(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続する全ての端末に対して同一のＶＰ又はＶＣを設定し、各端末から該ＶＰ又はＶＣで入力されたセルをセルヘッダの値によりセルが属するパケットを判別すると共に、端末に接続されている入力方路毎に個別にセルを蓄積し、蓄積可能なセル数を超えてセルが入力された場合にパケット単位でセルを廃棄する蓄積手段、及び
同一のパケットを構成するセルを選択し、該セルを前記蓄積手段から連続して出力し、該ＶＰ又はＶＣで接続する全ての端末に対して転送する転送手段を具え、
該転送手段は、同一のＶＣで転送中の他のパケットを構成するセルが無く、前記ＶＣで転送した最後のセルがパケットを構成する最後のセルであった場合に、前記蓄積手段にセルが蓄積された入力方路を巡回的に選択し、該選択した入力方路から前記同一のパケットを構成する最後のセルまで前記蓄積手段から連続して出力し、各端末を接続する方路間でセル転送機会を公平にしてセルを転送することを特徴とするセル転送回路。
【請求項２】
接続する全ての端末に対して同一のＶＰ又はＶＣを設定し、各端末から該ＶＰ又はＶＣで入力されたセルをセルヘッダの値によりセルが属するパケットを判別すると共に、端末に接続されている入力方路毎に個別にセルを蓄積し、蓄積可能なセル数を超えてセルが入力された場合にパケット単位でセルを廃棄する蓄積手段、及び
同一のパケットを構成するセルを選択し、該セルを前記蓄積手段から連続して出力し、該ＶＰ又はＶＣで接続する全ての端末に対して転送する転送手段を具え、
該転送手段は、同一のＶＣで転送中の他のパケットを構成するセルが無く、前記ＶＣで転送した最後のセルがパケットを構成する最後のセルであった場合に、前記蓄積手段にセルが蓄積された入力方路から、過去一定時間に出力したセル数が少ない入力方路を優先的に選択し、該選択した入力方路から前記同一のパケットを構成する最後のセルまで前記蓄積手段から連続して出力し、各端末を接続する方路間でセル転送機会を公平にしてセルを転送することを特徴とするセル転送回路。
【請求項３】
前記蓄積手段は、同一方路の入力セルのセルヘッダに記載されているＶＰＩ値、ＶＣＩ値、ＰＴ値又はＣＬＰ値を識別して識別した値毎にそれぞれ個別に蓄積し、前記転送手段は、該蓄積手段でパケットを個別に蓄積している組の間でセル転送機会を公平にしてセルを転送することを特徴とする請求項１又は２に記載のセル転送回路。
【請求項４】
接続する全ての端末に対して同一のＶＰ又はＶＣを設定し、各端末から該ＶＰ又はＶＣで入力されたセルをセルヘッダの値によりセルが属するパケットを判別して蓄積し、蓄積可能なセル数を超えてセルが入力された場合にパケット単位でセルを廃棄する蓄積手段、
同一のＶＣで他のパケットを構成するセルが出力されていない時に、接続する全ての端末に対して、該ＶＰ又はＶＣで、前記蓄積手段に蓄積されているセルから同一のパケットを構成するセルを選択して連続して出力し転送する転送手段、及び
一又は複数の方路に、セルヘッダに記載されている値を識別して特定のセルのみを通過させる関門手段を具えることを特徴とするセル転送回路。
【請求項５】
請求項４に記載の関門手段に代えて、一又は複数の方路に、パケットの情報領域に記載されているアドレスの値を識別して特定のセルのみを通過させる関門手段を具えることを特徴とする請求項４に記載のセル転送回路。
【請求項６】
接続する全ての端末に対して同一のＶＰ又はＶＣを設定し、各端末から該ＶＰ又はＶＣで入力されたセルをセルヘッダの値によりセルが属するパケットを判別して蓄積し、蓄積可能なセル数を超えてセルが入力された場合にパケット単位でセルを廃棄する蓄積手段、
同一のＶＣで他のパケットを構成するセルが出力されていない時に、接続する全ての端末に対して、該ＶＰ又はＶＣで、前記蓄積手段に蓄積されているセルから同一のパケットを構成するセルを選択して連続して出力し転送する転送手段、及び
セルヘッダに記載された値を識別し、前記蓄積手段を経由して転送されるセルと、前記蓄積手段を経由せずに予め設定された方路に直接出力されるセルとを分離する分離手段を具えることを特徴とする記載のセル転送回路。
【請求項７】
前記転送手段は、さらに、転送するセルが入力した入力方路を識別し、該入力方路にセルを入力した装置に出力する出力方路を除く出力方路にセルを転送することを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載のセル転送回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＡＴＭ転送システムにおけるセル転送回路に関するものであり、特にＡＴＭ転送システムを経由してＬＡＮ内接続を行うためのセル転送回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＴＭ転送システムはコネクション型通信であるため、通信する端末間で各々コネクションを設定する必要があり、手続きが煩雑である。例えば、同一サブネット内の端末数が２５６  であるとして、同一サブネット内の端末間での通信のエミュレートを考えると、この場合、  ２５６端末間をフルメッシュでコネクション設定を行う必要があるため、  ２５６×２５５  本のコネクションが必要となり現実的ではない。また、この端末間でパケット通信をする場合、各端末でパケットを再構築する必要がある。しかし、ＡＴＭ転送システムでは、セル単位で情報が転送されてくるため、最悪の場合、ほぼ同時に対向する全ての端末からそれぞれパケットを構成するセルの一部分が到着すると仮定すると、パケットを構成する全てのセルが到着するまでパケットを再構成できず、全セルを保持しなければならないため、パケットを構成する最大セル数が３２の場合、この最大セル数３２と全対向端末数２５５  との積である８ｋ  セルに相当するバッファを具える必要があり、端末の実装及び処理が重くなるという問題がある。
【０００３】
また、全端末から一度サーバ又はルータに対してパケットを送信し、サーバ又はルータで一旦上位のレイヤで終端し、パケット毎に再構成して一つのコネクションにセルを乗せて全端末にマルチキャストする構成も可能であるが、この場合は、一旦上位のレイヤで情報を終端し再構成しなければならないため、サーバの負荷が無視できず、接続可能な端末規模の制限と処理待ちによる処理遅延が無視できなくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述の状況に鑑み、ＡＴＭ転送システムを用いながら端末の実装及び処理が軽くて済むセル転送回路を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のセル転送回路は、上記の目的を達成するため、接続する全ての端末に対して同一のＶＰ又はＶＣを設定し、各端末から該ＶＰ又はＶＣで入力されたセルをセルヘッダの値によりセルが属するパケットを判別すると共に、端末に接続されている入力方路毎に個別にセルを蓄積し、蓄積可能なセル数を超えてセルが入力された場合にパケット単位でセルを廃棄する蓄積手段、及び同一のパケットを構成するセルを選択し、該セルを前記蓄積手段から連続して出力し、該ＶＰ又はＶＣで接続する全ての端末に対して転送する転送手段を具え、該転送手段は、同一のＶＣで転送中の他のパケットを構成するセルが無く、前記ＶＣで転送した最後のセルがパケットを構成する最後のセルであった場合に、前記蓄積手段にセルが蓄積された入力方路を巡回的に選択し、該選択した入力方路から前記同一のパケットを構成する最後のセルまで前記蓄積手段から連続して出力し、各端末を接続する方路間でセル転送機会を公平にしてセルを転送することを特徴とする。また、転送手段が、同一のＶＣで転送中の他のパケットを構成するセルが無く、前記ＶＣで転送した最後のセルがパケットを構成する最後のセルであった場合に、前記蓄積手段にセルが蓄積された入力方路から、過去一定時間に出力したセル数が少ない入力方路を優先的に選択し、該選択した入力方路から前記同一のパケットを構成する最後のセルまで前記蓄積手段から連続して出力し、各端末を接続する方路間でセル転送機会を公平にしてセルを転送することを特徴とする。
【０００６】
このような本発明のセル転送回路においては、蓄積手段が、同一方路の入力セルのセルヘッダに記載されているＶＰＩ値、ＶＣＩ値、ＰＴ値又はＣＬＰ値を識別して識別した値毎にそれぞれ個別に蓄積し、転送手段が、蓄積手段でパケットを個別に蓄積している組の間でセル転送機会を公平にしてセルを転送してもよい。また、一又は複数の方路に、セルヘッダに記載されている値を識別して特定のセルのみを通過させるか、又は、一又は複数の方路に、パケットの情報領域に記載されているアドレスの値を識別して特定のセルのみを通過させる関門手段を具えてもよい。また、セルヘッダに記載された値を識別し、蓄積手段を経由して転送されるセルと、蓄積手段を経由せずに予め設定された方路に直接出力されるセルとを分離する分離手段を具えてもよい。また、転送手段が、転送するセルが入力した入力方路を識別し、その入力方路にセルを入力した装置に出力する出力方路を除く出力方路にセルを転送するようにしてもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【０００８】
〔実施例１〕
図１は本発明のセル転送回路の実施例の構成を示す図である。この実施例においては、セル転送回路１が接続する全端末に対して同一のＶＰ又はＶＣ４を設定し、それらの端末はセル転送回路１に対してそのＶＰ又はＶＣ４でセルを出力する。セル転送回路１は、各端末からそのＶＰ又はＶＣ４で入力方路５、６、７から入力されたセルをパケット単位で蓄積する蓄積手段３、及び、蓄積手段３に蓄積されたセルをパケット単位で選択し、同一パケットを構成するセルを連続してＶＰ又はＶＣ４で接続する全端末に対して出力方路５’、６’、７’からパケットを転送する転送手段２を具える。
【０００９】
セル転送回路１は以下のように動作する。ＶＰ又はＶＣ４の各入力方路５、６又は７から入力したセルは先ず蓄積手段３に入力される。現在転送手段により転送中のセルがなく、最後に転送したセルがパケットを構成する最後のセルであった場合、転送手段２により、全出力方路５’、６’及び７’に対してセルが転送される。ここで出力方路５’、６’、７’はそれぞれ入力方路５、６、７に対応する出力方路である。また、この実施例におけるパケットの識別は、セルヘッダにあるＰＴ（ペイロードタイプ）値を用いる。ＰＴ値が１又は３の場合はパケットを構成する最後のセルと認識し、それ以外の値の場合はパケットを構成する他の部分のセルと認識する。現在転送中のセルがあるか、又は転送手段２が最後に転送したセルがパケットを構成する中間のセルであった場合は、他のパケットの転送が終了した後に蓄積手段３から転送される。
【００１０】
更に、蓄積手段３は、蓄積手段３でセルが過度に蓄積された場合は、同一パケットを構成するセル全体を廃棄するパケット廃棄機能を具える。このパケット廃棄機能を実装することにより、転送してもパケットとして再構成することができない不完全セルの転送を抑制することができるので、無効帯域の発生を抑止することができる。
【００１１】
この実施例においては、一つのパケットを構成するセルと他のパケットを構成するセルとが入れ違いに入力されることはないので、各入力方路から入力されるセルを識別する印であるセルヘッダのＶＰＩ（バーチャルパス識別子）値又はＶＣＩ（バーチャルチャネル識別子）値が同一であってもパケットは破壊されない。そのため、このセル転送回路１に接続する全てのＡＴＭ端末は、単一のＶＰＩ値又はＶＰＩ値とＶＣＩ値との組合せを設定するだけで、接続する全てのＡＴＭ端末に対してデータを授受することができる。即ち、端末の増減に対してコネクションを特別に張り直すことなしに全端末とデータのやり取りを行うことができる。このことは、コネクション型の転送システムであるＡＴＭを用いながら、あたかもイーサネットのようにコネクションレスに用いることができることを示しており、ユーザの利便性を向上させることができる。しかもこの実施例では、サーバ又はルータのように、一度ＩＰレイヤ又はＩＰレイヤより上位のレイヤで終端することなく、ＡＴＭレイヤで処理するために処理が高速になる。
【００１２】
全ての端末とコネクションを設定する場合は端末数の約二乗のコネクションを設定する必要があるのに対して、この実施例によれば、コネクション設定の処理数を劇的に少なくすることができる。例えば、全端末数の最大値として同一サブネット内に  ２５６個の端末が接続されている場合を考えると  ６５２８０本のコネクションをただ１本のコネクションに削減することができる。また、各端末では、セルはパケット−バイ−パケットとして送られてくるため、高々１パケット分のパケット再構築バッファを持てばよいことになる。これは、全端末とセル−バイ−セルの転送を行い、全端末からパケットの途中までセルを受信する場合を考えると、端末数×パケットを構成するセル数の最大値−１のバッファが必要になるので、端末の実装についても必要条件が著しく軽減される。
【００１３】
この実施例は、例えばＩＴＵのＧ９８３．１  で規定されるＡＴＭ−ＰＯＮシステムに対する適合性が高い。その場合は、仮想的にＡＴＭ−ＰＯＮを構成するＯＮＴから同じくＡＴＭ−ＰＯＮを構成しセル転送回路１を設置するＯＬＴに向かう上り方向を入力方路５、６又は７と見做すことができ、その入力方路５、６又は７の数はＯＮＴの数だけある。また、ＯＬＴから各端末が接続するＯＮＴに向かう下り方向を出力方路５’、６’又は７’と見做すことができる。ＡＴＭ−ＰＯＮの場合、下り方向は単一の光信号を光分波器で分波し、光信号に記載されるＶＰ値により仮想的に識別する方路である。そのため、従来例と比べて、ＡＴＭ−ＰＯＮシステムの下り帯域を有効に利用することができる。
【００１４】
セル転送回路１をＡＴＭ−ＰＯＮシステムに組込む際には、セル転送回路１が設置されるＯＬＴに向かって上り方向に各端末が接続されているＯＮＴからセルが転送される方向では、ＯＮＴ毎にＶＰＩ値又はＶＰＩ値とＶＣＩ値との組合せの値を異なる値とする必要がある場合、セル転送回路１にＶＰＩ値及びＶＣＩ値の変換手段を設ける必要がある。また、セル転送回路１を経由してＯＬＴから各ＯＮＴに向かう下り方向のＶＰＩ値又はＶＰＩ値とＶＣＩ値との組合せによる設定は、複数のＯＮＴが受信するマルチキャストＶＰＩ値又はＶＰＩ値とＶＣＩ値との組合せとして設定する必要がある。
【００１５】
また、この実施例を１０／１００ＢＡＳＥ−Ｔによって構成されるＬＡＮ間の接続に用いる場合、一旦１０／１００ＢＡＳＥ−Ｔのセルをカプセル化し、この実施例のセル転送回路によりブロードキャストするＶＰＩ又はＶＣＩのコネクションのＡＴＭセルにＡＴＭ化するトランスレータを経由することにより、接続先のＬＡＮ側の状況によって設定を変えることなく、見かけ上は同一のＬＡＮとして通信することが可能になる。
【００１６】
このように、本発明のセル転送回路を用いることにより、端末間をスター型に接続して全方路にセルをブロードキャストすることにより、フルメッシュ接続を解消し、パケット単位で転送することにより、全端末数分のパケット再構築バッファを各端末に具える必要性を解消し、ＡＴＭ転送システムを用いながら、端末側ではイーサネットでデータをやり取りするのと同様の処理量となる。
【００１７】
〔実施例２〕
この実施例においては、セル転送回路１の蓄積手段３は、入力方路毎に個別にセルを蓄積し、転送手段２は、蓄積手段３でパケットを蓄積している入力方路間で巡回的にセルを読出すか、又は、パケットを蓄積している入力方路間で過去一定時間に読出したセル数が少ない方路を優先的に読出す。この構成により、方路間でセル転送機会が公平になる。巡回的にセルを読出す方法としては、例えばラウンドロビンスキャンを用いることができる。
【００１８】
この実施例を、方路によらず入力順にデータを読出すＦＩＦＯ（ファーストインファーストアウト）と比較する。ＦＩＦＯでは或る入力方路から入力するデータが大量に存在する場合、入力順に読出すため、他の方路によるデータの転送をその方路の転送が終了するまで待たなければならない。また、入力データ量の平均値が出力データ量の平均値を上回る場合、逐次蓄積回路内にセルが蓄積され、いずれセルの廃棄が発生するが、ＦＩＦＯでは入力帯域の多寡によらず廃棄が発生するので、大量にデータを蓄積している方路に接続する端末以外の入力帯域の少ない端末が不利になる。これに対してこの実施例によれば、入力方路別に蓄積領域を設定しているため、入力データ量が多い方路のデータから順に廃棄されることになるので、入力方路間での公平性を確保することができる。この場合、セル廃棄の際にはパケット単位で廃棄することが望ましい。
【００１９】
〔実施例３〕
この実施例においては、蓄積手段３は、同一方路からの入力セルをセルヘッダに存在するＶＰＩ値、ＶＰＩ値とＶＣＩ値との組合せ、ＰＴ（ペイロードタイプ）値、ＣＬＰ（セルロスプライオリティ）値等の値を用いて識別して個別に蓄積し、転送手段２は、蓄積手段３でパケットを蓄積している各入力方路から巡回的にセルを読出すか、又は、パケットを蓄積している入力方路間で過去一定時間に読出したセル数が少ない方路を優先的に読出す。この構成により、方路間でセル転送機会が公平になる。
【００２０】
〔実施例４〕
この実施例においては、図２に示すように、一又は複数の方路に、セルヘッダに記載されている値を識別して通過させるセルを判別する関門手段８を具える。即ち、関門手段８は、セルヘッダのＶＰＩ値、ＶＰＩ値とＶＣＩ値との組合せ、ＰＴ値、ＣＬＰ値等の値が特定の値の範囲にある場合のみその出力方路にセルを通過させる。この構成により、関門手段８の先の接続先に不要なセルを転送しないようにすることができる。関門手段８を有する方路の接続先として他のセル転送回路を設定することにより、特定値のセルのみをそのセル転送回路に転送することが可能になる。
【００２１】
〔実施例５〕
この実施例においては、一又は複数の方路に、パケットの情報領域に記載されているアドレスの値を識別して導通するセルを判別する関門手段８を具える。即ち、関門手段８は、この実施例においては、セルヘッダ値ではなく、発信元端末のアドレス情報を利用する。この構成により、端末側で特別のセルヘッダを付与することなく、特定の発信元のパケットを特定の出力方路に転送することが可能になる。
【００２２】
〔実施例６〕
この実施例においては、図３に示すように、セルヘッダに記載された値を識別し、蓄積手段３を経由して転送されるセルと蓄積手段３を経由せずに予め設定された方路に直接出力されるセルとを分離する分離手段９を具える。即ち、分離手段９では、セルヘッダ中のＶＰＩ値又はＶＰＩ値とＶＣＩ値との組合せが予め設定された値である場合は、セルを蓄積手段３に出力せずに、同一方路に同一のＶＣで、他のパケットを構成するセルが出力していない時に直接出力方路に出力する。この構成により、端末は、セル転送回路１内での通信とセル転送回路１外に対する通信とを同一方路に混成して出力することができる。
【００２３】
〔実施例７〕
この実施例においては、転送手段２は、転送するセルが入力した入力方路を識別し、その入力方路に対応する出力方路を除く出力方路にセルを転送する。即ち、転送手段２は、発信元の出力方路には転送しない。この構成により、転送帯域を１方路分節約することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のセル転送回路によれば、ＡＴＭ転送システムにおいて、接続端末の接続状況によらず、コネクション設定及び端末に具えるべきバッファを節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセル転送回路の実施例の構成を示す図である。
【図２】本発明のセル転送回路の他の実施例の構成を示す図である。
【図３】本発明のセル転送回路の更に他の実施例の構成を示す図である。
【符号の説明】
１  セル転送回路
２  転送手段
３  蓄積手段
４  ＶＰ又はＶＣ
５、６、７  入力方路
５’、６’、７’  出力方路
８  関門手段
９  分離手段
【図１】
0003602381.tif 000002
【図２】
0003602381.tif 000003
【図３】
0003602381.tif 000004