JP2845460B2

JP2845460B2 - セルスイッチ

Info

Publication number: JP2845460B2
Application number: JP26619488A
Authority: JP
Inventors: 康郎正畑
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-10-24
Filing date: 1988-10-24
Publication date: 1999-01-13
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: JPH02113743A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、特にセルと呼ばれる固定長の短パケットを
用いて情報通信を行うATM通信システムで使用されるセ
ルスイッチに関する。

（従来の技術）近年、通信に必要な情報伝送能力を呼設定時に確保し
ておくSTM（Synchronous Transfer Mode）と呼ばれる
転送モード（既存の電話網で使用中）に代わって、通信
端末が必要なときに通信網の情報伝送能力を使用するAT
M（Asynchronous Transfer Mode）に対する関心と期
待が高まっている。

ATMは、セルと呼ばれる固定長の短パケットを用いて
情報を伝送し、各通信端末側では必要に応じて通信網に
セルを渡すこと、すなわち通信端末が必要なときに通信
網の情報伝送能力を使用することを特徴とする転送モー
ドである。

STMと比較してATMには、通信端末が必要とする任意の
情報伝送速度を通信端末に提供できること、通信端末が
必要とするときのみ通信網の情報伝送能力を使用するた
め通信効率が向上できること、といった利点がある。

このためATMは、音声，データ，動画などを一元化し
て扱うことのできる通信網、すなわちＢ−ISD網を構成
する基本技術として脚光を浴びている。

ATM網を音声などの既時性要求の高い通信にも適用可
能とするため、ATM通信網内部の網内プロトコルは、特
開昭62−85532号公報に開示されている如く、各ノード
間でリンクバイリンクにデータパケットの送達確認を行
なわない簡略化されたプロトコルとなっており、セルを
交換する機能を受け持つセルスイッチはハードウエアで
構成される。

しかしながら、従来のATM通信網内部の網内プロトコ
ルは、上述したように、各ノード間でリンクバイリンク
にデータパケットの送達確認を行なわせないため、セル
スイッチの障害検出が困難で、公衆網として要求される
信頼性を確保することができないという問題点があっ
た。

（発明が解決しようとする課題）以上のように、従来のATM通信網内部の網内プロトコ
ルは、各ノード間でリンクバイリンクにデータパケット
の送達確認を行なわないため、セルスイッチの障害検出
が困難で、公衆網として要求される信頼性を確保するこ
とができないという問題点があった。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、ハードウエアで構成されたセル
スイッチの障害検出を容易に行なうことができ、これに
よりATM通信網に対して公衆網として要求される信頼性
を付与することができるセルスイッチを提供することに
ある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本出願の第１の発明は、少なくとも１本設けられた入
力通信路から入力された複数のATMセルを、少なくとも
１本設けられた出力通信路の内、所望の出力通信路へ交
換出力する交換手段を備えるセルスイッチにおいて、前
記入力通信路毎に設けられ、前記ATMセル間に保守用セ
ルを挿入する保守用セル挿入手段と、前記出力通信路毎
に、前記交換手段の外側に設けられ、前記交換手段から
前記出力通信路に出力された前記保守用セルを検出する
保守用セル検出手段と、前記保守用セル挿入手段によっ
て挿入された保守用セルが、予め定められた時間経過し
ても前記保守用セルが出力されるべき出力通信路に設け
られた前記保守用セル検出手段から検出されない場合、
障害が発生したと判断する制御手段とを備えたことを特
徴とする。

また、本出願の第２の発明は、少なくとも１本設けら
れた入力通信路から入力された、ルーティング情報を有
するATMセルが、少なくとも１本設けられた出力通信路
の内、所望の出力通信路へと交換されて出力されるセル
スイッチにおいて、実際に交換されて前記出力通信路に
出力されるATMセルの有するルーティング情報と、該出
力通信路に出力されるセルが有するべき、予め記憶され
たルーティング情報とを比較する比較手段と、この比較
手段による比較の結果、前記二つのルーティング情報が
異なっていた場合、障害が発生したと判断する制御手段
とを備えたことを特徴とする。

（作用）第１の発明は、保守用セルを入力し、予め定められた
時間経過しても保守用セルが検出されない場合、障害発
生と判断するので容易な条件でその機能を達成すること
ができるとともに、保守用セル検出手段を出力通信路の
外側に設けたので、交換手段は勿論のこと出力通信路に
至るまでの障害を確実に検出することができる。

また第２の発明は、セルスイッチの運用中に該セルス
イッチを通過したセルが適正にスイッチングされている
か否かをセルスイッチの出力部に設けられた比較手段に
よって監視しているため、セルスイッチの機能であるセ
ルのスイッチングが適正に行なわれていることを常に確
認することができる。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する第１図は本発明の一実施例であるセルスイッチの構成
を示すブロック図である。

同図に示したセルスイッチ20は、４本の入力通信路10
a〜10dと４本出力通信路30a〜39dを収容するいわゆる４
×４構造となっており、入力通信路10a〜10bから受け取
ったセルをそのセルの向かうべき出力通信路30a〜30dへ
と交換するようになっている。

入力セルハンドリング手段201a〜201dは、入力通信路
10a〜10d上の信号形式をセルスイッチ20内の信号形式に
合わせ、セルのヘッダ解析を行なって当該セルのセルス
イッチ内経路を決定し、当該セルに当該決定したセルス
イッチ内経路を指定する情報であるルーティングタグ
（ルーティング情報）を付加し、更に当該セルのヘッダ
の書換えを行なうものである。

保守用セル挿入手段202a〜202dは、入力セルハンドリ
ング手段201a〜201dから受け取ったセル列を入力バッフ
ァ203a〜203dに渡すと共に、該セルスイッチを制御する
制御手段（図示せず）からの指令に基づき、入力セルハ
ンドリング手段201a〜201dから受け取っているセル列の
空きの部分に保守用セルを挿入するものである。

入力バッファ203a〜203dは、保守用セル挿入手段202a
〜202dから受け取ったセル列を一時蓄積しておくもので
ある。

単位スイッチ204a〜204dは、セルスイッチ20の交換す
る機能を実現するためにセルスイッチ20内に設けられた
ものである。

比較手段205a〜205dは、接続されている単位スイッチ
204a〜204dの出力するセル列を受け取り、かつそれを保
守用セル検出手段206a〜206dに渡しながら、セルスイッ
チ20のセルを交換する機能が適正に行なわれていること
を監視するものである。

保守用セル検出手段206a〜206dは、接続されている比
較手段205a〜205dの出力するセル列を受け取り、該セル
列の中から前記保守用セル挿入手段202a〜202dによって
挿入された保守用セルを検出し、削除しながら出力セル
ハンドリング手段207a〜207dに渡すものである。

出力セルハンドリング手段207a〜207dは、保守用セル
検出手段206a〜206dから受け取ったセル列を出力通信路
30a〜30d上の信号形式に合わせるものである。

尚、2041a〜2041hは単位スイッチの持つバッファ、20
42a〜2042dは単位スイッチの入力バッファからセルを受
け取り、該セルの持つルーティングタグに従って交換動
作を行なうセル転送制御手段である。

以上の構成よりなるセルスイッチ20においては、入力
セルハンドリング手段201a〜201dが保守用セル挿入手段
202a〜202dを通じてセルを入力バッファ203a〜203dに渡
す時には入力バッファ203a〜203dについて、又保守用セ
ル挿入手段202a〜202dが保守用セルをセル列に挿入する
時には入力バッファ203a〜203dについて、また入力バッ
ファ203a〜203dからセルを出力する時には該入力バッフ
ァ203a〜203dの接続された単位スイッチ204a〜204dのバ
ッファ2041a〜2041hについて、更に単位スイッチ204a〜
204dのセル転送手段2042a〜2042dが該単位スイッチ204a
〜204dのバッファ2041a〜2041hからセルを出力する時に
は該単位スイッチの次段の単位スイッチのバッファもし
くは比較手段205a〜205dについて、それぞれ新たにセル
を受け取った時に該セルを蓄積する空き領域があること
を確認し、空き領域があるときのみセルを転送するよう
にしている。

このことによって、この実施例のセルスイッチ20で
は、輻輳が生じた場合には入力セルハンドリング手段20
1a〜201dの入口でセル廃棄が起き、セルスイッチの内部
ではセル廃棄は発生しないことが保証される。

次に、セルスイッチ20における障害検出方式について
詳細に説明する。

入力通信路10a〜10dから入力されたセルを、該セルス
イッチに20が該セルの出力されるべき出力通信路30a〜3
0dに正しく転送していることは次の方法によって確認さ
れる。

セルスイッチ20に入力されたセルには、該セルの通過
すべき該セルスイッチ内部の経路を示す情報であるルー
ティングタグが付けられている。

すなわち、このルーディングタグによって当該セルが
出力されるべき出力通信路30a〜30dが決定されている。

該セルスイッチの出力通信路対応に設けられている比
較手段205a〜205dには、該比較手段を通過するセルの持
つべきルーティングタグのビットパターンが蓄積されて
おり、比較手段205a〜205dは該比較手段205a〜205dの持
つビットパターンと通過するセルのルーティングタグと
を比較する。

もし、適正にセルの交換が行なれていれば、該比較手
段205a〜205dの持つビットパターンと該比較手段205a〜
205dを通過するセルの持つルーティングタグとは一致す
る。

もし、一致していなければ、該セルスイッチ20に障害
があるとして該セルスイッチを制御している制御手段
（図示せず）にそのことを通知する。

セルスイッチに障害があることを通知された制御手段
は、例えば保守員に障害のあるセルスイッチを知らせ、
該障害の生じたセルスイッチを交換することを要求して
もよい。

また、セルスイッチ20の収容している任意の入力通信
路から任意の出力通信路に向かう経路が切断されていな
いことは次の方法によって確認される。

セルスイッチ20を制御している制御手段は、定期的に
もしくは保守点検のために必要な時に、セルスイッチ20
に入力通信路対応に設けられた保守用セル挿入手段202a
〜202dに対してセルスイッチ20の点検を開始するよう指
示する。

制御手段から指示を受けると、保守用セル挿入手段20
2a〜202dは入力セルハンドリング手段201a〜201dから受
け取っているセル列の空きの部分に保守用セルを挿入す
る。

前述のように、保守用セルを挿入する際は、入力バッ
ファ203a〜203dが新たにセルを蓄積できることを確認す
る。

また、保守用セル挿入手段202a〜202dが対応している
入力通信路から通過することのできる全ての経路を点検
できるよう、保守用セル挿入手段202a〜202dはそれらの
経路の１つを通過するルーティングタグを持つ保守用セ
ルを順にセル列に挿入する。

セル列に保守用セルを挿入した保守用セル挿入手段20
2a〜202dは、挿入したセルに付けたルーティングタグを
制御手段に知らせる。

保守用セルを挿入したことを知らされた制御手段は予
め定められた時間の間、該保守用セルが通過する経路の
先にある保守用セル検出手段206a〜206dからの該保守用
セルを検出できた旨の通知を持つ。

もし、該予め定められた時間の間に保守用セル検出手
段206a〜206dからの該保守用セルを検出できた旨の通知
が来なければ、該保守用セルの通過しようとした経路が
切断されていると判断する。

この切断された経路についての情報を組み合わせる
と、セルスイッチ内部で切断の生じた位置を決定するこ
とができる。

ここで、予め定められた時間とは、セルスイッチでの
最大セル遅延時間であり、この最大セル遅延時間は、セ
ルスイッチ内部のそれぞれの経路上に存在するバッファ
の容量、及びセルスイッチのハードウエア構成によって
決定できる。

また、保守用セルと、その他の種類のセル，例えば呼
設定のために使用される呼設定セルや情報の転送に使用
されるデータセル等とは区別できる必要がある。このセ
ル種別の判別法には公知の種々の方法が考えられるが、
本発明の有効性には何ら影響を与えない。

更に、保守用セル検出手段206a〜206dは、保守用セル
がどの保守用セル挿入手段によって挿入されたかを区別
する必要がある。

ここでは、保守用セル挿入手段202a〜202dにセルスイ
ッチ内−意の番号が付けられていて、保守用セル挿入手
段が保守用セルを挿入する際、該保守用セル挿入手段に
付けられた番号を保守用セル内に書き込んでおくことに
よって、異なる保守用セル挿入手段起源の保守用セルを
区別するものとする。

尚、本発明は第１図に示した構成のセルスイッチのみ
ではなく、例えば、セルスイッチ内部のセル転送速度を
大きくすることによりセルスイッチ内でのセル廃棄が生
じないことを保証できる構成としたセルスイッチについ
ても適用できる。

また、本発明は収容する入力通信路数と出力通信路数
が等しいセルスイッチだけではなく、入力通信路数と出
力通信路数が異なるセルスイッチ、特に入力通信路の数
または出力通信路の数のどちらかが１であるセルコンセ
ントレータ／デコンセントレータにも適用できる。

［発明の効果］以上説明したように、本出願の第１の発明によれば、
保守用セル検出手段を出力通信路の外側に設けたので、
交換手段は勿論のこと出力通信路に至るまでの障害を確
実に検出することができ、またセルスイッチ内部のセル
の通過する経路が切断されているか否かの判断を、保守
用セルをセルスイッチに入力し予め定められた時間を経
過しても該保守用セルがセルスイッチから出力されない
という容易な条件で行なうことができる。

更に、本出願の第２の発明によれば、セルスイッチの
運用中に該セルスイッチを通過したセルが適正にスイッ
チングされているか否かをセルスイッチの出力部に設け
られた比較手段によって確認しているため、セルのスイ
ッチングが適正に行なわれていることを常に確認するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるセルスイッチの構成を
示すブロック図である。 10a〜10d……入力通信路 20……セルスイッチ 30a〜30d……出力通信路 201a〜201d……入力セルハンドリング手段 202a〜202d……保守用セル挿入手段 203a〜203d……入力バッファ 204a…204d……単位スイッチ 205a〜205d……比較手段 206a〜206d……保守用セル検出手段 207a〜207d……出力セルハンドリング手段 2041a〜2041h……単位スイッチの持つバッファ 2042a〜2042d……セル転送制御手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１本設けられた入力通信路から
入力された複数のATMセルを、少なくとも１本設けられ
た出力通信路の内、所望の出力通信路へ交換出力する交
換手段を備えるセルスイッチにおいて、前記入力通信路毎に設けられ、前記ATMセル間に保守用
セルを挿入する保守用セル挿入手段と、前記出力通信路毎に、前記交換手段の外側に設けられ、
前記交換手段から前記出力通信路に出力された前記保守
用セルを検出する保守用セル検出手段と、前記保守用セル挿入手段によって挿入された保守用セル
が、予め定められた時間経過しても前記保守用セルが出
力されるべき出力通信路に設けられた前記保守用セル検
出手段から検出されない場合、障害が発生したと判断す
る制御手段とを備えたことを特徴とするセルスイッチ。
【請求項２】出力通信路に出力すべき前記ATMセルを一
旦蓄積するためのバッファを設け、該バッファが空いて
いるかを検出し、空いている場合に前記ATMセルを前記
バッファに送出することを特徴とする請求項１記載のセ
ルスイッチ。
【請求項３】少なくとも１本設けられた入力通信路から
入力された、ルーティング情報を有するATMセルが、少
なくとも１本設けられた出力通信路の内、所望の出力通
信路へと交換されて出力されるセルスイッチにおいて、実際に交換されて前記出力通信路に出力されるATMセル
の有するルーティング情報と、該出力通信路に出力され
るセルが有するべき、予め記憶されたルーティング情報
とを比較する比較手段と、この比較手段による比較の結果、前記二つのルーティン
グ情報が異なっていた場合、障害が発生したと判断する
制御手段とを備えたことを特徴とするセルスイッチ。