルト入力仮想チャネルIVC DEF を用いる
代わりに、新しい入力仮想チャネルIVCNEW を用いて
交換装置50にそのフローに属するパケットを送るよう
に要求する。交換装置50は、新しい仮想チャネルIV
NEW のためのVPI/VCIの組合せを提案する。
【0085】上流ノードが、上記の要求および提案され
たVPI/VCIの組合せに同意した場合、該上流ノー
ドは、トラフィック管理デバイス24の1つおよびSA
Rデバイス12を介して、IPスイッチ制御装置52ま
でシグナリングメッセージB(図4参照)を送り返し、
この地点以降において、該上流ノードは、新しい入力仮
想チャネル(IVCNEW )に対応する指定されたVPI
/VCIの組合せをヘッダに有する検出フローのパケッ
トに属する各セル、を送る。
【0086】同時に、IPスイッチ制御装置はさらなる
シグナリングメッセージC(図14参照)を、SARデ
バイス12およびトラフィック管理デバイス24の1つ
を介して下流ノード70に送る。シグナリングメッセー
ジAと同様に、シグナリングメッセージCは、下流ノー
ドに対し、1つのフローが検出されたことを知らせ、そ
のフローに属するトラフィックを、デフォルト出力仮想
チャネルOVCDEF を使用する代わりに、新しい出力仮
想チャネルOVCNEW を用いて下流ノードへと送る許可
を要求する。ここでもまた、IPスイッチ制御装置52
は、新しい出力仮想チャネルOVCNEW のためのVPI
/VCIの組合せを提案する。下流ノード70がこの要
求および提案されたVPI/VCIの組合せに同意した
場合、該下流ノードはシグナリングメッセージD(図1
4参照)をIPスイッチ制御装置52まで送り返す。
【0087】ひとたび新しい入力および出力仮想チャネ
ルIVCNEW およびOVCNEW が、上流ノード60、下
流ノード70およびIPスイッチ制御装置52の間で同
意されたならば、IPスイッチ制御装置52は、ハード
ウェア内で直接フローをルーティングすべく、交換装置
50内でトラフィック管理デバイスに対しプログラムす
る。例えば、図15に示されているように、新しい入力
仮想チャネルIVCNE W が、トラフィック管理デバイス
24N (新しい「ソース」トラフィック管理デバイス)
の入力部32N に、セルを送達し、そして新しい出力仮
想チャネルOVCNEW が、トラフィック管理デバイス2
2 (新しい「デスティネーション」トラフィック管理
デバイス)の出力部342 から下流ノード70に、セル
を送信した場合には、IPスイッチ制御装置52は適当
なアドレス翻訳データをもって新しいソーストラフィッ
ク管理デバイス24N に対しプログラムし、これによ
り、新しい入力仮想チャネルIVCNEW を介して受信さ
れたセルが、識別され、かつ、スイッチ体を介してソー
ストラフィック管理デバイス24N によりデスティネー
ショントラフィック管理デバイス242 まで通過せしめ
られ、そしてそこから上記セルは出力仮想チャネルOV
NEW を介して下流ノード70に出力される。したがっ
て、検出されたフローに属するセルはもはや、再組立て
およびルーティングのために、ソーストラフィック管理
デバイス24N からSARデバイス12まで転送され
ず、セル毎に「自動的に」交換装置を通して転送され
る。IPスイッチ制御装置52は、フローに属するセル
を交換装置を通して転送するため、ソーストラフィック
管理デバイス24N とデスティネーショントラフィック
管理デバイス242 との間で、適当な帯域幅BWRES
有効に確保する。
【0088】検出されたフローがIPスイッチ制御装置
をバイパスする能力によって、交換装置は、配下にある
スイッチエンジン(switch engine)の総
スループットによってのみ制限されるような速度をもっ
て、かかるフローに属するパケットを転送することが可
能となる。その上、交換装置内でATMセルをIPパケ
ット内に再組立てする必要は全くないので、スループッ
トはネットワーク全体で最適化された状態に保たれる。
【0089】上述の例では、入力仮想チャネルへの交換
の結果、ソーストラフィック管理デバイスの変更がもた
らされるが、その他のケースでは、ソーストラフィック
管理デバイスがデフォルトおよび新しい入力仮想チャネ
ルの両方について同じであり得る、ということがわかる
だろう。例えば、上流ノード60を、交換装置の単一の
UNIポートにリンクする物理経路が1つしかない場合
等に(この場合、新しい仮想チャネルを選択するのにV
CIのみを変更するだけでよく、VPIは同じのままで
ある)、同じことは、新しい出力仮想チャネルを提供す
るのに用いられるデスティネーショントラフィック管理
デバイスにもあてはまる。デフォルト出力仮想チャネル
を提供するのに用いられるものと同じトラフィック管理
デバイスであっても、又そうでなくてもよいが、これ
は、交換装置と下流ノードとの間の物理経路の配置に依
存する。
【0090】図10〜15を参照して前述した実施例に
おいては、ソーストラフィック管理デバイスからIPス
イッチ制御装置52まで、IPスイッチ制御装置52に
よりデフォルト蓄積交換ベースでルーティングされるべ
きパケットを送出するために、SARバス26が利用さ
れる。したがって、IPスイッチ制御装置をスイッチ体
のポートに接続する必要はなく、かくしてスイッチ体の
全てのポートはトラフィック管理デバイスに自由に接続
できる状態のままである。
【0091】SARバス26はまた、フローに対し上流
および下流ノードに対しアラームを出すのに必要とされ
るシグナリングメッセージA〜Dに属するセルを伝送す
るためにも使用できる(ただし、好ましい場合には、ホ
ストバス28を介してシグナリングメッセージをトラフ
ィック管理デバイスまで送信することも可能である)。
【図面の簡単な説明】
【図1】ATMネットワーク内で使用するために以前に
考慮された交換装置の各部分を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施例によるATM交換装置の
各部分を示す図である。
【図3】図2の装置を使用することができる広帯域総合
サービスデジタル通信網(B−ISDN)の概略を示す
図である。
【図4】図3のネットワークで使用される通信プロトコ
ルを説明するために使用するレイヤモデルを示す図であ
る。
【図5】図4のモデルに示されているATMアダプテー
ションレイヤ(AAL)を図4よりもさらに詳細に示す
図である。
【図6】AALの1つのタイプによるセグメント化およ
び再組立てプロセスを説明するために使用する概略図で
ある。
【図7】図6のセグメント化および再組立てプロセスで
利用されるデータエンティティの1つを図6よりもさら
に詳細に示す図である。
【図8】図6のセグメント化および再組立てプロセスで
利用されるATMセルのフォーマットを示す図である。
【図9】装置の動作を説明するために使用する、図2の
交換装置内で利用されるトラフィック管理デバイスの概
略を示す図である。
【図10】本発明の第2の実施例による交換装置を含む
ATMネットワークの各部分を示すブロックダイヤグラ
ムである。
【図11】本発明の第2の実施例によるATM交換装置
の各部分を示す図である。
【図12】図11の装置の動作を説明するために使用す
る模式図(その1)である。
【図13】図11の装置の動作を説明するために使用す
る模式図(その2)である。
【図14】図11の装置の動作を説明するために使用す
る模式図(その3)である。
【図15】図11の装置の動作を説明するために使用す
る模式図(その4)である。
【符号の説明】
1 〜2N-1 …物理デバイス 41 〜4N-1 ,241 〜24N …トラフィック管理デバ
イス 8…スイッチ体 10…データ送達経路 12…SAR(セグメント化および再組立て)デバイス 14…メモリ 16…ホストプロセッサ 52…IPスイッチ制御装置 60…上流ノード 70…下流ノード 100…B−ISDNネットワーク 102…顧客宅内ノード 106…遠隔マルチプレクサノード 112…リンク 114…ローカル交換ノード 116…タンデム交換ノード 322…セル受信回路 324…セル識別回路 326…セル入力回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年3月25日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図7
【補正方法】変更
【補正内容】
【図7】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーブン マーチン エルビー イギリス国,マンチェスター エム25 9 ピーエックス,プレストウィッチ,ローザ ー ロード,ブレントフォード コート 56 (72)発明者 グレーム ロイ スミス イギリス国,バーレイ ビーエル9 8ジ ェイエフ,アンスワース,ホーリンズ マ ウント,チャーチ メドー 58

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ATMネットワーク内で使用するための
    交換装置において、 ATMセルを交換するためのスイッチ体;ATMセルか
    らパケットを再組立てするための再組立て手段;およ
    び、 交換装置に送信されたATMセルを受信するように接続
    され、また第1のデータ送達経路手段により前記スイッ
    チ体へ接続され、そして第1のデータ送達経路手段とは
    分離した第2のデータ送達経路手段によって前記再組立
    て手段へ接続されており、さらに、再組立て手段による
    再組立てを必要とする1または複数の予め定められたパ
    ケットタイプに属する受信ATMセルを、それぞれの再
    組立てセルとして識別するように作動可能であると共
    に、このような識別された再組立てセル以外の受信セル
    を、前記スイッチ体による交換のため前記第1のデータ
    送達経路手段を介してスイッチ体に送信するように作動
    可能であり、そして前記再組立てセルを、再組立て手段
    によりパケットに再組立てするため、前記第2のデータ
    送達経路手段を介して、前記再組立て手段に送信するよ
    うに作動可能であるトラフィック管理手段;を含んでな
    る交換装置。
  2. 【請求項2】 場合に応じて、前記予め定められたタイ
    プのパケットまたは前記予め定められた複数のタイプの
    うちの1つのタイプのパケットが、シグナリングメッセ
    ージを構成する請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 交換装置の作動を制御するためのホスト
    手段であって、再組立て手段によって再組立てされたパ
    ケットをこの再組立て手段より受信するため前記再組立
    て手段に対し作動的に接続されているようなホスト手段
    をさらに含んでなる請求項1または2に記載の装置。
  4. 【請求項4】 場合に応じて前記予め定められたタイプ
    のまたは前記予め定められた複数のタイプのうちの1つ
    のタイプのパケットが、もう1つのATMネットワーク
    エンティティのホスト手段によって交換装置の前記ホス
    ト手段に向けられたホスト間通信メッセージを構成して
    いる請求項3に記載の装置。
  5. 【請求項5】 場合に応じて、前記予め定められたタイ
    プのまたは前記予め定められた複数のタイプのうちの1
    つのタイプのパケットが、AAL5メッセージを含む請
    求項1〜4のいずれか一項に記載の装置。
  6. 【請求項6】 前記トラフィック管理手段にはセル識別
    手段を含み、このセル識別手段は、受信した各ATMセ
    ルのヘッダの仮想パス識別子および/または仮想チャネ
    ル識別子フィールドを検査し、かかる検査の結果に応じ
    て当該セルがこのような再組立てセルとして識別される
    べきか否かを決定すべく作動可能である請求項1〜5の
    いずれか一項に記載の装置。
  7. 【請求項7】 前記第2のデータ送達経路手段によって
    また前記トラフィック管理手段に接続されるセグメント
    化手段をさらに含み、このセグメント化手段は、交換装
    置内でローカルに生成されたパケットを、複数のATM
    セルへセグメント化し、前記複数のセルを、前記第2の
    データ送達経路手段を介してトラフィック管理手段へ送
    信するように作動可能である請求項1〜6のいずれか一
    項に記載の装置。
  8. 【請求項8】 前記第2のデータ送達経路手段にはそれ
    ぞれの単方向送信受信経路手段が含まれ、その受信経路
    手段は、トラフィック管理手段から再組立て手段まで識
    別された再組立てセルを送信するように機能し、その送
    信経路手段は、前記セグメント化手段からトラフィック
    管理手段まで前記複数のセルを送信するように機能する
    請求項7に記載の装置。
  9. 【請求項9】 前記セグメント化手段および前記再組立
    て手段が、同一のセグメント化および再組立てデバイス
    の各一部をなす請求項7または8に記載の装置。
  10. 【請求項10】 前記トラフィック管理手段には、スイ
    ッチ体によって形成されたデータ転送経路を介してAT
    Mセルを交換するための前記第1のデータ送達経路手段
    によって前記スイッチ体にそれぞれ接続されている複数
    の個別トラフィック管理デバイスが含まれておりそして
    前記第2のデータ送達経路手段は、再組立て手段に対
    し、そして具備されている場合には前記セグメント化手
    段に対して、個別トラフィック管理デバイスを共通に接
    続するバス手段からなる請求項1〜9のいずれか一項に
    記載の装置。
  11. 【請求項11】 前記再組立て手段が、前記バス手段の
    マスターデバイスとして作動可能であり、各トラフィッ
    ク管理デバイスがこのバス手段のスレーブデバイスとし
    て作動可能であり、 前記再組立て手段には、 前記トラフィック管理デバイスのいずれかが受信したA
    TMセルがそのような再組立てセルとして識別したか否
    かを決定するために、各該トラフィック管理デバイスに
    対してポーリングを行うポーリング手段および前記トラ
    フィック管理デバイスのうちの1つがそのような再組立
    てセルを識別したことを前記ポーリング手段が決定した
    場合に、そのセルを有するトラフィック管理デバイスが
    前記バス手段を介して再組立て手段にそれを送信するよ
    うに作動可能なデータ読取り手段、が含まれている請求
    項10に記載の装置。
  12. 【請求項12】 前記バス手段が、Universal
    −Test−and−Operations−PHY−
    Interface−for−ATM(UTOPIA)
    レベル2(ルックアライク)バス手段である請求項10
    または11に記載の装置。
  13. 【請求項13】 交換装置が使用中であるとき、ビット
    ストリームを伝送するATMネットワーク伝送ラインに
    接続するための少なくとも1つのデータポート;および
    その伝送ラインまたは各伝送ラインが伝送するビットス
    トリームを1または複数の対応するATMセルストリー
    ムに変換して前記トラフィック管理手段まで送信するた
    めの前記トラフィック管理手段とデータポートまたは各
    データポートとの間に接続された物理レイヤ手段をさら
    に含んでなる請求項1〜12のいずれか一項に記載の装
    置。
  14. 【請求項14】 ATMネットワーク内で使用するため
    の交換装置において、 ATMセルを交換するためのスイッチ体、 交換装置内でローカルに生成されたパケットを複数のA
    TMセルにセグメント化するためのセグメント化手段、
    および第1のデータ送達経路手段により前記スイッチ体
    に接続され、またこの第1のデータ送達経路手段とは分
    離した第2のデータ送達経路手段によって前記セグメン
    ト化手段に接続され、しかも、スイッチ体によって交換
    されたセルを前記第1のデータ送達経路手段を介してス
    イッチ体から受信しかつ前記複数のセルを前記第2のデ
    ータ送達経路手段を介してセグメント化手段から受信
    し、スイッチ体から受信した交換後のセルおよびセグメ
    ント化手段から受信した前記複数のセルを含むATMセ
    ルストリームを出力するように作動するトラフィック管
    理手段を含んでなる交換装置。
  15. 【請求項15】 ATM交換装置に送信されたATMセ
    ルを交換するためのスイッチ体を有し、またATM交換
    装置に送信されたATMセルからパケットを再組立てす
    るための再組立て手段をも有するATM交換装置内で使
    用するためのトラフィック管理デバイスにおいて、 ATMセルを受信するためのセル受信手段、 前記セル受信手段に接続され、ATM交換装置の前記再
    組立て手段による再組立てを必要とする1または複数の
    予め定められたパケットタイプに属するような受信セル
    をそれぞれの再組立てセルとして識別するように作動す
    るセル識別手段、およびデバイスが使用中であるときに
    前記スイッチ体に接続するように適合されている第1の
    ポート手段をもち、またデバイスが使用中であるときに
    前記再組立て手段に接続するよう適合されている、前記
    第1のポート手段とは分離した第2のポート手段を有
    し、識別された再組立てセル以外の受信セルを前記第1
    のポート手段に送信し、前記再組立てセルを前記第2の
    ポート手段に送信するように作動可能である、セル出力
    手段を含んでなるトラフィック管理デバイス。
  16. 【請求項16】 前記セル識別手段は、受信されたAT
    Mセルの各々のヘッダにおける仮想パス識別子および/
    または仮想チャネル識別子フィールドを検査するように
    またこのような検査の結果に基づいて当該セルをこのよ
    うな再組立てセルとして識別すべきか否かを決定するよ
    うに作動可能である請求項15に記載のデバイス。
  17. 【請求項17】 ATM交換装置に送達されたATMセ
    ルを交換するためのスイッチ体を有し、またATM交換
    装置によってローカルに生成されたパケットを、ATM
    交換装置から出力されるべき複数のATMセルへセグメ
    ント化するためのセグメント化手段も有する該ATM交
    換装置の中で使用するためのトラフィック管理デバイス
    において、 デバイスが使用中であるとき前記スイッチ体に接続する
    ように適合された第1のポート手段を有し、またデバイ
    スが使用中であるとき前記セグメント化手段に接続する
    ように適合された、前記第1のポート手段から分離した
    第2のポート手段をも有し、しかも、スイッチ体によっ
    て交換されたセルを前記第1のポート手段で受信し前記
    複数のセルを前記第2のポート手段で受信するように作
    動可能である、セル入力手段;およびスイッチ体から受
    信された交換後のセルを含みまた前記複数のセルも含む
    ATMセルストリームを出力するためのセル出力手段を
    含んでなるトラフィック管理デバイス。
  18. 【請求項18】 場合に応じて、前記予め定められたタ
    イプまたは前記複数の予め定められたタイプのうちの1
    つのタイプのパケットは、インターネットプロトコルパ
    ケットであり、さらに交換装置を通るパケットフローを
    検出すべくかかる再組立て後のインターネットプロトコ
    ルパケットを検査するための前記再組立て手段と接続さ
    れたインターネットプロトコルスイッチ制御装置手段を
    さらに含んでなる請求項1〜17のいずれか一項に記載
    の装置。
  19. 【請求項19】 トラフィック管理手段は、 そのデフォルトルーティングモードで、予め定められた
    デフォルト入力仮想チャネルを介してATMネットワー
    クの上流ノードからのインターネットプロトコルパケッ
    トを受信し、前記予め定められたデフォルト入力仮想チ
    ャネルに属する受信ATMセルをこのような再組立てセ
    ルとして識別し、前記インターネットプロトコルスイッ
    チ制御装置手段が再組立てされたパケットの検査によっ
    てパケットフローを検出できるようにすべく前記再組立
    て手段に対し前記第2のデータ送達経路手段を介してこ
    れらのセルを送信するように作動可能であり、 このようなパケットフローが前記インターネットプロト
    コルスイッチ制御装置手段によって検出されたときに、
    前記予め定められたデフォルト入力仮想チャネルとは異
    なる新しい入力仮想チャネルを介してトラフィック管理
    手段により検出されたパケットフローを構成する後続パ
    ケットのセルが受信されかかる再組立てセルとしてこれ
    らのセルが識別されず前記第1のデータ送達経路手段を
    介してスイッチ体に直接送信されるようなカットスルー
    交換モードにて作動するように、交換可能である請求項
    18に記載の装置。
  20. 【請求項20】 パケットフローに属するものとして前
    記インターネットプロトコルスイッチ制御装置手段によ
    って検出されない再組立てパケットが、複数のセルにセ
    グメント化され、これらのセルは前記スイッチ体へ送信
    するためにトラフィック管理手段に戻るように転送され
    る請求項18または19に記載の装置。
  21. 【請求項21】 前記スイッチ体を通過した後、前記複
    数のセルが、予め定められたデフォルト出力仮想チャネ
    ルを介して、ATMネットワークの下流ノードに出力さ
    れる請求項20に記載の装置。
  22. 【請求項22】 前記カットスルー交換モードでのトラ
    フィック管理手段の作動中に、検出されたパケットフロ
    ーを構成する前記後続パケットのセルが、前記予め定め
    られたデフォルト出力仮想チャネルとは異なる新しい出
    力仮想チャネルを介して、トラフィック管理手段によっ
    て出力される請求項21に記載の装置。
  23. 【請求項23】 かかるパケットフローを前記インター
    ネットプロトコルスイッチ制御装置手段が検出したとき
    に、トラフィック管理手段は、前記スイッチ体を介して
    検出されたパケットフローのセルを交換するための帯域
    幅を確保することになる請求項19〜22のいずれか一
    項に記載の装置。
  24. 【請求項24】 ATMネットワーク内で使用するため
    の交換装置において、 ATMセルを交換するためのスイッチ体、 交換装置を通るインターネットプロトコルフローを検出
    するためのインターネットプロトコルスイッチ制御装置
    手段、および交換装置に送達されたATMセルを受信す
    るように接続され、また第1のデータ送達経路手段によ
    り前記スイッチ体にまた第1のデータ送達経路手段とは
    分離した第2のデータ送達経路手段により前記インター
    ネットプロトコルスイッチ制御装置手段に接続され、し
    かもそのデフォルトルーティグモードにおいてかかるフ
    ローに属するものとして検出されなかったパケットを構
    成するような受信ATMセルをデフォルトルーティング
    セルとして識別し、これらのセルを前記第2のデータ送
    達経路手段を介して前記インターネットプロトコルスイ
    ッチ制御装置手段に送信するように作動可能であるトラ
    フィック管理手段、を含んでなり、ここにトラフィック
    管理手段はまた、かかるフローに属するパケットを構成
    するような受信されたATMセルが前記第1のデータ送
    達経路手段を介してスイッチ体に直接送信されるカット
    スルー交換モードでも作動可能である交換装置。
  25. 【請求項25】 トラフィック管理手段は、 前記デフォルトルーティングモードにおいてデフォルト
    入力仮想チャネルを介してパケットを構成するセルを受
    信するように機能し、 それらのパケットがかかるフローを構成することをイン
    ターネットプロトコルスイッチ制御装置手段が検出した
    時点でデフォルトルーティングモードからカットスルー
    交換モードへと切換えることができ、 前記カットスルーモードにおいて、トラフィック管理手
    段は、前記デフォルト入力仮想チャネルとは異なるもう
    1つの入力仮想チャネルを介して検出されたフローの後
    続パケットを構成するセルを受信するように機能する請
    求項24に記載の装置。
  26. 【請求項26】 ATM交換装置に送達されたATMセ
    ルを交換するためのスイッチ体を有し、また交換装置を
    通るインターネットプロトコルフローを検出するための
    インターネットプロトコルスイッチ制御装置手段をも有
    するATM交換装置内で使用するためのトラフィック管
    理デバイスにおいて、 ATMセルを受信するためのセル受信手段、 デバイスが使用中であるときに前記スイッチ体に接続す
    るように適合されている第1のポート手段を有し、また
    デバイスが使用中であるときに前記インターネットプロ
    トコルスイッチ制御装置手段に接続するよう適合されて
    いる、前記第1のポート手段とは分離した第2のポート
    手段を有するセル出力手段;および前記セル受信手段に
    接続されるセル識別手段であって、 そのデフォルトルーティングモードにおいて、かかるフ
    ローに属するものとして検出されなかったパケットを構
    成するような受信ATMセルをデフォルトルーティング
    セルとして識別し、そして前記インターネットプロトコ
    ルスイッチ制御装置手段に対する転送のため前記第2の
    ポート手段にこれらのセルを送信するように作動可能で
    あり、 またかかるフローに属するものとして検出されたパケッ
    トを構成するような受信ATMセルを、スイッチ体への
    直接転送のために第1のポート手段まで送信するカット
    スルー交換モードでも作動可能である、セル識別手段を
    含んでなるトラフィック管理デバイス。
  27. 【請求項27】 ATMセルを交換するためのスイッチ
    体、ATMセルからパケットを再組立てするための再組
    立て手段およびATMネットワーク交換装置に送信され
    たATMセルを受信するためのトラフィック管理手段を
    含む、該ATMネットワーク交換装置内で使用するため
    の交換方法において、 再組立て手段による再組立てを必要とする1または複数
    の予め定められたパケットタイプに属するような受信A
    TMセルが、それぞれの再組立てセルとしてトラフィッ
    ク管理手段によって識別され、 かかる識別された再組立てセル以外の受信セルが、トラ
    フィック管理手段によって第1のデータ送達経路手段を
    介しスイッチ体に送信され、スイッチ体により交換さ
    れ、 識別された再組立てセルは、第1のデータ送達経路手段
    とは分離した第2のデータ送達経路手段を介して、トラ
    フィック管理手段から再組立て手段まで送信され、再組
    立て手段によりパケットに再組立てされる交換方法。
  28. 【請求項28】 ATMセルを交換するためのスイッチ
    体、ATMネットワーク交換装置内でローカルに生成さ
    れたパケットを複数のATMセルにセグメント化するた
    めのセグメント化手段および、交換されたセルを出力す
    るためのトラフィック管理手段を含む該ATMネットワ
    ーク交換装置内で使用される交換方法において、 スイッチ体によって交換されたセルが、第1のデータ送
    達経路手段を介してスイッチ体からトラフィック管理手
    段によって受信され、 セグメント化手段によって生成された複数のセルが、前
    記第1のデータ送達経路手段とは分離した第2のデータ
    送達経路手段を介して、トラフィック管理手段によって
    受信され、 スイッチ体から受信された交換後のセルおよびセグメン
    ト化手段から受信された前記複数のセルを含むATMセ
    ルストリームが、トラフィック管理手段によって出力さ
    れる交換方法。
  29. 【請求項29】 ATMセルを交換するためのスイッチ
    体、インターネットプロトコルネットワーク交換装置を
    通るインターネットプロトコルフローを検出するための
    インターネットプロトコルスイッチ制御装置手段および
    該インターネットプロトコルネットワーク交換装置に送
    信されたATMセルを受信するためのトラフィック管理
    手段を含む該インターネットプロトコルネットワーク交
    換装置内で使用される交換方法において、 かかるフローに属するものとして検出されたパケットを
    構成するような受信ATMセルが、第1のデータ送達経
    路手段を介してトラフィック管理手段からスイッチ体ま
    で転送され、 かかるフローに属するものとして検出されなかったパケ
    ットを構成するような受信ATMセルが、トラフィック
    管理手段から、前記第1のデータ送達経路手段とは分離
    した第2のデータ送達経路手段を介してインターネット
    プロトコルスイッチ制御装置手段まで転送される交換方
    法。
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