(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期的な挿入が要求される管理パケットの挿入間隔を管理するための第１のビットフィールドと前記管理パケットを伝送する論理パスを特定するための第２のビットフィールドとを有し、前記第１のビットフィールド及び前記第２のビットフィールドを周期的に巡回する計数動作を行う計数手段と；
前記計数手段の前記第１のビットフィールドの示す計数値が所定の値であるとき、前記計数手段の前記第２のビットフィールドの示す計数値に基づいて、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定し、この特定した前記論理パスに前記管理パケットを挿入するための制御を行う制御手段と；
を備えるパケット挿入間隔制御装置。
【請求項２】
前記論理パスのそれぞれの有効・無効状態情報を格納する伝送路状態管理手段を更に備え；
前記制御手段は、前記計数手段の前記第２のビットフィールドの示す計数値に対応する前記伝送路状態管理手段の有効状態情報を参照し、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定する請求項１記載のパケット挿入間隔制御装置。
【請求項３】
周期的な挿入が要求される管理パケットの挿入間隔を管理するための第１のビットフィールドと前記管理パケットを伝送する論理パスを特定するための第２のビットフィールドとを有し、前記第１のビットフィールド及び前記第２のビットフィールドを周期的に巡回する計数動作を行う計数手段と；
前記計数手段の前記第２のビットフィールドの示す計数値のＬＳＢとＭＳＢとを反転させた反転値を求める反転手段と；
前記計数手段の前記第１のビットフィールドの示す計数値が所定の値であるとき、前記反転手段が求めた前記反転値に基づいて、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定し、この特定した前記論理パスに前記管理パケットを挿入するための制御を行う制御手段と；
を備えるパケット挿入間隔制御装置。
【請求項４】
前記論理パスのそれぞれの有効・無効状態情報を格納する伝送路状態管理手段を更に備え；
前記制御手段は、前記反転手段が求めた前記反転値に対応する前記伝送路状態管理手段の有効状態情報を参照し、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定する請求項３記載のパケット挿入間隔制御装置。
【請求項５】
周期的な挿入が要求される管理パケットの挿入間隔を管理するため及び前記管理パケットを伝送する論理パスを特定するために必要なビット数分のビットフィールドを有し、前記ビットフィールドを周期的に巡回する計数動作を行う計数手段と；
前記計数手段の前記ビットフィールドの示す計数値のＬＳＢとＭＳＢとを反転させた反転値を求める反転手段と；
前記反転手段によって求められた前記反転値が前記論理パスの数の最大値以下である場合にその反転値に基づいて、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定し、この特定した前記論理パスに前記管理パケットを挿入するための制御を行う制御手段と；
を備えるパケット挿入間隔制御装置。
【請求項６】
前記論理パスのそれぞれの有効・無効状態情報を格納する伝送路状態管理手段を更に備え；
前記制御手段は、前記反転手段によって求められた前記反転値が前記論理パスの数の最大値以下である場合にその反転値に対応する前記伝送路状態管理手段の有効状態情報を参照し、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定する請求項５記載のパケット挿入間隔制御装置。
【請求項７】
使用する前記論理パスの番号の割り当てを若番号順または老番号順に管理し、前記伝送路状態管理手段に登録または削除するとき、前記論理パスの番号のＬＳＢとＭＳＢとを反転させた反転値をアドレスとして、有効・無効状態情報を設定する伝送路設定管理手段を更に備え；
前記制御手段は、前記計数手段の前記第２のビットフィールドの示す計数値に対応する前記伝送路状態管理手段の有効状態情報を参照し、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定する請求項２記載のパケット挿入間隔制御装置。
【請求項８】
複数ビット分のビットフィールドを有し、前記ビットフィールドを周期的に巡回する計数動作を行う計数手段と；
前記計数手段の前記ビットフィールドの示す計数値のＬＳＢとＭＳＢとを反転させた反転値を求める反転手段と；
前記反転手段によって求められた前記反転値が周期的な挿入の要求されるパケットの挿入間隔を管理するための挿入間隔割当用数列として所定のしきい値の範囲内である場合にその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する論理パスを特定し、蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う制御手段と；
を備えるパケット挿入間隔制御装置。
【請求項９】
前記所定のしきい値の範囲を複数設定し、前記反転値が前記設定しきい値範囲内のいずれかである場合、前記制御手段はその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する前記論理パスを特定し、前記蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う請求項８記載のパケット挿入間隔制御装置。
【請求項１０】
前記論理パス対応に前記蓄積手段内の前記パケットの有無状態情報を格納する伝送路状態管理手段を更に備え；
前記制御手段は、前記反転手段によって求められた前記反転値が周期的な挿入の要求される前記パケットの挿入間隔を管理するための前記挿入間隔割当用数列として前記所定のしきい値の範囲内である場合にその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する前記論理パスを特定し、前記蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う請求項８または９記載のパケット挿入間隔制御装置。
【請求項１１】
巡回周期が２のべき乗でないときに、巡回計数値を素因数分解して得られる値のべき乗で表記する桁数を持つ各素因数で巡回する計数素子の集合で構成される計数手段と；
前記計数手段の計数値の上位の桁と下位の桁とを反転して得られた反転値が周期的な挿入の要求されるパケットの挿入間隔を管理するための挿入間隔割当用数列として所定のしきい値の範囲内である場合にその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する論理パスを特定し、蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う制御手段と；
を備えるパケット挿入間隔制御装置。
【請求項１２】
前記所定のしきい値の範囲を複数設定し、前記反転値が前記設定しきい値範囲内のいずれかである場合、前記制御手段はその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する前記論理パスを特定し、前記蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う請求項１１記載のパケット挿入間隔制御装置。
【請求項１３】
前記論理パス対応に前記蓄積手段内の前記パケットの有無状態情報を格納する伝送路状態管理手段を更に備え；
前記制御手段は、前記反転手段によって求められた前記反転値が周期的な挿入の要求される前記パケットの挿入間隔を管理するための前記挿入間隔割当用数列として前記所定のしきい値の範囲内である場合にその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する前記論理パスを特定し、前記蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う請求項１１または１２記載のパケット挿入間隔制御装置。
【請求項１４】
前記論理パスのそれぞれの使用中・未使用状態情報を前記論理パスの番号対応に格納する記憶手段を有し、
前記論理パスの番号の登録及び削除を前記記憶手段の複数分割グループ毎に管理し、常に最若番号または最老番号を新規登録番号として、前記管理パケットを伝送するための前記論理パスの番号を前記伝送路状態管理手段に設定する伝送路設定管理手段を更に備える請求項２，４または６記載のパケット挿入間隔制御装置。
【請求項１５】
前記論理パスのそれぞれの使用中・未使用状態情報を格納し、かつ前記論理パスの番号を２進数または他の進数表記したときの各桁毎にツリー状に配列した記憶手段を有し、
前記論理パスの番号の登録及び削除を前記記憶手段によって管理し、常に最若番号または最老番号を新規登録番号として、前記管理パケットを伝送するための前記論理パスの番号を前記伝送路状態管理手段に設定する伝送路設定管理手段を更に備える請求項２，４または６記載のパケット挿入間隔制御装置。
【請求項１６】
周期的な挿入が要求される管理パケットの挿入間隔を管理するための第１のビットフィールドと前記管理パケットを伝送する論理パスを特定するための第２のビットフィールドとを周期的に巡回する計数動作を行う手順と；
前記第１のビットフィールドの示す計数値が所定の値であるとき、前記第２のビットフィールドの示す計数値に基づいて、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定し、この特定した前記論理パスに前記管理パケットを挿入するための制御を行う手順と；
を備えるパケット挿入間隔制御方法。
【請求項１７】
前記論理パスのそれぞれの有効・無効状態情報を伝送路状態管理手段に格納する手順と；
前記第２のビットフィールドの示す計数値に対応する前記伝送路状態管理手段の前記有効状態情報を参照し、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定する手順と；
を更に備える請求項１６記載のパケット挿入間隔制御方法。
【請求項１８】
周期的な挿入が要求される管理パケットの挿入間隔を管理するための第１のビットフィールドと前記管理パケットを伝送する論理パスを特定するための第２のビットフィールドとを周期的に巡回する計数動作を行う手順と；
前記第２のビットフィールドの示す計数値のＬＳＢとＭＳＢとを反転させた反転値を求める手順と；
前記第１のビットフィールドの示す計数値が所定の値であるとき、前記求めた反転値に基づいて、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定し、この特定した前記論理パスに前記管理パケットを挿入するための制御を行う手順と；
を備えるパケット挿入間隔制御方法。
【請求項１９】
前記論理パスのそれぞれの有効・無効状態情報を伝送路状態管理手段に格納する手順と；
前記求めた反転値に対応する前記伝送路状態管理手段の前記有効状態情報を参照し、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定する手順と；
を更に備える請求項１８記載のパケット挿入間隔制御方法。
【請求項２０】
周期的な挿入が要求される管理パケットの挿入間隔を管理するため及び前記管理パケットを伝送する論理パスを特定するために必要なビット数分のビットフィールドを周期的に巡回する計数動作を行う手順と；
前記ビットフィールドの示す計数値のＬＳＢとＭＳＢとを反転させた反転値を求める手順と；
前記求められた反転値が前記論理パスの数の最大値以下である場合にその反転値に基づいて、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定し、この特定した前記論理パスに前記管理パケットを挿入するための制御を行う手順と；
を備えるパケット挿入間隔制御方法。
【請求項２１】
前記論理パスのそれぞれの有効・無効状態情報を伝送路状態管理手段に格納する手順と；
前記求められた反転値が前記論理パスの数の最大値以下である場合にその反転値に対応する前記伝送路状態管理手段の前記有効状態情報を参照し、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定する手順と；
を更に備える請求項２０記載のパケット挿入間隔制御方法。
【請求項２２】
使用する前記論理パスの番号の割り当てを若番号順または老番号順に管理し、前記伝送路状態管理手段に登録または削除するとき、前記論理パスの番号のＬＳＢとＭＳＢとを反転させた反転値をアドレスとして、有効・無効状態情報を設定する手順と；
前記第２のビットフィールドの示す計数値に対応する前記伝送路状態管理手段の有効状態情報を参照し、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定する手順と；
を更に備える請求項１７記載のパケット挿入間隔制御方法。
【請求項２３】
複数ビット分のビットフィールドを周期的に巡回する計数動作を行う手順と；
前記ビットフィールドの示す計数値のＬＳＢとＭＳＢとを反転させた反転値を求める手順と；
前記求められた反転値が周期的な挿入の要求されるパケットの挿入間隔を管理するための挿入間隔割当用数列として所定のしきい値の範囲内である場合にその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する論理パスを特定し、蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う手順と；
を備えるパケット挿入間隔制御方法。
【請求項２４】
前記所定のしきい値の範囲を複数設定し、前記反転値が前記設定しきい値範囲内のいずれかである場合、その反転値に基づいて、前記パケットを伝送する前記論理パスを特定し、前記蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う手順を更に備える請求項２３記載のパケット挿入間隔制御方法。
【請求項２５】
前記論理パス対応に前記蓄積手段内の前記パケットの有無状態情報を伝送路状態管理手段に格納する手順と；
前記求められた反転値が周期的な挿入の要求される前記パケットの挿入間隔を管理するための前記挿入間隔割当用数列として前記所定のしきい値の範囲内である場合にその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する前記論理パスを特定し、前記蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う手順と；
を更に備える請求項２３または２４記載のパケット挿入間隔制御方法。
【請求項２６】
巡回周期が２のべき乗でないときに、巡回計数値を素因数分解して得られる値のべき乗で表記する桁数を持つ各素因数で巡回する計数素子の集合を構成する手順と；
前記計数素子の集合の計数値の上位の桁と下位の桁とを反転して得られた反転値が周期的な挿入の要求されるパケットの挿入間隔を管理するための挿入間隔割当用数列として所定のしきい値の範囲内である場合にその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する論理パスを特定し、蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う手順と；
を備えるパケット挿入間隔制御方法。
【請求項２７】
前記所定のしきい値の範囲を複数設定し、前記反転値が前記設定しきい値範囲内のいずれかである場合、その反転値に基づいて、前記パケットを伝送する前記論理パスを特定し、前記蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う手順を更に備える請求項２６記載のパケット挿入間隔制御方法。
【請求項２８】
前記論理パス対応に前記蓄積手段内の前記パケットの有無状態情報を伝送路状態管理手段に格納する手順と；
前記求められた反転値が周期的な挿入の要求される前記パケットの挿入間隔を管理するための前記挿入間隔割当用数列として前記所定のしきい値の範囲内である場合にその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する前記論理パスを特定し、前記蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う手順と；
を更に備える請求項２６または２７記載のパケット挿入間隔制御方法。
【請求項２９】
前記論理パスのそれぞれの使用中・未使用状態情報を前記論理パスの番号対応に記憶手段に格納する手順と；
前記論理パスの番号の登録及び削除を前記記憶手段の複数分割グループ毎に管理し、常に最若番号または最老番号を新規登録番号として、前記管理パケットを伝送するための前記論理パスの番号を前記伝送路状態管理手段に設定する手順と；  を更に備える請求項１７，１９または２１記載のパケット挿入間隔制御方法。
【請求項３０】
前記論理パスのそれぞれの使用中・未使用状態情報を記憶手段に格納する手順と；
前記論理パスの番号を２進数または他の進数表記したときの各桁毎にツリー状に前記記憶手段に配列する手順と；
前記論理パスの番号の登録及び削除を前記記憶手段によって管理し、常に最若番号または最老番号を新規登録番号として、前記管理パケットを伝送するための前記論理パスの番号を前記伝送路状態管理手段に設定する手順と；
を更に備える請求項１７，１９または２１記載のパケット挿入間隔制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は広帯域交換機、クロスコネクトスイッチ装置及びルータ装置などに適用され、通信システムの管理のためのパケットをユーザパケットとともに伝送（特に、限定しないときは、交換、伝達及び転送を含む）するパケットスイッチ装置に関する。
【０００２】
本発明は、特に通信システムの運用・保守管理のために周期的に伝送することが必要な管理用パケット及び予め蓄積されているパケットの挿入間隔を制御するパケット挿入間隔制御装置及びパケット挿入間隔制御方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
広帯域交換機などに適用され、固定長パケット（セル）を伝送するパケットスイッチ装置としてのＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode：非同期転送モード）通信装置は、ＡＴＭ通信の基本データとなるユーザセルやＯＡＭ（Operation and Maintenance：運用保守）セルのセルデータを転送する際、各セルデータの転送順序を調整して、所望の通信品質を維持する必要がある。
【０００４】
ＡＩＳ（Alarm Indication Signal：警報表示信号）セル、ＲＤＩ（Remote Defect Indication）セル及びＣＣ（Continuity Check）セルのようなＯＡＭセルは、障害発生時の障害情報の通知やコネクション（物理レイヤコネクションに多重化されているＶＰコネクション及びＶＣコネクション）の正常性を常時監視するのために、ある一定の周期（ＩＴＵ−Ｔ  Ｉ．６１０では１秒周期）で転送することが勧告されている。
【０００５】
複数のコネクションを多重化して処理するＡＴＭ通信装置において、１秒周期で各コネクションのセルを生成する際に、収容している全コネクションに関して連続してセルを挿入すると、トラヒックがバースト的になるため、後段のセル多重部のセルバッファ（セルバッファメモリ）でバッファ溢れによりセル廃棄が起きる。これを避けるためには、バッファ量を増加させる対処法があるが、ハードウェア規模の増大を招く。一方、バッファ量を増加させない場合は、セル廃棄の生起確率が増加し、通信品質が劣化する。
【０００６】
したがって、従来のＡＴＭ通信装置においては、ＡＩＳセルなどの警報セルの挿入間隔管理カウンタを特別に設け、各コネクション毎に生成される警報セルの挿入間隔を所定間隔以上に保つことにより、挿入された警報セルがバースト的に送出されないように制御している（例えば、特開平９−１０７３６２号公報参照）。
【０００７】
ここで、従来のこのＡＴＭ通信装置について図１を参照して説明する。このＡＴＭ通信装置においては、予めコネクション管理テーブル１０にセルの論理パスである各コネクションＩＤ＃０，ＩＤ＃１，ＩＤ＃２，…，ＩＤ＃ｎの有効状態情報「１」または無効状態情報「０」を設定しておく。コネクション番号（ＩＤ＃０…ＩＤ＃ｎ）とコネクション管理テーブル１０のアドレスとは一対一で対応しているものとする。テーブルアクセス管理部１１は、挿入間隔管理カウンタ１２から所望のセル挿入間隔（例えば、２セル間隔）に対応したタイミングでカウンタ値満了通知が入力されることをトリガとして、周期的に巡回するアドレスカウンタ１３にカウンタ値のカウントアップを指示し、カウントアップされた値をコネクション番号として読み取る。
【０００８】
なお、論理パスとは、パケットスイッチ装置内でパケットを複数のクラスに識別した際の管理単位の意味を含み、ＡＴＭ通信装置のようなコネクション型装置においてはコネクションの意味に該当し、ルータ装置のようなコネクションレス型装置においてはフロー、リンク、またはセッションに該当する。
【０００９】
次に、テーブルアクセス管理部１１はアドレスカウンタ１３から読み取った値をアドレスとして、コネクション管理テーブル１０より各コネクションの有効／無効状態情報を読み取り、当該コネクションが有効状態である場合には、セル挿入部１４へセル（警報セル）の挿入を要求する。
【００１０】
このように、セル挿入間隔の制御を行った場合、挿入セルはセル挿入部１４からセルハイウェイ１５に有効コネクション対応に２セル間隔で送出される。アドレスカウンタ１３が１秒間隔で１周する構成であるので、同一の有効コネクションにセルが挿入される間隔は１秒である。セル挿入のこの時間間隔はＩＴＵ−Ｔの上記勧告に則っている。
【００１１】
この結果、各コネクション毎に生成されるセルの挿入間隔を所定間隔以上に保っている。なお、セル挿入間隔の制御を行わない場合、セルハイウェイ１５には有効コネクション対応に挿入セルがバースト的に送出される。
【００１２】
また、セルをシェーピング（帯域規制）して、ある一定のレートで挿入する手法を採用した他のＡＴＭ通信装置が存在する。このＡＴＭ通信装置においては、各コネクション毎に挿入間隔監視カウンタを設けて、各コネクションの挿入間隔監視カウンタが満了したコネクションについてセルを挿入する。
【００１３】
図２は従来のＡＴＭ通信装置の全体構成の一例を示す。このＡＴＭ通信装置は複数の入力回線インタフェース部２０，スイッチ部２１，複数の出力回線インタフェース部２２及び装置管理部２３から構成されている。入力回線インタフェース部２０のセル挿入部２４から挿入された固定長パケットの警報セルは、スイッチ部２１において予め設定された方路にスイッチングされ、出力回線インタフェース部２２を経由して出力側のセルハイウェイ２７に送出される。
【００１４】
また、各入力回線インタフェース部２０のセル挿入部２４または各出力回線インタフェース部２２のセル挿入部２５では、新たにセルを挿入するか、またセルハイウェイ２６または２７から到着したセルを一旦バッファリングして所望のタイミングで挿入する。この際、セルを挿入するべきコネクションの番号及び挿入のタイミング情報の設定は、装置管理部２３から各セル挿入部２４または２５に対して行われる。
【００１５】
セル挿入部２４，２５は図１に示すＡＴＭ通信装置を構成しているコネクション管理テーブル１０，テーブルアクセス管理部１１，挿入間隔管理カウンタ１２，アドレスカウンタ１３及びセル挿入部１４を有する。
【００１６】
このＡＴＭ通信装置においては、セル挿入時にセル挿入間隔やタイミングをできるだけ連続的にならないように、つまりバースト的にならないように制御することにより、後段のバッファ部（例えば、入力回線インタフェース部２０のセル挿入部２４からセルを挿入するときは、スイッチ部２１のバッファ２８、出力回線インタフェース部２５からセル挿入するときは、次段ノード（図示省略）のスイッチ部のバッファ量を少なくすることが可能となる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の装置構成では、セルの挿入間隔を管理するための挿入間隔管理カウンタとコネクションを管理するためのアドレスカウンタとを個別に設けているので、通信システム毎にコネクション数や挿入間隔が変化する場合、予め最大の挿入間隔やコネクション数に対応したカウンタを設ける必要があり、ハードウェア規模が増大する問題がある。
【００１８】
したがって、本発明の課題は、ハードウェア量の増大を抑制し、通信システム毎のコネクション数（チャネル数）やセル挿入間隔（パケット挿入間隔）の変化に柔軟に対処することが可能なパケット挿入間隔制御装置及びパケット挿入間隔制御方法を提供することにある。
【００１９】
また、実際には、通信システムにおいて収容するコネクション数に比べて使用しているコネクション数が少ない場合が多い。従来構成では、挿入間隔管理カウンタの制御だけで各コネクション毎のセル挿入間隔を管理しているため、使用しているコネクション数が少ないにも関わらず、セル挿入間隔は一定となる問題がある。
【００２０】
本発明の他の課題は、使用中のコネクション数（チャネル数）に応じて運用中にセル（パケット）挿入間隔を制御することが可能なパケット挿入間隔制御装置及びパケット挿入間隔制御方法を提供することにある。
【００２１】
さらに、セルを一定のレートで挿入するシェーピング制御を採用すると、各コネクション毎に挿入間隔を監視するためのカウンタが必要となるだけでなく、複数のコネクションについてカウンタの満了タイミングが重なった時の競合制御（スケジューリング）が必要となるため、ハードウェア量の増大を免れない。
【００２２】
本発明の別の課題は、巡回カウンタのＬＳＢ（Least Significant Bit）及びＭＳＢ（Most Significant Bit）の反転値の規則性を利用することにより、挿入するセル（パケット）のレート制御を少ないハードウェア量で実現することが可能なパケット挿入間隔制御装置及びパケット挿入間隔制御方法を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１のパケット挿入間隔制御装置は、周期的な挿入が要求される管理パケットの挿入間隔を管理するための第１のビットフィールドと前記管理パケットを伝送する論理パスを特定するための第２のビットフィールドとを有し、前記第１のビットフィールド及び前記第２のビットフィールドを周期的に巡回する計数動作を行う計数手段と；
前記計数手段の前記第１のビットフィールドの示す計数値が所定の値であるとき、前記計数手段の前記第２のビットフィールドの示す計数値に基づいて、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定し、この特定した前記論理パスに前記管理パケットを挿入するための制御を行う制御手段とを備える。
【００２４】
この構成において、前記論理パスのそれぞれの有効・無効状態情報を格納する伝送路状態管理手段を更に備え；
前記制御手段は、前記計数手段の前記第２のビットフィールドの示す計数値に対応する前記伝送路状態管理手段の有効状態情報を参照し、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定する。
【００２５】
本発明の第２のパケット挿入間隔制御装置は、周期的な挿入が要求される管理パケットの挿入間隔を管理するための第１のビットフィールドと前記管理パケットを伝送する論理パスを特定するための第２のビットフィールドとを有し、前記第１のビットフィールド及び前記第２のビットフィールドを周期的に巡回する計数動作を行う計数手段と；
前記計数手段の前記第２のビットフィールドの示す計数値のＬＳＢとＭＳＢとを反転させた反転値を求める反転手段と；
前記計数手段の前記第１のビットフィールドの示す計数値が所定の値であるとき、前記反転手段が求めた前記反転値に基づいて、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定し、この特定した前記論理パスに前記管理パケットを挿入するための制御を行う制御手段とを備える。
【００２６】
この構成において、前記論理パスのそれぞれの有効・無効状態情報を格納する伝送路状態管理手段を更に備え；
前記制御手段は、前記反転手段が求めた前記反転値に対応する前記伝送路状態管理手段の有効状態情報を参照し、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定する。
【００２７】
本発明の第３のパケット挿入間隔制御装置は、周期的な挿入が要求される管理パケットの挿入間隔を管理するため及び前記管理パケットを伝送する論理パスを特定するために必要なビット数分のビットフィールドを有し、前記ビットフィールドを周期的に巡回する計数動作を行う計数手段と；
前記計数手段の前記ビットフィールドの示す計数値のＬＳＢとＭＳＢとを反転させた反転値を求める反転手段と；
前記反転手段によって求められた前記反転値が前記論理パスの数の最大値以下である場合にその反転値に基づいて、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定し、この特定した前記論理パスに前記管理パケットを挿入するための制御を行う制御手段とを備える。
【００２８】
この構成において、前記論理パスのそれぞれの有効・無効状態情報を格納する伝送路状態管理手段を更に備え；
前記制御手段は、前記反転手段によって求められた前記反転値が前記論理パスの数の最大値以下である場合にその反転値に対応する前記伝送路状態管理手段の有効状態情報を参照し、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定する。
【００２９】
本発明の第４のパケット挿入間隔制御装置は、上記第１のパケット挿入間隔制御装置において、使用する前記論理パスの番号の割り当てを若番号順または老番号順に管理し、前記伝送路状態管理手段に登録または削除するとき、前記論理パスの番号のＬＳＢとＭＳＢとを反転させた反転値をアドレスとして、有効・無効状態情報を設定する伝送路設定管理手段を更に備え；
前記制御手段は、前記計数手段の前記第２のビットフィールドの示す計数値に対応する前記伝送路状態管理手段の有効状態情報を参照し、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定する。
【００３０】
本発明の第５のパケット挿入間隔制御装置は、複数ビット分のビットフィールドを有し、前記ビットフィールドを周期的に巡回する計数動作を行う計数手段と；
前記計数手段の前記ビットフィールドの示す計数値のＬＳＢとＭＳＢとを反転させた反転値を求める反転手段と；
前記反転手段によって求められた前記反転値が周期的な挿入の要求されるパケットの挿入間隔を管理するための挿入間隔割当用数列として所定のしきい値の範囲内である場合にその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する論理パスを特定し、蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う制御手段とを備える。
【００３１】
本発明の第６のパケット挿入間隔制御装置は、この構成において、前記所定のしきい値の範囲を複数設定し、前記反転値が前記設定しきい値範囲内のいずれかである場合、前記制御手段はその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する前記論理パスを特定し、前記蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う。
【００３２】
上記第５または第６のパケット挿入間隔制御装置の構成において、前記論理パス対応に前記蓄積手段内の前記パケットの有無状態情報を格納する伝送路状態管理手段を更に備え；
前記制御手段は、前記反転手段によって求められた前記反転値が周期的な挿入の要求される前記パケットの挿入間隔を管理するための前記挿入間隔割当用数列として前記所定のしきい値の範囲内である場合にその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する前記論理パスを特定し、前記蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う。
【００３３】
本発明の第７のパケット挿入間隔制御装置は、巡回周期が２のべき乗でないときに、巡回計数値を素因数分解して得られる値のべき乗で表記する桁数を持つ各素因数で巡回する計数素子の集合で構成される計数手段と；
前記計数手段の計数値の上位の桁と下位の桁とを反転して得られた反転値が周期的な挿入の要求されるパケットの挿入間隔を管理するための挿入間隔割当用数列として所定のしきい値の範囲内である場合にその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する論理パスを特定し、蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う制御手段とを備える。
【００３４】
この構成において、前記所定のしきい値の範囲を複数設定し、前記反転値が前記設定しきい値範囲内のいずれかである場合、前記制御手段はその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する前記論理パスを特定し、前記蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う。
【００３５】
また、前記論理パス対応に前記蓄積手段内の前記パケットの有無状態情報を格納する伝送路状態管理手段を更に備え；
前記制御手段は、前記反転手段によって求められた前記反転値が周期的な挿入の要求される前記パケットの挿入間隔を管理するための前記挿入間隔割当用数列として前記所定のしきい値の範囲内である場合にその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する前記論理パスを特定し、前記蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う。
【００３６】
本発明の第８のパケット挿入間隔制御装置は、上記第１，第２または第３のパケット挿入間隔制御装置において、前記論理パスのそれぞれの使用中・未使用状態情報を前記論理パスの番号対応に格納する記憶手段を有し、
前記論理パスの番号の登録及び削除を前記記憶手段の複数分割グループ毎に管理し、常に最若番号または最老番号を新規登録番号として、前記管理パケットを伝送するための前記論理パスの番号を前記伝送路状態管理手段に設定する伝送路設定管理手段を更に備える。
【００３７】
本発明の第９のパケット挿入間隔制御装置は、上記第１，第２または第３のパケット挿入間隔制御装置において、前記論理パスのそれぞれの使用中・未使用状態情報を格納し、かつ前記論理パスの番号を２進数または他の進数表記したときの各桁毎にツリー状に配列した記憶手段を有し、
前記論理パスの番号の登録及び削除を前記記憶手段によって管理し、常に最若番号または最老番号を新規登録番号として、前記管理パケットを伝送するための前記論理パスの番号を前記伝送路状態管理手段に設定する伝送路設定管理手段を更に備える。
【００３８】
本発明の第１のパケット挿入間隔制御方法は、周期的な挿入が要求される管理パケットの挿入間隔を管理するための第１のビットフィールドと前記管理パケットを伝送する論理パスを特定するための第２のビットフィールドとを周期的に巡回する計数動作を行う手順と；
前記第１のビットフィールドの示す計数値が所定の値であるとき、前記第２のビットフィールドの示す計数値に基づいて、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定し、この特定した前記論理パスに前記管理パケットを挿入するための制御を行う手順とを備える。
【００３９】
この構成において、前記論理パスのそれぞれの有効・無効状態情報を伝送路状態管理手段に格納する手順と；
前記第２のビットフィールドの示す計数値に対応する前記伝送路状態管理手段の前記有効状態情報を参照し、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定する手順とを更に備える。
【００４０】
本発明の第２のパケット挿入間隔制御方法は、周期的な挿入が要求される管理パケットの挿入間隔を管理するための第１のビットフィールドと前記管理パケットを伝送する論理パスを特定するための第２のビットフィールドとを周期的に巡回する計数動作を行う手順と；
前記第２のビットフィールドの示す計数値のＬＳＢとＭＳＢとを反転させた反転値を求める手順と；
前記第１のビットフィールドの示す計数値が所定の値であるとき、前記求めた反転値に基づいて、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定し、この特定した前記論理パスに前記管理パケットを挿入するための制御を行う手順とを備える。
【００４１】
この構成において、前記論理パスのそれぞれの有効・無効状態情報を伝送路状態管理手段に格納する手順と；
前記求めた反転値に対応する前記伝送路状態管理手段の前記有効状態情報を参照し、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定する手順とを更に備える。
【００４２】
本発明の第３のパケット挿入間隔制御方法は、周期的な挿入が要求される管理パケットの挿入間隔を管理するため及び前記管理パケットを伝送する論理パスを特定するために必要なビット数分のビットフィールドを周期的に巡回する計数動作を行う手順と；
前記ビットフィールドの示す計数値のＬＳＢとＭＳＢとを反転させた反転値を求める手順と；
前記求められた反転値が前記論理パスの数の最大値以下である場合にその反転値に基づいて、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定し、この特定した前記論理パスに前記管理パケットを挿入するための制御を行う手順とを備える。
【００４３】
この構成において、前記論理パスのそれぞれの有効・無効状態情報を伝送路状態管理手段に格納する手順と；
前記求められた反転値が前記論理パスの数の最大値以下である場合にその反転値に対応する前記伝送路状態管理手段の前記有効状態情報を参照し、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定する手順とを更に備える。
【００４４】
本発明の第４のパケット挿入間隔制御方法は、上記第１のパケット挿入間隔制御方法において、使用する前記論理パスの番号の割り当てを若番号順または老番号順に管理し、前記伝送路状態管理手段に登録または削除するとき、前記論理パスの番号のＬＳＢとＭＳＢとを反転させた反転値をアドレスとして、有効・無効状態情報を設定する手順と；
前記第２のビットフィールドの示す計数値に対応する前記伝送路状態管理手段の有効状態情報を参照し、前記管理パケットを伝送する前記論理パスを特定する手順とを更に備える。
【００４５】
本発明の第５のパケット挿入間隔制御方法は、複数ビット分のビットフィールドを周期的に巡回する計数動作を行う手順と；
前記ビットフィールドの示す計数値のＬＳＢとＭＳＢとを反転させた反転値を求める手順と；
前記求められた反転値が周期的な挿入の要求されるパケットの挿入間隔を管理するための挿入間隔割当用数列として所定のしきい値の範囲内である場合にその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する論理パスを特定し、蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う手順とを備える。
【００４６】
本発明の第６のパケット挿入間隔制御方法は、この構成において、前記所定のしきい値の範囲を複数設定し、前記反転値が前記設定しきい値範囲内のいずれかである場合、その反転値に基づいて、前記パケットを伝送する前記論理パスを特定し、前記蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う手順を更に備える。
【００４７】
上記第５または第６のパケット挿入間隔制御方法において、前記論理パス対応に前記蓄積手段内の前記パケットの有無状態情報を伝送路状態管理手段に格納する手順と；
前記求められた反転値が周期的な挿入の要求される前記パケットの挿入間隔を管理するための前記挿入間隔割当用数列として前記所定のしきい値の範囲内である場合にその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する前記論理パスを特定し、前記蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う手順とを更に備える。
【００４８】
本発明の第７のパケット挿入間隔制御方法は、巡回周期が２のべき乗でないときに、巡回計数値を素因数分解して得られる値のべき乗で表記する桁数を持つ各素因数で巡回する計数素子の集合を構成する手順と；
前記計数素子の集合の計数値の上位の桁と下位の桁とを反転して得られた反転値が周期的な挿入の要求されるパケットの挿入間隔を管理するための挿入間隔割当用数列として所定のしきい値の範囲内である場合にその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する論理パスを特定し、蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う手順とを備える。
【００４９】
この構成において、前記所定のしきい値の範囲を複数設定し、前記反転値が前記設定しきい値範囲内のいずれかである場合、その反転値に基づいて、前記パケットを伝送する前記論理パスを特定し、前記蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う手順を更に備える。
【００５０】
また、前記論理パス対応に前記蓄積手段内の前記パケットの有無状態情報を伝送路状態管理手段に格納する手順と；
前記求められた反転値が周期的な挿入の要求される前記パケットの挿入間隔を管理するための前記挿入間隔割当用数列として前記所定のしきい値の範囲内である場合にその反転値に基づいて、前記パケットを伝送する前記論理パスを特定し、前記蓄積手段に予め蓄積されている前記パケットを前記特定した論理パスに挿入するための制御を行う手順とを更に備える。
【００５１】
本発明の第８のパケット挿入間隔制御方法は、上記第１，第２または第３のパケット挿入間隔制御方法において、前記論理パスのそれぞれの使用中・未使用状態情報を前記論理パスの番号対応に記憶手段に格納する手順と；
前記論理パスの番号の登録及び削除を前記記憶手段の複数分割グループ毎に管理し、常に最若番号または最老番号を新規登録番号として、前記管理パケットを伝送するための前記論理パスの番号を前記伝送路状態管理手段に設定する手順とを更に備える。
【００５２】
本発明の第９のパケット挿入間隔制御方法は、上記第１，第２または第３のパケット挿入間隔制御方法において、前記論理パスのそれぞれの使用中・未使用状態情報を記憶手段に格納する手順と；
前記論理パスの番号を２進数または他の進数表記したときの各桁毎にツリー状に前記記憶手段に配列する手順と；
前記論理パスの番号の登録及び削除を前記記憶手段によって管理し、常に最若番号または最老番号を新規登録番号として、前記管理パケットを伝送するための前記論理パスの番号を前記伝送路状態管理手段に設定する手順とを更に備える。
【００５３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
〔第１の実施の形態〕
図３は本発明の第１の実施の形態のＡＴＭ通信装置の概略構成を示すブロック図である。また、図４は本発明の第１の実施の形態のＡＴＭ通信装置の具体的構成及び動作を説明するためのブロック図である。図３及び図４を参照すると、このＡＴＭ通信装置はコネクション管理テーブル３０，テーブルアクセス管理部３１，共通カウンタとしての巡回カウンタ３２，セル挿入部３３，周期監視部３４及び収容コネクション数レジスタ３５を備える。
【００５４】
このＡＴＭ通信装置においては、固定長パケットの管理用セルの挿入間隔管理のためのカウンタとコネクション番号を生成するためのアドレス用のカウンタとを一つの共通カウンタ３２で実現し、かつ通信システム（またはＡＴＭ通信装置）で必要となるコネクション数に応じて、この共通カウンタ３２のビット長の割当てを変更することが特徴である。
【００５５】
コネクション管理テーブル３０には、コネクションＩＤ＃０，ＩＤ＃１，ＩＤ＃２，…，ＩＤ＃ｎの有効／無効状態情報（１：有効、０：無効）が予め設定されている。有効状態のコネクションとして予め設定されるものは、使用中コネクションであり、かつ定期的または周期的に管理用セルの挿入を必要とするものである。一方、無効状態のコネクションとして予め設定されるものは、収容されたコネクションのうちの未使用コネクションである。コネクション管理テーブル３０への有効／無効状態情報の設定は上位のアプリケーションソフトウェアなどによって予め行われる。
【００５６】
共通カウンタを構成する巡回カウンタ３２は、セルハイウェイ３６に同期して、１セル時間毎にインクリメントし、一定の周期で巡回する。挿入間隔管理用及びアドレス用に割当てられる巡回カウンタ３２のビット数の最大値は、例えば１秒間に０〜１４４００００−１までカウントする２進の巡回カウンタを適用する場合は、１４４００００−１以下の２のべき乗の最大値が２21−１（＝２０９７１５１）であることより、２１ｂｉｔのカウンタで構成し、カウンタ値が１４４００００になったとき、０クリアする。
【００５７】
また、１２桁の構成を採って、０〜１４４００００−１まで巡回する巡回カウンタ３２を適用してもよい（詳細は後に述べる第７の実施の形態を参照）。なお、以下の各実施の形態の説明では、特に限定しないときは、「桁」と「ビット」とは同義で使用する。
【００５８】
以上のような巡回カウンタ３２のビット数のうち、収容コネクション数レジスタ３５に運用状況に応じて予め設定された値に対応するビット数をアドレス用に割当て、残りのビット数を挿入間隔管理用に割当てる。
【００５９】
周期監視部３４は、巡回カウンタ３２の挿入間隔管理用に割当てられた第１のビットフィールドのビットの値を監視し、ある一定の値（例えば、０）になったとき、挿入間隔満了通知をテーブルアクセス管理部３１に出力する（処理手順Ｐ１１）。テーブルアクセス管理部３１は、周期監視部３４から挿入間隔満了通知を受信すると、巡回カウンタ３２に読み取り要求を出して、アドレス値を読み取る（Ｐ１２）。
【００６０】
次に、テーブルアクセス管理部３１は当該アドレス値をアドレスとして、コネクション管理テーブル３０のコネクションの有効／無効状態情報を読み取ることにより、対応するコネクションが有効か無効かを識別する（Ｐ１３）。
【００６１】
この識別結果、テーブルアクセス管理部３１は、対応するコネクションが有効な場合、対応するコネクション番号（ＩＤ＃ｘ）の管理用セルを挿入するようにセル挿入部３３に指示する（Ｐ１４）。セル挿入部３３は、通知されたコネクション番号に対応する管理用セルをセルハイウェイ３６に挿入する（Ｐ１５）。
【００６２】
図３においては、管理用セルが有効状態のコネクションＩＤ＃０…ＩＤ＃ｎに対応して２セル間隔でハイウェイ３６に挿入された状態を示している。また、同一番号のコネクションへの管理用セルの挿入周期は、ＩＴＵ−Ｔ勧告に則って１秒である。ハイウェイ３６上の斜線状態で示した時間位置は空きセルに対応する。
【００６３】
ＡＴＭ通信装置においては、後段のセル多重部（図１に示すスイッチ部２１のバッファ２８など）のバッファ量を削減したり、バッファ溢れによるセル廃棄を防ぐためには、各コネクション間の挿入する管理用セルの間隔をできるだけ広げて、挿入する管理用セルのバースト性を軽減することが有効である。ここで、１コネクション当たりのセルの挿入周期が一定の場合、セル挿入間隔の最大値は、各システムで収容するコネクションの数に依存する。
【００６４】
上記従来のＡＴＭ通信装置では、収容するコネクション数に対応させて、挿入間隔を変更するためには、予め予想される最大挿入間隔を計数可能なビット数を持つ挿入間隔管理用カウンタを個別に設ける必要がある。
【００６５】
上述したように、第１の実施の形態のＡＴＭ通信装置においては、アドレス用カウンタと挿入間隔管理用カウンタとを共用化しており、各通信システムまたは各ＡＴＭ通信装置が収容するコネクション数と対応する挿入間隔とは背反の関係があり、共通の巡回カウンタのビット長は一定であるため、最大挿入間隔を計数可能なビット数を持つ挿入間隔管理用カウンタを個別に用意しておく必要がない。したがって、従来の装置構成に比較して、ハードウェア量を削減することができる。
【００６６】
〔第２の実施の形態〕
図５は本発明の第２の実施の形態のＡＴＭ通信装置の概略構成を示すブロック図である。また、図６は本発明の第２の実施の形態のＡＴＭ通信装置の具体的構成及び動作を説明するためのブロック図である。
【００６７】
図５及び図６を参照すると、このＡＴＭ通信装置はコネクション管理テーブル４０，テーブルアクセス管理部４１，共通カウンタとしての巡回カウンタ４２，セル挿入部４３，周期監視部４４，収容コネクション数レジスタ４５及びＬＳＢ・ＭＳＢ反転部４６を備える。なお、次に述べる第２の実施の形態のＡＴＭ通信装置の構成及び動作において説明を省略した場合は、上記第１の実施の形態のＡＴＭ通信装置と同一である。
【００６８】
このＡＴＭ通信装置においては、第１の実施の形態のＡＴＭ通信装置のように、巡回カウンタ４２のアドレス用カウンタ部（第２のビットフィールド）の値をそのままコネクション番号とはせずに、ＬＳＢとＭＳＢとを反転して得られた値をコネクション番号として、コネクション管理テーブル４０をアクセスすることが特徴である。
【００６９】
周期監視部４４は、巡回カウンタ４２の挿入間隔管理用に割当てられた第１のビットフィールドのビットの値を監視し、ある一定の値（例えば、０）になったとき、挿入間隔満了通知をテーブルアクセス管理部４１に出力する（処理手順Ｐ２１）。
【００７０】
テーブルアクセス管理部４１は、周期監視部４４から挿入間隔満了通知を受信すると、巡回カウンタ３２に読み取り要求を送出する。巡回カウンタ４２はこの読み取り要求に応答して、アドレス用カウンタ部からＬＳＢ・ＭＳＢ反転部４６にアドレス値を送出する。ＬＳＢ・ＭＳＢ反転部４６は巡回カウンタ４２のアドレス用カウンタ部から読み取ったアドレス値のＬＳＢ（Least Significant Bit）とＭＳＢ（Most Significant Bit）とを反転した値をテーブルアクセス管理部４１に通知する（Ｐ２２）。
【００７１】
次に、テーブルアクセス管理部４１は当該アドレス値をアドレスとして、コネクション管理テーブル４０のコネクションの有効／無効状態情報を読み取ることにより、対応するコネクションが有効か無効かを識別する（Ｐ２３）。
【００７２】
この識別結果、テーブルアクセス管理部４１は、対応するコネクションが有効な場合、対応するコネクション番号（ＩＤ＃ｘ）の管理用セルを挿入するようにセル挿入部４３に指示する（Ｐ２４）。セル挿入部４３は、通知されたコネクション番号に対応する管理用セルをセルハイウェイ４７に挿入する（Ｐ２５）。
【００７３】
図５においては、管理用セルが有効状態のコネクションＩＤ＃０…ＩＤ＃ｎ／２−１に対応して４セル間隔でハイウェイ４７に挿入された状態を示している。図７に収容コネクション数が「１６」の場合のＬＳＢ・ＭＳＢ反転値と挿入されるセルパタンとの関係を示す。使用中（有効）のコネクション番号がＩＤ＃０〜ＩＤ＃７であるとき、ＬＳＢ・ＭＳＢ反転して得られた数列値が「０」〜「７」であると、それぞれ各使用中のコネクション管理テーブル４０にアクセスすることから、１回おきに、つまり２セル間隔で使用中コネクションへのセル挿入が行われる。同様に、使用中のコネクション番号がＩＤ＃０〜ＩＤ＃３のとき、またＩＤ＃０〜ＩＤ＃１のとき、各々４回毎（４セル間隔）、また８回毎（８セル間隔）に使用中コネクションに対する管理用セルの挿入が行われ、使用中のコネクション数の減少に伴ってセル挿入間隔を広げることができる。
【００７４】
通常の運用状態では、通信システムが収容するコネクション数よりも実際に使用しているコネクション数は少ない場合が多く、未使用のコネクションを考慮すると、更にセル挿入間隔の最大値を大きくすることができる。第１の実施の形態のＡＴＭ通信装置では、巡回カウンタ３２の挿入間隔管理用カウンタ部は、通信システムで共通であるため、予めシステムで収容するコネクション数に合わせて、セル挿入間隔を変更することは可能だが、運用中に使用状態のコネクション数に対応させて、挿入間隔を変更することは困難である。
【００７５】
上述した第２の実施の形態のＡＴＭ通信装置では、巡回カウンタ４２のアドレス用カウンタ部の出力アドレス値のＬＳＢとＭＳＢとをＬＳＢ・ＭＳＢ反転部４６で反転した数列をコネクション番号として割当てる。ＬＳＢ・ＭＳＢ反転値は、飛び飛びの値を採る特性があるため、使用中のコネクション番号と未使用のコネクション番号とが各々連続した値になっていると、未使用コネクションと使用中コネクションとの読み出しが適度に混ざった状態で読み出される。これにより、使用中のコネクションに対するセルの挿入間隔は、未使用のコネクションに対する読み出しにインタリーブされる形態となる。このようにして、使用中のコネクション数に合わせて、管理用セルの挿入間隔を変更することが可能となる。
【００７６】
〔第３の実施の形態〕
図８は本発明の第３の実施の形態のＡＴＭ通信装置の概略構成を示すブロック図である。また、図９は本発明の第３の実施の形態のＡＴＭ通信装置の具体的構成及び動作を説明するためのブロック図である。
【００７７】
図８及び図９を参照すると、このＡＴＭ通信装置はコネクション管理テーブル５０，テーブルアクセス管理部５１，共通カウンタとしての巡回カウンタ５２，セル挿入部５３，収容コネクション数レジスタ５５及びＬＳＢ・ＭＳＢ反転部５６を備える。なお、次に述べる第３の実施の形態のＡＴＭ通信装置の構成及び動作において説明を省略した場合は、上記各実施の形態のＡＴＭ通信装置と同一である。
【００７８】
このＡＴＭ通信装置においては、巡回カウンタ５２は管理用セルの挿入間隔管理用カウンタ部に対応するビット長分多く、アドレス用カウンタ部を有する。巡回カウンタ５２のアドレス用カウンタ部からのアドレス値をＬＳＢ・ＭＳＢ反転して得られた値をコネクション番号として、テーブルアクセス管理部５１はコネクション管理テーブル５０の各コネクションの有効／無効状態情報を読み出す。この際、収容しているコネクション数より多い値は範囲外として、コネクション管理テーブル５０へのアクセス処理を行わないことが特徴である。
【００７９】
テーブルアクセス管理部５１はセル時間毎に巡回カウンタ５２に読み取り要求を送出する。ＬＳＢ・ＭＳＢ反転部５６は巡回カウンタ５２からの応答アドレス値のＬＳＢとＭＳＢとを反転し、テーブルアクセス管理部５１にアドレス値として通知する（処理手順Ｐ３１）。
【００８０】
テーブルアクセス管理部５１は、ＬＳＢ・ＭＳＢ反転部５６から受け取ったアドレス値が収容コネクション数レジスタ５５に格納されている値の範囲内であるか否かをチェックする。この判定結果、テーブルアクセス管理部５１は、範囲外のときは、以降のセル挿入処理を行わない。一方、テーブルアクセス管理部５１は、範囲内のときは、当該アドレス値をアドレスとして、コネクション管理テーブル５０のコネクションの有効／無効状態情報を読み取ることにより、対応するコネクションが有効か無効かを識別する（Ｐ３２）。
【００８１】
この識別結果、テーブルアクセス管理部５１は、対応するコネクションが有効な場合、対応するコネクション番号（ＩＤ＃ｘ）の管理用セルを挿入するようにセル挿入部５３に指示する（Ｐ３３）。セル挿入部５３は、通知されたコネクション番号に対応する管理用セルをセルハイウェイ５７に挿入する（Ｐ３４）。図８においては、管理用セルが有効状態のコネクションＩＤ＃０…ＩＤ＃ｎ／２−１に対応して４セル間隔でハイウェイ５７に挿入された状態を示している。
【００８２】
なお、テーブルアクセス管理部５１からの巡回カウンタ５２に対する読み出しは、巡回カウンタ５２からの周期的な割り込みで行ってもよい。
図１０には、収容コネクション数が「１６」、巡回カウンタ５２が０〜３１まで計数する場合のＬＳＢ・ＭＳＢ反転値と挿入されるセルパタンとの関係を示す。ＬＳＢ・ＭＳＢ反転して得られた数列のうち、収容コネクション数に対応する０〜１５のときには、コネクション番号に対応させて、コネクション管理テーブル５０の有効／無効状態情報を読み取る処理を行う。しかし、ＬＳＢ・ＭＳＢ反転して得られた数列値が１６〜３１のときは、範囲外として、コネクション管理テーブル５０への読み取りは行わない。
【００８３】
同図に示すように、ＬＳＢ・ＭＳＢ反転した値は、範囲外の値と有効な値とが交互に対応するため、使用中のコネクション数に関わらず管理用セルは２セル間隔以上で挿入される。
【００８４】
上述した第３の実施の形態のＡＴＭ通信装置においては、アドレス用カウンタ部を拡張して、収容コネクション数に対応するアドレス用カウンタ部のビット長と挿入間隔管理用カウンタ部のビット長を合わせたビット長を持つ巡回カウンタ５２とする。この巡回カウンタ５２のアドレス値のＬＳＢとＭＳＢとを反転して得られた数列値が収容コネクション数以上の場合には、範囲外として、コネクション管理テーブル５０にアクセスしない。こうして、挿入間隔管理用カウンタ部を別途設けて、処理する必要がなくなるため、上記第２の実施の形態のＡＴＭ通信装置に比べて挿入間隔管理用カウンタ部に対する制御回路規模を削減できる。
【００８５】
〔第４の実施の形態〕
図１１は本発明の第４の実施の形態のＡＴＭ通信装置の概略構成を示すブロック図である。また、図１２は本発明の第４の実施の形態のＡＴＭ通信装置の具体的構成及び動作を説明するためのブロック図である。
【００８６】
図１１及び図１２を参照すると、このＡＴＭ通信装置はコネクション管理テーブル６０，テーブルアクセス管理部６１，共通カウンタとしての巡回カウンタ６２，セル挿入部６３，周期監視部６４，収容コネクション数レジスタ６５及びＬＳＢ・ＭＳＢ反転部６６を備える。なお、次に述べる第４の実施の形態のＡＴＭ通信装置の構成及び動作において説明を省略した場合は、上記各実施の形態のＡＴＭ通信装置と同一である。
【００８７】
このＡＴＭ通信装置においては、コネクション管理テーブル６０にアクセスする際のアドレス値をＬＳＢ・ＭＳＢ反転するのではなく、コネクション管理テーブル６０に各コネクションの有効／無効状態情報を設定する際、コネクション番号をＬＳＢ・ＭＳＢ反転したアドレスの箇所に設定する特徴がある。
【００８８】
上位アプリケーションソフトウェアなどからのコネクションＩＤ＃ｙの登録または削除要求により、ＬＳＢ・ＭＳＢ反転部６６がコネクション管理テーブル６０にコネクションＩＤ＃０…ＩＤ＃ｎの有効／無効状態情報（１：有効、０：無効）を設定する際、設定するテーブル６０のアドレス値のＬＳＢとＭＳＢとを反転する。ＬＳＢ・ＭＳＢ反転部６６はこの反転値をアドレスとして、コネクション管理テーブル６０にコネクションＩＤ＃０…ＩＤ＃ｎの有効／無効状態情報を予め書き込む（処理手順Ｐ４０）。
【００８９】
周期監視部６４は、巡回カウンタ６２の挿入間隔管理用に割当てられた下位３ビットのビットフィールド（桁フィールド）の値を監視し、ある一定の値（例えば、０）になったとき、挿入間隔満了通知をテーブルアクセス管理部６１に出力する（Ｐ４１）。テーブルアクセス管理部６１は、周期監視部６４から挿入間隔満了通知を受信すると、巡回カウンタ６２に読み取り要求を出して、アドレス値を読み取る（Ｐ４２）。
【００９０】
次に、テーブルアクセス管理部６１は当該アドレス値をアドレスとして、コネクション管理テーブル６０のコネクションＩＤ＃０…ＩＤ＃ｎの有効／無効状態情報を読み取ることにより、対応するコネクションが有効か無効かを識別する（Ｐ４３）。
【００９１】
この識別結果、テーブルアクセス管理部６１は、対応するコネクションが有効な場合、対応するコネクション番号（ＩＤ＃ｘ）の管理用セルを挿入するようにセル挿入部６３に指示する（Ｐ４４）。セル挿入部６３は、通知されたコネクション番号に対応する管理用セルをセルハイウェイ６７に挿入する（Ｐ４５）。図１１においては、管理用セルが有効状態のコネクションＩＤ＃０…ＩＤ＃ｎ／２−１に対応して４セル間隔でハイウェイ５７に挿入された状態を示している。
【００９２】
上述した第４の実施の形態のＡＴＭ通信装置においては、コネクション管理テーブル６０にコネクションＩＤ＃ｙの有効／無効状態情報を設定する際に、コネクション番号をＬＳＢ・ＭＳＢ反転した値をアドレスとして設定する。テーブルアクセス管理部６１からは、順番にアドレス値をインクリメントしながら、コネクション管理テーブル６０の各コネクションの状態情報を読み出していく。
【００９３】
上記第２の実施の形態のＡＴＭ通信装置におけるように、各コネクションの状態情報を読み出す時に、アドレス値をＬＳＢ・ＭＳＢ反転させて読み取っても、この第４の実施の形態のＡＴＭ通信装置のように、予め値を設定する際にＬＳＢ・ＭＳＢ反転させたアドレスに書き込んでおき、順番に読み出していっても全く同様の特性が期待できる。
【００９４】
第４の実施の形態のＡＴＭ通信装置においては、コネクション管理テーブル６０の管理が多少煩雑になるが、通常、コネクション管理テーブル６０にコネクションの有効／無効状態情報を設定する処理は、比較的高速性を要求されないため、ＬＳＢ・ＭＳＢ反転処理を一層低速に行うことができる。
【００９５】
〔第５の実施の形態〕
図１３は本発明の第５の実施の形態のＡＴＭ通信装置の概略構成を示すブロック図である。また、図１４は本発明の第５の実施の形態のＡＴＭ通信装置の具体的構成及び動作を説明するためのブロック図である。
【００９６】
図１３及び図１４を参照すると、このＡＴＭ通信装置はバッファ管理テーブル７０，テーブルアクセス管理部７１，巡回カウンタ７２，セル挿入部７３，ＬＳＢ・ＭＳＢ反転部７６及び挿入レート設定レジスタ７８を備える。なお、次に述べる第５の実施の形態のＡＴＭ通信装置の構成及び動作において説明を省略した場合は、上記各実施の形態のＡＴＭ通信装置と同一である。
【００９７】
このＡＴＭ通信装置においては、巡回カウンタ７２を１セル時間毎にインクリメントし、ＬＳＢ・ＭＳＢ反転部７６は巡回カウンタ７２からのアドレス値をＬＳＢ・ＭＳＢ反転して読出間隔割当用数列を得る。この読出間隔割当用数列値が挿入レート設定レジスタ７８に設定された１周する間にセル挿入したい回数に対応する値より小さいとき、テーブルアクセス管理部７１は管理用セルの挿入タイミングとして、セル挿入部７３のセルバッファ７３０からの予め書き込まれている管理用セルの読み出しを指示し、管理用セルをハイウェイ７７に挿入することが特徴である。
【００９８】
したがって、ＬＳＢ・ＭＳＢ反転で得られる巡回カウンタ７２の出力アドレス値の反転値が所望の挿入レートに応じた範囲内のときに、当該コネクションの読み出しタイミングに割り当てることにより、所望のレートでセルの挿入を制御する。上記第３の実施の形態のＡＴＭ通信装置では、管理用セルを挿入するレートが固定であり、各コネクション間の管理用セルの挿入間隔の制御のみをしていたが、第５の実施の形態のＡＴＭ通信装置においては、挿入レート設定レジスタ７８により、セルを挿入すべきレートが設定可能となっている。
【００９９】
さらに、このＡＴＭ通信装置では、コネクション間の読み出しレートが均等とは限らず、各コネクション毎のセルバッファ７３０の状態（セルが有るか無いか）に応じて、セル挿入制御を行う必要があるため、コネクション管理テーブルの代わりにバッファ管理テーブル７０を使用し、セルバッファ７３０に管理用セルが有るか無いかの情報やバッファ長のような情報を書き込んでおく（処理手順Ｐ５１）。
【０１００】
テーブルアクセス管理部７１はセル時間毎に巡回カウンタ７２に読み取り要求を出して、巡回カウンタ７２からの応答アドレス値をＬＳＢ・ＭＳＢ反転部７６で反転可能にする。ＬＳＢ・ＭＳＢ反転部７６はアドレス反転値をテーブルアクセス管理部７１にアドレス値（読出間隔割当用数列）として通知する（Ｐ５２）。
【０１０１】
さらに、テーブルアクセス管理部７１は受け取ったアドレス値と挿入レート設定レジスタ７８から読み取った設定値とを比較する（Ｐ５３）。テーブルアクセス管理部７１はこの結果、読出間隔割当用数列の値が上記設定値より小さい場合、対応するコネクション番号ＩＤ＃ｘを決定し、バッファ管理テーブル７０よりセルバッファ７３０にセルが有るか無いかを示すセル有無情報（０：セル有り、１：セル無し）を読み取る（Ｐ５４）。
【０１０２】
セル有無情報に基づいてテーブルアクセス管理部７１は、管理用セルが有ると判断したとき、セル挿入部７３に読み出すべき当該コネクション番号ＩＤ＃ｘを通知する（Ｐ５５）。セル挿入部７３はセルバッファ７３０から当該コネクション番号ＩＤ＃ｘのセルをセレクタ７３１を通して読み出し、セルハイウェイ７７に挿入する（Ｐ５６）。この時、セルバッファ数の変化情報をバッファ管理テーブル７０に通知して、バッファ管理テーブル７０のセル有無情報を更新しておく。図１３においては、セルが８セル間隔でハイウェイ７７に挿入された状態を示している。
【０１０３】
図１５には読出間隔割当用数列と挿入されるセルパタンとの関係を示している。巡回カウンタ７２を１セル時間毎にインクリメントし、この巡回カウンタ７２からのアドレス値をＬＳＢ・ＭＳＢ反転して読出間隔割当用数列を得る。ここで、当該数列値が、巡回カウンタ７２が１周する間にセル挿入したい回数に対応する値より小さいときを挿入タイミングとして、管理用セルを挿入する。同図には、挿入レートが２／１６、４／１６、及び８／１６の時の各挿入セルパタンを示している。各挿入レートに対応してセルが８セル間隔、４セル間隔、及び２セル間隔で挿入される。
【０１０４】
上述した第５の実施の形態のＡＴＭ通信装置においては、巡回カウンタ値をＬＳＢ・ＭＳＢ反転して得られた読出間隔割当用数列値が所定の値のときにセルの挿入を行うことにより、簡易的にセルを所望のレートで挿入できるようにしている。
【０１０５】
セル挿入間隔を各論理パス毎に複数の巡回カウンタで管理して所望のレートでセルを挿入する上記手法に比べて、セル遅延揺らぎが大きくなる場合もあるが、１つの巡回カウンタのみで実現できるため、ハード量が削減でき、また複数のカウンタ間の競合制御処理を削減することもできる。
【０１０６】
また、ＬＳＢ・ＭＳＢ反転を使用しないで、巡回カウンタがある値のときをセル転送タイミングとするような場合には、各セル転送タイミングに対応する巡回カウンタの値を保持するテーブルが必要となるが、この実施の形態の手法によれば、挿入レート設定レジスタ７８に設定されたしきい値との大小比較のみで実現できるため、ハードウェア量を削減できる。
【０１０７】
なお、セル挿入部７３のセルバッファ７３０やバッファ管理テーブル７０はコネクションＩＤ＃０…ＩＤ＃ｎ毎にではなく、物理的な伝送路毎や品質クラス毎に管理することにより、伝送路毎や品質クラス毎にセルの挿入レートの制御を行ってもよい。
【０１０８】
〔第６の実施の形態〕
図１６は本発明の第６の実施の形態のＡＴＭ通信装置の概略構成を示すブロック図である。このＡＴＭ通信装置の具体的構成及び動作は図１４に示した上記第５の実施の形態のＡＴＭ通信装置と基本的に同一であるので、以下には異なる構成及び動作について説明する。
【０１０９】
図１４及び図１６を参照すると、このＡＴＭ通信装置においては、巡回カウンタ７２のカウンタ値のＬＳＢとＭＳＢとを反転した反転値に対応する読出間隔割当用数列を各コネクション毎に、１巡回カウンタ周期内に読み出したい回数に対応する値の範囲を割り当て、読出間隔割当用数列の値が割り当てられた範囲のときにそれに対応するコネクションのセルを挿入することが特徴である。
【０１１０】
詳述すると、読出間隔割当用数列を各コネクション毎に、１巡回カウンタ周期内に読み出したい回数に対応する値の範囲を割り当て、各コネクション毎の挿入レート設定レジスタ７８に設定しておく。読出間隔割当用数列の値が割り当てられた範囲のとき、セルバッファ７３０へのセル到着時にコネクション毎にバッファリングされているセルの有無情報を予め設定しておいたバッファ管理テーブル７０を読み取り、当該コネクションのセルがバッファリングされているかどうかをチェックする。
【０１１１】
このとき、読み出すべきセルがバッファリングされていれば、セル挿入部７３にセル挿入を指示し、セルをハイウェイ７７に挿入する。また、あるコネクションについてバッファリングされるセルが無くなった場合、バッファ管理テーブル７０に書き込まれているセル有無情報を無しの状態「１」に変更する。
【０１１２】
図１７には読出間隔割当用数列と挿入されるセルパタンとの関係を示している。この例はコネクションＩＤ＃０，ＩＤ＃１，ＩＤ＃２及びＩＤ＃３について、それぞれ２／１６，２／１６，４／１６及び４／１６のレートで挿入する場合である。
【０１１３】
巡回カウンタ値をＬＳＢ・ＭＳＢ反転して得られた読出間隔割当用数列値が、０〜１のときコネクションＩＤ＃０、２〜３のときコネクションＩＤ＃１、４〜７のときコネクションＩＤ＃２、及び８〜１２のときコネクションＩＤ＃３のセルを挿入するように割り当てることにより、各コネクションのセル挿入レートを制御できる。
【０１１４】
ＬＳＢ・ＭＳＢ反転する場合、全ての反転値を得るためには、巡回カウンタ７２の各ｂｉｔがａｌｌ「０」からａｌｌ「１」になるまで巡回する必要がある。ここで、６００Ｍｂｐｓの回線速度は１秒間に１４４００００セル（１セル＝５３ｂｙｔｅ×８ｂｉｔ／ｓ）を転送する速度に相当し、１セル／秒というセルレートは１４４００００セルに１回の割合でセルを挿入することに相当する。
【０１１５】
一方、シグナリング上で申告されるセルの転送レートは１セル／秒刻みで申告されることから、巡回カウンタ７２のカウンタ周期を１４４００００として、申告された転送レートを巡回カウンタ７２が１周する間に転送するセル数に対応させることにより、申告された転送レートに合致させてセルを挿入することが可能になる。
【０１１６】
上述した第６の実施の形態のＡＴＭ通信装置においては、巡回カウンタ値をＬＳＢ・ＭＳＢ反転して得られた読出間隔割当用数列値をある区間に区切って、複数のコネクションに割り当てることにより、複数のコネクションのセルを所望のレートで挿入できるようにしている。
【０１１７】
複数コネクションのセルを所望のレートで挿入する場合、従来の装置では、各コネクション毎にセル挿入間隔を管理する個別のカウンタを設けて、各々のカウンタが満了するタイミングにセル挿入要求を出す。各コネクションからの挿入要求が重なった場合には、どれか一つのコネクションに対してセル挿入を実施し、他のコネクションからのセル挿入要求は待たせるような競合制御を行う。
【０１１８】
第６の実施の形態のＡＴＭ通信装置においては、セル間隔揺らぎが従来の装置に比べて大きくなる場合があるが、コネクション毎のセル挿入間隔管理用カウンタが不要となり、更に競合制御が不要となるため、非常に簡易なハードウェア構成で実現することができる。
【０１１９】
〔第７の実施の形態〕
図１８は本発明の第７の実施の形態のＡＴＭ通信装置における巡回カウンタの概略構成及び動作を説明するためのブロック図である。また、図１９は本発明の第７の実施の形態のＡＴＭ通信装置における巡回カウンタの具体的構成及び動作を説明するためのブロック図である。第７の実施の形態のＡＴＭ通信装置は上述した第５及び第６の実施の形態のＡＴＭ通信装置における巡回カウンタの他の構成を採った場合である。なお、次に述べる第７の実施の形態のＡＴＭ通信装置の構成及び動作において説明を省略した場合は、上記第５または第６の実施の形態のＡＴＭ通信装置と同一である。
【０１２０】
このＡＴＭ通信装置においては、読み出しレートの分解能が２のべき乗で合わないとき、巡回カウンタ８０の周期を例えば１４４００００としたいとき、１４４００００を素因数分解して各素因数の積で表し、各素因数の周期で巡回するカウンタの集合に置き換えて、上位の桁と下位の桁とを反転することにより、読出間隔割当用数列を得ることが特徴である。
【０１２１】
図１８に示すように、周期１４４００００の巡回カウンタ８０を構成する場合、１４４００００を素因数分解して得られた素因数の巡回カウンタ８１，８２，８３の集合で巡回カウンタを構成する。１４４００００は２7×３2×５3に素因数分解されるので、巡回カウンタ８０は７桁の２進数の巡回カウンタ８１と、２桁の３進数の巡回カウンタ８２と、３桁の５進数の巡回カウンタ８３との集合で構成できる。さらに、ＬＳＢ・ＭＳＢ反転と同様に巡回カウンタ８０の上位の桁と下位の桁とを反転して得られる桁反転値を読出間隔割当用数列とすることにより、所望のレートでセルを挿入することができる。
【０１２２】
図１９を参照すると、１４４００００の巡回カウンタ８０を構成する例として、巡回カウンタ構成例１では、７桁の２進数の巡回カウンタ８１と、２桁の３進数の巡回カウンタ８２と、３桁の５進数の巡回カウンタ８３とで構成し、各々の巡回カウンタが１周したらキャリー情報（＋１）を上位の桁の巡回カウンタに通知し、上位の桁の巡回カウンタを１インクリメントする構成になっている。
【０１２３】
ここで、各巡回カウンタの並び順は他の順番になっていてもよい。また、巡回カウンタ構成例２のように完全な素因数のカウンタで構成するのではなく、一部のみ素因数で構成してもよい。構成例２では、３桁の１０進数の巡回カウンタ８４は素因数のカウンタではない。
【０１２４】
図２０には読出間隔割当用数列と挿入されるセルパタンとの関係を示している。この例は巡回周期３６の場合である。３６は２2×３3で表せるため、巡回カウンタ８０は２桁の２進数の巡回カウンタと２桁の３進数の巡回カウンタとの集合として構成できる。そして、ＬＳＢ・ＭＳＢ反転の場合と同様に上位の桁と下位の桁とを反転させることにより、飛び飛びの値を採る読出間隔割当用数列を得る。読出間隔割当用数列値が所望のレートに対応した範囲の値となるときをセルの挿入タイミングとすることにより、所望のレートでセルを挿入できる。
【０１２５】
この実施の形態のＡＴＭ装置においては、第２，第３または第４の実施の形態のＡＴＭ装置のように、ＬＳＢ・ＭＳＢ反転により、使用中のコネクション数に応じて管理用セルの挿入間隔を対応させる場合、使用中のコネクション番号値や未使用中のコネクション番号値は、最若番号または最老番号から連続的に使用されることが望ましい。
【０１２６】
初期状態においては、最初にコネクション登録をしていく場合、最若番号または最老番号から使用していくため、使用中や未使用のコネクション番号は連続しているが、コネクションが切断される場合、そのコネクション番号が最若番号または最老番号となっているとは限らないため、使用中や未使用のコネクション番号は連続性が崩れていく。したがって、連続性を保つためには、新たにコネクションを登録する際、未使用コネクション番号のうち、最若番号または最老番号を検索して使用していくことが望ましい。
【０１２７】
〔第８の実施の形態〕
図２１は本発明の第８の実施の形態のＡＴＭ通信装置におけるコネクション管理テーブルへのコネクション番号の設定（登録）手法の概略構成及び動作を説明するためのブロック図である。また、図２２は本発明の第８の実施の形態のＡＴＭ通信装置におけるコネクション管理テーブルへのコネクション番号の設定（登録）手法のの具体的構成及び動作を説明するためのブロック図である。
【０１２８】
このＡＴＭ通信装置においては、図２１に示すように、コネクションを上記コネクション管理テーブル３０，４０，５０または６０に新規に登録するときに、いくつかのグループに分けて、未使用のコネクション番号の中から、最も若い番号を検索する。さらに、各グループ毎の最若番号の中から、最も若いグループのものを全体の最若番号として、コネクションを上記コネクション管理テーブルに新規に登録するときのコネクション番号とすることが特徴である。
【０１２９】
コネクション番号の使用中／未使用中状態情報（使用中：１、未使用：０）を管理しているコネクション設定管理テーブル９０の中で、最若番号を検索する際、グループＧｒｏｕｐ＃０…Ｇｒｏｕｐ＃３に分けて各グループ毎に最若番号ＩＤ＃５，＃９，＃１３を検索する。さらに、比較器９１で各グループ毎の最若番号の中から最も小さいＧｒｏｕｐ番号のからのコネクション番号（ＩＤ値）を選択し、最若番号ＩＤ＃５とする。
【０１３０】
各グループ毎分けて最若番号を検索することにより、並列に検索処理を行うことが可能となるため、処理速度が向上する。また、図２１のような構成であると、Ｇｒｏｕｐ＃０はｂｉｔ＃０〜１、Ｇｒｏｕｐ＃１はｂｉｔ＃２〜３、Ｇｒｏｕｐ＃２はｂｉｔ＃４〜５、及びＧｒｏｕｐ＃３はｂｉｔ＃６〜７のみを識別すれば良いので、検索部のハードウェア量を少なくできる。
【０１３１】
具体例を示す図２２を参照すると、コネクション設定管理テーブル９０には、コネクションＩＤ＃０…ＩＤ＃１５を設定する際に、対応するコネクション番号のアドレスにコネクションが使用中であることを表す論理信号「１」を書き込み、コネクションを解除する際に、対応するコネクション番号のアドレスにコネクションが未使用であることを表す論理信号「０」を書き込んでおく。
【０１３２】
新たにコネクションを設定する要求があった場合、最若番検索部９２では、図示のような論理回路（ＡＮＤ回路及びインバータを含む）により、各グループ毎にコネクション設定管理テーブル９０中で「０」（未使用コネクション）の中から最若番号のものについてのみコネクション番号付与部９３に対して信号「１」を出力する。
【０１３３】
コネクション番号付与部９３では、「１」が出力されている信号とコネクション番号とを対応させてコネクション番号を比較器９１に出力する。仮に、「１」を出力している信号がないときは、コネクション番号付与部９３は未使用中なしの信号を出力して、当該グループのコネクションは全て使用中であることを比較器９１に通知する。
【０１３４】
比較器９１では、未使用中なしのものを除いて、各グループの中から、最若番号のグループＧｒｏｕｐ＃１から出力されたコネクション番号ＩＤ＃５を新規のコネクション番号として上記コネクション管理テーブルに通知する。この際、当該コネクションは、未使用コネクションとして、コネクション設定管理テーブル９０の値を「０」に設定しておく。
【０１３５】
〔第９の実施の形態〕
図２３及び図２４は本発明の第９の実施の形態のＡＴＭ通信装置におけるコネクション管理テーブルへのコネクション番号の設定（登録、削除）手法の構成及び動作を説明するためのブロック図である。
【０１３６】
このＡＴＭ通信装置においては、図２３に示すように、コネクション番号を２のべき乗で表したときの各ビットの値によって分類する際、上位ビットから配下に同一ビットを持つ未使用コネクション数を管理する未使用コネクション管理ツリーを構成する。ここで、コネクションを削除する際、当該ツリーに登録しておき、新たにコネクションを登録する際、当該未使用コネクション管理ツリーより最若番号を検索し、得られた最若番号をコネクション番号とすることが特徴である。
【０１３７】
コネクションが切断された場合、そのコネクション番号を未使用コネクション管理ツリーに書き込む。例えば、未使用コネクション管理ツリーに登録する未使用コネクション番号が＃３（０１１ｂ）の場合、ツリーのｂｉｔ＃２の０ｘｘカウンタを１インクリメントする。次に、ツリーのｂｉｔ＃１のｘ１ｘカウンタを１インクリメントする。最後に、ツリーのｂｉｔ＃０のｘｘ１カウンタを１インクリメントする。他の未使用コネクションＩＤについても同様の処理を行っておく。
【０１３８】
新規コネクション設定時、未使用コネクション管理ツリーの上位ビットから、各部のカウンタ値が「０」でないもののうち、より上側（若番号側）のものを選択しながら、下位ビットまで検索していき、未使用コネクション管理ツリーより最若番号を得る。これにより、コネクション数をＮとすると、検索回数はｌｏｇ2Ｎ＋１回（図２３の例では、４回＝ｌｏｇ2８＋１）で済むため、非常に高速な検索ができる。
【０１３９】
図２４には、コネクション数が「８」の場合の例が示されている。「８」を２進表記した場合、３ｂｉｔとなるため、２個の３ｂｉｔ、４個（＝２2）の２ｂｉｔ、８個（＝２3）の１ｂｉｔという３段のｂｉｔカウンタをツリー上に接続する。各ｂｉｔカウンタのビット数がそれぞれ２個の３ｂｉｔ、４個の２ｂｉｔ、８個の１ｂｉｔとなるのは、それぞれの配下に接続されるコネクションの数の最大値が、それぞれ４個、２個、１個になるため、これらの値を計数可能な値にするためである。
【０１４０】
図２５に未使用コネクション登録時の処理フローチャートを示す。当該コネクションのコネクション番号を２進数表記したときの各対応するｂｉｔの値に基づいて、各ｂｉｔカウンタ値を１増加させる。このような処理により、各ｂｉｔカウンタには、配下に接続される未使用中のコネクションの数を計数することができる。
【０１４１】
例えば、未使用コネクションにコネクション番号＃５（１０１ｂ）を登録する際（図２３のＳ２３２に相当）、コネクション番号＃５のＢｉｔ＃２は「１」であるので、判定処理Ｓ２５１でＮｏが選択され、Ｂｉｔ＃２カウンタ１の値を１加算する（手順Ｓ２５２）。次に、判定処理Ｓ２５３において、Ｂｉｔ＃１は「０」であるので、Ｙｅｓが選択され、Ｂｉｔ＃１カウンタ１０の値を「１」加算する（Ｓ２５４）。さらに、判定処理Ｓ２５５において、Ｂｉｔ＃０は「１」であるので、Ｎｏが選択され、Ｂｉｔ＃０カウンタ１０１を１加算し（Ｓ２５６）、未使用コネクション登録処理を終了する（Ｓ２５７）。なお、未使用コネクションに他のコネクション番号を登録するときも同様に処理できる。
【０１４２】
図２６に未使用コネクション削除時の処理フローチャートを示す。登録時とは逆に、当該コネクションのコネクション番号を２進数表記したときの各対応するｂｉｔの値に基づいて、各ｂｉｔカウンタ値を１減少させる。
【０１４３】
例えば、未使用コネクションにコネクション番号＃１（００１ｂ）を削除する際（図２３のＳ２３６に相当）、コネクション番号＃１のＢｉｔ＃２は「０」であるので、判定処理Ｓ２６１でＹｅｓが選択され、Ｂｉｔ＃２カウンタ０の値を１減算する（手順Ｓ２６２）。次に、判定処理Ｓ２６３において、Ｂｉｔ＃１は「０」であるので、Ｙｅｓが選択され、Ｂｉｔ＃１カウンタ００の値を「１」減算する（Ｓ２６４）。さらに、判定処理Ｓ２６５において、Ｂｉｔ＃０は「１」であるので、Ｎｏが選択され、Ｂｉｔ＃０カウンタ００１を１減算し（Ｓ２６６）、未使用コネクション削除処理を終了する（Ｓ２６７）。なお、未使用コネクションに他のコネクション番号を削除するときも同様に処理できる。
【０１４４】
図２７に未使用コネクション検索時の処理フローチャートを示す。未使用中の最若番号を検索する際は、上位の若番号側のカウンタから検索していく。まず、ｂｉｔ＃２カウンタ０が「０」でないかチェックして「０」でないときは、当該カウンタの配下であるｂｉｔ＃１カウンタ００をチェックし、「１」の場合は最若番号を「０」とし、「１」の場合は最若番号を「１」とする。
【０１４５】
このように未使用管理ツリーを検索することにより、少ない検索回数で最若番号を得ることができる。但し、ｂｉｔ＃２カウンタ０及びｂｉｔ＃２カウンタ１が「０」のときは、全コネクション番号が使用中であるため、対応する最若番号はない。
【０１４６】
例えば、未使用コネクションにコネクション番号＃６，＃５，＃３，＃１が登録されていて最若番検索を行う場合（図２３のＳ２３５に相当）、各カウンタ値として、Ｂｉｔ＃２カウンタ０には「１０ｂ」、Ｂｉｔ＃２カウンタ１には「１０ｂ」、Ｂｉｔ＃２カウンタ０には「１０ｂ」、またＢｉｔ＃１カウンタ００には「０１ｂ」、Ｂｉｔ＃１カウンタ０１には「０１ｂ」、Ｂｉｔ＃１カウンタ１０には「０１ｂ」、Ｂｉｔ＃１カウンタ１１には「０１ｂ」、更にＢｉｔ＃０カウンタ０００には「０ｂ」、Ｂｉｔ＃０カウンタ００１には「０ｂ」、Ｂｉｔ＃０カウンタ０１０には「０ｂ」、Ｂｉｔ＃０カウンタ０１１には「１ｂ」、Ｂｉｔ＃０カウンタ１００には「０ｂ」、Ｂｉｔ＃０カウンタ１０１には「１ｂ」、Ｂｉｔ＃０カウンタ１１０には「１ｂ」、Ｂｉｔ＃０カウンタ１１１には「０ｂ」がそれぞれ計数されている。
【０１４７】
このような状態において、判定処理Ｓ２７１でＢｉｔ＃２カウンタ０は「１０ｂ」であるのでＮｏを選択する。次に、判定処理Ｓ２７２において、Ｂｉｔ＃１カウンタ００は「０１ｂ」であるのでＮｏを選択する。さらに、判定処理Ｓ２７３において、Ｂｉｔ＃０カウンタ０００が「０」であるのでＹｅｓを選択し、最若番１を選択して（Ｓ２７４）、未使用コネクションの最若番検索処理を終了する（Ｓ２７５）。なお、他の最若番検索を行うときも同様に処理できる。
【０１４８】
上述した第９の実施の形態のＡＴＭ通信装置においては、コネクションを登録あるいは削除する際、当該コネクションのコネクション番号を２進数表記したときの各対応するｂｉｔの値に基づいて、各ｂｉｔカウンタ値をコネクション登録時は＋１、コネクション削除時は−１する。このような処理により、各ｂｉｔカウンタには、配下に接続される未使用中のコネクションの数を計数することができる。
【０１４９】
ここで、すべてのコネクションが未使用である初期状態においては、予め全てのコネクションを登録した状態に対応するカウンタ値を書き込んでおいても良いし、最初にコネクション番号を割り当てるときは、別途に若番号順に管理しておき、切断され未使用状態になったコネクション番号のみを当該ツリーで管理してもよい。また、各カウンタを２進カウンタではなく、１０進や他の進数のカウンタで構成してもよい。
【０１５０】
上記最若番号検索手法は、検索時に、老い番号側から比較していくことにより、最老番号を検索してもよい。また、コネクション番号の検索だけでなく、品質クラス番号の検索など、番号列の検索に適用してもよい。さらに、未使用コネクション検索時に同時にカウンタの減算を行い、未使用コネクションの削除を行っても良い。
【０１５１】
〔変形例〕
上述した本発明の実施の形態においては、セルと称される固定長パケットをコネクションに挿入するＡＴＭ通信装置を例にパケットの挿入間隔制御について述べたが、ルータ装置などの他のパケットスイッチ装置にも同様に実施できる。実施の形態に応じて、上記コネクションはフローなどのパケット管理単位として扱えばよい。
【０１５２】
また、セル挿入部において、可変長パケットを複数のセルとして管理し、コネクションＩＤ挿入指示、または読み出しコネクションＩＤの数を累積し、累積数の合計が可変長パケット長を超えたときに可変長パケットを挿入することにより、パケットは伝送路上では可変長の形態を採ってもよい。これについて図２８及び図２９を参照して説明する。
【０１５３】
図２８は挿入パケットを蓄積した場合のセル挿入部１００のブロック構成を示す。また、図２９は図２８における挿入判定部１１０の判定処理を示す。セル挿入部１００がコネクションＩＤ挿入指示を受けたとき（手順Ｓ２９１）、挿入判定部１１０は累積パケット長テーブル１２０の対応コネクションＩＤの累積パケット長の更新を行う（Ｓ２９２）。ここで、セル長は任意であり、１バイトをセルの単位として１バイト毎にコネクションＩＤ挿入指示、または読み出しコネクションＩＤの数を管理してもよい。
【０１５４】
次に、挿入判定部１１０は累積パケット長テーブル１２０の累積パケット長と挿入待ちパケット長テーブル１３０のコネクションの挿入待ちパケット長とを比較し（Ｓ２９３）、累積パケット長が挿入待ちパケット長を超えたときは、セルバッファ１４０から挿入待ちパケットをセルハイウェイ１５０に挿入し（Ｓ２９４）、挿入待ちパケット長を更新させて処理を終了する（Ｓ２９５，Ｓ２９６，Ｓ２９７、Ｓ２９８）。
【０１５５】
ここで、セルパケット長の更新は、挿入パケットが蓄積される際に、次に挿入されるべきパケットになる場合も行う。また、挿入待ちパケットは蓄積せずに、同一コネクションに対する挿入が行われたのを契機として、次の挿入パケットを設定してもよい。
【０１５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ハードウェア量の増大を抑制し、通信システム毎のコネクション数（チャネル数）やセル挿入間隔（パケット挿入間隔）の変化に柔軟に対処することができる。この結果、挿入する管理パケットのトラヒックを平滑化できるので、後段のパケット多重部の所要バッファ量を削減できる。
【０１５７】
また、本発明によれば、使用中のコネクション数（チャネル数）に応じて運用中にセル（パケット）挿入間隔を制御することができる。この結果、一層効果的に挿入する管理パケットのトラヒックを平滑化することができる。
【０１５８】
さらに、本発明によれば、巡回カウンタのＬＳＢ（Least Significant Bit）及びＭＳＢ（Most Significant Bit）の反転値の規則性を利用することにより、挿入するセル（パケット）のレート制御を少ないハードウェア量で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来のＡＴＭ通信装置の構成及び動作を説明するためのブロック図。
【図２】  従来のＡＴＭ通信装置の全体構成を示すブロック図。
【図３】  本発明の第１の実施の形態のＡＴＭ通信装置の概略構成を説明するためのブロック図。
【図４】  本発明の第１の実施の形態のＡＴＭ通信装置の具体的構成及び動作を説明するためのブロック図。
【図５】  本発明の第２の実施の形態のＡＴＭ通信装置の概略構成を説明するためのブロック図。
【図６】  本発明の第２の実施の形態のＡＴＭ通信装置の具体的構成及び動作を説明するためのブロック図。
【図７】  第２の実施の形態のＡＴＭ通信装置において挿入されるセルパタン例を説明するための図。
【図８】  本発明の第３の実施の形態のＡＴＭ通信装置の概略構成を説明するためのブロック図。
【図９】  本発明の第３の実施の形態のＡＴＭ通信装置の具体的構成及び動作を説明するためのブロック図。
【図１０】  第３の実施の形態のＡＴＭ通信装置において挿入されるセルパタン例を説明するための図。
【図１１】  本発明の第４の実施の形態のＡＴＭ通信装置の概略構成を説明するためのブロック図。
【図１２】  本発明の第４の実施の形態のＡＴＭ通信装置の具体的構成及び動作を説明するためのブロック図。
【図１３】  本発明の第５の実施の形態のＡＴＭ通信装置の概略構成を説明するためのブロック図。
【図１４】  本発明の第５及び第６の実施の形態のＡＴＭ通信装置の具体的構成及び動作を説明するためのブロック図。
【図１５】  第５の実施の形態のＡＴＭ通信装置において挿入されるセルパタン例を説明するための図。
【図１６】  本発明の第６の実施の形態のＡＴＭ通信装置の概略構成を説明するためのブロック図。
【図１７】  第６の実施の形態のＡＴＭ通信装置において挿入されるセルパタン例を説明するための図。
【図１８】  本発明の第７の実施の形態のＡＴＭ通信装置における巡回カウンタの概略構成及び動作を説明するためのブロック図。
【図１９】  本発明の第７の実施の形態のＡＴＭ通信装置における巡回カウンタの具体的構成及び動作を説明するためのブロック図。
【図２０】  第７の実施の形態のＡＴＭ通信装置において挿入されるセルパタン例を説明するための図。
【図２１】  本発明の第８の実施の形態のＡＴＭ通信装置におけるコネクション管理テーブルへのコネクション番号の設定（登録）手法の概略構成及び動作を説明するためのブロック図。
【図２２】  本発明の第８の実施の形態のＡＴＭ通信装置におけるコネクション管理テーブルへのコネクション番号の設定（登録）手法のの具体的構成及び動作を説明するためのブロック図。
【図２３】  本発明の第９の実施の形態のＡＴＭ通信装置におけるコネクション管理テーブルへのコネクション番号の設定（登録、削除）手法の構成及び動作を説明するためのブロック図。
【図２４】  本発明の第９の実施の形態のＡＴＭ通信装置におけるコネクション管理テーブルへのコネクション番号の設定（登録、削除）手法の構成及び動作を説明するためのブロック図。
【図２５】  本発明の第９の実施の形態のＡＴＭ通信装置における未使用コネクション登録時の処理フローチャートを示す。
【図２６】  本発明の第９の実施の形態のＡＴＭ通信装置における未使用コネクション削除時の処理フローチャートを示す。
【図２７】  本発明の第９の実施の形態のＡＴＭ通信装置における未使用コネクション検索時の処理フローチャートを示す。
【図２８】  本発明のＡＴＭ通信装置の変形例を示すブロック図。
【図２９】  本発明のＡＴＭ通信装置の変形例の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
３０，４０，５０，６０    コネクション管理テーブル
３１，４１，５１，６１，７１    テーブルアクセス管理部
３２，４２，５２，６２，７２，８０    巡回カウンタ
３３，４３，５３，６３，７３，１００    セル挿入部
３４，４４，６４    周期監視部
３５，４５，５５，６５    収容コネクション数レジスタ
３６，４７，５７，６７，７７    セルハイウェイ
４６，５６，６６，７６    ＬＳＢ・ＭＳＢ反転部
７０    バッファ管理テーブル
７８    挿入レート設定レジスタ
９０    コネクション設定管理テーブル
９１    比較器
９２    最若番検索部
９３    コネクション番号付与部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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