JP2756766B2 - セル優先処理装置 - Google Patents

セル優先処理装置

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JP2756766B2
JP2756766B2 JP6034595A JP6034595A JP2756766B2 JP 2756766 B2 JP2756766 B2 JP 2756766B2 JP 6034595 A JP6034595 A JP 6034595A JP 6034595 A JP6034595 A JP 6034595A JP 2756766 B2 JP2756766 B2 JP 2756766B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のパスから入力さ
れたセル情報を処理して出力するとき低優先セルのうち
で、有効セルだけを選択して出力するセル優先処理装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】周知のように、ATM方式では中継ノー
ドにおいて輻輳が生じたとき、処理しきれなかったセル
は廃棄されるようになっている。この場合、処理しきれ
なかったからと言う理由で一律に未処理のセルが廃棄さ
れてしまうと不都合が生ずることがある。例えば画像情
報を伝送する場合、輪郭情報が失われると致命的な欠陥
になるが、髪の毛のような細い部分の色情報は失われて
も見た目にはさほどの品質劣化を感じない。
【0003】このような場合、受信側において失われて
は支障のある情報を伝送する高優先セルは高優先バッフ
ァに記憶させ、失われてもさほど支障のない情報を伝送
する低優先セルは低優先バッファに記憶させ、高優先バ
ッファの情報が全て読み出された後に、初めて低優先バ
ッファのデータを読み出す方法がある。図5(a)はこ
のような読み出しを行う場合において、輻輳のないとき
の例を説明する図であり、同一ノードにパス1とパス2
から大文字のアルファベットで記載した高優先セルと、
小文字のアルファベットで記載した低優先セルが交互に
入力されている例である。なお、高優先セル、低優先セ
ルとも、図5に示すように同一種別のものが2つ連続
し、その後に異なる種別のものが2つ連続するようにな
っている。この例では時刻t1,t2に高優先セルが2
つ以上連続し、時刻t3,t4に低優先セルが2つ以上
連続する形で交互に入力されるようになっている。そし
てこの例では出力パスには先ず、高優先セルA1,B
1,A1’,B1’が読み出され、それが読み出された
後で低優先セルa1,b1,a1’,b1’が読み出さ
れる。ところが輻輳が生じると、図5(b)のように時
刻t4で低優先セルa1’,b1’が到着した後、時刻
t5,t6で高優先セルA2,B2,A2’,B2’が
到着すると、出力パスには高優先セルが先に読み出され
ることから、高優先セルA1,B1,A1’,B1’,
A2、B2,A2’,B2’が読み出され、その後に初
めて低優先セルa1,b1,・・・・が読み出される。
ここでA1,A1’,a1,a1’は同一グループの情
報、例えば第1の画素の高優先情報と低優先情報が組み
合わされた一組の情報である。また、A2,A2’,a
2,a2’はその一組の情報とは異なる情報、例えば第
1の画素とは全く異なる場所である第2の画素の高優先
情報と低優先情報が組み合わされた一組の情報である。
この方法によると、中継ノードにおいて輻輳が生じ、そ
れがいつまでも続くとき、低優先バッファは満杯にな
り、高優先バッファのデータの読み出しが完了しないと
低優先バッファのデータが読み出されないので、やがて
低優先バッファががオーバーフローし、それ以後到着す
る低優先セルが廃棄される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような例におい
て、図5(a)に示すように輻輳のないときはパス1お
よびパス2がt1からt4の時点でAのグループの情報
と、それと全く関係のないBのグループの情報が切れ目
なく処理されているので、低優先セルは高優先セルの後
に読み出されても支障ない。すなわち、低優先セルa
1,a1’は高優先セルA1,A1’と離れていても、
低優先セルa1,a1’は高優先セルA1,A1’の後
に続くものであることを管理することができる。しかし
ながら輻輳が生じ図5(b)のような状態になると、高
優先セルA1の組と高優先セルA2の組はまったっく異
なる情報であることから、高優先セルA1,A1’の後
に全く関係のない高優先セルA2,A2’が割り込み、
その後から高優先セルA1,A1’に対応する低優先セ
ルa1,a1’が到着出力されるので、A1のグループ
の情報としては途中で処理が切り離されてしまい、後か
ら出力される低優先セルa1,a1’を使用することが
できない。すなわち例えば低優先セルa1,a1’は無
効になってしまう。その無効となった低優先セルは読み
出されても使用されることはない。このように無効とな
った低優先セルが低優先バッファに滞留していると、他
のパスの低優先セルがバッファからあふれて廃棄された
り仮に低優先バッファにが蓄えられたとしても、無効と
なった低優先セルが読み出されない限り、後から到着し
た低優先セルは読み出されない。このため、後から到着
した低優先セルは遅延がその分だけ加算され、遅延量に
よっては後から到着した低優先セルまで無効になってし
まい、ネットワーク全体の品質劣化に波及するという問
題が生じる。本発明はこのような状況に鑑みて成された
もので、無効となっている低優先セルが低優先バッファ
に滞留することの原因で生ずるネットワーク全体の品質
劣化を防止するようにしたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために請求項1の発明は、フレーム先頭を示す到着セ
ルに基づいてフレーム先頭を検出する先頭タイミング検
出手段と、この先頭タイミング検出手段によりフレーム
先頭が検出された場合に、そのフレーム先頭の高優先セ
ルと同一のパスからそれ以前に到着した直前フレームの
低優先セルを無効セルと判断し、これら低優先セルのみ
に対して廃棄表示を行う廃棄判定処理手段と、高優先バ
ッファから優先的に高優先セルを読み出して送出し、高
優先バッファから全ての高優先セルが読み出された場合
には、低優先バッファから廃棄表示されていない低優先
セルのみを読み出して送出する選択読出手段とを備える
ものである。 また、請求項2の発明は、請求項1の発明
において、先頭タイミング検出手段により、フレーム末
尾を示す低優先セルの到着後に、その低優先セルと同一
のパスからフレーム末尾を示さない高優先セルが到着し
た場合に、フレーム先頭を検出するようにしたものであ
る。
【0006】
【作用】低優先セルの後に到着する高優先セルの先頭タ
イミングが検出されたとき、それ以前に到着した低優先
セルを無効にし、低優先セル読み出し時に無効処理され
ていない低優先セルを選択して読み出す。
【0007】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示すブロック図で
あり、この図で情報の転送に先立ち、発端末はピーク帯
域と、網が輻輳状態でも確実に伝送する必要のある保証
帯域を申告し、網はこの保証帯域まではその発端末に対
して高優先バッファをその要求に対応する容量だけ確保
し、その帯域を越えるピークレートまでの帯域について
は、統計多重効果を見込んで低優先バッファを割り当て
る。更に、ここで伝送する情報は動画像のように低優先
セルが廃棄されても差し支えないものを想定しており、
発端末においては1フレーム内の情報を例えばフレーム
同期情報、骨格情報、色情報等の順に優先順位を付け
て、優先順位の高い情報の順にATMセル化することに
より、パス上には高優先セルのブロックと、低優先セル
のブロックが交互に発生するものとする。この際、AT
Mのセルヘッダに、情報の優先順と情報単位に合わせ
て、例えばCLP(セル・ロス・プライオリティ)フィ
ールドを使用した2種類の優先順位識別子と、AAL5
(ATMアダプテーション・レイヤ)におけるPT(ペ
イロード・タイプフィールド)を使用したパケット単位
の識別子からなるPDU(プロトコル・データ・ユニッ
ト)単位の識別子を付加する。
【0008】図1において、複数のパスnがそれぞれそ
のパスに対応する識別回路1−1〜1−nに接続されて
おり、そのパスに接続された発端末が発呼をする場合、
例えば発端末から発呼要求があると、呼受付制御部2は
それを検出し、発端末に対してVPI値およびVCI値
を通知するとともに、低優先バッファキュー管理部3内
におけるテーブル3aのVPI,VCI対応アドレスに
対応する位置の呼受付フラグに発呼を許可した情報とし
て、「1」を書き込む。テーブル3aは図2(a)の形
式で情報を書き込むようになっており、その書き込み内
容は後述するがテーブル3aは低優先セルの後に到着す
る高優先セルの先頭位置を検出するために使用される。
なお、呼受付フラグは呼解放時に「0」が書き込まれ
る。
【0009】そして発端末からセルが例えば識別回路1
−1に到着すると、そのセルのヘッダを参照してVP
I,VCI値,CLP値,PT値を低優先バッファキュ
ー管理部3の制御部3bに通知する。制御部3bはテー
ブル3aのVPI,VCI値に対応するアドレスを検出
し、そのアドレスに対応する呼受付フラグが「1」に設
定されているか否かを調べる。このフラグが「1」に設
定されているとき、制御回路3bの制御によってCLP
値、PT値がテーブル3aに書き込まれる。このときC
LP値はそのまま図2(a)のCLPフラグに書き込ま
れる。一方、ALL5ではブロックは2つ以上から構成
され送出されるが、そのブロックの継続中のセルは、P
T値が「000」あるいは「010]とするように決め
られている。このときは図2(a)のPTフラグに
「0」を書き込む。ブロックの終了のセルはPT値が
「001」あるいは「011」とするように決められて
いる。このときはPTフラグに「1」を書き込む。しか
し、VPI,VCI値に対応するアドレスに書き込まれ
ている呼受付フラグが「0」であれば、発呼が許可され
ていないものが到着したのであるから、到着したセルを
廃棄する。
【0010】また、CLP値が「0」のときは高優先セ
ルであるから、低優先バッファキュー管理部3の制御回
路3bは、到着したセルを高優先バッファ4に書き込む
ように高優先バッファ用の書込制御部5を制御する。C
LP値が「1」のときは低優先セルであるから、制御回
路3bは到着したセルを低優先バッファ6に書き込むよ
うに低優先バッファ用の書込制御部7を制御する。低優
先バッファ6に書き込みが行われるとき、低優先バッフ
ァキュー管理部3のテーブル3bに、書込VPI、VC
I値と低優先バッファ6のセル書込先頭アドレスが書き
込まれる。テーブル3bは図2(b)の形で情報が書き
込まれるが、低優先バッファに書き込まれる低優先セル
のVPI,VCI値および、書き込み先頭アドレスと、
書き込まれたセルの有効あるいは無効を判断するための
情報が、書き込みポインタの指示するアドレスに書き込
まれる。有効あるいは無効の情報が書き込まれる動作に
ついては後述する。
【0011】次々と到着するセルに対して同様の処理が
行われるが、低優先バッファキュー管理部3の制御回路
3bはテーブル3aのCLPフラグおよびPTフラグ
と、到着したセルのCLP値およびPT値を参照し、C
LPフラグ=1でありかつPTフラグ1の条件が成り立
つと共に、受信CLP値=0でありかつ受信PT値=0
の全ての条件が成立するとき、受信値に従いテーブル3
aのCLPフラグおよびPTフラグの更新を行うと共
に、後述する無効セル判定を行う。。前述のCLP値お
よびPT値の関係が成り立たないときは、無効セルの判
定を行わずに受信値に従いテーブル3aのCLPフラグ
およびPTフラグを更新だけを行う。
【0012】高優先バッファ4に書き込まれたセル情報
は、高優先バッファの読出制御部8の制御によって書き
込まれた順に読み出される。高優先バッファの位相差検
出回路9が書込制御回路5の内容と読出制御回路8の内
容を参照し、それが一致したときは高優先バッファ4の
内容が全て読み出されたときであるから、その時点以
後、低優先バッファ6の内容を読み出すことができるこ
とから、位相差検出回路9は低優先バッファキュー管理
部3の制御回路3bにそのことを通知する。これにより
制御回路3bは低優先バッファ読出用の読出制御部10
を制御して、低優先バッファ6の情報を読み出す。
【0013】到着したセルのヘッダから、CLPフラグ
=1でありかつPTフラグ1の条件が成立し、受信CL
P値=0でありかつ受信PT値=0の全ての条件が成立
するとき、制御回路3bは前述したように受信値に従い
テーブル3aのCLPフラグおよびPTフラグの更新を
行うが、このとき前述したように無効セルの判定も行
う。これはその時点で、テーブル3cの書込VPI,V
CI値が登録されていれば無効セルであると判定し、テ
ーブル3cの廃棄フラグを「1」にセットする。
【0014】この処理は、AAL5では前述したよう
に、PTが000すなわちPTフラグ=0のときはフレ
ームの末尾でないことを意味し、001のときすなわち
PTフラグ=1はフレームの末尾であることを意味する
ように取り決められていることを利用している。このた
めフレームの末尾を検出し、その末尾が低優先セルのも
のであり、次に到着するセルが高優先セルであればそれ
は高優先セルの先頭であることになる。そのとき読み出
されていない低優先セルがあればそれは既に無効となっ
ているので、無効セルと判定し、テーブル3cの廃棄フ
ラグを「1」にセットしている。
【0015】このことを更に詳細に説明すると次のよう
になる。この例では図3のように入力パス1と入力パス
2にセルが順次到着し、それらがATM中継ノードで処
理され、出力パスに送出されるとしている。そして、何
れのパスも呼受付処理は完了し、発呼が許可されている
ものとし、パス1のVPI,VCI対応アドレスは図2
の記号「ハ」であり、パス2のVPI,VCI対応アド
レスは図2の記号「ホ」であるとする。
【0016】図4(a)はセルが到着する度に書き込ま
れるテーブル3aの情報の内、VPI,VCIアドレス
が「ハ」と「ホ」の部分だけを取り出したものである。
図3に示す時刻t1において、パス1のA1セルが到着
しているが、これは高優先セルであるからCLP値は高
優先セルを表す「0」が図4(a)におけるCLPフラ
グの時刻t1で、テーブル3aに書き込まれる。テーブ
ル3aは本来、図2の各時刻にセルが到着する都度、そ
の内容に書き換えられるが、ここでは時間変換を追った
説明をするため、理解の容易なようにCLPフラグ、P
Tフラグとも到着する順番にセルの記号と共に順番に記
載して示している。
【0017】図3の時刻t1ではセルA1とセルB1が
到着するが、セルA1はブロック末尾、すなわち記号A
1,A1’と続く高優先セル組の末尾ではない。高優先
セルを表すCLP値は「0」であるから、図4(a)の
CLPフラグにおける時刻t1のセルA1に対応する部
分に「0」が書き込まれる。また、ブロックの末尾でな
いことから、そのことを表すPTフラグは「0」であ
り、それがPTフラグにおける時刻t1のセルA1に対
応する部分に「0」が書き込まれる。次に同じ時刻t1
に、入力パス2はセルB1が到着しているので、それが
同様にして図4(a)のVPI,VCI対応アドレスで
ある「ホ」の部分に、高優先セルであることを表すCL
P=0、ブロックの末尾でないことを表すPT=0が書
き込まれる。すなわち、図4(a)のCLPフラグにお
ける時刻t1のセルB1に対応する部分に「0」が書き
込まれ、PTフラグにおける時刻t1のセルB1の位置
に「0」が書き込まれる。図3の時刻t2ではセルA
1’とB1’が到着するが、これは高優先セルであるか
らCLP=0である。また、ブロックの末尾、すなわち
セルAとセルBの組の末尾であるからPT=1となる。
このため、図4のCLPフラグの時刻t2におけるセル
A1’の位置に「0」が書き込まれ、セルB1’の位置
に「0」が書き込まれる。また、このセルは高優先セル
のブロックの末尾であるから、PT=1である。このた
め、PTフラグの時刻t2におけるセルA1’の位置に
「1」が書き込まれ、セルB1’の位置に「1」が書き
込まれる。
【0018】図3の時刻t3ではセルa1とセルb1が
到着し、これは低優先セルであるからCLPフラグ=1
であり、ブロックの末尾でないからPT=0である。こ
のため、図4のCLPフラグの時刻t3におけるセルa
1の位置に「1」が、セルb1の位置に「1」が書き込
まれる。また、PTフラグの時刻t3におけるセルa1
の位置に「0」が、セルb1の位置に「0」が書き込ま
れる。時刻t4も同様にセルa1’とb1’が低優先セ
ルであるからCLP=1、ブロックの末尾であるからP
T=1となっている。そして、図4(a)に示すよう
に、CLPフラグの時刻t4におけるセルa1’の位置
に「1」が、セルb2’の位置に「1」が書き込まれ、
またPTフラグの時刻t4におけるセルa1’の位置に
「1」が、セルb1’の位置に「1」が書き込まれる。
以下、同様にしてテーブル3aに情報が書き込まれてい
く。
【0019】低優先バッファ6に低優先セルが書き込ま
れるとき、テーブル3cにもその情報のうち、書込VC
IおよびVPI値、低優先セル書込先頭アドレス、廃棄
フラグが図4(b)に示すように書き込まれる。書込V
PIおよびVCI値は到着したセルのVPI,VCI値
が、書込ポインタの示すアドレスにそのまま書き込まれ
る。図4(a)の説明では同一時刻にアドレス「ハ」と
「ホ」が書き込まれるとして説明したので、図4(b)
も低優先セルが到着する度にVPI,VCI値として、
「ハ」と「ホ」が書き込まれる。但し、図4(b)では
理解の容易なように、その書込値はどのセルに対応した
ものかの情報も併せて記載してある。また、書込先頭ア
ドレスはセルa1に対応するものを「1」として、書き
込みが行われる度にアドレスが「1」ずつ増加していく
ものとして記載してある。
【0020】読み出しは書き込みより1タイミング遅れ
て行われるので、図3に示すように高優先セルが書き込
まれた順にA1,B1,A1’,B1’と読み出され
る。図1の高優先バッファ4に書き込まれた高優先セル
は低優先セルよりも先に読み出されることから、やがて
高優先バッファ4の情報は全て読み出される。位相差検
出回路9はそのことを検出し、それを低優先バッファキ
ュー管理部3に通知するので、低優先バッファキュー管
理部3は時刻t6から低優先バッファ6のセルa1の読
み出しを開始する。前述したように、到着したセルのヘ
ッダからCLP=1でありかつPT=1の条件が成り立
ち、受信CLP値=0でありかつ受信PT値=0の条件
が成立するとき、テーブル3cの書込VPI,VCI値
が登録されていれば無効セルと判定して、テーブル3c
の廃棄フラグを「1」にセットすることになっている。
図4(a)の例では、CLP=1でありかつPT=1の
条件が成り立つのは時刻t4のタイミングである。そし
て、そのときに受信CLP値=0でありかつ受信PT値
=0の条件が成立するのは時刻t5のタイミングであ
る。すなわち、低優先セルの次に到来する高優先セルの
先頭セル受信時にそのパスの低優先セルの廃棄条件が判
定されることになる。この判定は図4(b)に示す読出
ポインタと書込ポインタの間のセルについて行われるも
のである。図4では時刻t5においてパス1とパス2に
対する廃棄判定処理が行われ、セルa1,b1,a1’
b1’までがこの時点で書込VPI,VCI値が書き込
まれているので、その部分に廃棄フラグ=1がセットさ
れる。図4(b)の例では情報の書き込み時でなく、こ
の判断時点で廃棄フラグがセットされるという意味でフ
ラグ「1」を括弧内に入れている。
【0021】時刻t7以降も前述と同様に高優先セルA
2,B2,A2’,B2’が順次読み出される。セルB
2’が読み出された時点で高優先バッファ4の内容は全
て読み出しが完了するので、時刻t12では低優先バッ
ファの内容が読み出される。時刻t9では低優先セルa
2,b2が到着しているので、時刻t12でテーブル3
cのセルが読み出されるのであるが、廃棄フラグのセッ
トされたセルは読み出されないようになっている。この
ため、図4(b)のアドレス1からアドレス4までのセ
ルは読み出されず、アドレス5以降のセルa2以降の低
優先セルが読み出される。
【0022】図3の出力パスには読み出されたセルを順
番に記載してあるが、この図からもわかるように、高優
先セルA2,B2が読み出された後で無効となっている
楕円で囲って示した低優先セルa1’,b1’は読み出
されず、本来それが読み出される時点では後から到着し
た低優先セルa2,b2が読み出される。このように、
後から到着した高優先セルが読み出されると、先に到着
している低優先セルは読み出しても使用する機会がない
ので無効になっている。低優先セルの読み出しタイミン
グであっても、このような無効となった低優先セルを読
み出さずに、その時点でまだ有効である低優先セルを読
み出せば、読み出される低優先セルの読み出し時刻が必
要以上に後になることがない。なお、以上の例では具体
的な方法を示していないが、低優先バッファにサイクリ
ングバッファを想定しており、本制御により無効なセル
で占有しているアドレス分だけ読み出してアドレスをカ
ウントアップすることにより、その分だけ新たなセルを
書き込むことができ、入力側で低優先セルがキュー溢れ
することが少なくなる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、低優先バ
ッファの読み出しタイミング時に、無効となっている低
優先セルを読み出さず、有効なものだけを読み出すよう
にしたので、無効セルの転送時間分の遅延の加算により
他の有効なセルが更に遅延するという状態を防止でき、
ATMの転送品質を向上させることができるという効果
を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。
【図2】 テーブル3a,3cの構造を示す図である。
【図3】 入力されるセルと出力されるセルの関係を示
す図である。
【図4】 テーブル3a,3cに書き込まれる内容の例
を示す図である。
【図5】 従来の読み出し例を示す図である。
【符号の説明】
1−1〜1−n…識別回路、2…呼受付制御部、3…低
優先バッファキュー管理部、3a,3c…テーブル、3
b…制御回路、4…高優先バッファ、5,7…書込制御
部、6…低優先バッファ、8,10…読出制御部、9…
位相差検出回路。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の画像フレーム情報をそれぞれのフ
    レームごとに各情報の重要度に基づいて高優先セルとこ
    れに後続する低優先セルとにより転送する場合であっ
    て、複数のパスから到着する各セルの優先順位に基づい
    て、到着セルを高優先バッファおよび低優先バッファに
    それぞれ蓄積するとともに、これらバッファでのセル蓄
    積状況に応じて、各バッファに蓄積されているセルのう
    ちのいずれかを選択して送出するセル優先処理装置にお
    いて、フレーム先頭を示す到着セルに基づいてフレーム先頭を
    検出する先頭タイミング検出手段と、 この先頭タイミング検出手椴によりフレーム先頭が検出
    された場合に、そのフレーム先頭の高優先セルと同一の
    パスからそれ以前に到着した直前フレームの低優先セル
    を無効セルと判断し、これら低優先セルのみに対して廃
    棄表示を行う廃棄判定処理手段と、 高優先バッファから優先的に高優先セルを読み出して送
    出し、高優先バッファから全ての高優先セルが読み出さ
    れた場合には、低優先バッファから廃棄表示されていな
    い低優先セルのみを読み出して送出する選択読出手段と
    を備える ことを特徴とするセル優先処理装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のセル優先処理装置におい
    て、 先頭タイミング検出手段は、 フレーム末尾を示す低優先セルの到着後に、その低優先
    セルと同一のパスからフレーム末尾を示さない高優先セ
    ルが到着した場合に、フレーム先頭を検出する ことを特
    徴とするセル優先処理装置。
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