(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意のポートからの入力セルを１つのポートへ交換出力するユニキャスト機能と複数の異なるポートへ交換出力するマルチキャスト機能とを有する非同期転送モード交換装置において、
ユニキャストセル用の第１の出力キューと、
マルチキャストセル用の第２の出力キューと、
入力セルに付加される経路情報及び該入力セルが入力されたポートの情報と予め設定された情報とから、マルチキャストすべきポートを示すマルチキャストタグ、及び、同一ポートに対するセル送出回数を示す同一ポート出力回数情報を含むセル送出制御情報を得る情報変換手段と、
前記情報変換手段により得た前記マルチキャストタグを参照して前記入力セルがユニキャストセルかマルチキャストセルかを判別し、該入力セルのセル送出制御に係わる待ちキューを該当する前記第１または第２の出力キューに配分するとともに、前記第２の出力キューに待ちキューが配分された場合に、前記第１の出力キューに配分された待ちキューに基づく前記ユニキャストセルの送出を抑制し、前記第２の出力キューに配分された待ちキューに基づく前記マルチキャストセルの送出制御を行う際、該マルチキャストセルに対応する前記マルチキャストタグ及び前記同一ポート出力回数情報に基づき、該マルチキャストセルが同一ポートに対して複数回マルチキャストを行う必要がないセルであるか、同一ポートに対して複数回マルチキャストを行う必要があるセルであるかを判断し、同一ポートに複数回マルチキャストを行う必要がないマルチキャストセルは、対応するマルチキャストタグにより示されるマルチキャストすべき各ポートに対し、前記ユニキャストセルと同一のセルサイクルにて１回だけ送出すると共に、同一ポートに複数回マルチキャストする必要があるマルチキャストセルは、前記同一ポート出力回数情報に基づき、該当するポートに対して該当するセル出力回数だけ出力するセル送出制御手段と
を具備することを特徴とする非同期転送モード交換装置。
【請求項２】
前記第２の出力キューに対応して設けられ、前記第１の出力キューに配分された待ちキューに基づく前記ユニキャストセルの送出を抑制したうえで行う、該第２の出力キューに配分された待ちキュー間の該各待ちキューに対応する前記マルチキャストセルのセル送出の実行期間を予め設定した期間に規制するマルチキャストスケジューラ手段
を具備することを特徴とする請求項１記載の非同期転送モード交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、任意のポートからの入力セルを１つのポートへ交換出力するユニキャスト機能と複数の異なるポートへ交換出力するマルチキャスト機能とを有する非同期転送モード（ＡＴＭ：Asynchronous Transfer Mode）交換装置に係わり、詳しくは、上記マルチキャスト機能を効率化するためのセル送出制御の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信システムにおけるデータ伝送に係わる機能として、データを１つの対応する宛先毎に送信するユニキャスト機能の他、同一のデータを複数の異なる宛先に送信するマルチキャスト機能が知られている。
【０００３】
一方、近年、鉄道管理システムや道路管理システムなどの構築形態として、ＡＴＭ交換機能を有する複数のノード装置を光ファイバ等の伝送路を介して分散配置し、これら各ノード装置に接続されるローカル通信端末間で上記各ノード装置を介してデータを送受するＡＴＭ通信ネットワークが知られている。このネットワークにおいて、上記各ノード装置は、ＶＰ（Virtual Path：仮想パス）とＶＣ（Virtual Channel：仮想チャネル）という２レベルのパスで実現される上記伝送路と入／出力ポートを介して接続され、入力ポートから入力してくる固定長のセル（ＡＴＭセル）を、このＡＴＭセル内に含まれているＶＰＩ（Virtual Path Identifier：仮想パス識別子）及びＶＣＩ（Virtual Channel Identifier：仮想チャネル識別子）に従って出力ポートへと交換処理する機能を担っている。
【０００４】
上述したマルチキャスト機能は、この種のＡＴＭ通信においても適用され、特に、ＬＡＮエミュレーションを実現するうえで非常に重要な機能である。ここで、上記ノード装置に当たる従来のＡＴＭ交換装置でのマルチキャストの実現方法について図５及び図６を参照して説明する。図５は、従来のＡＴＭ交換装置全体の概略構成を示す図であり、入側ヘッダ変換部５１-1，〜，５１-n、入側変換テーブル５２-1，〜，５２-n、ＡＴＭスイッチ５３、出側ヘッダ変換部５４-1，〜，５４-n、出側変換テーブル５５-1，〜，５５-n、セル複製部５６、複製テーブル５７を具備して構成される。
【０００５】
この従来装置において、各ポート（＃１，〜，＃ｎ）から入力されたセルは、入側ヘッダ変換部５１-1，〜，５１-nに入力される。入側ヘッダ変換部５１-1，〜，５１-nは、入力セルのヘッダ部のＶＰＩ／ＶＣＩ等から入側変換テーブル５２-1，〜，５２-nを検索し、該入力セルの出力先及びコネクション識別子を得る。
【０００６】
次いで、上記入力セルは、入側変換テーブル５２-1，〜，５２-nから得られた情報とともにＡＴＭスイッチ５３に転送される。入側変換テーブル５２-1，〜，５２-nから得られる出力先は、ＡＴＭスイッチ５３に対する出力先を示す。ＡＴＭスイッチ５３は、入側ヘッダ変換部５１-1，〜，５１-nにて得られた出力先に従って出側ヘッダ変換部５４-1，〜，５４-nに対してセルを転送する。出側ヘッダ変換部５４-1，〜，５４-nでは、上記セルとともに転送されてくるコネクション識別子により出側変換テーブル５５-1，〜，５５-nを検索し、新たなＶＰＩ／ＶＣＩを得る。更に、上記転送されてくるセルのヘッダ部をこの得られたＶＰＩ／ＶＣＩに付け替えた後、該セルを各ポート（＃１，〜，＃ｎ）に出力する。
【０００７】
以上は、従来装置でのセル交換に係わる基本動作であるが、この従来装置における上記マルチキャスト機能に係わる制御はセル複製部５６が担っている。すなわち、この従来装置では、マルチキャストセルに対しては、参照する入側変換テーブル５２-1，〜，５２-nにおいて、出力先がセル複製部５６となるように、セル出力先及びコネクション識別子が予め設定されている。
【０００８】
この設定を基に、マルチキャストセルは、通常セルと同様、入側ヘッダ変換部５１-1，〜，５１-nからＡＴＭスイッチ５３に転送され、該ＡＴＭスイッチ５３内でルーティングされ、セル複製部５６に転送される。この点からも分かるように、従来装置において、ＡＴＭスイッチ５３は、マルチキャストセルかどうかは全く意識することなく、セルとともに入力される出力先に従ってセルを転送するだけの機能構成で実現される。そして、セル複製部５３は、ＡＴＭスイッチ５３から転送されてくるマルチキャストセルを複製してＡＴＭスイッチ５３に送出することによりマルチキャストを実現する。
【０００９】
セル複製部５６は、例えば、図６に示す如く、識別子バッファ５６１、セルバッファ５６２、アドレス管理部５６３、セレクタ５６４、アドレスラッチ５６５から構成される。セル複製部５６では、アドレス管理部５６３で管理されるライトポインタにて示されるアドレスでセルをセルバッファ５６２に格納するとともに、当該セルに付随して転送されてきたコネクション識別子を識別子バッファ５６１に格納する。この時、同時に、アドレス管理部５６３でライトポインタを次の空き領域を示すように更新する。
【００１０】
次に、識別子バッファ５６１のリードポインタで示されるアドレスから、格納されているコネクション識別子をアドレスラッチ５６５に読み出す。同時に、アドレス管理部５６３おいて、次のセルが格納されている領域を示すようにリードポインタを更新する。
【００１１】
更に、アドレスラッチ５６５に示されるアドレスにより複製テーブル５７を検索し、複製テーブル５７に格納されている新たな出力先、コネクション識別子、ネクストアドレス、最終セル表示を取得する。そして、アドレス管理部５６３のリードポインタで示されるセルバッファ５６２の領域からセルを読み出し、新たな出力先、コネクション識別子とともに再びＡＴＭスイッチ５３に入力する。
【００１２】
セル複製部５６では、直前のセルによって得られたネクストアドレスをラッチし、再び複製テーブル５７を検索し、同様に、新たな出力先、コネクション識別子、ネクストアドレス、最終セル表示を得る。このような複製処理を繰り返すことにより、セルデータとしては内容が同一であるが、異なる出力先を持つセルを複製して異なる宛先毎にセルを転送することが可能になる。
【００１３】
最終セル表示に該セルが最終の複製セルであることが示されると、該セルが出力された後、識別子バッファ５６１のリードポインタで示される領域からコネクション識別子をアドレスラッチ５６５に読み出し、上述のような処理を行う。
【００１４】
以上の動作からも分かるように、従来装置では、セル複製部５６にてセルを複製することでマルチキャスト機能を実現していた。このため、セル複製部５６での１セルに対して複製する回数により、セル複製部５６の入力帯域と出力帯域に以下の様な関係が成立することになる。
【００１５】
つまり、１セルの入力に対してｎセルを複製するものとし、セル複製部５６の入力帯域をｍi、出力帯域をｍoとすると、
ｍo＝ｍi×ｎ  ‥‥‥‥‥  （１）
が成立する。
【００１６】
また、セル複製部５６の物理的な出力帯域は有限であるので、セル複製部５６を過負荷状態としないようにするためには、物理的な最大出力帯域をｍoMAXとすると、セル複製部５６への入力帯域ｍiは、
ｍi≦ｍoMAX／ｎ
に制限されることになる。
【００１７】
従って、ｎが大きい場合、すなわちマルチキャストすべき相手が多い場合には、セル複製部５６からＡＴＭスイッチ５３への転送部分のボトルネックにより、各マルチキャストコネクション単位に見ると、非常に小さな帯域のトラヒックしか転送できないことになった。
【００１８】
逆に、上記条件に違反してセル複製部５６に対して大きい帯域のトラヒックを入力すると、セル複製部５６の出力側で必要とする帯域が物理的な最大の帯域を超えてしまうため、セル複製部５６内のセルバッファ５６２内に、時間の経過とともにセルが滞留し、最終的にはセル廃棄が発生する危険性もあった。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記従来装置では、マルチキャストセルをＡＴＭスイッチを介してセル複製部に転送するとともに、該セル複製部でセルを必要数だけ複製して再びＡＴＭスイッチに戻して交換処理することによりマルチキャスト機能を実現していたため、セル複製部の出力帯域によってその入力帯域が制限され、マルチキャストすべき相手数が増えると、過負荷すなわちセル廃棄防止の観点から、その分だけ入力帯域を小さくする必要が生じ、現実的には非常に小さな帯域のトラヒックしかマルチキャストできないという問題点があった。
【００２０】
本発明は上記問題点を除去し、マルチキャストすべきセルの入力帯域を制限せずに済み、より大きな帯域のトラヒックを対象とした効率的なマルチキャスト機能を実現可能な非同期転送モード交換装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、任意のポートからの入力セルを１つのポートへ交換出力するユニキャスト機能と複数の異なるポートへ交換出力するマルチキャスト機能とを有する非同期転送モード交換装置において、ユニキャストセル用の第１の出力キューと、マルチキャストセル用の第２の出力キューと、入力セルに付加される経路情報及び該入力セルが入力されたポートの情報と予め設定された情報とから、マルチキャストすべきポートを示すマルチキャストタグ、及び、同一ポートに対するセル送出回数を示す同一ポート出力回数情報を含むセル送出制御情報を得る情報変換手段と、前記情報変換手段により得た前記マルチキャストタグを参照して前記入力セルがユニキャストセルかマルチキャストセルかを判別し、該入力セルのセル送出制御に係わる待ちキューを該当する前記第１または第２の出力キューに配分するとともに、前記第２の出力キューに待ちキューが配分された場合に、前記第１の出力キューに配分された待ちキューに基づく前記ユニキャストセルの送出を抑制し、前記第２の出力キューに配分された待ちキューに基づく前記マルチキャストセルの送出制御を行う際、該マルチキャストセルに対応する前記マルチキャストタグ及び前記同一ポート出力回数情報に基づき、該マルチキャストセルが同一ポートに対して複数回マルチキャストを行う必要がないセルであるか、同一ポートに対して複数回マルチキャストを行う必要があるセルであるかを判断し、同一ポートに複数回マルチキャストを行う必要がないマルチキャストセルは、対応するマルチキャストタグにより示されるマルチキャストすべき各ポートに対し、前記ユニキャストセルと同一のセルサイクルにて１回だけ送出すると共に、同一ポートに複数回マルチキャストする必要があるマルチキャストセルは、前記同一ポート出力回数情報に基づき、該当するポートに対して該当するセル出力回数だけ出力するセル送出制御手段とを具備することを特徴とする。
【００２２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第２の出力キューに対応して設けられ、前記第１の出力キューに配分された待ちキューに基づく前記ユニキャストセルの送出を抑制したうえで行う、該第２の出力キューに配分された待ちキュー間の該各待ちキューに対応する前記マルチキャストセルのセル送出の実行期間を予め設定した期間に規制するマルチキャストスケジューラ手段を具備することを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係わるＡＴＭ交換装置の概略構成を示すブロック図である。同図は、特に、ｎ個の入力ポートとｎ個の出力ポート間のセル交換を行うｎ×ｎのスイッチ構造を有する場合の構成例である。同図に示される如く、このＡＴＭ交換装置は、入側ヘッダ変換部１１、入側変換テーブル１２、セルバッファ１３、出側ヘッダ変換部１４、出側変換テーブル１５、セル送出制御部１６、キュー管理テーブル１７を具備して構成される。
【００２６】
セル送出制御部１６には、テーブル制御部１６１、セルバッファ制御部１６２、出力セル判定部１６３、マルチキャスト制御部１６４が設けられる。テーブル制御部１６１は、キュー管理テーブル１７の制御を行う。セルバッファ制御部１６２は、セルバッファ１３にセルを書き込む時あるいはセルバッファ１３からセルを読み出す時のアドレスを提供する。出力セル判定部１６３は、各ポート（＃１，〜，＃ｎ）毎に出力すべきセルを決定する。マルチキャスト制御部１６４は、マルチキャストの出力帯域を制御するマルチキャストタイマを内蔵し、マルチキャスト出力の可否を出力セル判定部１６３に送出する。
【００２７】
図２は、このＡＴＭ交換装置のセル送出制御部１６における出力セル選択アルゴリズムの論理構成を示す概略図である。本実施例のセル送出制御部１６において、テーブル制御部１６１は、各ポート（＃１，〜，＃ｎ）毎に優先クラス別のユニキャストキュー２１-11，〜，２１-1m、２１-21，〜，２１-2m、…、２１-n1，〜，２１-nmと、全ポート（＃１，〜，＃ｎ）を対象とする優先クラス別のマルチキャストキュー２２-1，〜，２２-nの管理を行っている。ここで、例えばポート＃１に対応して設けられるユニキャストキュー２１-11，〜，２１-1mのうち、キュー２１-11は最も高い優先クラスのセルに対するキューであり、以下、キュー２１-1mまで順に低い優先クラスのセルに対するキューである。かかる優先クラス別のキューの使い分けは、ポート＃２，…，ｎに対応するユニキャストキュー２１-21，〜，２１-2m、…、２１-n1，〜，２１-nm、及びマルチキャストキュー２２-1，〜，２２-nにおいても同様である。
【００２８】
出力セル判定部１６３は、各ポート（＃１，〜，＃ｎ）毎に設けられ、ユニキャストキュー２１-11，〜，２１-1m、２１-21，〜，２１-2m、…、２１-n1，〜，２１-nmから出力するキューを決定するポートスケジューラ２３-1，〜，２３-nと、マルチキャストキュー２２-1，〜，２２-nから出力するキューを決定するマルチキャストスケジューラ２４と、これらポートスケジューラ２３-1，〜，２３-n及びマルチキャストスケジューラ２４からの出力キューを基に最終的に各ポート毎に出力するセルを選択する出力セレクタ２５-1，〜，２５-nと、ポート毎の出力セルの送出スケジュールを管理する出力スケジューラ２６とを有している。
【００２９】
なお、図２の構成は、各ポート（＃１，〜，＃ｎ）毎のユニキャストセル用の出力キュー（２１-11，〜，２１-1m、２１-21，〜，２１-2m、…、２１-n1，〜，２１-nm）と全ポート対象のマルチキャストセル用の出力キュー（２２-1，〜，２２-n）とを論理的に設ける場合の例であるが、これら各キューを物理的に設けることも可能であることは言うまでもない。
【００３０】
かかる出力選択アルゴリズムの基本構成を念頭におき、ここではまず、図１を参照して本実施例に係わるＡＴＭ交換装置の基本的なセル交換動作について説明する。このＡＴＭ交換装置において、各ポート（＃１，〜，＃ｎ）から入力されたセルは、入側ヘッダ変換部１１に入力される。入側ヘッダ変換部１１は、入力されたセルのＶＰＩ／ＶＣＩ、及び入力ポート番号を基に付属の入側変換テーブル１２を検索し、マルチキャストタグ、同一ポート出力回数、優先クラス、コネクション識別子等の情報（図３参照）を得る。
【００３１】
入側ヘッダ変換部１１は、物理的構造として、各ポート（＃１，〜，＃ｎ）毎に分割されても良いが、本実施例では、物理的に１つのものとして扱うものとする。この場合において、入側ヘッダ変換部１１は、各ポート（＃１，〜，＃ｎ）からの入力セルに対する上記処理を当該各ポート（＃１，〜，＃ｎ）毎に時分割に行う。なお、入側ヘッダ変換部１１が物理的に各ポート（＃１，〜，＃ｎ）毎に分割されている場合には、入力セルに対する上記処理において、ＶＰＩ／ＶＣＩのみを基に入側変換テーブル１２を検索する。
【００３２】
図３は、上述した入側ヘッダ変換部１１での検索により得られる入側変換テーブル１２のエントリの一例を示すものである。入側変換テーブル１２のエントリとしては、有効３１、マルチキャストタグ３２、同一ポート出力回数３３、優先クラス３４、コネクション識別子３５がある。有効３１は、本エントリが有効なエントリであるかどうかを示すものである。マルチキャストタグ３２は、出力ポート数分のビット数が必要であり、ｎ×ｎ構造のスイッチの場合はマルチキャストタグ３２にｎビットが割り当てられ、該セルを出力すべきポートに対応するビットに「１」が設定されている。ユニキャストの場合は、マルチキャストタグ３２の１ビットにのみ「１」が設定され、マルチキャストの場合は複数のビットに「１」が設定される。
【００３３】
同一ポート出力回数３３は、該セルを同一出力ポートの異なる宛先に出力する必要がある時に使用され、各出力ポート（＃１，〜，＃ｎ）毎に必要となる回数が設定される。優先クラス３４は、出力ポート毎に優先度が異なる複数のキューが存在する場合に使用され、該セルの優先クラスが設定される。
【００３４】
コネクション識別子３５は、出側ヘッダ変換部１４で、入側ヘッダ変換部１１からセルバッファ１３を通じて受け取ったセルのコネクションを識別するために使用される。但し、出側ヘッダ変換部１４で該セルの入力ポート番号、ＶＰＩ／ＶＣＩを参照することができればコネクションを識別できるので、該セルとともに入力ポート番号、ＶＰＩ／ＶＣＩを転送すれば特別にコネクション識別子を用意しなくても良い。なお、入側変換テーブル１２の各エントリはセルが到着する以前に外部からの制御により設定されている必要がある。
【００３５】
上述した入側ヘッダ変換部１１での入側変換テーブル１２の検索後、セルデータそのものはセルバッファ１３に転送され、入側変換テーブル１２から得られた情報（図３参照）はテーブル制御部１６１に転送される。
【００３６】
テーブル制御部１６１は、キュー管理テーブル１７を使用して、当該ＡＴＭ交換装置で入出力されるセルが格納されるセルバッファ１３、各ポート（＃１，〜，＃ｎ）毎の優先クラス別のユニキャストキュー２１-11，〜，２１-1m、２１-21，〜，２１-2m、…、２１-n1，〜，２１-nm、及びマルチキャストキュー２２-1，〜，２２-n、並びに空きキューの管理を行う。
【００３７】
本実施例では、各キューの管理をリンクドリスト形式で行っており、テーブル制御部１６１において、各ユニキャストキュー２１-11，〜，２１-1m２１-21，〜，２１-2m、、…、２１-n1，〜，２１-nm、各マルチキャストキュー２２-1，〜，２２-n毎にリードポインタ、ライトポインタ、滞留セル数で管理し、空きキューの管理はヘッドポインタ、テールポインタ、空きキュー数で行う。
【００３８】
各キュー毎のリードポインタは、セルが滞留している各キューの先頭を示し、具体的には、該当キューに関して次に出力されるべきセルが格納されているセルバッファのアドレスが示される。ライトポインタは、セルが滞留している該当キューの最後尾を示している。滞留セル数は、該当キューに滞留しているセル数を示し、出力セル判定部１６３に対しては滞留セル数を参照して該当キューについて出力すべきセルが存在するか否かを通知する。空きキューのヘッドポインタは、空きキューの先頭を示し、テールポインタが空きキューの最後尾を示す。空きキュー数は、現在のセルバッファの残バッファ量をセル単位で示し、「０」になっている時には新たなセルは入力されないように制御される。
【００３９】
ここで、テーブル制御部１６１の動作について説明する。テーブル制御部１６１は、入側ヘッダ変換部１１からセルバッファ１３へのセルの書き込み時には空きキューのヘッドポインタをセルバッファ制御部１６２に転送し、ヘッドポインタを更新する。これと同時に、キュー管理テーブル１７の同一アドレスに入側ヘッダ変換部１１から転送される情報を例えば図４に示す如くに格納する。同図からも分かるようにように、セルバッファ１３へのセルの書き込み時におけるキュー管理テーブル１７のエントリとしては、マルチキャストタグ４１、同一ポート出力回数４２、コネクション識別子４３、リンク識別子４４がある。
【００４０】
但し、当該エントリは、マルチキャストセルの場合の例である。ユニキャストセルの場合は、エンキューされるキューが出力ポート、優先クラスに１対１で対応し、同一ポートに複数回出力する必要がないため、コネクション識別子４３とリンク識別子４４のみ格納すれば良い。
【００４１】
更に、テーブル制御部１６１は、入側ヘッダ変換部１１より転送されてくるマルチキャストタグ３２、優先クラス３４から該当セルをエンキューすべきキューを決定し、該キューのライトポインタが示すキュー管理テーブル１７のリンク識別子４４に該当セルをエントリしたアドレスを書き込み、該キューのライトポインタを更新する。つまり、リンク識別子４４は、リンクドリストで連結されている次のセルのキュー管理テーブル１７のアドレスを示している。また、上記ライトポインタの更新に合わせて該キューの滞留セル数を「１」だけインクリメントする。
【００４２】
セルバッファ１３から出側ヘッダ変換部１４へセルを読み出す時、テーブル制御部１６１は、出力セル判定部１６３により指示されるキューのリードポインタをセルバッファ制御部１６２に対して転送する。読み出すセルがユニキャストセルの場合は、読み出し後、該ユニキャストセルが格納されていたセルバッファ領域を解放するため、該リードポインタの値を空きキューのテールポインタで示される空きキュー領域に格納し、テールポインタを該リードポインタの値に更新する。更に、該キューのリードポインタを該リードポインタで示されるキュー管理テーブル１７のエントリのリンク識別子４４の値に更新する。最後に、該キューの滞留セル数カウンタを「１」だけデクリメントする。
【００４３】
同一ポートに対して複数回マルチキャストを行う必要がないマルチキャストセルを出力する場合も上記ユニキャストセルの処理と同様に処理される。これに対し、同一ポートに対して複数回マルチキャストを行う必要がある場合、テーブル制御部１６１は、キュー管理テーブル１７のエントリ内の同一ポート出力回数４２を「１」だけデクリメントし、次セルサイクルにおいて再度当該セルを出力する。そして、全てのポート（＃１，〜，＃ｎ）に対して同一ポート出力回数が「０」になった時点で、該マルチキャストセルが格納されているセルバッファ１３の解放処理を行う。
【００４４】
セルバッファ制御部１６２は、セルバッファ１３にセルが入力あるいは出力される時に、セルバッファ１３に対してアドレスを指示する。セルバッファ制御部１６２がセルバッファ１３に対して指示するアドレスは、テーブル制御部１６１より与えられる。
【００４５】
マルチキャスト制御部１６４は、マルチキャストの出力帯域を制御するマルチキャストタイマにより生成したマルチキャストの出力制御信号を出力セル判定部１６３に送出する。マルチキャストタイマは、１セルサイクル毎に１づつデクリメントされるタイマで、「０」になった時点でマルチキャストセルの出力を出力セル判定部１６３に指示する。この指示に基づき該当するマルチキャストセルが送出された後、マルチキャストタイマには外部より指定された初期値が設定される。マルチキャストタイマの初期値は、外部の制御で設定するため、マルチキャストの出力帯域を自由に変えることが可能である。
【００４６】
出力セル判定部１６３は、各ポート（＃１，〜，＃ｎ）毎に次に出力するキューを選択し、テーブル制御部１６１に対してセルバッファ制御部１６２に出力すべきセルが格納されているセルバッファアドレスの転送指示と、出側変換テーブル１５に出力すべきセルのコネクション識別子の転送指示を行う。
【００４７】
次に、本発明のＡＴＭ交換装置での出力セルを決定するアルゴリズムについて図２を参照して説明する。同図において、テーブル制御部１６１は、各ポート（＃１，〜，＃ｎ）毎に優先クラス別のユニキャストキュー２１-11，〜，２１-1m、２１-21〜２１-2m、…、２１-n1，〜，２１-nmを管理しており、これら各キューに待ちキューがあるか否かにより、出力セル判定部１６３に対して、各ユニキャストキュー２１-11，〜，２１-1m、２１-21，〜，２１-2m、…、２１-n1，〜，２１-nm毎にセルが滞留しているか否かの情報を通知する。また、テーブル制御部１６１は、マルチキャストキュー２２-1，〜，２２-nの管理も行っており、これら各キューに待ちキューがあるか否かにより、該マルチキャストキュー２２-1，〜，２２-n毎のセル滞留情報についても出力セル判定部１６３に通知する。
【００４８】
なお、各キューに対する待ちキューの配分（エンキュー）は、入力セルに関して入側ヘッダ変換部１１より転送されてくる入側変換テーブル１２のエントリ（図３参照）のうちのマルチキャストタグ３２を参照して行う。すなわち、マルチキャストタグ３２上でセルを出力するポート（ポート対応ビットに「１」が設定されている）が１つしか存在しない場合は、ユニキャストセルと判断して、当該セルに係わる待ちキューをユニキャストキュー２１-11，〜，２１-1m、２１-21，〜，２１-2m、…、２１-n1，〜，２１-nmに配分する。これに対し、マルチキャストタグ３２上でセルを出力するポートが複数存在する場合は、マルチキャストセルと判断して、当該セルに係わる待ちキューをマルチキャストキュー２２-1，〜，２２-nに配分する。
【００４９】
出力セル判定部１６３では、各ポート（＃１，〜，＃ｎ）毎に配置されるポートスケジューラ２３-1，〜，２３-nにより、出力すべきキューを決定する。ポートスケジューラ２３-1，〜，２３-nは、高い優先度のキューにセルがある場合には、常に高い優先度のキューを選択してセルを出力する固定優先方式をとる。但し、マルチキャストタグ３２によりマルチキャストセルが出力されることが示された場合には、マルチキャストセルを優先するためにポートスケジューラ２３-1，〜，２３-nによりユニキャストセルが選択されないように、バックプレッシャによる制御が行われる。つまり、マルチキャストタグ３２によるバックプレッシャを用いることによりユニキャストセルの出力が抑制されるため、同一ポートに対して１回のみマルチキャストするセルの場合は所望のポートに同時にマルチキャストすることが可能である。
【００５０】
マルチキャストセルについては、マルチキャストスケジューラ２４により出力すべきマルチキャストキュー２２-1，〜，２２-nを選択する。マルチキャストスケジューラ２４もポートスケジューラ２３-1，〜，２３-nと同様に固定優先方式をとる。但し、マルチキャスト制御部１６４から転送されるマルチキャストタイマによるバックプレッシャ制御が行われた場合には、マルチキャストセルは選択されない。
【００５１】
最終的に各ポート（＃１，〜，＃ｎ）毎の出力セルを決定するのが出力セルセレクタ２５-1，〜，２５-nである。この出力セルセレクタ２５-1，〜，２５-nにより、出力すべきユニキャストセルまたはマルチキャストセルが選択される。最後に、出力スケジューラ２６により、各ポート（＃１，〜，＃ｎ）毎に出力すべきセルが時分割に転送される。実際には、出力セル判定部１６３からテーブル制御部１６１に対して出力すべきキュー番号が時分割に転送される。
【００５２】
その後、テーブル制御部１６１からセルバッファ制御部１６２に対して、上記キュー番号に対応するリードポインタが指示される。セルバッファ制御部１６２は、このリードポインタに従ってセルバッファ１３から該当セルを読み出し、出力ヘッダ変換部１４に送出する。出側ヘッダ変換部１４は、テーブル制御部１６１より転送されるコネクション識別子に従って出側変換テーブル１５を検索し、ＶＰＩ／ＶＣＩの付け替えを行った後、各出力ポート（＃１，〜，＃ｎ）へ当該セルを出力する。特別にコネクション識別子を用意しない場合には、該セルの入力ポート番号とＶＰＩ／ＶＣＩにより、出側変換テーブル１５を検索する。本実施例では、出側ヘッダ変換部１４を物理的に１つのブロックとして扱っているので、各ポート（＃１，〜，＃ｎ）へのセルの出力は時分割に行われる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第２の出力キューに待ちキューが配分された場合、第１の出力キューに配分された待ちキューに基づくユニキャストセルの送出を抑制し、第２の出力キューに配分された待ちキューに基づくマルチキャストセルを優先して送出する際、該マルチキャストセルに対応するマルチキャストタグ及び同一ポート出力回数情報に基づき、同一ポートに複数回マルチキャストを行う必要がないマルチキャストセルは、マルチキャストすべき各ポートに対して、同時に、かつ、ユニキャストセルと同一のセルサイクルにてマルチキャストすることができ、マルチキャストすべきセルの入力帯域を制限せずに済むと共に、同一ポートに複数回マルチキャストを行う必要があるマルチキャストセルは、該当するポートに対して同一ポート出力回数情報が示すセル出力回数だけ出力することで同一ポートの複数の異なる宛先に対するマルチキャストも可能になり、ＡＴＭセルの効率的なマルチキャスト機能を実現できる。
【００５５】
更に、本発明では、上記マルチキャストタグとともに、ポート毎にマルチキャストの回数を示す同一ポート出力回数情報も併用し、該情報を基に、同一のポートに対して同一セルを複数回出力する制御機能を付加したため、同一ポートの複数の異なる宛先に対してもマルチキャストすることが可能になり、ＡＴＭセルの効率的なマルチキャスト機能を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるＡＴＭ交換装置の一実施の形態を示す概略構成図。
【図２】セル送出制御部での出力セル選択アリゴリズムの論理構成を示す図。
【図３】入側変換テーブルのテーブルエントリの一例を示す図。
【図４】キュー管理テーブルのテーブルエントリの一例を示す図。
【図５】従来のＡＴＭ交換装置の概略構成図。
【図６】従来のＡＴＭ交換装置におけるセル複製部の概略構成図。
【符号の説明】
１１  入側ヘッダ変換部
１２  入側変換テーブル
１３  セルバッファ
１４  出側ヘッダ変換部
１５  出側変換テーブル
１６  セル送出制御部
１６１  セルバッファ制御部
１６２  テーブル制御部
１６３  出力セル判定部
１６４  マルチキャスト制御部
１７  キュー管理テーブル
２１-11，〜，２１-1m、…、２１-n1，〜，２１-nm  マルチキャストキュー
２２-1，〜，２２-n  マルチキャストキュー
２３-1，〜，２３-n  ポートスケジューラ
２４  マルチキャストスケジューラ
２５-1，〜，２２-n  出力セルセレクタ
２６  出力スケジューラ
３１，３２，３３，３４，３５  入側変換テーブルエントリ
４１，４２，４３，４４  キュー管理テーブルエントリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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