(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニキャスト呼及びマルチキャスト呼に係るセルを転送するＡＴＭ交換・伝送装置に使用され、受入したセルがマルチキャスト呼に係るセルである場合に該セルの制御情報に含まれるコピー数と同数のセルを複製して送出するセルコピー装置であって、
ユニキャスト呼に係る複数のセルが一時的に格納されるユニキャスト呼用バッファと、
マルチキャスト呼に係る複数のセルが一時的に格納されるマルチキャスト呼用バッファと、
受入したセルの制御情報からコピー数を抽出するコピー数抽出部と、
受入したセルがユニキャスト呼に係るセルである場合には該セルを前記ユニキャスト呼用バッファに書き込み、受入したセルがマルチキャスト呼に係るセルである場合には該セルを前記マルチキャスト呼用バッファに書き込む書込制御部と、
前記セルの受入に伴う負荷を観測して入力負荷を求める負荷観測制御部と、
前記負荷観測制御部による入力負荷に応じて、前記ユニキャスト呼用バッファ又は前記マルチキャスト呼用バッファから選択的にセルを読み出して送出する読出制御部と、を備えたことを特徴とするセルコピー装置。
【請求項２】
請求項１に記載のセルコピー装置において、
前記負荷観測制御部は、予め決められた観測周期毎に、前記マルチキャスト呼用バッファの論理バッファ長を観測し、該論理バッファ長をＱ、該観測周期をＴ、求める入力負荷をρとして、Ｑ≦Ｔのときはρ＝Ｑ／Ｔ、Ｑ＞Ｔのときはρ＝１とし、該入力負荷ρを前記読出制御部に渡すようにしたことを特徴とするセルコピー装置。
【請求項３】
請求項１に記載のセルコピー装置において、
前記負荷観測制御部は、予め決められたウインドウサイズよりも小さい予め決められた観測周期毎に、第１作業変数に前記コピー数抽出部による該観測周期におけるコピー数の和を加算した第２作業変数を求め、該第２作業変数をＮ、該ウインドウサイズをＷ、該観測周期をＴとして、Ｎ≦Ｗのときはρ＝Ｎ／Ｗ、Ｎ＞Ｗのときはρ＝１とし、該入力負荷ρを前記読出制御部に渡す負荷観測処理を、該第１作業変数の初期値を０、第２回目以後の値をＮ−Ｎ×Ｔ／Ｗとして、順次行うようにしたことを特徴とするセルコピー装置。
【請求項４】
請求項１に記載のセルコピー装置において、
前記読出制御部は、前記負荷観測制御部からの読出間隔に基づきマルチキャスト呼に係るセルを前記マルチキャスト呼用バッファから読み出した後、次のマルチキャスト呼に係るセルを読み出すまでの空き時間に、前記ユニキャスト呼に係るセルを前記ユニキャスト呼用バッファから読み出すようにしたことを特徴とするセルコピー装置。
【請求項５】
請求項１に記載のセルコピー装置において、
前記負荷観測制御部は、ユニキャスト呼についての入力負荷を観測し、
前記読出制御部は、ユニキャストについての入力負荷に応じて、ユニキャスト呼に係るセル又はマルチキャスト呼に係るセルを読み出すようにしたことを特徴とするセルコピー装置。
【請求項６】
請求項１に記載のセルコピー装置において、
前記負荷観測制御部は、ユニキャスト呼についての入力負荷及びマルチキャスト呼についての入力負荷をそれぞれ独立的に観測し、
前記読出制御部は、ユニキャスト呼についての入力負荷及びマルチキャスト呼についての入力負荷の割合に応じて、ユニキャスト呼に係るセル又はマルチキャスト呼に係るセルを読み出すようにしたことを特徴とするセルコピー装置。
【請求項７】
請求項１に記載のセルコピー装置において、
前記読出制御部は、前記ユニキャスト呼用バッファにセルが格納されている場合には、該ユニキャスト呼用バッファからセルを読み出し、
前記ユニキャスト呼用バッファにセルが格納されていない場合には、該マルチキャスト呼用バッファからセルを読み出すようにしたことを特徴とするセルコピー装置。
【請求項８】
請求項１に記載のセルコピー装置において、
前記セルの制御情報として、該セルについての他のセルに対する優先度を設定し、
前記ユニキャスト呼用バッファ及び前記マルチキャスト呼用バッファを、セルの優先度に応じてそれぞれ複数設け、
前記書込制御部は、受入したセルの優先度に応じて該セルを対応する前記ユニキャスト呼用バッファ又は前記マルチキャスト呼用バッファに書き込み、
前記読出制御部は、優先度の高い前記ユニキャスト呼用バッファ又は前記マルチキャスト呼用バッファから優先的にセルを読み出すようにしたことを特徴とするセルコピー装置。
【請求項９】
請求項１に記載のセルコピー装置において、
前記ユニキャスト呼用バッファ及び前記マルチキャスト呼用バッファは、共通的に使用される単一のランダム書込・読出可能な共用バッファであり、
前記共用バッファのアドレスを管理することにより、該共用バッファを前記ユニキャスト呼用バッファ及び前記マルチキャスト呼用バッファとして論理的に使用するようにしたことを特徴とするセルコピー装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のセルコピー装置において、
前記共用バッファのアドレスを管理することにより、前記共用バッファを、複数の回線について論理的に使用するようにしたことを特徴とするセルコピー装置。
【請求項１１】
請求項４，５又は６に記載のセルコピー装置において、
前記負荷観測制御部は、セルが伝送される複数の回線の全体について入力負荷を観測し、
前記読出制御部は、ユニキャスト呼に係るセル又はマルチキャスト呼に係るセルの読出制御を、前記各回線間で共通的に行うことを特徴とするセルコピー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチキャスト呼及びユニキャスト呼に係るセルを転送するＡＴＭ交換・伝送装置に使用されるセルコピー装置に関する。
【０００２】
近年、音声から動画像までのマルチメディア通信を実現するプラットホームとして、ＡＴＭ（アシンクロナス・トランスファー・モード）通信網による高速ネットワークが注目されている。
【０００３】
ＡＴＭ通信網によりＣＡＴＶ等の放送サービスやニアＶＯＤ（ビデオ・オン・ディマンド）等の分配サービスを経済的に実現するためには、ＡＴＭ交換・伝送装置にマルチキャスト機能を持たせ、必要最小限の情報のみを送信することが効果的である。マルチキャスト機能を実現するために、ＡＴＭ交換・伝送装置には、各種の情報を運ぶセルを複製するためのセルコピー機能を実現するセルコピー装置が必要となる。
【０００４】
【従来の技術】
セルコピー機能を実現する方式としては、大別してハイウエイ間コピー方式とハイウエイ内コピー方式がある。マルチキャスト機能を備えたＡＴＭ交換・伝送装置のスイッチ部近傍の構成例を図７乃至図９に示す。
【０００５】
図７はコピートランク型の構成を示しており、スイッチ１はセルコピー機能を持たず、コピートランク２がハイウエイ内コピーを行うことで、マルチキャスト機能を実現する。ハイウエイ（入力側）からのセルはコピートランク２に送られ、コピーバッファ２ａに一時的に格納され、必要回数（コピー回数）だけ読み出されることによりコピーされ、宛て先付与部２ｂによりそれぞれ宛て先が付与され、再度スイッチ１を経てハイウエイ（出力側）に送出される。
【０００６】
図８はスイッチ及び出線コピー型の構成を示しており、スイッチ１でハイウエイ間コピーを行い、さらに出力側に設けられた出線コピー部３にて、ハイウエイ内コピーを行うようにしたものである。ハイウエイ（入力側）からのセルはスイッチ１内でコピーされて出線コピー部３に送られ、コピー数付与部３ａで対応表に基づきコピー数が付与されてコピーバッファ３ｂに一時的に格納され、必要回数（コピー回数）だけ読み出されることによりコピーされ、ハイウエイ（出力側）に送出される。
【０００７】
図９は入線及び出線コピー型の構成を示しており、スイッチ１はコピー機能を持たず、スイッチ１の入力側に設けられた入線コピー部４にてハイウエイ内コピーを行い、さらに図８と同様に、出力側に設けられた出線コピー部３にて、ハイウエイ内コピーを行うようにしたものである。
【０００８】
ハイウエイ（入力側）からのセルは入線コピー部４に送られ、コピーバッファ４ａに一時的に格納され、必要回数（コピー回数）だけ読み出されることによりコピーされ、宛て先付与部４ｂによりそれぞれ宛て先が付与され、スイッチ１に送られる。スイッチ１からのセルは、出線コピー部３に送られ、コピー数付与部３ａで対応表に基づきコピー数が付与されてコピーバッファ３ｂに一時的に格納され、必要回数（コピー回数）だけ読み出されることによりコピーされ、ハイウエイ（出力側）に送出される。
【０００９】
ハイウエイ内コピーは、コピー対象のセルを一時的にコピーバッファ３ａ、４ａに格納し、それを必要なコピー回数分だけ読み出すことにより実現する。ここで、コピー部３、４の出力がコピー数分連続的（バースト的）に発生することにより後段の装置に悪影響を及ぼす恐れがあるため、セルの送出間隔を負荷に応じて広げて読み出すスペーシング処理を行い、これを回避することが行われる。
【００１０】
図１０はスペーシング機能を持つコピー部の構成例を示している。コピー数抽出部５はセルの制御情報に設定されているコピー数を抽出し、該セルをコピーバッファ６に格納する。コピー数抽出部５により抽出されたコピー数ｃはスペーシング制御部７の負荷観測部７ａ及び読出制御部８に送られる。
【００１１】
負荷観測部７ａはコピーバッファ６に書き込まれたセルのコピー数ｃの和Ｎ＝Σｃを、予め決められた観測周期Ｔ毎に計数し、入力負荷（使用率）ρ＝Ｎ／Ｔを求める。
【００１２】
ここで、Ｎ＞Ｔとなる可能性があるため、その場合はρ＝１とし、超過分（Ｎ−Ｔ）は次回の観測ウィンドウに繰り越す。読出間隔算出部７ｂは負荷観測部７ａによる入力負荷ρに基づき、１／ρを算出し、これを読出間隔として、読出制御部８に渡す。
【００１３】
読出制御部８はこの読出間隔１／ρにより、コピーバッファ６からセルをコピーしつつ読み出すことにより、観測周期Ｔ毎に一定間隔でセルを読み出せるので、出力トラフィックのバースト性を緩和することができる。
【００１４】
例えば、図１１に示されているように、１セル時間を単位として、観測周期（ウィンドウサイズ）Ｔ＝１６（セル時間）として、ある観測ウィンドウにおけるセルの観測数Ｎ＝４の場合には、入力負荷（使用率）ρ＝１／４、読出間隔は１／ρ＝４となり、４セル時間に１個の割合でセルが送出される。
【００１５】
次の観測ウィンドウにおけるセルの観測数Ｎ＝８の場合には、入力負荷ρ＝１／２、読出間隔は１／ρ＝２となり、２セル時間に１個の割合でセルが送出される。
【００１６】
なお、読出間隔１／ρが整数になるとは限らないため、図１２に示されているように、１セル間隔毎にセルの観測数Ｎを累積的に加算し、Ｔ以上になったタイミングでセルを読み出し、その時のＮの和からＴを減算するという方法が採られる場合がある。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図７のようなコピートランク型では、コピートランク２はマルチキャスト呼のみを取り扱うので、スペーシング処理を行うことにより、ユニキャスト呼に影響を与えることはない。
【００１８】
しかし、図８に示したスイッチ及び出線コピー型又は図９に示した入線及び出線コピー型のように、コピー部３、４でユニキャスト呼とマルチキャスト呼を同時に取り扱うものでは、スペーシング処理を行うと、コピーを行わずトラフィックのバースト性を高める要因とはならないユニキャスト呼についてもスペーシング処理の対象としてしまうため、ユニキャスト呼の遅延が増大してしまうという問題があった。
【００１９】
よって、本発明の目的は、マルチキャスト呼のスペーシングを行ってもユニキャスト呼の遅延を生じることが少ないセルコピー装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明によるセルコピー装置は、ユニキャスト呼及びマルチキャスト呼に係るセルを転送するＡＴＭ交換・伝送装置に使用され、受入したセルがマルチキャスト呼に係るセルである場合に該セルの制御情報に含まれるコピー数と同数のセルを複製して送出する装置であり、以下のように構成される。
【００２１】
即ち、ユニキャスト呼に係る複数のセルが一時的に格納されるユニキャスト呼用バッファと、マルチキャスト呼に係る複数のセルが一時的に格納されるマルチキャスト呼用バッファと、受入したセルの制御情報からコピー数を抽出するコピー数抽出部とを備えている。
【００２２】
さらに、受入したセルがユニキャスト呼に係るセルである場合には該セルを前記ユニキャスト呼用バッファに書き込み、受入したセルがマルチキャスト呼に係るセルである場合には該セルを前記マルチキャスト呼用バッファに書き込む書込制御部と、前記セルの受入に伴う負荷を観測して入力負荷を求める負荷観測制御部と、前記負荷観測制御部による入力負荷に基づき、前記ユニキャスト呼用バッファ又は前記マルチキャスト呼用バッファから選択的にセルを読み出して送出する読出制御部とを備えている。
【００２３】
本発明によると、ユニキャスト呼に係るセルはユニキャスト呼用バッファに、マルチキャスト呼に係るセルはマルチキャスト呼用バッファにそれぞれ格納するようにしているから、スペーシング処理はマルチキャスト呼に係るセルについてのみ対象とすることができる。
【００２４】
従って、ユニキャスト呼に係るセルの送出はマルチキャスト呼に係るセルの送出の空き時間に行い、ユニキャスト呼に係るセルの送出をマルチキャスト呼に係るセルの送出に優先し、あるいはユニキャスト呼とマルチキャスト呼を平等に送出する等の制御を行うことができ、マルチキャスト呼のスペーシングを行ってもユニキャスト呼の遅延を生じることが少なくなる。
【００２５】
尚、前記負荷観測部はセルが伝送される複数の回線（ハイウェイ）の全体について入力負荷を観測し、前記読出制御部はユニキャスト呼に係るセル又はマルチキャスト呼に係るセルの読出制御を、前記各回線間で共通的に行うようにするこことができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下の各実施の形態におけるセルコピー装置は、マルチキャスト呼及びユニキャスト呼に係るセルを転送するＡＴＭ交換・伝送装置に使用され、受入したセルがマルチキャスト呼に係るセルである場合には該セルの制御情報に含まれるコピー数と同数のセルを複製して送出する装置である。
【００２７】
転送の対象となるセルは、宛て先、属性、コピー数等の制御情報に転送すべきデータが設定されて構成される。属性はセルがユニキャスト呼であるか、マルチキャスト呼であるかを示す情報であり、コピー数はセルがマルチキャスト呼である場合におけるセルコピー装置によってコピーすべき数を示す情報である。なお、ユニキャスト呼であるかマルチキャスト呼であるかは、属性を省略しコピー数が１か否かで判別することができるが、セルの順序が保証できなくなる場合があるため、ここではコピー数とは別に属性を有するものとする。
【００２８】
（１）第１の実施の形態
図１は本発明の第１の実施の形態のセルコピー装置の構成を示すブロック図である。
【００２９】
このセルコピー装置は、ユニキャスト呼用バッファ１１、マルチキャスト呼用バッファ１２、コピー数抽出部１３、書込制御部１４、スペーシング制御部１５、読出制御部１６、及びセレクタ１７を備えて構成される。
【００３０】
ユニキャスト呼用バッファ１１はユニキャスト呼に係る複数のセルが一時的に格納されるバッファであり、マルチキャスト呼用バッファ１２はマルチキャスト呼に係る複数のセルが一時的に格納されるバッファである。これらのユニキャスト呼用バッファ１１及びマルチキャスト呼用バッファ１２は、ＦＩＦＯ（ファースト・イン・ファースト・アウト）バッファであり、互いに独立的に設けられている。
【００３１】
コピー数抽出部１３は受入したセルの制御情報からコピー数ｃを抽出する。書込制御部１４は受入したセルがユニキャスト呼に係るセルである場合には該セルをユニキャスト呼用バッファ１１に書き込み、受入したセルがマルチキャスト呼に係るセルである場合にはマルチキャスト呼用バッファ１２に書き込む。
【００３２】
スペーシング制御部１５は負荷観測部１５ａ及び読出間隔算出部１５ｂを有している。負荷観測部１５ａはセルの受入に伴う負荷を観測して入力負荷を求め、読出間隔算出部１５ｂは負荷観測部１５ａにより求められた入力負荷に応じて、セルの送出間隔を算出する。
【００３３】
負荷観測部１５ａは、１セル時間を単位として、予め決められた観測周期Ｔ（Ｔセル時間）毎に、受入したセルについてのコピー数抽出部１３により抽出されたコピー数ｃの和Ｎ＝Σｃ（前回の観測から繰り越された数を含む）を求め、入力負荷（使用率）ρとして、Ｎ≦Ｔのときはρ＝Ｎ／Ｔを、Ｎ＞Ｔのときはρ＝１とし、この入力負荷ρを読出間隔算出部１５ｂに渡す。読出間隔算出部１５ｂは、入力負荷ρの逆数、即ち、１／ρを読出間隔として、読出制御部１６に渡す。
【００３４】
読出制御部１６は読出間隔算出部１５ｂによる送出間隔１／ρに基づき、ユニキャスト呼用バッファ１１又はマルチキャスト呼用バッファ１２から選択的にセルを読み出す。セレクタ１７はユニキャスト呼用バッファ１１又はマルチキャスト呼用バッファ１２から読出制御部１６により読み出されたセルをハイウエイに出力する。
【００３５】
ユニキャスト呼用バッファ１１又はマルチキャスト呼用バッファ１２のどちらからセルを読み出すかの読出制御部１６による制御は、例えば、以下のようにすることができる。
【００３６】
読出制御部１６は、読出間隔算出部１５ｂからの読出間隔１／ρが１よりも小さい場合には、該読出間隔１／ρに従ってマルチキャスト呼用バッファ１２からセルを読み出し、一のマルチキャスト呼に係るセルを読み出してから、次のマルチキャスト呼に係るセルを読み出すまでの空き時間に、ユニキャスト呼用バッファ１１からセルを読み出すようにすることができる。
【００３７】
また、読出制御部１６は、ユニキャスト呼用バッファ１１にセルが格納されている場合には、ユニキャスト呼用バッファ１１からセルを優先的に読み出し、ユニキャスト呼に係るセルを転送した後に、マルチキャスト呼用バッファ１２からセルを読み出すようにすることができる。
【００３８】
前記第１の実施の形態によると、ユニキャスト呼用バッファ１１及びマルチキャスト呼用バッファ１２をそれぞれ独立的に設けているから、スペーシング処理はマルチキャスト呼に係るセルについてのみ対象とし、ユニキャスト呼に係るセルの送出はマルチキャスト呼に係るセルの送出の空き時間に行い、あるいはユニキャスト呼に係るセルの送出をマルチキャスト呼に係るセルの送出に優先して送出するようにでき、従って、マルチキャスト呼に係るセルのスペーシングを行ってもユニキャスト呼に係るセルが影響を受けることが少なくユニキャスト呼に係るセルの遅延を生じることが少ない。
【００３９】
（２）第２の実施の形態
図２は本発明の第２の実施の形態のセルコピー装置の構成を示すブロック図である。
【００４０】
このセルコピー装置は、共用バッファ（セルバッファ）２１、空アドレス管理ＦＩＦＯ２２、ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ２３、マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ２４、コピー数抽出部２５、書込制御部２６、バッファ量管理部２７を有するスペーシング制御部、読出制御部２８、読出パターンテーブル２９及びセレクタ３０を備えて構成される。
【００４１】
共用バッファ２１はユニキャスト呼に係る複数のセル及びマルチキャスト呼に係る複数のセルが一時的に格納されるバッファである。この共用バッファ２１はハード的に単一のランダム書込・読出可能なバッファである。
【００４２】
空アドレス管理ＦＩＦＯ２２は共用バッファ２１のセルが格納されていないアドレスを管理するためのファースト・イン・ファースト・アウト・バッファである。この空アドレス管理ＦＩＦＯ２２には、初期状態では、共用バッファ２１は全て空き状態であるから、共用バッファ２１の全てのアドレスが設定されている。
【００４３】
ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ２３は共用バッファ２１のユニキャスト呼に係るセルが格納されたアドレスを管理するためのファースト・イン・ファースト・アウト・バッファである。
【００４４】
マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ２４は共用バッファ２１のマルチキャスト呼に係るセルが格納されたアドレスを管理するためのファースト・イン・ファースト・アウト・バッファである。マルチキャスト呼用アドレス管理バッファ２４には、アドレスと共にコピー数も設定される。
【００４５】
これらのアドレス管理ＦＩＦＯ２２、２３、２４により共用バッファ２１のアドレスを管理することにより、単一の共用バッファ２１をユニキャスト呼用バッファ及びマルチキャスト呼用バッファとして論理的に使用するものである。
【００４６】
セルを受入すると、コピー数抽出部２５は受入したセルの制御情報からコピー数を抽出し、書込制御部２６は空アドレス管理ＦＩＦＯ２２のアドレスを取り出し、受入したセルを共用バッファ２１の該アドレスに書き込む。
【００４７】
次いで、書込制御部２６は該受入したセルの属性を判別し、該セルがユニキャスト呼に係るセルである場合には、該セルの書込アドレスをユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ２３に設定する。書込制御部２６は該受入したセルがマルチキャスト呼に係るセルである場合には、該セルの書込アドレス及びコピー数抽出部２５により抽出された該セルについてのコピー数をマルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ２４に設定する。
【００４８】
バッファ量管理部２７はセルの受入に伴うマルチキャスト呼に係るセルについての論理バッファ長Ｑを観測して入力負荷ρを求める。即ち、バッファ量管理部２７は、１セル時間を単位として、予め決められた観測周期Ｔ（Ｔセル時間）毎に、受入したマルチキャスト呼に係るセルについてのコピー数を順次加算することにより論理バッファ長Ｑ（前回の観測から繰り越された数を含む）を求め、求める入力負荷をρとして、Ｑ≦Ｔのときはρ＝Ｑ／Ｔ、Ｑ＞Ｔのときはρ＝１とし、この入力負荷ρを読出制御部２８に渡す。
【００４９】
読出パターンテーブル２９は予め設定されたデータテーブルであり、図３に示されるように、入力負荷ρの範囲に対応した読出パターンが設定されたテーブルである。入力負荷ρの範囲は、同図では、０〜１の範囲を０．１２５単位で分割して８段階としており、読出パターンは予め決められた周期τ（τ≦Ｔであり、同図ではτ＝８）の各タイムスロット（０〜７）におけるセルの送出の可否を示すものであり、同図では、セルを送出する場合「１」、送出しない場合「０］としている。
【００５０】
読出制御部２８はバッファ量管理部２７による入力負荷ρに基づき、読出パターンテーブル２９を参照し、対応する読出パターンを抽出する。読出制御部２８はこの読出パターンに従って、読出パターンの対応するタイムスロットが「０」の場合には、ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ２３のアドレスを取り出し、共用バッファ２１の対応するアドレスからセルを読み出す。
【００５１】
読出制御部２８は、マルチキャスト呼に係るセルをコピーするために使用される、アドレスを格納するアドレスレジスタ及び作業変数を格納する作業変数レジスタを有している。
【００５２】
読出制御部２８は、読出パターンの対応するタイムスロットが「１」の場合であって、自己が有する作業変数レジスタの作業変数が「０」の場合には、マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ２４からアドレスとコピー数を取り出し、これらを対応するアドレスレジスタ及び作業変数レジスタに取り込み（上書きし）、共用バッファ２１の該アドレスに対応するセルを読み出し、作業変数レジスタの作業変数から１を減算し、バッファ量管理部２７が管理している論理バッファ長Ｑから１を減算する。
【００５３】
読出制御部２８は、読出パターンの対応するタイムスロットが「１」の場合であって、自己が有する作業変数レジスタの作業変数が「０」でない場合には、自己の有するアドレスレジスタからアドレスを読み出し（内容はそのままとする）、共用バッファ２１の該アドレスに対応するセルを読み出し、作業変数レジスタの作業変数から１を減算し、バッファ量管理部２７が管理している論理バッファ長Ｑから１を減算する。作業変数レジスタの作業変数が「０」となった場合には、該アドレスを空アドレス管理ＦＩＦＯ２２に返却する。
【００５４】
前記第２の実施の形態によると、単一の共用バッファ２１のアドレスをアドレス管理ＦＩＦＯ２２、２３、２４により管理することにより、ユニキャスト呼に係るセル及びマルチキャスト呼に係るセルをそれぞれ独立的に取り扱うようにするとともに、スペーシング処理はマルチキャスト呼に係るセルについてのみ対象とし、ユニキャスト呼に係るセルの送出はマルチキャスト呼に係るセルの送出の空き時間に行うようにしている。
【００５５】
従って、マルチキャスト呼に係るセルのスペーシングを行ってもユニキャスト呼に係るセルが影響を受けることが少なくユニキャスト呼に係るセルの遅延を生じることが少ない。
【００５６】
また、単一の共用バッファ２１を使用しているから、前記第１の実施の形態と比較して、バッファを有効に利用することができ、ハードの削減が可能となる。
（３）第３の実施の形態
図４は本発明の第３の実施の形態のセルコピー装置の構成を示すブロック図である。
【００５７】
この第３の実施の形態におけるセルは、制御情報として、該セルの他のセルに対する優先度（クラス０、クラス１）を示す情報が設定されている。
このセルコピー装置は、共用バッファ（セルバッファ）３１、空アドレス管理ＦＩＦＯ３２、第１ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ（クラス０）３３ａ、第２ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ（クラス１）３３ｂ、第１マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ（クラス０）３４ａ、第２マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ（クラス１）３４ｂを備えている。
【００５８】
さらに、このセルコピー装置は、コピー数抽出部３５、書込制御部３６、バッファ量管理部３７ａ及び負荷観測部３７ｂを有するスペーシング制御部、読出制御部３８、読出パターンテーブル３９及びセレクタ４０を備えて構成される。
【００５９】
共用バッファ３１はユニキャスト呼に係る複数のセル及びマルチキャスト呼に係る複数のセルが一時的に格納されるバッファである。この共用バッファ３１はハード的に単一のランダム書込・読出可能なバッファである。
【００６０】
空アドレス管理ＦＩＦＯ３２は共用バッファ３１のセルが格納されていないアドレスを管理するためのファースト・イン・ファースト・アウト・バッファである。この空アドレス管理ＦＩＦＯ３２には、初期状態では、共用バッファ３１は全て空き状態であるから、共用バッファ３１の全てのアドレスが設定されている。
【００６１】
第１ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ３３ａは共用バッファ３１のユニキャスト呼に係るセルであって、クラス０のものが格納されたアドレスを管理するためのファースト・イン・ファースト・アウト・バッファである。
【００６２】
第２ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ３３ｂは共用バッファ３１のユニキャスト呼に係るセルであって、クラス１のものが格納されたアドレスを管理するためのファースト・イン・ファースト・アウト・バッファである。
【００６３】
第１マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ３４ａは共用バッファ３１のマルチキャスト呼に係るセルであって、クラス０のものが格納されたアドレスを管理するためのファースト・イン・ファースト・アウト・バッファである。
【００６４】
第２マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ３４ｂは共用バッファ３１のマルチキャスト呼に係るセルであって、クラス１のものが格納されたアドレスを管理するためのファースト・イン・ファースト・アウト・バッファである。第１及び第２マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ３４ａ、３４ｂには、アドレスと共にコピー数も設定される。
【００６５】
これらのアドレス管理ＦＩＦＯ３２、３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂにより共用バッファ３１のアドレスを管理することにより、単一の共用バッファ３１をユニキャスト呼用バッファ及びマルチキャスト呼用バッファとして論理的に使用するものである。
【００６６】
書込制御部３６は空アドレス管理ＦＩＦＯ３２のアドレスを取り出し、受入したセルを共用バッファ３１の該アドレスに書き込む。
次いで、書込制御部３６は該受入したセルの属性を判別すると共に、優先度を判別し、該セルがユニキャスト呼でクラス０に係るセルである場合には、該セルの書込アドレスを第１ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ３３ａに設定する。書込制御部３６は該セルがユニキャスト呼でクラス１に係るセルである場合には、該セルの書込アドレスを第２ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ３３ｂに設定する。
【００６７】
書込制御部３６は該受入したセルがマルチキャスト呼でクラス０に係るセルである場合には、該セルの書込アドレス及びコピー数抽出部３５により抽出された該セルについてのコピー数を第１マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ３４ａに設定する。書込制御部３６は該受入したセルがマルチキャスト呼でクラス１に係るセルである場合には、該セルの書込アドレス及びコピー数抽出部３５により抽出された該セルについてのコピー数を第２マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ３４ｂに設定する。
【００６８】
バッファ量管理部３７ａはセルの受入に伴うマルチキャスト呼に係るセルについての論理バッファ長Ｑを観測して入力負荷ρを求める。負荷観測部３７ｂは予め決められた観測周期Ｔ毎に受入したユニキャスト呼に係るセルの数Ｎを計数する。
【００６９】
マルチキャスト呼に係るセルの読出間隔は、ユニキャスト呼に係るセルの最低保証帯域（最低保証送出数）を考慮して決定される。例えば、ユニキャスト呼に係るセルの最低保証帯域を１／２とすると、バッファ量管理部３７ａは観測周期Ｔ毎に、受入したマルチキャスト呼に係るセルについてのコピー数を順次加算することにより論理バッファ長Ｑ（前回の観測から繰り越された数を含む）を求め、求める入力負荷をρとして、Ｑ≦Ｔ−Ｎ／２のときはρ＝Ｑ／Ｔ、Ｑ＞Ｔ−Ｎ／２のときはρ＝（Ｔ−Ｎ／２）／Ｔとし、この入力負荷ρを読出制御部３８に渡す。
【００７０】
読出パターンテーブル３９は予め設定されたデータテーブルであり、図３に示されるように、入力負荷ρの範囲に対応した読出パターンが設定されたテーブルである。入力負荷ρの範囲は、同図では、０〜１の範囲を０．１２５単位で分割して８段階としており、読出パターンは予め決められた周期τ（τ≦Ｔであり、同図ではτ＝８）の各タイムスロット（０〜７）におけるセルの送出の可否を示すものであり、同図では、セルを送出する場合「１」、送出しない場合「０］としている。
【００７１】
読出制御部３８はバッファ量管理部３７ａによる入力負荷ρに基づき、読出パターンテーブル３９を参照し、対応する読出パターンを抽出する。読出制御部３８はこの読出パターンに従って、読出パターンの対応するタイムスロットが「０」の場合には、第１ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ３３ａのアドレスを取り出し、第１ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ３３ａにアドレスが設定されていない場合には、第２ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ３３ｂのアドレスを取り出し、共用バッファ３１の対応するアドレスからセルを読み出す。
【００７２】
読出制御部３８は、マルチキャスト呼に係るセルをコピーするために使用される、アドレスを格納するアドレスレジスタ及び作業変数を格納する作業変数レジスタを有している。
【００７３】
読出制御部３８は、読出パターンの対応するタイムスロットが「１」の場合であって、自己が有する作業変数レジスタの作業変数が「０」の場合には、第１マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ３４ａからアドレスとコピー数を取り出し、第１マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ３４ａにアドレスが設定されていない場合には、第２マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ３４ｂからアドレスとコピー数を取り出し、これらを対応するアドレスレジスタ及び作業変数レジスタに取り込み（上書きし）、共用バッファ３１の該アドレスに対応するセルを読み出し、作業変数レジスタの作業変数から１を減算し、バッファ量管理部３７ａが管理している論理バッファ長Ｑから１を減算する。
【００７４】
読出制御部３８は、読出パターンの対応するタイムスロットが「１」の場合であって、自己が有する作業変数レジスタの作業変数が「０」でない場合には、自己の有するアドレスレジスタからアドレスを読み出し（内容はそのままとする）、共用バッファ３１の該アドレスに対応するセルを読み出し、作業変数レジスタの作業変数から１を減算し、バッファ量管理部３７ａが管理している論理バッファ長Ｑから１を減算する。作業変数レジスタの作業変数が「０」となった場合には、該アドレスを空アドレス管理ＦＩＦＯ３２に返却する。
【００７５】
前記第３の実施の形態によると、ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯとして、第１ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ３３ａ及び第２ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ３３ｂを、マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯとして、第１マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ３４ａ及び第２マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ３４ｂを、それぞれセルの優先度（クラス０、クラス１）に対応して設け、優先度の高いクラス０のものについて優先度の低い（クラス１）のものよりも優先的に送出するようにしている。
【００７６】
従って、セルの優先度に応じて、転送に伴う遅延を少なくすることができ、転送品質を向上することができる。なお、この第３の実施の形態では、セルの優先度はクラス０及びクラス１の２段階にしているが、さらに複数とすることができる。
【００７７】
また、単一の共用バッファ３１のアドレスをアドレス管理ＦＩＦＯ３２、３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂにより管理することにより、ユニキャスト呼に係るセル及びマルチキャスト呼に係るセルをそれぞれ独立的に取り扱うようにするとともに、スペーシング処理はマルチキャスト呼に係るセルについてのみ対象とし、ユニキャスト呼に係るセルの送出は、ユニキャスト呼に係るセルについての入力負荷に応じて最低保証帯域を保証して、ユニキャスト呼に係るセルを転送するようにしている。
【００７８】
従って、マルチキャスト呼に係るセルのスペーシングを行ってもユニキャスト呼に係るセルが影響を受けることが少なくユニキャスト呼に係るセルの遅延を生じることが少ない。
【００７９】
（４）第４の実施の形態
図５は本発明の第４の実施の形態のセルコピー装置の構成を示すブロック図である。
【００８０】
このセルコピー装置は、共用バッファ（セルバッファ）４１、空アドレス管理ＦＩＦＯ４２、第１ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ（ＨＷ０）４３ａ、第２ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ（ＨＷ１）４３ｂ、第１マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ（ＨＷ０）４４ａ、第２マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ（ＨＷ１）４４ｂを備えている。
【００８１】
さらに、このセルコピー装置は、コピー数抽出部４５、書込制御部４６、負荷観測部４７を有するスペーシング制御部、読出制御部４８、読出パターンテーブル４９、セレクタ５０、多重部５１及び分離部５２を備えている。
【００８２】
共用バッファ４１はユニキャスト呼に係る複数のセル及びマルチキャスト呼に係る複数のセルが一時的に格納されるバッファである。この共用バッファ４１はハード的に単一のランダム書込・読出可能なバッファである。
【００８３】
空アドレス管理ＦＩＦＯ４２は共用バッファ４１のセルが格納されていないアドレスを管理するためのファースト・イン・ファースト・アウト・バッファである。この空アドレス管理ＦＩＦＯ４２には、初期状態では、共用バッファ４１は全て空き状態であるから、共用バッファ４１の全てのアドレスが設定されている。
【００８４】
第１ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ４３ａは共用バッファ４１のユニキャスト呼に係るセルであって、ハイウエイ０（ＨＷ０）を転送されるものが格納されたアドレスを管理するためのファースト・イン・ファースト・アウト・バッファである。
【００８５】
第２ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ４３ｂは共用バッファ４１のユニキャスト呼に係るセルであって、ハイウエイ１（ＨＷ１）を転送されるものが格納されたアドレスを管理するためのファースト・イン・ファースト・アウト・バッファである。
【００８６】
第１マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ４４ａは共用バッファ４１のマルチキャスト呼に係るセルであって、ハイウエイ０（ＨＷ０）を転送されるものが格納されたアドレスを管理するためのファースト・イン・ファースト・アウト・バッファである。
【００８７】
第２マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ４４ｂは共用バッファ４１のマルチキャスト呼に係るセルであって、ハイウエイ１（ＨＷ１）を転送されるものが格納されたアドレスを管理するためのファースト・イン・ファースト・アウト・バッファである。第１及び第２マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ４４ａ、４４ｂには、アドレスと共にコピー数も設定される。
【００８８】
これらのアドレス管理ＦＩＦＯ４２、４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂにより共用バッファ４１のアドレスを管理することにより、単一の共用バッファ４１をユニキャスト呼用バッファ及びマルチキャスト呼用バッファとして論理的に使用するものである。
【００８９】
ハイウエイ０（ＨＷ０）又はハイウエイ１（ＨＷ１）を転送されてきたセルは多重部５１を介してコピー数抽出部４５に送られる。セルを受入すると、コピー数抽出部４５は受入したセルの制御情報からコピー数を抽出し、書込制御部４６は空アドレス管理ＦＩＦＯ４２のアドレスを取り出し、受入したセルを共用バッファ４１の該アドレスに書き込む。
【００９０】
次いで、書込制御部４６は該受入したセルの属性を判別すると共に、該セルが転送されてきたハイウエイがハイウエイ０又はハイウエイ１のいずれであるかを判別し、該セルがユニキャスト呼でハイウエイ０の転送に係るセルである場合には、該セルの書込アドレスを第１ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ４３ａに設定する。該セルがユニキャスト呼でハイウエイ１の転送に係るセルである場合には、該セルの書込アドレスを第２ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ４３ｂに設定する。
【００９１】
書込制御部４６は該受入したセルがマルチキャスト呼でハイウエイ０の転送に係るセルである場合には、該セルの書込アドレス及びコピー数抽出部４５により抽出された該セルについてのコピー数を第１マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ４４ａに設定する。
【００９２】
書込制御部４６は該受入したセルがマルチキャスト呼でハイウエイ１の転送に係るセルである場合には、該セルの書込アドレス及びコピー数抽出部４５により抽出された該セルについてのコピー数を第２マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ４４ｂに設定する。
【００９３】
負荷観測部４７は、第１作業変数の初期値を０とし、１セル時間を単位として、予め決められたウインドウサイズＷ（Ｗセル時間）よりも小さい予め決められた観測周期Ｔ（Ｔセル時間）毎に、第１作業変数にコピー数抽出部による該観測周期におけるコピー数の和を加算した第２作業変数Ｎを求める。
そして、負荷観測部４７は、求める入力負荷をρとして、Ｎ≦Ｗのときはρ＝Ｎ／Ｗ、Ｎ＞Ｗのときはρ＝１とし、この入力負荷ρを読出制御部４８に渡す負荷観測処理を行う。次いで、該第１作業変数の第２回目以後の値をＮ−Ｎ×Ｔ／Ｗとして、前記負荷観測処理を繰り返す。ここで、周期Ｔ中に読み出したマルチキャスト呼に係るセルの数がｎのとき、読み損ねたセル数Ｎ×Ｔ／Ｗ−ｎは次の観測周期にさらに繰り越す。
【００９４】
図６は負荷観測処理を具体的に示したで図あり、ウインドウサイズＷ＝８とし、観測周期Ｔ＝２とした場合の入力されたセル、入力負荷（使用率）ρの算出過程、及び入力負荷ρ及び出力を示している。
【００９５】
なお、読出パターンテーブル４９は、前記第２の実施の形態において、図３を参照して説明したものと同様である。
読出制御部４８は、第１ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ４３ａ又は第２ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ４３ｂにアドレスが設定されている場合には、まず、これらのアドレスについて、共用バッファ４１からセルを読み出す。読み出されたセルは、分離部５２により対応するハイウエイ（ＨＷ０又はＨＷ１）に送出される。
【００９６】
読出制御部４８は、第１ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ４３ａ又は第２ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ４３ｂにアドレスが設定されていない場合には、負荷観測部４７による入力負荷ρに基づき、読出パターンテーブル４９を参照し、第１マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ４４ａ又は第２マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ４４ｂに従って、マルチキャスト呼に係るセルを、前記第３の実施の形態と同様にコピーしつつ読み出す。読み出されたセルは、分離部５２により対応するハイウエイ（ＨＷ０又はＨＷ１）に送出される。
【００９７】
前記第４の実施の形態によると、入力負荷ρを観測周期Ｔで頻繁に更新しつつ大きなウインドウサイズＷで観測することができる。
また、ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯとして、第１ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ４３ａ及び第２ユニキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ４３ｂを、マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯとして、第１マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ４４ａ及び第２マルチキャスト呼用アドレス管理ＦＩＦＯ４４ｂを、複数のハイウエイ（ＨＷ０、ＨＷ１）に対応して設け、複数のハイウエイについて、一のセルコピー装置で対応できるようにしたから、ハード的に構成を簡略にすることができる。
【００９８】
さらに、ユニキャスト呼に係るセルの送出の後に、マルチキャスト呼に係るセルの送出を行うようにしたから、マルチキャスト呼に係るセルのスペーシング処理に伴うユニキャスト呼の転送遅延を完全に無くすことができる。
【００９９】
なお、この第４の実施の形態では、セルコピー装置が担当するハイウエイの数は二本としているが、さらに複数であっても良いことは言うまでもない。
【０１００】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成したので、マルチキャスト呼のスペーシングを行ってもユニキャスト呼の遅延を生じることが少ないセルコピー装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図３】読出パターンテーブルの構成を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態の負荷観測処理の具体例を示す図である。
【図７】ＡＴＭ交換・伝送装置のスイッチ部の構成を示す図であって、コピートランク型を示す図である。
【図８】ＡＴＭ交換・伝送装置のスイッチ部の他の構成を示す図であって、スイッチ及び出線コピー型を示す図である。
【図９】ＡＴＭ交換・伝送装置のスイッチ部のさらに他の構成を示す図であって、入線及び出線コピー型を示す図である。
【図１０】従来技術の構成を示す図である。
【図１１】スペーシング処理の動作例を示す図である。
【図１２】読出間隔の計算例を示す図である。
【符号の説明】
１１  ユニキャスト呼用バッファ
１２  マルチキャスト呼用バッファ
１３  コピー数抽出部
１４  書込制御部
１５  スペーシング制御部
１５ａ  負荷観測部
１５ｂ  読出間隔算出部
１６  読出制御部
【図１】
0003544086.tif 000002
【図２】
0003544086.tif 000003
【図３】
0003544086.tif 000004
【図４】
0003544086.tif 000005
【図５】
0003544086.tif 000006
【図６】
0003544086.tif 000007
【図７】
0003544086.tif 000008
【図８】
0003544086.tif 000009
【図９】
0003544086.tif 000010
【図１０】
0003544086.tif 000011
【図１１】
0003544086.tif 000012
【図１２】
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