JPH11510331A - 通信装置内でデータを順番に並ベる方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は通信装置（１２）内でデータを順番に並べる方法及び装置からなる。本発明の方法によれば、複数の入力信号（３６）が通信装置（１２）の入力ポート（３０）で受信される。少なくとも一つの入力信号（３６）は少なくとも一つのバーチャルコネクション（３８）により構成される。第１の固有のキュー（４４）は各バーチャルコネクション（３８）と関係している。第１のバーチャルコネクション（３８）と関係したデータ（６０）は第１のバーチャルコネクション（３８）と関係した第１の固有のキュー（４４）内で順番に並べられる。

Description

【発明の詳細な説明】 通信装置内でデータを順番に並べる方法及び装置関連出願 本願は、１９９５年７月１９日に出願された米国仮出願第60/001,498号の優先 権を主張する。発明の技術分野 本発明は、一般的に通信網に係わり、特に、通信装置内でデータを順番に並べ る方法及びシステムに関する。発明の背景 非同期転送モード（“ＡＴＭ”）網のようなセルベースド通信網は、音声、映 像及びデータを転送するため使用される。ＡＴＭ網はＡＴＭセルのようなデータ ユニットを送信元から交換機を介して着信先にルーティングすることによりデー タを転送する。交換機は、ＡＴＭセルが受信、送信される際に通る入力／出力ポ ートを含む。 従来のＡＴＭ交換機は幾つかのクラスに分類される。あるタイプの交換機は、 バッファとして一つの大きいキューを使用し、統計学に基づいて個々のバーチャ ルコネクションの帯域幅に対するアクセスを制御する。一般的に言うと、このタ イプの交換機を通過する各バーチャルコネクションは、一つの大きいバッファを 共用し、各バーチャルコネクションは、交換機及び／又は交換機に出力された出 力リンク上の利用可能な帯域幅を統計学的に共用する。この解決法には幾つかの 欠点がある。ＡＴＭ網を通過するトラヒックのタイプに依存して、トラヒックタ イプと関係したある種の網サービスパラメータを制御することが望まれる。ＡＴ Ｍ網によって制御されることが望ましいパラメータの例には、コネクションの遅 延変動、コ ネクションのエンドツーエンド遅延、共用帯域幅に対するコネクションのアクセ ス権及びアクセスの優先度、並びに、コネクションの配信優先度が含まれる。残 念ながら、上記解決法を利用するＡＴＭ交換機は、コネクション当たりのサービ スの品質(quality of service)保証を生成することができないか、或いは、トラ ヒックタイプ毎のサービスの品質（ＱｏＳ）保証を提供し得ない。むしろ、サー ビスの品質保証は本質的に統計学的である。その上、この解決法におけるライン 阻止のヘッドは、阻止されたコネクションの向こう側のコネクションを阻止する 。 第２の解決法は、各交換機に複数のキューを採用し、交換機帯域幅を統計学的 に割り付ける。この解決法の改良版は、コネクション又はコネクションを構造化 したグループのトラヒックタイプのようなコネクションの特性に基づいて、特定 のコネクションを特定のキューに割り当てる。一般的に言うと、この解決法は、 複数のコネクションによって複数のキューの中の各キューを共用し、全コネクシ ョン間で交換機帯域幅及び／又は出力リンク帯域幅を共用することを特徴として いる。この解決法にも幾つかの欠点がある。上記のパラメータに基づくサービス の品質はキュー毎に保証され、低優先度トラヒックに対し与えられる保証は強力 な保証ではない。その上、多数のキューに対するサービスの品質保証は、コネク ション毎ではなく、統計学的な基準によって作成される。この解決法は個別のキ ュー内のライン阻止のヘッドにより損なわれる。かくして、ある種のコネクショ ンはその向こう側にある他のコネクションを阻止する。 第３の解決法は、複数のキューを使用し、複数のコネクションを各キューに割 り当て、キュー毎に基づいて交換機帯域幅及び／又はリンク帯域幅を割り当てる 。この場合も、網サービスの質は、コネクション毎ではなくキュー毎に基づいて のみ保証され得る。また、未使用の割付型帯域幅及び／又はリンク帯域幅は他の キューによっ て使用され得ない。従って、その帯域幅は未使用のままで残され、その結果とし てシステム資源が十分に活用されない。発明の概要 本発明は、通信装置内でデータを順番に並べる方法及びシステムからなる。本 発明の方法によれば、複数の入力信号が通信装置の入力ポートで受信され、少な くとも一つの入力信号は少なくとも１本のバーチャルコネクションにより構成さ れる。固有のキューが各バーチャルコネクションと関係付けられる。第１のバー チャルコネクションと関係したデータは第１のバーチャルコネクションと関係し た第１の固有のキュー内で順番に並べられる。 本発明は、網サービスパラメータに基づくサービスの品質保証がコネクション 毎に基づいて行えるようにする。かくして、本発明は、セルベースド通信網全体 でタイプの異なるトラヒックを効率的に伝達するため使用され得る。固定ビット レート（ＣＢＲ）サービスの場合に、本発明は、遅延変動、エンドツーエンド遅 延及び帯域幅がバーチャルコネクション毎に保証されるようにする。その上、本 発明は、固定ビットレートトラヒックに対しリンクビット誤りを除く“無セル損 ”の保証を与える。用語“無セル損”は、バッファオーバーフローに起因して網 輻輳により生じるセル損を防止することを意味する。 可変ビットレートサービスの場合に、交換機及びリンク資源の一部は、可変ビ ットレート（ＶＢＲ）バーチャルコネクションに割り付けられ、他の交換機及び リンク資源は特定のバーチャルコネクション並びに網上の他のトラヒックの間で 動的に共用される。割り付けられたサービスの一部に対し、遅延変動、エンドツ ーエンド遅延、帯域幅、及び、最大データ損は、可変ビットレートバーチャルコ ネクションの場合に保証され得る。割り付けられた部分を超える帯域幅に対し、 最大データ損は統計学に基づいて保証される。更に、 動的帯域幅に対する優先アクセス及び配信優先度が特定の可変ビットレートバー チャルコネクションに対し保証される。 有効ビットレート（ＡＢＲ）バーチャルコネクションの場合に、本発明は、交 換機内及びリンク上のいずれか一方、又は、両方における無セル損と優先アクセ スとを保証し得る。可変ビットレートサービスと同様に、交換機及び／又はリン ク資源の一部は、有効ビットレートバーチャルコネクションに割り付けられ、一 方、他の資源は他のバーチャルコネクションと共用される。バーチャルコネクシ ョンの割り付けられた部分に対し、そのコネクションの帯域幅が保証され得る。 無指定ビットレートサービスの場合に、本発明は、動的帯域幅に対する優先ア クセス及び配信優先度の保証を与える。 従って、本発明によれば、サービスの品質保証は、本発明を利用する通信網を 用いて伝達される異なるタイプのトラヒックに対し行われ得る。本発明は、個々 のコネクション並びにコネクションのグループにキュー処理及び帯域幅管理機構 を適用することにより、従来技術の問題点を回避する。本発明のコネクション毎 のバーチャルコネクションキュー処理機構を用いない場合、資源はサービスの品 質保証がコネクションの耐用期間を許すように個々のフローに厳密には割り付け られない。本発明によれば、サービスの品質保証は、コネクションの期間中に追 加又は削除された他のバーチャルコネクションの本数とは無関係に維持され得る 。 本発明に従って構成された通信網は、１本のリンク毎に１００％の網占有率を 達成すると共に、統合されたサービス環境において、固定ビットレート帯域幅及 び遅延保証と、有効ビットレートサービスの品質保証とを維持する。かくして、 本発明は、変動するトラヒックパターン及びサービスの品質要求を有する通信網 に接続された装置による網資源の効率的な使用を実現する。図面の簡単な説明 本発明及び本発明の効果が十分に理解できるように以下では添付図面と共に詳 細な説明が記載され、図面中、 図１は本発明の教示に従って構成された通信網を示す図であり、 図２は本発明の教示に従って構成された通信装置の第１の実施例を示す図であ る。発明の詳細な説明 本発明の好ましい実施例及びその効果は、同様又は対応した部分には同様の番 号が使用されている種々の図面の中の図１及び２を参照することにより最良の理 解が得られる。 図１には、本発明の教示に従って構成された通信網１０が示されている。通信 網１０はセルベースド網であり、本実施例の場合、非同期転送モード（ＡＴＭ） 網からなる。通信網１０は、本発明の範囲から逸脱することなく、別のタイプの 網にすることが可能である。通信網１０は、通信リンク１４の系列により接続さ れた通信装置１２（ノードとも称される）の系列により構成される。本実施例の 場合に、各通信装置１２はＡＴＭ交換機からなる。本発明の範囲から逸脱するこ となく、他のタイプの交換機が使用され得る。各通信リンク１４は、ＳＯＮＥＴ リンクのようないかなるタイプの通信リンクから構成しても構わない。 多数の通信装置及び網が通信網１０に接続され得る。本実施例において、通信 網１０はローカルエリアネットワーク１６と、広域ネットワーク１８と、電話ア クセス網２０と、第１のコンピュータ２２と、第２のコンピュータ２４と、イン ターネットサーバ２６と、ビデオサーバ２８とに接続される。他のタイプの通信 装置（又は網）を通信網１０に接続してもよく、例示された装置（又は網）の全 部又は一部は、本発明の範囲から逸脱することなく省略することが可能である。 上記の各通信装置（又は網）は、ＡＴＭセルを使用 して通信網１０と通信する。上記装置（又は網）は、内部通信用のＡＴＭ以外の 通信プロトコルを使用する。このような装置の場合に、通信プロトコルをＡＴＭ に翻訳し、ＡＴＭを特定の装置又は網のためのプロトコルに翻訳する機構が設け られる。この機構は、通信装置１２の内部、又は、通信網１０に接続された特定 の装置若しくは網の内部のどちらに設けても構わない。 通信網１０に接続された第１の装置が通信網１０に接続された第２の装置と通 信しようとするとき、第１の装置は通信網１０を介してデータを送信する。デー タは、１本以上の通信リンク１４を用いて１台以上の通信装置１２を介して第１ の装置から第２の装置に送信され、これにより、第１の装置と第２の装置との間 にバーチャルコネクションを形成する。通信装置１２は通信装置１２を通る多数 のバーチャルコネクションを切り換え、各通信リンク１４は２台の通信装置１２ の間で多数のバーチャルコネクションを搬送する。 通信網１０は統合サービス網である。従って、通信網１０は、変化するＡＴＭ サービスのタイプを転送するため使用可能である。通信網１０を介して転送され るＡＴＭサービスの例は、固定ビットレートサービス、可変ビットレートサービ ス、有効ビットレートサービス、及び、無指定ビットレートサービスを含む。本 発明は、上記の各トラヒックタイプの効率的な転送を実現し、ある種のサービス の品質保証が各トラヒックタイプ又はバーチャルコネクションに関して行われ得 る。 本発明の一面によれば、固有のキューが通信装置１２を通過する各バーチャル コネクションに割り当てられる。バーチャルコネクション毎のキュー処理の特定 の一実施例は図２と共に説明される。図２に示された実施例において、入力キュ ー及び出力キューの両方は各バーチャルコネクションと関係付けられる。上記の キューは、特定のバーチャルコネクションに固有に割り当てられる。かくして、 キューはバーチャルコネクションの間で共用されない。ある種の交 換機は入力キューだけ、出力キューだけ、又は、入力及び出力の両方のキューを 利用する。本発明の教示は、キューをコネクション毎に割り当てることにより、 通信装置１２と関係したあらゆるキューに適用され得る。以下により詳細に説明 されるように、バーチャルコネクション毎のキュー処理によって、キュー処理及 び帯域幅管理機構は、コネクションのグループではなく、個別のコネクションに 適用され得るようになる。キュー処理管理機構は、バッファリング又はバーチャ ルコネクションの制御を含む。バーチャルコネクション毎のキュー処理は、網資 源の個々のバーチャルコネクションへの精確な割付を可能にするので、サービス の品質保証はバーチャルコネクションの耐用期間中に継続する。上記保証は追加 又は削除された他のコネクションの数とは無関係に維持される。 動作中に、複数の入力信号が通信装置１２の入力ポートで受信され、少なくと も一つの入力信号は少なくとも一つのバーチャルコネクションを含む。本実施例 において、固有の入力キュー及び固有の出力キューが各バーチャルコネクション と関係付けられる。本実施例のキューはポインタのリンクドリストを用いて実現 された論理構造である。各キューは１個以上のバッファプールに関係してもよい 。本実施例において、各キューは、共用バッファプール及び専用バッファプール の２個のバッファプールと関係付けられる。第１のバーチャルコネクションと関 係したデータは、入力ポートと接続された交換機本体を介して転送用の固有の入 力キュー内で順番に並べられる。交換機本体を通されるデータは、出力通信リン クを介する転送用のバーチャルコネクションと関係した固有の出力キュー内で順 番に並べられる。以下に、より詳しく説明するように、本発明の別の面はバーチ ャルコネクション毎のキュー処理を実現する方法である。 本発明の第２の面は、回路タイプコネクションをエミュレートする際に通信網 １０を使用する。固定ビットレート通信モードを使用する装置は、装置の間に物 理的なコネクションが存在するかのよう に取り扱われる必要がある。従って、ＡＴＭネットワークは、固定ビットレート サービスを使用して通信する装置の間に適切なサービスを提供するため、回路コ ネクションのエミュレートを補助する資源を含む場合がある。本発明の通信網１ ０は、回路コネクションのエミュレーションに使用されると共に、ある種の網サ ービスの品質パラメータを保証する。本発明によれば、各固定ビットレートバー チャルコネクション毎に、サービスの品質がバーチャルコネクション毎に基づく 遅延変動及びエンドツーエンド遅延に関して保証される。さらに、帯域幅が固定 ビットレートバーチャルコネクションに対し付与される。また、固定ビットレー トサービスは、無セル損の状態で通信網１０を通して転送される。 回路コネクションエミュレーションを実現するより具体的な機構は以下に図２ を参照して説明されるが、上記のバーチャルコネクション毎のキュー処理機構は 回路コネクションをエミュレートするため使用される。例えば、図１の第１のコ ンピュータ２２は、固定ビットレートサービスを用いて第２のコンピュータ２４ と通信しようとする。回路コネクションエミュレーションを実現するため、コン ピュータ２２とコンピュータ２４との間のバーチャルコネクションが通過する各 通信装置１２を通るキュー及び帯域幅は、第１のコンピュータ２２と第２のコン ピュータ２４との間で通信信号の期間中にバーチャルコネクションに割り付けら れる。割り付けられたキューは、コネクションの間に割り付けられたバッファ空 間の量に対するアクセス権を有する。本実施例の場合に、割り付けられたバッフ ァ空間は、カウンタ限界をキューに割り当てることにより実現される。このカウ ンタ限界は、同時に特定のキューによって使用され得るバッファプール内のセル 格納場所の個数を表わす。バッファ空間が割り付けられた全てのキューは、共用 プール内の利用可能な物理的な格納場所をカウンタ限界まで使用する。その上、 出力リンク帯域幅の量は通信網１０の各通信リンク１４を介して通信信 号に割り付けられ、バーチャルコネクションはその通信網１０を介して第１のコ ンピュータ２２と第２のコンピュータ２４との間を通過する。網資源を割り付け 、その資源を特定のバーチャルコネクションだけに専用化することにより、回路 コネクションは、コネクション毎に基づくサービスの品質保証を用いて通信網１ ０によってエミュレートされる。 この特定の実施例の場合に、通信装置１２は、固定ビットレートバーチャルコ ネクションに割り当てられた入力キュー及び出力キューの両方を有する。上記キ ューは、新しいバーチャルコネクションが確立されたときに生成される。この実 施例の場合に、１入力ポート毎、又は、１出力ポート毎に、16,000コネクション が処理される。また、通信装置１２の交換機本体を通る帯域幅、並びに、通信装 置１２の出力リンク上の帯域幅は、固定ビットレートバーチャルコネクションに 割り付けられる。通信装置１２が別の形に構成された場合、回路コネクションは 、本発明に従ってバーチャルコネクション毎にキュー処理及び帯域幅資源を割り 付けることによりエミュレートされる。 図２は本発明の教示に従って構成された通信装置の第１の実施例を示す。図２ において、複数の入力ポート３０は交換機本体３２に結合され、交換機本体３２ は複数の出力ポート３４に結合されている。用語“結合された”は、入力ポート ３０と、交換機本体３２と、出力ポート３４との間の論理的接続を表わす。種々 の補助回路が上記素子の間に存在するが、それらの回路は互いに論理的に結合さ れている。多数若しくは少数の入力ポート３０及び／又は出力ポート３４は、本 発明の範囲から逸脱することなく使用され得る。 各入力ポート３０は１本以上の入力リンク３６に接続されている。各入力リン ク３６は、１本以上のバーチャルコネクション３８により構成される。各出力ポ ート３４は１本以上の出力リンク４０に接続される。各出力リンク４０は１本以 上のバーチャルコネクション ３８により構成される。 各入力ポート３０は、１個以上のデマルチプレクサ４２と、１個以上のキュー ４４と、マルチプレクサ５０とからなる。デマルチプレクサ４２及びマルチプレ クサ５０は、物理的デバイスではない。むしろ、入力ポート３０を通過するトラ ヒックの交換は、デマルチプレクシング機能及び多重化機能を機能的に実現する 。 バーチャルコネクション３８が入力リンク上で受信されたとき、バーチャルコ ネクション３８と関係したリンク３６は、デマルチプレクサ４２によって一つの キュー４４に分けられる。本実施例において、固有のキュー４４が各バーチャル コネクション３８に割り当てられる。換言すれば、キュー４４は１本の入力リン ク３８からのセルだけを収容する。本実施例はバーチャルコネクション毎のキュ ー処理を採用しているが、本発明のバッファ及び帯域幅機構は、多数のバーチャ ルコネクションを単一のキュー４４に割り当てる通信装置１２で使用してもよい 。 本実施例において、キュー４４はポインタのリンクドリストからなる。これら のポインタはバッファ内で特定のキューポインタと関係したセルが格納されてい る場所を示す。本発明の第３の面は、キュー４４のため使用されるキュー処理機 構である。各キュー４４は多数のバッファプールと関係する。本実施例のキュー 処理機構によれば、キュー４４は特定のバーチャルコネクション３８と関係し、 コネクションのトラヒックタイプに依存して専用バッファプール空間、共用バッ ファプール空間、又は専用バッファプール空間と共用バッファプール空間との組 合せに割り当てられる。 図２を参照するに、入力キュー４４の一つは共用バッファ４６と専用バッファ ４８内の空間に割り当てられる。専用バッファ４８内の空間は、唯一に特定のキ ュー４４の専用である。かくして、キュー４４と関係した専用バッファ４８内の 空間は、そのキュー４４だけにより使用される。共用バッファ４６内の空間は数 個の キュー４４の間で共用される。最初に、固定ビットレートバーチャルコネクショ ン３８は、専用バッファ４８だけに割り当てられた空間であり、一方、可変ビッ トレートバーチャルコネクション３８及び有効ビットレートバーチャルコネクシ ョン４８若しくは無指定ビットレートバーチャルコネクション３８は、専用バッ ファ４８内の専用空間及び共用バッファ４６内の共用空間に割り当てられる。本 実施例において、専用バッファ４８及び／又は共用バッファ４６内の空間は、特 にバーチャルコネクションに割り当てられる。キュー４４が幾つかのバーチャル コネクションの間で共用される一実施例の場合に、専用バッファ４８及び／又は 共用バッファ４６内の空間は全体としてキュー４４に割り当てられても構わない 。 専用バッファ４８は複数のバッファ場所６０からなり、各バッファ場所は１個 のＡＴＭセルを保持する。専用バッファ４８のサイズは、専用バッファ４８にア クセスするバーチャルコネクションの数に依存して動的に調整される。キュー４ ４が専用バッファ４８内の空間に割り当てられたとき、キュー４４は、キュー４ ４がいつでも同時にアクセス権を有する一定数のバッファ場所６０に割り当てら れる。上記バッファ場所６０の特定の物理的位置は特定のキュー４４に割り当て られない。むしろ、専用バッファ４８はバッファ空間のプールとして作用する。 専用バッファ４８に空間が割り当てられたキュー４４は、キュー４４が割り当て られた一定数のバッファ場所６０よりも多くの場所を使用しない限り、専用バッ ファ内のそれ以外の未使用の物理的場所を使用してもよい。キュー４４は常にキ ュー４４に割り当てられた一定数のバッファ場所６０へのアクセス権を有するこ とが保証されている。 同様に、共用バッファ４６は、専用バッファ４８と類似した方法で共用され得 るバッファ空間のプールとして作用する。各キュー４４は、キュー４４が同時に 使用してもよい共用バッファ４６内の場所の最大数を指定する限界と関係する。 しかし、各キュー４４は、 一定数のバッファ場所６０へのアクセス権を有することが保証されない。むしろ 、共用バッファ４６に空間が割り当てられた全てのキュー４４は、全てのバッフ ァ場所６０を共用する。共用バッファ４６内の全てのバッファ場所６０が使用中 であるとき、キュー４４は、たとえ、キュー４４に割り当てられ得る最大数のバ ッファ場所６０を使用していないとしても、他のバッファ場所６０へのアクセス 権がない。共用バッファ４６のサイズは動的に調整可能である。コネクションは 多数の共用バッファ４６に割り当て可能であり、或いは、コネクションはトラヒ ックタイプに基づいて異なる共用バッファ４６に割り当てられてもよい。 各キュー４４はマルチプレクサ５０に接続される。マルチプレクサ５０は、各 入力ポート３０と交換機本体３２との間でセルのフローを制御する。上記の如く 、マルチプレクサ５０は物理的素子ではなく、入力ポート３０の動作により機能 的に実現されている。 本実施例の場合、マルチプレクサ５０は交換機本体３２を通る帯域幅をマルチ プレクサ５０に接続され高くキュー４４に割り当てるため使用される。本発明の 上記実施例は、独特の帯域幅割付方法を採用する。交換機本体３２を通過する帯 域幅の一部分は、特定のキュー４４に固有に割り付けられるので、交換機本体３ ２を通過する一定量の帯域幅がそのキュー４４に付与される。また、交換機本体 ３２を通る帯域幅の量は、２個以上のキュー４４の間で動的に共用される。かく して、交換機３２を通過する帯域幅の中の固有に割り付けられた量が特定のキュ ー４４に割り当てられる。更に、上記特定のキュー４４は、交換機本体３２を通 過する利用可能な共用動的帯域幅で共用してもしなくてもよい。本実施例におい て、キュー４４は１本のバーチャルコネクションだけと関係しているので、帯域 幅割り当ては、固有に割り付けられた量の帯域幅を特定のバーチャルコネクショ ンに割り当てることと等価である。同じバーチャルコネクションは、動的帯域幅 を共用してもしなくてもよい。本発 明のこの面は、多数のバーチャルコネクションを単一のキュー４４に割り当てた 通信装置１２で使用され得る。このような実施例の場合、固有に割り付けられた 帯域幅及び／又は共用動的帯域幅はキュー４４によって使用され得る。 共用バッファ４６内の空間及び／又は交換機本体３２を通過する動的共用帯域 幅は全てのキュー４４で共用してもよく、或いは、キュー４４の特定のグループ によって共用されるプールの系列に分割してもよい。例えば、動的バッファ空間 及び／又は帯域幅は、特定のトラヒックタイプと関係したプールに分割され得る 。可変ビットレートバーチャルコネクション、有効ビットレートバーチャルコネ クション、及び／又は無指定ビットレートバーチャルコネクションは、プールさ れた形式でバッファ空間及び／又は動的帯域幅を共用することができる。このタ イプの共用処理を実現する機構について以下に詳細に説明する。 交換機本体３２が交換マトリックスにより構成されている場合、帯域幅及び／ 又は交換機本体３２内のバッファは、帯域幅及びバッファが割り付けられるか若 しくは共用される上記機構を用いて共用され得る。 各出力ポート３４は、デマルチプレクサ５２と、１個以上のキュー５４と、１ 個以上のマルチプレクサ６１とからなる。各出力ポート３４は１本以上の出力リ ンク４０と接続され、各出力リンク４０は１本以上のバーチャルコネクション３ ８により構成される。入力ポート３０の場合と同様に、デマルチプレクサ５２及 びマルチプレクサ６１は出力ポート３４の物理的素子ではなく、出力ポート内に 機能的に実現される。 デマルチプレクサ５２は交換機本体３２から受信されたセルを適当な出力キュ ー５４に送信する。本実施例の場合に、各出力ポート５４は固有のバーチャルコ ネクションと関係する。換言すれば、各出力キュー５４は、１本だけのバーチャ ルコネクション３８と関係 したセルを順番に並べるため使用される。 キュー５４はキュー４４と類似している。各キュー５４は多数のバッファプー ルと関係している。入力ポート３０のキュー４４の場合と同様に、出力ポート３ ４のキュー５４はポインタのリンクドリストからなる。各ポインタは共用バッフ ァ５６又は専用バッファ５８のいずれかのセル場所６０を指示する。各キュー５ ４は、専用バッファ５８内のある量の固有の専用スペース及び／又は共用バッフ ァ５６内のある量の共用スペースが割り当てられる。従って、出力キュー５４は 入力キュー４４と類似したバッファリング機構を採用する。 各マルチプレクサ６１は各出力キュー５４に接続される。マルチプレクサ５０ 及び入力ポート３０の場合と同様に、出力３４のマルチプレクサ６１は出力３４ の物理的素子ではなく、出力ポート３４は多重化機能を実現する。各マルチプレ クサ６１は、出力キュー５４の関係した出力リンク４０上の帯域幅へのアクセス を制御する。各出力リンク４０上の帯域幅は、入力キュー４４に対する入力ポー ト３０に関して説明したように割り付けられる。かくして、各出力キュー５４は 、特定の出力キュー５４が必要に応じてアクセスし得ることが保証されている固 有に割り付けられたある量の帯域幅が割り当てられる。上記出力キュー５４は、 多数の出力キュー５４の間で共用された動的共用帯域幅が割り当てられてもよい 。各出力キュー５４は、ある量の動的帯域幅、ある量の共用帯域幅、又は、特定 の出力リンク４０上の両方の組合せが割り当てられる。本実施例では、各出力キ ュー５４は単一のバーチャルコネクション３８だけに関係しているので、帯域幅 は、バーチャルコネクション毎の基準で固有に割り付けられ及び／又は動的に共 用されることを意味する。出力キュー５４が多数のバーチャルコネクション３８ の間で共用される一実施例の場合に、帯域幅は上記機構を使用してキュー毎の基 準で固有に割り付けられ又は動的に共用される。 入力ポート３０に関して説明したように、共用バッファ５６内の空間及び／又 は出力リンク４０上の動的共用された帯域幅は、全てのバーチャルコネクション ３０の間で共用されるか、又は、トラヒックタイプのような特定のバーチャルコ ネクションのグループに対応するプールに分割、共用される。この機構について 以下に詳細に説明する。 場合によっては、特定のバーチャルコネクション３８には、そのバーチャルコ ネクションによって必要とされる帯域幅よりも多量の帯域幅が交換機本体３２を 介して割り付けられる。換言すれば、交換機３２を通して割り付けられた帯域幅 の量は、割り付けられた帯域幅の量よりも狭い帯域幅を有するバーチャルコネク ションに固有に割り付けられる。付加的な帯域幅を割り付けることにより、通信 装置１２による遅延は短縮される。本発明において、交換機本体３２を介して特 定のバーチャルコネクションに割り付けられ、その特定のバーチャルコネクショ ン３８によって使用されない帯域幅は、交換機の動的帯域幅の一部分になる。こ の動的帯域幅は、動的帯域幅サービスを使用するバーチャルコネクションの間で 共用される。本発明の特徴は、通信網１０の資源の非常に効率的な使用を可能に させる。 共用バッファ空間へのアクセスに優先度を付けてもよい。各バーチャルコネク ションには優先度が割り当てられる。各バッファプールは優先度閾値を有する。 バッファプール内の利用可能なバッファが閾値よりも減少すると、対応した優先 度を有するバーチャルコネクションはバッファプールへの更なるアクセスが拒絶 される。 上記の如く、コネクションは共用バッファ及び帯域幅へのアクセス権を有する 。制御のレベルは、コネクションが使用可能な共用資源の順番及び量の両方を管 理するため付け加えられる。最高の制御レベルは、トラヒックタイプが共用資源 の保証された最低割当を受けることを保証する。これは、出力リンクでトラヒッ クタイプ毎の 帯域幅使用量を測定し、所望の最低量を受けるまで各トラヒックタイプに帯域幅 を付与することにより行われる。バッファの場合には、トラヒックタイプ毎にバ ッファプールを設けることにより実現される。トラヒックタイプが帯域幅を受け る順番はプログラム可能な方式でも構わない。本実施例の場合に順番は固定され ている。サービスの品質レベルは、コネクションの入力特性が性格に記述されて いる場合に、トラヒックタイプに対する最低帯域幅及びバッファ保証を共用する コネクションに対し決定される。本実施例において、同じトラヒックタイプのコ ネクションは、両方の帯域幅競合ポイント、即ち、交換機ポート及びリンクでリ ンクドリストデータ構造を用いて一つに多重化される。この多重化ポイントには 、最低帯域幅保証が与えられる。コネクションのキュー記述子内の識別子はコネ クションを多重化ポイントと関係付けるため使用される。 トラヒックタイプの共用資源へのアクセスも順番に並べられる。即ち、トラヒ ックタイプ内のコネクションは、優先度機構を用いて帯域幅及びバッファへのア クセス権を取得する。この優先付けは、資源競合ポイントで行われるので、入力 ポートプロセッサと出力ポートプロセッサの両方にトラヒックタイプ優先度が存 在する。入力バッファプールは一つ以上の閾値を有し、その閾値を超えると、ト ラヒックタイプ内のある種のコネクションはバッファが拒否される。一つ以上の マルチプレクサ、即ち、リストがトラヒックタイプ毎に存在し、そこでマルチプ レクサは、出力ポートのトラヒックタイプに付与された帯域幅が優先度順に割り 当てられる。これは、低優先度のコネクションは、高優先度のコネクションが送 信すべきデータを持たなくなった後に限り、帯域幅を獲得することを意味する。 コネクションのキュー記述しないの識別子は、コネクションを優先度に関係付け るため使用される。 共用資源に対するより多くのアクセス制御のレベルを交換機に追加しても構わ ない点に注意する必要がある。例えば、最低の制御レ ベルは、マルチポイントツーポイントコネクション上で生じる。帯域幅は、２個 の付加的なマルチプレクサ、即ち、（１）入力ポートで併合する多数の発信元の 間で帯域幅を配分する入力ポートにおけるキューのリスト、及び、（２）多数の 入力ポート上の発信元の間で帯域幅を配分する交換機本体内の調停機構を用いる ことにより単一のマルチポイントツーポイントコネクションの多数の発信元に配 分される。 本発明を詳細に説明したが、請求の範囲に記述されているように、本発明の精 神及び範囲から逸脱することなく、本発明に関して種々の変更、置換及び代替を 行い得ることに注意する必要がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，Ｈ Ｕ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＥ，ＳＤ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 カルダラ，スティーヴン エイ アメリカ合衆国，マサチューセッツ州 01776，サッドベリ，ホースポンド・ロー ド 220番 (72)発明者 マニング，トマス エイ アメリカ合衆国，マサチューセッツ州 01532，ノースボロ，サマー・ストリート 26番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 通信装置内でデータを順番に並べる方法において、 少なくとも一つの入力信号は少なくとも１本のバーチャルコネクションにより 構成されている複数の入力信号を通信装置の入力ポート上に受信する段階と、 第１の固有のキューを第１のバーチャルコネクションに関係付ける段階と、 上記第１のバーチャルコネクションと関係したデータを上記第１のバーチャル コネクションと関係した上記第１の固有のキュー内で順番に並べる段階とからな る方法。 ２． 各バーチャルコネクションはヘッダ部及びデータ部からなるデータセルの 系列により構成されている請求項１記載の方法。 ３． 各バーチャルコネクションは、非同期転送モードセルの系列からなる請求 項１記載の方法。 ４． 上記第１のキューは入力キューからなる請求項１記載の方法。 ５． 上記第１のキューは出力キューからなる請求項１記載の方法。 ６． 出力キューからなる第２の固有のキューを各バーチャルコネクションと関 係付ける段階を更に有する請求項４記載の方法。 ７． 上記第１のバーチャルコネクションと関係した上記第１の固有のキューを 利用することにより、通信装置の入力ポートから上記通信装置と関係した交換機 本体まで上記第１のバーチャルコネクションのフローを制御する段階を更に有す る請求項６記載の方法。 ８． 上記第１のバーチャルコネクションと関係した上記第２の固有のキューを 利用することにより、通信装置と関係した交換機本体から上記通信装置の出力ポ ートまで上記第１のバーチャルコネクションのフローを制御する段階を更に有す る請求項６記載の方法。 ９． 上記第１の固有のキューは入力キューからなる請求項２記載の方法。 １０． 出力キューからなる第２の固有のキューを各バーチャルコネクションと 関係付ける段階を更に有する請求項９記載の方法。 １１． 上記第１のバーチャルコネクションと関係した上記第１の固有のキュー を利用することにより、通信装置の入力ポートから上記通信装置と関係した交換 機本体まで上記第１のバーチャルコネクションのフローを制御する段階を更に有 する請求項１０記載の方法。 １２． 上記第１のバーチャルコネクションと関係した上記第２の固有のキュー を利用することにより、通信装置と関係した交換機本体から上記通信装置の出力 ポートまで上記第１のバーチャルコネクションのフローを制御する段階を更に有 する請求項１０記載の方法。 １３． 少なくとも一つの入力信号が少なくとも１本のバーチャルコネクション により構成されている複数の入力信号を受信するように動作可能である複数の入 力ポートと、 複数の第１のキューであって、特定の第１のキューが夫々にバーチャルコネク ションと固有に関係し、上記バーチャルコネクションと関係したデータを順番に 並べるように動作可能である複数の第１のキューとからなる通信装置。 １４． 各バーチャルコネクションは、ヘッダ部及びデータ部からなるデータセ ルの系列により構成されている請求項１３記載の通信装置。 １５． 各バーチャルコネクションは、非同期転送モードセルの系列により構成 されている請求項１３記載の通信装置。 １６． 上記第１の固有のキューは入力キューからなる請求項１３記載の通信装 置。 １７． 上記第１の固有のキューは出力キューからなる請求項１３記載の通信装 置。 １８． 上記第１の固有のキューは入力キューからなり、 通信装置は、特定の第２のキューが夫々にバーチャルコネクションと固有に関 係し、上記バーチャルコネクションと関係したデータを順番に並べるように動作 可能である複数の第２のキューを更に有し、 上記第２の固有のキューは出力キューからなる請求項１４記載の通信装置。 １９． 入力ポートと、複数の出力ポートとに結合された交換機本体を更に有し 、 バーチャルコネクションと関係した上記第１のキューは、通信装置の入力ポー トから上記交換機本体まで上記バーチャルコネクションのフローを制御する請求 項１８記載の通信装置。 ２０． 入力ポートと、複数の出力ポートとに結合された交換機本体を更に有し 、 バーチャルコネクションと関係した上記第２のキューは、上記交換機本体から 通信装置の出力ポートまで上記バーチャルコネクションのフローを制御する請求 項１８記載の通信装置。