JP3198226B2 - 非同期転送モード域内網制御装置 - Google Patents

非同期転送モード域内網制御装置

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JP3198226B2
JP3198226B2 JP3424695A JP3424695A JP3198226B2 JP 3198226 B2 JP3198226 B2 JP 3198226B2 JP 3424695 A JP3424695 A JP 3424695A JP 3424695 A JP3424695 A JP 3424695A JP 3198226 B2 JP3198226 B2 JP 3198226B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は非同期転送モード域内網
制御装置に関し、より詳しくはイーサネット等の域内通
信網と非同期転送モード域内網が共存する通信システム
における非同期転送モード域内網制御装置に関する。
【0002】
【従来技術とその課題】従来より、イーサネット等の域
内通信網(Local area network; 以下「LAN」とい
う)に接続された通信端末の個数を拡張したり帯域を確
保するためにLAN間をブリッジやルーター等で接続す
る技術が既に知られている。また、近年では、ハブから
スター状に延ばして各通信端末を接続させたスイッチッ
グ機能を有するハブ、すなわちスイッチ型ハブを使用し
て通信端末の個数や帯域を確保する技術も開発されてい
る。上記これらの従来技術は、スイッチング機能を有す
る集線装置からなり、イーサネット等のLANでは受信
した媒体アクセス制御番地(Media access control add
ress;以下「MACアドレス」という)に応じて出力す
べきLANポートを選択するように構成されている。
【0003】一方、高品質伝送を前提にプロトコルを簡
素化した非同期転送モード(asynchronous transfer mo
de;以下、「ATM」という)交換システムの開発及び
標準化も盛んに行われている。該ATM交換システム
は、送信情報を所定(53バイト)の固定長ブロックに
分割して非同期転送モードセル(以下、「ATMセル」
という)を作成し、該ATMセルを順次送り出すことに
より、従来のパケット交換の高伝送効率を受け継ぎなが
ら交換遅延を小さくすることが可能となる。
【0004】そして、さらには、前記ATM技術を利用
したマルチメディア対応のLANとしてATM−LAN
の開発も盛んに行われており、従来のLANを収容しつ
つ、映像・音声・文書等の情報を高速で送信することが
試みられている。
【0005】ところで、上述した従来のLAN用のスイ
ッチ型ハブをATM−LANに採り入れる第1の手法と
しては、LAN同士を接続しているブリッジとしての終
端機能とATMセルの組立・分離機能とを各LANポー
トに設け、前記各LANポートがATMのスイッチとト
ラヒック(一定時間に流れる情報量)の交渉を行って交
換することが考えられる。
【0006】しかしながら、該第1の手法においては、
夫々の前記LANポートがATMセルの組立・分離やO
AMセルによるネットワーク管理機能等を有する必要が
あり、かかるLANポートの夫々がATMのスイッチと
トラヒック交渉をするため、処理量の増加を招来すると
いう問題点がある。
【0007】また、前記LAN用のスイッチ型ハブをA
TM−LANに採り入れる第2の手法としては、LAN
間はLAN専用のスイッチング・ハブで構成し、該スイ
ッチング・ハブの各LANポートより外部に出る場合
は、1個のATMインターフェース部の下、ATMスイ
ッチを介して出力する構成が考えられる。
【0008】しかしながら、該第2の手法においては、
スイッチング・ハブに接続されるLAN間のスイッチン
グで帯域の有効利用ができず、情報の高速処理に限界が
生じ、また、スイッチング機能がLAN間とATM用で
重複して存在する結果、機能としても無駄が生じるとい
う問題点がある。さらには、前記第1の手法と同様、処
理量の増大を招来するという問題点もある。
【0009】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであって、データの宛先判別を受信したデータ形式
毎に行うのを回避して異種網間のスイッチング機能と同
種網間のスイッチング機能を高速且つ簡単に行うことが
できる非同期転送モード域内網制御装置を提供すること
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る非同期転送モード域内網制御装置は、
ータ形式を前記第1の形式から前記第2の形式に、又は
前記第2の形式から前記第1の形式に変換する変換手段
と、前記第2の形式のデータを受信した場合は前記変換
手段によりデータ形式を前記第2の形式から前記第1の
形式に変換した後に前記受信したデータの宛先を判別
し、前記第1の形式のデータを受信した場合は該第1の
形式で前記受信したデータの宛先を判別する判別手段
と、前記判別手段の判別結果に応じ、前記第1の形式の
データを非同期転送モード域内網に送信、又は前記変換
手段により前記第1の形式のデータを第2の形式のデー
タに変換した後に前記所定通信網に送信するように制御
する制御手段とを有していることを特徴としている。
【0011】また、前記所定通信網は域内通信網である
ことを特徴としている。
【0012】また、前記変換手段と前記判別手段とは別
個に構成されていることを特徴としている。
【0013】
【0014】
【作用】上記構成によれば、セル形式による第1の形式
のデータは該第1の形式で宛先の判別を行い、セル形式
とは異なる第2の形式のデータは前記第1の形式に変換
した後に宛先の判別を行うので、受信した形式毎に宛先
判別処理を行わなくてよく、宛先判別の処理を簡単に行
うことができる。
【0015】また、データの形式変換の機能と宛先判別
の機能とを別個に構成することにより、個々の処理を独
立して行うことができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳説
する。
【0017】図1は本発明に係る非同期転送モード域内
網(ATM−LAN)制御装置の一実施例を示す全体構
成図である。
【0018】すなわち、該ATM−LAN制御装置は、
イーサネット等の通常のLANを終端すると共に必要に
応じてLANパケット情報の後述するATMセルへの変
換や相手先通信端末への情報送信及び受信したATMセ
ル情報のLANパケットへの逆変換を行うATM端末ア
ダプタ1と、該ATM端末アダプタ1に接続されてAT
Mのスイッチング動作を行うATM分岐装置2とから構
成されている。
【0019】また、前記ATM端末アダプタ1は、第1
〜第4の通信端末3a〜3dの夫々に接続された第1〜
第4のLAN終端部4a〜4dと、これら第1〜第4の
LAN終端部4a〜4dを制御するLAN終端制御部5
と、前記ATM分岐装置2との間でインターフェース動
作を司るATMインターフェース部6とから構成され、
前記第1〜第4の通信端末3a〜3dはイーサネット等
の通常のLANに接続される。
【0020】図2はATM端末アダプタ1の内部構造を
詳細に示したブロック図であって、LAN終端部は簡単
のため第1のLAN終端部4aのみを示しているが、第
2〜第4のLAN終端部4b〜4dも第1のLAN終端
部4aと同様である。
【0021】しかして、第1のLAN終端部4aは、L
ANに接続された第1の通信端末4aとの間でLANパ
ケット等の送受信を行うLANトランシーバ部7と、前
記第1の通信端末4からの情報や通信端末群のLAN上
の物理アドレスであるMACアドレスを記憶する第1の
記憶部8と、LANトランシーバ7又はLAN終端制御
部のいずれか一方から送信された情報に基づいて所定の
制御動作を行うLAN制御部9とから構成されている。
【0022】前記第1の記憶部8は、具体的には、現在
接続されているLAN上に送信先のMACアドレスが存
在しない場合にLANトランシーバ7を介して受信した
LANパケットを格納するLANパケットバッファ領域
8aと、予め入手しておいた情報に基づいてLAN上に
接続され得る通信端末群のMACアドレスを記憶するM
ACアドレステーブル領域8bとを有している。さら
に、前記LANパケットバッファ領域8aは、LAN終
端制御部5から受信したLANパケットを第1の通信端
末3aに出力するための出力バッファとしても使用され
る。
【0023】また、LAN制御部9は、LAN上の情報
を監視する監視手段と、前記情報に含まれるアドレス情
報と送信先端末のアドレスとが一致するか否かを判断す
る判断手段とを有している。そして、LAN制御部9
は、アドレス情報と送信先端末のアドレスとの一致によ
り得られうる送信先のMACアドレスをチェックし、各
ライン上に複数の通信端末が接続れたときにライン上で
転送されるパケットの送信先MACアドレスが該ライン
上に存在しないときは該MACアドレスをLAN終端制
御部5に渡す機能を有する。また、LAN制御部9は、
LAN終端制御部5から送信されてきたLANパケット
の相手先MACアドレスが自己のLAN上に存在すると
きはLANパケットを自己のLAN上に送信する。
【0024】LAN終端制御部5は、第1〜第4のLA
N終端部4a〜4b毎に作成されたMACアドレスをテ
ーブルとして記憶するMACアドレステーブル(第2の
記憶部)10と、第1〜第4のLAN終端部4a〜4b
及びATMインターフェース部6からの情報に基づき所
定の制御動作を行うLAN終端制御本体11とを有して
いる。すなわち、LAN終端制御本体11は、第1〜第
4のLAN終端部4a〜4bから受信した全てのLAN
パケットをATMインターフェース部6に送信する一
方、ATMインターフェース部6から送信されてきたA
TMセルの内容を逆変換してLANパケットを作成する
と共に該作成されたLANパケットからMACアドレス
を検出し、該MACアドレスと前記MACアドレステー
ブル10に記憶されているMACアドレスを参照し、さ
らに接続される各LANパケット上に該当するMACア
ドレスが存在するか否かチェックし、受信したLANパ
ケットをLAN終端制御部5に接続されているいずれの
LAN終端部4a〜4bに転送するか否かを判断する。
そして、該当するMACアドレスが存在するときはその
LAN終端部に前記LANパケットを渡し、該当するM
ACアドレスが存在しないときは該LANパケットを廃
棄する。
【0025】しかして、ATMインターフェース部6
は、ATM分岐装置2との間でATMセルの送受信及び
ATM分岐装置2と接続するためのプロトコル(シグナ
リング)の実行や、同期及びエラーの検出等を行う第1
のATMトランシーバ部12と、該第1のATMトラン
シーバ部12から受信したATMセルの分離を行ってL
ANパケットに変換すると共にLAN終端制御部5から
受信したLANパケットのATMへの組み立てを行うA
TMセル組立・分離部13と、送受信データを一時的に
記憶する送受信バッファ領域14aと送信時や受信した
ATMセルに含まれる仮想パス識別子(VPI)及び仮
想チャネル識別子(VCI)とをテーブル化して一時的
に記憶するVPI/VCIテーブル領域14bとを備え
た第3の記憶部14と、前記第1のATMトランシーバ
部12と前記ATM組立・分離部13と前記第3の記憶
部14とを制御するインターフェース部15とから構成
されている。また、前記第1のATMトランシーバ部1
2は、インターフェース制御部15による制御に基づい
てネットワーク管理用のOAMセルの送出又はOAMセ
ル受信時の制御も行う。
【0026】図3は本実施例に使用されるLANパケッ
トのフレーム構成図であって、該フレーム構成図はIE
EE(米国電気電子技術者協会)802.3に準拠して
いる。
【0027】プリアンブル部16は、フレーム開始デリ
ミタ(start frame delimiter)を含み、8バイトで構成
されている。また、ディスティネーション・アドレス部
(DA部)17には相手先のMACアドレスが格納さ
れ、6バイトで構成されている。ソース・アドレス部
(SA部)18には自己のMACアドレスが格納され、
DA部17と同様、6バイトで構成されている。レング
スフィールド部19は、情報長さを示すフィールドであ
って、2バイトで構成されている。データ部20は、実
際にLAN上に送出される情報量が格納され、情報量に
応じて46〜1500バイトが使用される。また、エラ
ーチェック部21は、ブロック毎のエラーを検出する巡
回符号方式のCRC(cyclic redundancy check)からな
り、4バイトで構成されている。そして、前述したLA
N制御部9は、前記LANパケットのフレーム構成中、
DA部17に格納された相手先アドレスを検出し、該検
出された相手先アドレスとMACアドレステーブル8b
に格納されたMACアドレスとを比較して一致したか否
かを判断する。
【0028】図4はATM端末アダプタ1とATM分岐
装置2との間のデータフレームであるATMセルのフレ
ーム構成図である。
【0029】該ATMセルは、合計53バイトで1個の
セルを構成し、セルの制御情報が格納された5バイトの
ヘッダ部22と、送信情報が格納されたデータフィール
ド23とからなる。
【0030】ヘッダ部22は、具体的には、GFC部2
4とVPI部25とVCI部26とPT部27とCLP
部28とHEC部29とからなる。
【0031】GFC部24は、複数の通信端末から送出
されるATMセル同士が衝突するのを回避する生成的フ
ロー制御であって、4ビットで構成されている。また、
VPI及びVCIは、ATMセルが属するコネクション
を識別するための識別子であって、VPI部25は1バ
イト、VCI部26は2バイトで夫々構成されている。
そして、各ATMセルはこれらの識別子を介して相手先
通信端末に転送される。PT(ペイロード・タイプ)部
27は、データフィールド23の情報がLANに接続さ
れた通信端末の情報又は公衆網内の制御情報のいずれで
あるかを示すものであり、3ビットで構成されている。
CLP部28は、当該ATMセルの優先度が高いか低い
かを示すセル損失優先表示であって、1ビットで構成さ
れている。HEC部29は、ヘッダ部22の内、GFC
部24からCLP部29までの4バイト分に対するエラ
ーを検出するものであり、1バイトで構成されている。
そして、これらATMセルの組立・分離は、ATMセル
組立・分離部13においてインターフェース制御部15
による制御下、送受信バッファ14aの記憶情報を利用
して行われる。
【0032】しかして、図5はATM分岐装置2の内部
構造を詳細に示したブロック図であって、ATM分岐装
置2は、ATM端末アダプタ1と接続された第2のAT
Mトランシーバ24と、他のATM端末と接続されたA
TMトランシーバ群25と、タグを利用したスイッチン
グ機能を有するスイッチ部26と、入力側のVPI/V
CIを出力側のVPI/VCIに変換して記憶する入出
力VPI/VCI対応テーブル27と、第2のATMト
ランシーバ24及びATMトランシーバ群25から受信
したATMセルに対してタグの付加又は除去を行うスイ
ッチ入出力部28と、前記第2のATMトランシーバ2
4、ATMトランシーバ群25、スイッチ部26、入出
力VPI/VCI対応テーブル27及びスイッチ入出力
部28を制御する分岐装置制御部29とから構成されて
いる。
【0033】また、第2のATMトランシーバ24及び
ATMトランシーバ群25は、前記第1のATMトラン
シーバ12と同様、ATMセルの送受信を行い、同期及
びエラーの検出等を行う。
【0034】スイッチ入出力部28は、具体的には、第
2のATMトランシーバ24及びATMトランシーバ群
25から受信されたATMセルをスイッチ部26を介し
てスイッチングし、該ATMセルに格納された送信先の
VPI/VCIと入出力VPI/VCI対応テーブル2
7とに基づいて出力時のVPI/VCIに変換後ルーテ
ィングに必要なタグを付加したり、或いはスイッチ部2
6の出力に基づいてタグを除去して新たなVPI/VC
Iを含んだ網に出力すべきATMセルを格納する。
【0035】次に、上述の如く構成されたATM−LA
N制御装置において、図1の矢印Aに示すように、第1
の通信端末3aから第3の通信端末3cに情報を送信す
る場合について詳述する。
【0036】第1の通信端末3aと第3の通信端末3c
との間で回線が設定されていない場合は、イーサネット
においてARP(Address Resolution Protocol) コマン
ド等で回線を設定する必要があり、まず第1の通信端末
3aから第3の通信端末3cに対してARPコマンドが
出力される。該ARPコマンドにおいては、相手先通信
端末である第3の通信端末3cのIPアドレス(端末識
別情報)が含まれており、該IPアドレスの一致により
第1の通信端末3aは第3の通信端末3cのMACアド
レス情報を入手することができる。すなわち、第1の通
信端末3aに接続されたATM端末アダプタ1の第1の
LAN終端部4aでARPコマンドを受信したと判断さ
れると、該ARPコマンドは相手先を特定することなく
ブロードキャストに転送され、第2〜第4の通信端末3
b〜3dのみならず網上の他のATM端末に受信され
る。すなわち、ARPコマンドは、第1のLAN終端部
4aからLAN終端制御部5を経由してATMインター
フェース部6に入力され、該ATMインターフェース部
6でATMセル化されてATM分岐装置2に入力され
る。次いで、ATM分岐装置2に入力されたATMセル
は、該ATM分岐装置2から他のATM端末に転送され
ると同時にATM端末アダプタ1のATMインターフェ
ース部6に再び入力され、第2〜第4の通信端末3b〜
3dに受信される。そして、この場合、IPアドレスの
一致した第3の端末3cから該第3の端末3cのMAC
アドレスを付加したレスポンスが第1の通信端末3aに
向けて返答される。すなわち、前記レスポンスは、AT
Mインターフェース部6からATM分岐装置2に転送さ
れ、このとき第1の通信端末3aのMACアドレスと第
3の通信端末3cのMACアドレスとの間にVPI/V
CIの値が設定され、この値がATM分岐装置2の入出
力VPI/VCI対応テーブルに格納される。
【0037】図6はATM分岐装置2におけるスイッチ
入出力部28とスイッチ部26の詳細を示したものであ
り、I/O1 はATM端末アダプタ1に対する入出力ポ
ートを示し、I/O2 及びI/O3 は他のATM端末に
対する入出力ポートを示している。
【0038】第1の通信端末3aからは、ATMインタ
ーフェース部6とATM分岐装置2との間のVPIとし
て「a」、VCIとして「b」が設定されて入出力ポー
トI/O1 に入力され、さらに該入出力ポートI/O1
から前記VPI/VCIの値が第1の通信端末3aに出
力される。同様に、第3の通信端末3cからは、ATM
インターフェース部6とATM分岐装置2との間のVP
Iとして「m」、VCIとして「n」が設定されて入出
力ポートI/O1 に入力され、さらに該入出力ポートI
/O1 から前記VPI/VCIの値が第3の通信端末3
cに出力される。そして、これらの値は最初に回線を設
定するときに作成され、入出力VPI/VCI対応テー
ブル27に格納される。
【0039】このようにして回線が設定された後におい
ては、第1の通信端末3aから送られてきたLANパケ
ットのDA部17に第3の通信端末3cのMACアドレ
スが含まれていることを検出したときは、LANパケッ
トがLAN終端制御部5を介してATMインターフェー
ス部6に送出される。ATMインターフェース部6は、
MACアドレスに対してATMセル上でVPIを「a」
に、VCIを「b」に設定してATM分岐装置2に送信
し、該ATM分岐装置2ではその入出力ポートI/O1
からのVPI及びVCI、すなわち「a」及び「b」に
対してVPIを「m」に、VCIを「n」に変換し、第
1の入出力ポートI/O1 からATM端末アダプタ1に
出力する。すなわち、斯かるスイッチングにより、AT
M端末アダプタ1のATMインターフェース部6により
ATMセルからLANパケットに逆変換されて該LAN
パケットがLAN終端制御部5に送出され、該LAN終
端制御部5のLAN終端制御本体11がMACアドレス
テーブル10に基づいて第3の端末3cのMACアドレ
スとLANパケットのDA部17の値とが一致するか否
かを判断し、一致したことが確認されるとLANパケッ
トが第3の通信端末3cに送出される。すなわち、本実
施例のATM端末アダプタ1とATM分岐装置2を組み
合わせることにより、ATM−LANのスイッチングを
実現することができる。
【0040】このように上記ATM−LAN制御装置に
おいては、ATM端末アダプタ1が、第1〜第4の通信
端末3a〜3dに接続されたLAN制御部4a〜4d
と、前記LAN終端部4a〜4dを制御するLAN終端
制御部5と、ATMの終端とATMセルの組立・分離を
行うATMインターフェース部6とを有することによ
り、処理が一本化されて簡素なものとなり、スイッチン
グ動作以外の動作を該ATMアダプタ1で集約して行う
ことができ、情報処理の高効率化を図ることができる。
また、ATMの有する高速交換も利用でき、LAN間の
帯域確保も容易に行うことができる。
【0041】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、セ
ル形式による第1の形式のデータは該第1の形式で宛先
の判別を行い、セル形式とは異なる第2の形式のデータ
は前記第1の形式に変換した後に宛先の判別を行うの
で、受信したデータ形式毎に宛先判別処理を行わなくて
よく、宛先判別の処理を簡単に行うことができ、したが
って異種網間のスイッチング機能と同種網間のスイッチ
ング機能を高速且つ簡単に行うことができる。
【0042】また、データの形式変換の機能と宛先判別
の機能とを別個に構成することにより、個々の処理を独
立して行うことができ、処理の簡略化を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る非同期転送モード域内(ATM−
LAN)制御装置の一実施例を示すブロック構成図であ
る。
【図2】ATM端末アダプタの内部構造を詳細に示すブ
ロック図である。
【図3】LANパケットのフレーム構成図である。
【図4】ATMセルのフレーム構成図である。
【図5】ATM分岐装置の内部構造を詳細に示すブロッ
ク図である。
【図6】ATM分岐装置におけるスイッチ入出力部とス
イッチ部における伝送状態を説明するための図である。
【符号の説明】
1 ATM端末アダプタ(非同期転送モード端末アダ
プタ) 2 ATM分岐装置(非同期転送データ分岐装置) 3a〜3d 第1〜第4の通信端末(通信端末) 4a〜4d 第1〜第4のLAN終端部(所定通信網終
端部) 5 LAN終端制御部(所定通信網終端制御部) 6 ATMインターフェース部(非同期転送モードイ
ンターフェース部) 7 LANトランシーバ(所定通信網トランシーバ) 8 第1の記憶部 9 LAN制御部(所定通信網制御部) 10 MACアドレステーブル(第2の記憶部) 11 LAN制御本体(制御本体部) 12 第1のATMトランシーバ(非同期転送モードト
ランシーバ) 13 ATMセル組立・分離部(非同期転送モード組立
・分離手段) 14 第3の記憶部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−125364(JP,A) 特開 平4−13331(JP,A) 特開 平4−363942(JP,A) 特開 平3−198451(JP,A) 特開 平3−141754(JP,A) 1990信学秋大B522 1994信学秋大B451

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セル形式からなる第1の形式のデータを
    通信する非同期転送モード域内網と、前記第1の形式と
    は異なる第2の形式のデータを通信する所定通信網とを
    共存させて通信を行う非同期転送モード域内網制御装置
    であって、データ形式を前記第1の形式から前記第2の形式に、又
    は前記第2の形式から前記第1の形式に変換する変換手
    段と、 前記第2の形式のデータを受信した場合は前記変換手段
    によりデータ形式を前記第2の形式から前記第1の形式
    に変換した後に前記受信したデータの宛先を判別し、前
    記第1の形式のデータを受信した場合は該第1の形式で
    前記受信したデータの宛先を判別する判別手段と、 前記判別手段の判別結果に応じ、前記第1の形式のデー
    タを非同期転送モード域内網に送信、又は前記変換手段
    により前記第1の形式のデータを第2の形式のデータに
    変換した後に前記所定通信網に送信するように制御する
    制御手段とを有している ことを特徴とする非同期転送モ
    ード域内網制御装置。
  2. 【請求項2】 前記所定通信網は域内通信網であること
    を特徴とする請求項1記載の非同期転送モード域内網制
    御装置。
  3. 【請求項3】 前記変換手段と前記判別手段とは別個に
    構成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2
    記載の非同期転送モード域内網制御装置。
JP3424695A 1995-01-26 1995-01-31 非同期転送モード域内網制御装置 Expired - Fee Related JP3198226B2 (ja)

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