JPH1132055A - バッファ制御装置及びバッファ制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 共通バッファを仮想的に個別バッファとして
使用できるように共通バッファの記憶制御を行なうこと
により、バッファの容量を増大させることなく、又、バ
ッファに対する読み出し制御を複雑化することなく、最
低帯域保証を実現できるようにする。 【解決手段】 複数の方路からの受信データを一時的に
記憶する各方路に共通な共通バッファ１の記憶制御を行
なうバッファ制御装置２において、受信データの方路を
識別する方路識別部３と、少なくとも受信データの共通
バッファ１内の記憶位置についての情報を上記方路別に
記憶する記憶部４と、方路識別部３での方路識別結果と
記憶部４の上記記憶位置についての情報とに基づいて受
信データを仮想的に共通バッファ１に方路別に記憶させ
るための制御を行なう制御部５とをそなえるように構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（目次） 発明の属する技術分野 従来の技術（図３６，図３７） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１） 発明の実施の形態（図２〜図３５） 発明の効果

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明は、バッファ制御装置
及びバッファ制御方法に関し、特に、ＡＴＭ(Asynchron
ous Transfer Mode)通信方式において扱われる固定長の
データ（ＡＴＭセル）のバッファリング部分に用いて好
適なバッファ制御装置及びバッファ制御方法に関する。

【０００３】

【従来の技術】ＡＴＭ通信方式では、データ通信，電話
通信などその通信の種類（アプリケーション）毎に異な
る帯域を設定して通信を行なうことができる。例えば、
データ通信における動画像情報の伝送には数Ｍｂｐｓ〜
数十Ｍｂｐｓ程度、電話通信における音声情報の伝送に
は６４ｋｂｐｓ程度の帯域をそれぞれ設定する必要があ
るが、ＡＴＭ通信方式では、これらの様々な帯域の通信
を、ＡＴＭ通信網内のＡＴＭ交換機やセル集線装置など
のＡＴＭ通信装置においてＡＴＭセルレベルの統計多重
を行なうことにより、高効率で収容して帯域の有効利用
を図ることができるようになっている。

【０００４】ところで、上記のＡＴＭ交換機やセル集線
装置では、周知のように、ＡＴＭセルのヘッダ部分に格
納されているセルの転送先情報に基づいて、入力セルを
所望の転送先へ振り分けるという制御を行なうが、この
とき、同じ転送先情報を有するセルが振り分け時に衝突
してしまうことを防止するために、バッファを用いて入
力セルを一時的に蓄積して各セルを少しずつずらして出
力するセルの競合制御を行なうようになっている。

【０００５】例えば、図３６に示すように、ＡＴＭ交換
機１００では、その交換機１００が収容する複数の加入
者端末からのＡＴＭセルを多重部１０１で多重化したの
ち、一旦、共通バッファ（ＦＩＦＯ：First In First O
ut) １０２に蓄積して各セルの出力タイミングを調整
し、各セルを分離部１０３にて振り分けるという制御が
行なわれる。

【０００６】しかしながら、この共通バッファ１０２を
用いたタイプのＡＴＭ交換機１００では、特定の加入者
端末が大量のデータ（ＡＴＭセル）を送信すると、共通
バッファ１０２の記憶容量の大半をその加入者端末から
のデータが占めてしまうことになるので、結果的に、他
の加入者端末が利用できる帯域が極端に少なくなってし
まう。

【０００７】これを解決するには、各端末あるいは各通
信種類毎に帯域を確保すればよいのだが、バースト性の
強いデータ通信においては、使用しない空き帯域が多く
なってしまい確保した帯域を有効に利用することができ
ない。そこで、従来より、基本的には各通信毎に帯域を
保証しないが、最低限必要であろうと予想される帯域の
みを保証する方式として個別バッファ方式と呼ばれる方
式が考えられている。

【０００８】図３７はこの個別バッファ方式を説明する
ためのブロック図であるが、この図３７に示すように、
ＡＴＭ交換機１００′は、図３６に示すものと同様の多
重部１０１，分離部１０３を有するほか、入力方路〔あ
るいはＡＴＭセルのＶＰ(Virtual Path)／ＶＣ(Virtual
Channel) 〕毎に設けられた個別バッファ１０４と、こ
れらの各個別バッファ１０４に対するＡＴＭセルの書き
込み／読み出し処理を制御するバッファ制御装置とし
て、方路識別部１０５，読出制御部１０６とを有して構
成されている。

【０００９】ここで、方路識別部１０５は、到着したセ
ルのヘッダ部分からそのセルの方路（又はＶＰ／ＶＣ）
を識別して適切な個別バッファ１０４へ振り分けるもの
であり、読出制御部１０６は、各個別バッファ１０４を
所定の周期でポーリングすることにより、各個別バッフ
ァ１０４に記憶されたセルを順次読み出すものである。

【００１０】上述の構成により、このＡＴＭ交換機１０
１′（バッファ制御装置）では、到着セルが方路識別部
１０５により入力方路毎に、順次、個別バッファ１０４
に記憶されたのち、読出制御部１０６によって、全個別
バッファ１０４からセルが１つずつ読み出される。これ
により、例えば、入力方路数がＸ（全個別バッファ１０
４の数がＸ：ただしＸは２以上の自然数）で、出力回線
帯域がＶであるとすると、読出制御部１０６は、Ｘ回に
１回、各個別バッファ１０４に対してポーリングを行な
うことになり、Ｖ／Ｘだけの帯域が最低限保証されるこ
とになる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のバッファ制御装置（個別バッファ方式）で
は、共通バッファ方式と同程度の性能（最大許容帯域）
を得るためには、各個別バッファ１０４の記憶容量を大
幅に増加させるか、読出制御部１０６による読み出し制
御を高速化する必要があるが、いずれにしても、装置規
模の増大や制御の複雑化を招いてしまう。

【００１２】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、共通バッファを仮想的に個別バッファとして
使用できるように共通バッファの記憶制御を行なうこと
により、バッファの容量を増大させることなく、又、バ
ッファに対する読み出し制御を複雑化することなく、最
低帯域保証を実現できるようにした、バッファ制御装置
及びバッファ制御方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理ブロ
ック図で、この図１において、１は複数の方路＃１〜＃
ｎ（ｎは２以上の自然数）からの受信データを一時的に
記憶する各方路に共通な共通バッファ、２はこの共通バ
ッファ１の記憶制御を行なうバッファ制御装置で、この
図１に示すように、バッファ制御装置２は、さらに、方
路識別部３，記憶部４および制御部５をそなえて構成さ
れている。

【００１４】ここで、方路識別部３は、受信データの方
路を識別するものであり、記憶部４は、少なくとも上記
の受信データの共通バッファ１内の記憶位置についての
情報を方路＃ｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎ）別に記憶するも
のであり、制御部５は、方路識別部３での方路識別結果
と記憶部４の上記記憶位置についての情報とに基づいて
受信データを仮想的に共通バッファ１に方路＃ｉ別に記
憶させるための制御を行なうものである。

【００１５】上述のごとく構成された本発明のバッファ
制御装置２では、受信データの方路が方路識別部３にお
いて識別され、その識別結果と記憶部４に記憶されてい
るその受信データの共通バッファ１内の記憶位置につい
ての情報とに基づいて、制御部５が、受信データを共通
バッファ１内に仮想的に方路＃ｉ別に記憶させるための
制御を行なう。これにより、複数の方路からの受信デー
タは、仮想的に方路＃ｉ別に共通バッファ１に記憶され
る（請求項１，２３）。

【００１６】ここで、具体的に、上述の記憶部４は、例
えば、各方路＃ｉ別に、受信データの共通バッファ１内
でのアドレス情報を受信データの記憶順にリンクして記
憶するリンクメモリと、共通バッファ１へ最初に記憶さ
れた受信データのアドレス情報と最後に記憶された受信
データのアドレス情報と受信データ量とをそれぞれ各方
路別に記憶する方路別情報メモリと、共通バッファ１内
の空きアドレス情報を記憶する空きアドレス情報メモリ
とをそなえて構成される。

【００１７】そして、この場合、制御部５は、方路識別
部３での方路識別結果と上記の空きアドレス情報メモリ
の空きアドレス情報とに基づいて、受信データを共通バ
ッファ１の所定の空きアドレスに記憶させるとともに、
その空きアドレスに基づいて、上記のリンクメモリのリ
ンク状態，方路別情報メモリのアドレス情報，受信デー
タ量，空きアドレス情報メモリの空きアドレス情報をそ
れぞれ更新するように構成される。

【００１８】これにより、上述の制御部５では、どの方
路＃ｉからの受信データを共通バッファ１内のどのアド
レスに記憶させたか、どの方路＃ｉの受信データをどれ
だけ共通バッファ１に記憶させたかを常に把握しながら
受信データを共通バッファ１に記憶させてゆくので、共
通バッファ１では、複数の方路＃ｉからの受信データが
仮想的に方路＃ｉ別に記憶された状態となる（請求項
２）。

【００１９】また、本バッファ制御装置２は、共通バッ
ファ１の輻輳状態についての閾値を記憶する閾値記憶部
をそなえてもよく、この場合、制御部５は、例えば、こ
の閾値記憶部の閾値に基づいて共通バッファ１の輻輳状
態を検出する輻輳状態検出部と、この輻輳状態検出部で
輻輳状態が検出されると、各方路＃ｉ毎に受信データの
共通バッファ１への記憶処理を制限しうる記憶処理制限
部とをそなえて構成される。

【００２０】これにより、制御部５は、共通バッファ１
に輻輳状態が発生すると、各方路＃ｉ毎に受信データの
共通バッファ１への記憶処理を制限するので、一部の方
路＃ｉの受信データが他の方路＃ｉの受信データよりも
極端に多く共通バッファ１に記憶されることを防止する
ことができる（請求項３，２４） なお、上記の閾値記憶部は、共通バッファ１内の総デー
タ量についての総データ量閾値を記憶する総データ量閾
値記憶部と、共通バッファ１内の上記の各方路＃ｉにつ
いて最低限保証すべきデータ量についての最低保証閾値
を記憶する最低保証閾値記憶部とをそなえてもよい。そ
して、この場合、上記の輻輳状態検出部は、共通バッフ
ァ１内の総データ量が上記の総データ量閾値を超えてい
るか否かを判定する総データ量判定部をそなえ、この総
データ量判定部において共通バッファ１内の総データ量
が上記の総データ量閾値を超えていると判定されると上
記の輻輳状態を検出するように構成される。さらに、上
記の記憶処理制限部は、上記の輻輳状態検出部にて輻輳
状態が検出されると共通バッファ１内で方路＃ｉ別のデ
ータ量が上記の最低保証閾値を超えている方路が存在す
るか否かを判定する方路別データ量判定部をそなえ、上
記の方路別データ量判定部において上記の最低保証閾値
を超えている方路＃ｉが存在すると判定されると、その
方路＃ｉについては新たな受信データの共通バッファ１
への記憶処理を制限するように構成される。

【００２１】これにより、上記の記憶処理制限部は、共
通バッファ１内の総データ量が所定量を超え共通バッフ
ァ１が輻輳状態となると、共通バッファ１内で最低限保
証すべきデータ量を超えている方路＃ｉについては新た
な受信データの共通バッファ１への記憶処理を制限する
ことができるので、特定の方路＃ｉの受信データが大量
に共通バッファ１内に記憶され、他の方路＃ｉの帯域が
保証されないという現象をより確実に防止することがで
きる（請求項４，２５）。

【００２２】また、上記の閾値記憶部は、データ受信中
であるアクティブ状態の方路＃ｉの数についてのアクテ
ィブ方路数閾値を記憶するアクティブ方路数閾値記憶部
と、共通バッファ１内で上記の各方路＃ｉについて最低
限保証すべきデータ量についての最低保証閾値を記憶す
る最低保証閾値記憶部とをそなえてもよい。この場合、
上記の輻輳状態検出部は、アクティブ状態の方路数が上
記のアクティブ方路数閾値を超えているか否かを判定す
るアクティブ方路数判定部をそなえ、このアクティブ方
路数判定部においてアクティブ状態の方路数が上記のア
クティブ方路数閾値を超えていると判定されると上記輻
輳状態を検出するように構成される。そして、上記の記
憶処理制限部は、上記の輻輳状態検出部にて上記輻輳状
態が検出されると共通バッファ１内で方路＃ｉ別のデー
タ量が上記の最低保証閾値を超えている方路＃ｉが存在
するか否かを判定する方路別データ量判定部をそなえ、
この方路別データ量判定部において最低保証閾値を超え
ている方路＃ｉが存在すると判定されると、その方路＃
ｉについては新たな受信データの共通バッファ１への記
憶処理を制限するように構成される。

【００２３】これにより、上述の記憶処理制限部は、共
通バッファ１へデータが到着しているアクティブ状態の
方路＃ｉの数が所定数を超え共通バッファ１が輻輳状態
となると、共通バッファ１内で最低限保証すべきデータ
量を超えている方路＃ｉについては新たな受信データの
共通バッファ１への記憶処理を制限するので、より簡易
的に、特定の方路＃ｉの受信データが大量に共通バッフ
ァ１内に記憶され、他の方路＃ｉの帯域が保証されない
という現象を防止することができる（請求項５，２
６）。

【００２４】なお、上記の記憶処理制限部は、上記の輻
輳状態検出部において輻輳状態が検出され或る方路＃ｉ
について共通バッファ１への新たな受信データの記憶処
理が制限されている場合でも、共通バッファ１に既に記
憶された方路＃ｉの受信データとともに１つのデータを
形成する従属データについては共通バッファ１への記憶
処理を許可するように構成してもよい。

【００２５】これにより、記憶処理制限部は、或る方路
＃ｉについて共通バッファ１への新たな受信データの記
憶処理が制限されていても、複数のデータで１つのデー
タを形成するデータの一部が既に共通バッファ１に記憶
されている場合は、残りのデータ（従属データ）を共通
バッファ１に記憶させることができるので、１つのデー
タとして扱われるべきデータの一部が欠落してしまうこ
とを防止することができる（請求項６，２７）。

【００２６】ところで、上述の制御部５は、記憶部４の
上記記憶位置についての情報に基づいて、共通バッファ
１に仮想的に方路＃ｉ別に記憶された受信データを読み
出すための読み出し制御部をそなえてもよい。これによ
り、本バッファ制御装置２は、共通バッファ１に仮想的
に方路＃ｉ別に記憶された受信データを各方路＃ｉ別に
読み出すことができる（請求項７）。

【００２７】ここで、上述の読み出し制御部は、受信デ
ータを各方路＃ｉ毎に所定の周期で読み出すように構成
してもよいので、全方路＃ｉについて一定の帯域を最低
限保証することができる（請求項８，２８）。また、こ
の読み出し制御部は、共通バッファ１から読み出すべき
受信データの方路＃ｉを検索する検索部をそなえ、この
検索部が、上記読み出すべき受信データが存在しない方
路については検索をスキップするように構成してもよ
い。これにより、本読み出し制御部は、読み出すべき受
信データが存在しない方路について不要なデータを読み
出すことがない（請求項９，２９）。

【００２８】なお、上記の検索部は、各方路を複数のグ
ループに分割し、共通バッファ１から読み出すべき受信
データが存在するグループを検索するグループ検索部
と、このグループ検索部にて検索されたグループ内にお
いて、共通バッファ１から読み出すべき受信データの方
路＃ｉを検索する方路検索部とをそなえて構成してもよ
い。

【００２９】これにより、上記の検索部は、共通バッフ
ァ１から読み出すべき受信データの方路＃ｉを検索する
際、各方路＃ｉを複数のグループに分割しておき、受信
データが存在する方路＃ｉを含むグループを検索したの
ち、検索したグループ内において、受信データの方路＃
ｉを検索するので、階層的に、読み出すべき受信データ
の存在する方路＃ｉを検索することができる（請求項１
０，３０）。

【００３０】また、上述の記憶部４には、共通バッファ
１から読み出すべき第１読み出しデータ量を各方路＃ｉ
毎に設定する第１読み出しデータ量設定部を設け、上記
の読み出し制御部は、この第１読み出しデータ量設定部
の各第１読み出しデータ量に基づいて共通バッファ１か
ら受信データを各方路＃ｉ毎に読み出すように構成して
もよい。

【００３１】これにより、この読み出し制御部は、第１
読み出しデータ量設定部の各第１読み出しデータ量に基
づいて共通バッファ１から受信データを各方路＃ｉ毎に
所定量分ずつ読み出すことができるので、各方路＃ｉに
割り当てられる最低保証帯域を各方路＃ｉ毎に可変にす
ることが可能になる（請求項１１，３１）。さらに、上
述の読み出し制御部は、上記の記憶部４における第１読
み出しデータ量設定部の各第１読み出しデータ量に基づ
く読み出し制御を全方路について行なった後は、共通バ
ッファ１から受信データを各方路毎に一定のデータ量で
周期的に読み出すように構成してもよい。

【００３２】これにより、この読み出し制御部は、共通
バッファ１に記憶された受信データを各方路＃ｉ毎に所
定量分ずつ読み出した後は、共通バッファ１から受信デ
ータを各方路＃ｉ毎に一定のデータ量で公平に読み出す
ことができる（請求項１２，３２）。また、上述の記憶
部４には、上記の第１読み出しデータ量設定部の各第１
読み出しデータ量との和がそれぞれ全方路＃ｉで同一と
なるように、共通バッファ１から読み出すべき第２読み
出しデータ量を各方路＃ｉ毎に設定する第２読み出しデ
ータ量設定部を設け、読み出し制御部は、上記の第１読
み出しデータ量設定部の各第１読み出しデータ量に基づ
いて共通バッファ１からの受信データの読み出し制御を
全方路＃ｉについて行なった後は、上記の第２読み出し
データ量設定部の各第２読み出しデータ量に基づいて共
通バッファ１から受信データを各方路＃ｉ毎に読み出す
ように構成してもよい。

【００３３】これにより、上記の読み出し制御部は、共
通バッファ１に記憶された受信データを各方路＃ｉ毎に
所定量分ずつ読み出した後は、各方路＃ｉの総読み出し
データ量がそれぞれ全方路＃ｉについて同一となるよう
に、さらに共通バッファ１から受信データを各方路＃ｉ
毎に所定量分ずつ読み出すことができる（請求項１３，
３３）。

【００３４】さらに、上述の読み出し制御部は、上記の
第１読み出しデータ量設定部の各第１設定データ量毎に
データ読み出しタイミングを所定の間隔で出力するタイ
マをそなえ、このタイマのタイミングに従って、上記の
第１読み出しデータ量設定部の各第１読み出しデータ量
分の受信データを共通バッファ１から各方路＃ｉ毎に読
み出すように構成してもよい。

【００３５】これにより、この読み出し制御部は、上記
のタイマの動作によって、上記所定量分ずつ読み出す受
信データをそれぞれ所定の間隔で読み出すことができる
（請求項１４，３４）。また、上述の記憶部４には、第
１読み出しデータ量設定部の各第１読み出しデータ量毎
にデータ読み出し間隔を規定するスケジューリングテー
ブルを設け、読み出し制御部は、このスケジューリング
テーブルに基づいて、上記の第１読み出しデータ量設定
部の各第１読み出しデータ量分の受信データを共通バッ
ファ１から各方路＃ｉ毎に読み出すように構成してもよ
い。

【００３６】これにより、この読み出し制御部は、共通
バッファ１から各方路＃ｉ毎に受信データを所定量分ず
つ読み出す際、上記のスケジューリングテーブルで規定
されている読み出し間隔に従って、各方路＃ｉ毎に受信
データを読み出すことができる（請求項１５，３４）。
なお、上記の第１読み出しデータ量設定部の第１読み出
しデータ量は外部から設定してもよいので、任意に、共
通バッファ１から１度に読み出すべきデータ量を各方路
＃ｉ毎に変更して各方路＃ｉに割り当てる帯域を変更す
ることができる（請求項１６）。

【００３７】さらに、上記の読み出し制御部は、各方路
＃ｉを複数のグループに分割し、各グループ毎に共通バ
ッファ１の受信データを読み出し制御を行なうことによ
って各グループに割り当てる帯域を制御する帯域割当制
御部をそなえ、この帯域割当制御部の制御により、各方
路に割り当てる帯域を各グループ単位で設定しうるよう
に構成してもよい。

【００３８】これにより、この読み出し制御部は、各方
路＃ｉに割り当てる帯域を各グループ単位で設定するこ
とが可能になり、１度の設定で複数の方路＃ｉに同じ帯
域を割り当てることができる（請求項１７，３５）。ま
た、上述の記憶部４には、各方路＃ｉを複数のグループ
に分割する方路分割情報を設定したグループテーブルを
設け、読み出し制御部は、このグループテーブルの方路
分割情報に基づいて、共通バッファ１に対する受信デー
タの読み出し制御を所望のグループ毎に行なうように構
成してもよい。

【００３９】これにより、この読み出し制御部は、共通
バッファ１に対する受信データの読み出し制御を上記の
方路分割情報により分割された任意のグループ毎に行な
うので、方路分割情報の設定により、柔軟にグループの
方路構成を変更してそのグループ単位で受信データの読
み出し制御を行なうことができる（請求項１８，３
６）。

【００４０】さらに、上述の読み出し制御部は、上記の
第１読み出しデータ量設定部の各第１読み出しデータ量
に基づいて共通バッファ１から読み出される受信データ
については他の受信データよりも優先度を高くする優先
権を付与するように構成してもよい。これにより、この
読み出し制御部は、上記の第１読み出しデータ量に基づ
いて共通バッファ１から読み出される受信データ、つま
り、最低限保証すべき帯域分の受信データについては、
処理途中で廃棄されてしまったりしないようその優先度
を高くすることができる（請求項１９，３７）。

【００４１】なお、上記の優先権を付与する受信データ
が、従属データをともなう先頭データである場合には、
上記の従属データにも上記の優先権を付与するようにし
てもよい。これにより、先頭データとともに１つのデー
タを形成すべき従属データが誤って廃棄されることを防
止することが可能になる（請求項２０，３８）。また、
上記の読み出し制御部は、各方路＃ｉ毎の受信データ量
についての平均値を検出する受信データ量平均値検出部
と、この受信データ量平均値検出部で検出された平均値
と上記の第１読み出しデータ量設定部の対応する第１読
み出しデータ量とを比較する比較部と、この比較部にお
いて上記の平均値が上記の第１読み出しデータ量よりも
大きいと判定された場合に、上記の第１読み出しデータ
量のうち他のデータよりも優先度を高くすべき優先デー
タ量を計算する優先データ量計算部とをそなえ、この優
先データ量計算部での計算結果に基づいて、共通バッフ
ァ１から読み出される受信データのち上記の優先データ
量に相当する分の受信データに優先権を付与するように
構成してもよい。

【００４２】これにより、この読み出し制御部は、上記
の所定量分ずつ読み出される受信データ量のうち最低保
証帯域分の受信データの処理優先度を高くすることがで
きる（請求項２１，３９）。さらに、上記の読み出し制
御部は、上記の優先権を付与する受信データが従属デー
タをともなう先頭データであるか否かを識別する先頭デ
ータ識別部をそなえ、この先頭データ識別部において上
記の優先権を付与する受信データが先頭データであると
識別された場合には、従属データにも上記の優先権を付
与するように構成してもよい。

【００４３】これにより、この読み出し制御部は、先頭
データと従属データとで形成される１つのデータ内の各
受信データの処理優先度を同一レベルに設定することが
でき、この場合も、先頭データとともに１つのデータを
形成すべき従属データが誤って廃棄されることを防止す
ることが可能になる（請求項２２，４０）。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図２は本発明の一実施形態として
のバッファ制御装置が適用されるＡＴＭ通信網の一例を
示すブロック図で、この図２において、１１はそれぞれ
加入者端末、１２はＬＡＮ(Local Area Network)、１３
は集線装置、１４はそれぞれＡＴＭ交換機で、各加入者
端末１１あるいはＬＡＮ１２から送出されたＡＴＭセル
が、集線装置１３にて多重処理を施され、ＡＴＭ交換機
１４にて多重分離処理（交換）処理を施されて所望の転
送先へ伝送されるようになっている。

【００４５】このため、集線装置１３は、基本的に、各
加入者端末１１あるいはＬＡＮ１２などの複数の方路か
らのＡＴＭセルを多重化する多重化部（ｍｕｘ）１５
と、この多重化部１５で多重化されたセルを各方路共通
に一時的に蓄積する共通バッファ１６とを有して構成さ
れ、ＡＴＭ交換機１４は、集線装置１３におけるものと
同様の多重化部１５及び共通バッファ１６を有するほ
か、多重化部１５で多重化されたセルを分離する分離部
（ｄｍｕｘ）１７を有して構成されている。

【００４６】そして、本実施形態では、上述のように共
通バッファ１６を有する箇所に、それぞれ共通バッファ
１６に対する記憶制御を行なうバッファ制御装置１８が
設けられており、各バッファ制御装置１８は、さらに、
図３に示すように、方路識別部１９，記憶部２０および
制御部２１をそなえて構成されている。ここで、方路識
別部１９は、到着した受信データとしてのＡＴＭセルの
方路（α，βなど）を識別するもので、本実施形態で
は、ＡＴＭセルのヘッダ部分に格納されているＶＰＩ／
ＶＣＩを読み取ることにより、ＶＰ／ＶＣを上記の方路
として識別するようになっている。

【００４７】また、記憶部２０は、少なくとも受信ＡＴ
Ｍセルの共通バッファ１６内の記憶位置についての情報
を上記の方路（ＶＰ／ＶＣ）別に記憶するもので、本実
施形態では、図３に示すように、次ポインタチェーン格
納メモリ２０ａ，方路別アドレス情報メモリ２０ｂ及び
空きアドレス情報メモリ２０ｃを有して構成されてい
る。

【００４８】ここで、次ポインタチェーン格納メモリ
（リンクメモリ）２０ａは、各方路別に、受信ＡＴＭセ
ルの共通バッファ１６内でのアドレス情報をＡＴＭセル
の記憶順にリンクして記憶するもので、ここでは、図４
に示すように、共通バッファ１６と同一のアドレスフィ
ールドを有し、例えば、アドレスＡ→アドレスＥの順に
或る方路のＡＴＭセルが共通バッファ１６に記憶される
と、自己のアドレスＡに次に記憶されたＡＴＭセルの記
憶位置がアドレスＥであることを示すポインタを格納し
て方路別のポインタチェーン（リンク）を作成するよう
になっている。

【００４９】なお、本実施形態では、共通バッファ１６
内に記憶されたＡＴＭセルのアドレスだけでなく、共通
バッファ１６内の空きアドレスについても同様に方路別
のポインタチェーンが作成されるようになっている。さ
らに、方路別情報メモリ２０ｂは、図４に示すように、
共通バッファ１６へ最初に記憶されたＡＴＭセルのアド
レス情報（先頭アドレス）と最後に記憶されたＡＴＭセ
ルのアドレス情報（最後尾アドレス）と受信データ量と
してのＡＴＭセル数（セル数カウンタ値）とをそれぞれ
各方路別に記憶するものである。

【００５０】また、空きアドレス情報メモリ２０ｃは、
共通バッファ１６内の空きアドレス情報を記憶するもの
で、本実施形態では、図４に示すように、共通バッファ
１６内の空きアドレスの先頭／最後尾および空きアドレ
ス数をそれぞれ記憶できるようになっている。そして、
上述の制御部２１は、方路識別部１９での方路識別結果
と記憶部２０に記憶されている共通バッファ１６内のＡ
ＴＭセルの記憶位置についての情報とに基づいて、受信
ＡＴＭセルを仮想的に共通バッファ１６に方路別に記憶
させるための制御を行なう一方、記憶部２０に記憶され
ている共通バッファ１６内のＡＴＭセルの記憶位置につ
いての情報に基づいて、共通バッファ１６内に記憶され
ているＡＴＭセルを読み出すための制御を行なうもの
で、図３に示すように、読み出し制御部２２を有してい
る。

【００５１】具体的に、この制御部２１は、本実施形態
では、方路識別部１９での方路識別結果と空きアドレス
情報メモリ２０ｃの空きアドレス情報とに基づいて、受
信ＡＴＭセルを共通バッファ１６の所定の空きアドレス
に記憶させるとともに、その空きアドレスに基づいて、
次ポインタチェーン格納メモリ２０ａのアドレスリンク
状態，方路別情報メモリ２０ｂのアドレス情報，セル数
カウンタ値，空きアドレス情報メモリ２０ｃの空きアド
レス情報をそれぞれ更新するようになっている。

【００５２】例えば、図４において、方路＃１のセルが
到着した場合、制御部２１は、まず、空きアドレス情報
メモリ２０ｃの先頭アドレスを参照する。今、先頭アド
レスはＸであるから、制御部２１は、共通バッファ１６
のアドレスＸに到着したセルを格納する。そして、制御
部２１は、次ポインタチェーン格納メモリ２０ａのアド
レスＸに格納されているポインタが指すアドレスがアド
レスＹであることから、空きアドレス情報メモリ２０ｃ
の先頭アドレスＸをＹに更新するとともに、方路別情報
メモリ２０ｂの方路＃１の最後尾アドレスＥをアドレス
Ｘに更新し、次ポインタチェーン格納メモリ２０ａのア
ドレスＥにアドレスＸを指すポインタを格納する。

【００５３】なお、読み出し制御部２２は、方路別情報
メモリ２０ｂの先頭アドレスを参照して、共通バッファ
１６の該当するアドレスからセルを抜き取り、抜き取っ
たセルのアドレスに基づいて、次ポインタチェーン格納
メモリ２０ａのアドレスリンク状態，方路別情報メモリ
２０ｂのアドレス情報，セル数カウンタ値，空きアドレ
ス情報メモリ２０ｃの空きアドレス情報をそれぞれ更新
するようになっている。

【００５４】例えば、図４において、方路＃１からセル
を送出する場合、読み出し制御部２２は、方路別情報メ
モリ２０ｂの方路＃１の先頭アドレスを参照する。今、
先頭アドレスがアドレスＡであるから、読み出し制御部
２２は、共通バッファ１６内の先頭アドレスであるアド
レスＡに格納されているセルを送出させる。すると、読
み出し制御部２２は、方路別情報メモリ２０ｂの先頭ア
ドレスＸを次ポインタチェーン格納メモリ２０ａのアド
レスＡに格納されているポインタが指すアドレスＥに更
新するとともに、空きアドレス情報メモリ２０ｃの最後
尾アドレスＫをアドレスＡに更新し、且つ、次ポインタ
チェーン格納メモリ２０ａのアドレスＫにアドレスＡを
指すポインタを格納する。

【００５５】つまり、本制御部２１は、どの方路からの
受信ＡＴＭセルを共通バッファ１６内のどのアドレスに
記憶させたか、どの方路の受信ＡＴＭセルをどれだけ共
通バッファ１６に記憶させたかを常に把握しながらＡＴ
Ｍセルを共通バッファ１６に記憶させてゆくことによ
り、複数の方路からの受信ＡＴＭセルを仮想的に方路別
に共通バッファ１６に記憶することができるとともにそ
の読み出し制御も容易に行なえるようになっているので
ある。

【００５６】ところで、上述の制御部２１は、本実施形
態では、共通バッファ１６が輻輳状態になると、各方路
毎のセル数を参照して、最低限保証すべきセル数を超え
ている方路については新たなセルの記憶を制限するよう
になっている。このため、制御部２１は、図５に示すよ
うに、上述の読み出し制御部２２以外に、輻輳状態検出
部２３，共通／個別切り替え制御部２４及び方路情報更
新部２５をそなえて構成され、記憶部２０は、上述の次
ポインタチェーン格納メモリ２０ａ，方路別情報メモリ
２０ｂ及び空きアドレス情報メモリ２０ｃ以外に、閾値
メモリ２０ｄが設けられた構成となっている。

【００５７】ここで、記憶部２０の閾値メモリ（閾値記
憶部）２０ｄは、共通バッファ１６の輻輳状態について
の閾値を記憶するもので、本実施形態では、この図５に
示すように、共通バッファ１６内の総セル数（総データ
量）についての総セル数閾値（図７参照）を記憶する総
セル数閾値メモリ（総データ量閾値記憶部）２０ｅと、
共通バッファ１６内の上記の各方路について最低限保証
すべきセル数についての方路別閾値（最低保証閾値：図
７参照）を記憶する方路別閾値メモリ（最低保証閾値記
憶部）２０ｆとが設けられている。

【００５８】また、輻輳状態検出部２３は、上述の閾値
メモリ２０ｄの閾値に基づいて共通バッファ１６の輻輳
状態を検出するもので、この場合は、共通バッファ１６
内の総セル数が総セル数閾値メモリ２０ｅの総セル数閾
値を超えて、共通バッファ１６内の残り容量が所定値以
下になると、上記の輻輳状態を検出するようになってい
る。

【００５９】このため、本輻輳状態検出部２３は、図５
に示すように、総セル数閾値参照部２３ａと比較部２３
ｂとをそなえて構成されている。ここで、総セル数閾値
参照部２３ａは、総セル数閾値メモリ２０ｄから総セル
数閾値を読み出すものであり、比較部（総データ量判定
部）２３ｂは、この総セル数閾値参照部２３ａにより読
み出された総セル数閾値と空きアドレス情報メモリ２０
ｃの空きアドレス数から得られる共通バッファ内１６の
総セル数とを比較して、共通バッファ１６内の総セル数
が総データ量閾値を超えているか否かを判定するもの
で、ここでは、総セル数が総データ量閾値を超えている
と共通バッファ１６が輻輳状態であるものとして、トリ
ガ信号を共通／個別切り替え制御部２４へ供給するよう
になっている。

【００６０】また、共通／個別切り替え制御部２４は、
記憶部２０の各メモリ２０ａ〜２０ｃの情報を意識する
か否かで共通バッファ１６を仮想的に個別バッファとし
て使用するか共通バッファ１６として使用するかを制御
するもので、本実施形態では、上記のトリガ信号が輻輳
状態検出部２３から供給されると、各メモリ２０ａ〜２
０ｃの情報を意識することにより、例えば図６に模式的
に示すように、共通バッファ１６を仮想的に個別バッフ
ァに切り替え、上記のトリガ信号が解除されると、元の
共通バッファ１６に切り替えるようになっている。

【００６１】そして、この共通／個別切り替え制御部２
４は、図５に示すように、上記のトリガ信号が供給され
ると方路別閾値メモリ２０ｆの方路別閾値と共通バッフ
ァ１６内の方路毎のセル数とを比較することにより、方
路別のセル数が方路別閾値を超えている方路（輻輳方
路）が存在するか否かを判定する比較部（方路別データ
量判定部）２４ａを有しており、この比較部２４ａにお
いて上記の輻輳方路が存在すると判定されると、その方
路については新たなセルのバッファリング（記憶処理）
を制限する（バッファリングの優先度を下げる）ように
なっている。

【００６２】つまり、この共通／個別切り替え制御部２
４は、輻輳状態検出部２３で共通バッファ１６の輻輳状
態が検出されると、方路毎に受信セルの共通バッファ１
６への記憶処理を制限しうる記憶処理制限部としての機
能を果たしている。なお、方路情報更新部２５は、方路
識別部１９の方路識別結果に応じて、方路別情報メモリ
２０ｂの記憶情報を順次更新するものである。

【００６３】これにより、本バッファ制御装置１８は、
輻輳状態検出部２３でトリガ信号が生成されていない場
合は、方路の別なく共通バッファ１６へセルのバッファ
リングを行なうが、トリガ信号が生成されると、上記の
方路別閾値を超えてセルが蓄積されている輻輳方路に対
して、バッファリングの優先度を下げる。この結果、、
共通バッファ１６の輻輳時には、高レートのセルが優先
的に廃棄され、全ての方路に対して一定のバッファリン
グと最低帯域とが保証される。

【００６４】このように、本実施形態のバッファ制御装
置１８（バッファ制御方法）によれば、複数の方路から
のセルを仮想的に方路別に共通バッファ１６に記憶する
ことができるので、共通バッファ１６を各方路毎に設け
られた個別バッファとして仮想的に使用することができ
る。従って、全方路に対する一定のバッファリングを容
易に実現でき、これにより、バッファ１６の容量を増大
させることなく、各方路に最低限必要な帯域を確実に保
証することが可能になる。

【００６５】また、上述のバッファ制御装置１８では、
共通バッファ１６内の総セル数が所定数を超えると、共
通バッファ１６内で最低限保証すべきセル数を超えてい
る方路については新たなセルの共通バッファ１６への記
憶処理を制限するので、特定の方路のセルが大量に共通
バッファ１６内に記憶され、他の方路の帯域が保証され
ないという現象をより確実に防止することができ、確実
に、全方路に対する最低帯域保証を行なうことができ
る。

【００６６】ところで、上述の制御部２１における輻輳
状態検出部２３は、共通バッファ１６内の総セル数が総
セル数閾値を超えることでトリガ信号を生成するように
なっているが、例えば、セルが到着しているアクティブ
な方路数が或る閾値を超えることで上記のトリガ信号を
生成するようにしてもよい。この場合は、図８に示すよ
うに、輻輳状態検出部２３が、アクティブ方路数カウン
タ２３ｃ及び比較部２３ｄを有して構成され、閾値メモ
リ２０ｄが、アクティブ方路数閾値メモリ２０ｇを有し
て構成され、共通／個別切り替え制御部２４が、比較部
２４ｂを有して構成される。なお、この図８において、
図５に示す符号と同一符号を付した部分はそれぞれ図５
により前述したものと同様のものである。

【００６７】ここで、上述のアクティブ方路数閾値メモ
リ（アクティブ方路数閾値記憶部）２０ｇは、セルが到
着している（データ受信中の）アクティブな方路の数に
ついての閾値（アクティブ方路数閾値）を記憶するもの
であり、アクティブ方路数カウンタ２３ｃは、方路識別
部１９での方路識別結果に基づいて、アクティブ方路数
をカウントするものである。

【００６８】また、輻輳状態検出部２３の比較部（アク
ティブ方路数判定部）２３ｄは、このアクティブ方路数
カウンタ２３ｃで得られたアクティブ方路数とアクティ
ブ方路数閾値メモリ２０ｇの閾値とを比較することによ
り、アクティブ状態の方路数が上記のアクティブ方路数
閾値を超えているか否かを判定するもので、アクティブ
状態の方路数が上記のアクティブ方路数閾値を超えてい
ると、トリガ信号を切り替え制御部２４へ出力するよう
になっている。

【００６９】さらに、共通／個別切り替え制御部２４の
比較部２４ｂは、上記のトリガ信号が比較部２３ｄから
供給されると、方路別閾値メモリ２０ｆの方路別閾値と
共通バッファ１６内の方路毎のセル数とを比較すること
により、方路別のセル数が方路別閾値を超えている方路
（輻輳方路）が存在するか否かを判定するもので、この
比較部２４ｂにおいて上記の輻輳方路が存在すると判定
されると、この場合も、その方路に対する新たなセルの
バッファリングの優先度が下げられるようになってい
る。

【００７０】これにより、この場合も、輻輳状態検出部
２３でトリガ信号が生成されていないときは、方路の別
なく共通バッファ１６へセルのバッファリングが行なわ
れるが、トリガ信号が生成されると、共通バッファ１６
が仮想的に個別バッファに切り替えられて、上記の方路
別閾値を超えてセルが蓄積されている輻輳方路に対して
はバッファリングの優先度が下げられ、全ての方路に対
して一定のバッファリングと最低帯域とが保証される。

【００７１】なお、アクティブ方路数が上記のアクティ
ブ方路数閾値を下回ると上記のトリガ信号は解除され、
共通／個別切り替え制御部２４は、仮想個別バッファか
ら共通バッファ１６への切り替えを行なう。ところで、
上述の総セル数閾値メモリ２０ｅに設定する総セル数閾
値あるいはアクティブ方路数閾値メモリ２０ｇに設定す
るアクティブ方路数閾値は、ＥＰＤ(Early Packet Disc
ard)起動閾値（図９参照）として設定し、方路別閾値メ
モリ２０ｄに設定する方路別閾値は方路別ＥＰＤ閾値
（図９参照）として設定してもよい。

【００７２】ここで、上記のＥＰＤとは、共通バッファ
１６内の総セル数が或る閾値を超えた状態において、新
たに到着したパケットに属するＡＴＭセルを全て廃棄す
る制御を行なうことを表す。これにより、共通バッファ
１６の総セル数（又は、アクティブ方路数）が上記ＥＰ
Ｄ起動値以下の場合、コネクションに関係なく到着した
セルは共通バッファ１６に書き込まれるが、総セル数
（又は、アクティブ方路数）がＥＰＤ起動閾値を超えた
場合、上記方路別ＥＰＤ閾値を超えている方路に対して
ＥＰＤが起動され、切り替え制御部２４が、その方路に
おいて到着する新たなパケットに属するセルの受付を拒
否してセル廃棄を行なう。

【００７３】ただし、総セル数がＥＰＤ起動値を超えて
いる場合（輻輳状態検出部２３において共通バッファ１
６の輻輳状態が検出され或る方路について共通バッファ
１６への新たな受信データの記憶処理が制限されている
場合）でも、共通バッファ１６に既に記憶されたその方
路のセルとともに同一のパケットを形成するセルについ
ては共通バッファ１６への記憶処理を許可する。

【００７４】従って、１つのデータとして扱われるべき
パケット内のセルの一部が欠落してしまうことを防止す
ることができるので、バッファリングの信頼性の向上に
大いに寄与する。次に、以下では、上述の読み出し制御
部２２の詳細について説明する。本実施形態の読み出し
制御部２２は、図１０に示すように、検索部３１ａ及び
読み出し部３１ｂを有している。ここで、この検索部３
１は、共通バッファ１６から読み出すべきセルの方路を
検索するもので、本実施形態では、記憶部２０の方路別
情報メモリ２０ｂの記憶情報〔方路別セル数（セル数カ
ウンタ値）：図４参照〕を参照して、セル数カウンタ値
が“０”以外の値となっている方路を検索することによ
り、読み出すべきセルの方路（方路番号）を検索するよ
うになっている。なお、方路別情報メモリ２０ｂのセル
数カウンタ値が“０”である方路（共通バッファ１６か
ら読み出すべきセルが存在しない方路）については検索
をスキップするようになっている。

【００７５】また、読み出し部３１ｂは、この検索部３
１ａにより得られた方路番号に基づいて方路別情報メモ
リ２０ｂの方路別情報を参照して、該当方路番号の最初
に読み出すべきセルの共通バッファ１６内の格納位置
（アドレス）を取得し、そのアドレスに格納されている
セルを共通バッファ１６から抜き取り送出させるもので
ある。

【００７６】これにより、本読み出し制御部２２では、
検索部３１ａが、方路別情報メモリ２０ｂのセル数カウ
ンタ値が“０”以外の値となっている読み出すべきセル
が存在する方路を検索し、読み出し部３１ｂが、その方
路の最初に読み出すべきセルのアドレス（先頭アドレ
ス：図４参照）を方路別情報メモリ２０ｂから得る。そ
して、読み出し部３１ｂは、その先頭アドレスが示す共
通バッファ１６のアドレスからセルを１つ抜き取って出
力する。

【００７７】以下、同様に、読み出すべきセルが存在す
る方路を検索して、共通バッファ１６内に仮想的に方路
別に記憶されたセルを各方路毎に１つずつ読み出してゆ
くことにより、所定の周期で共通バッファ１６からセル
を読み出す。なお、このとき、方路別情報メモリ２０ｂ
のセル数カウンタ値が“０”である方路（共通バッファ
１６から読み出すべきセルが存在しない方路）について
は、検索をスキップすることにより読み出し処理をスキ
ップする（空きセルなどの余分なデータは出力しな
い）。

【００７８】この結果、例えば、図１１に示すように、
全方路数をｍ、出力回線帯域をＶとすると、基本的に、
各方路のセルは順番に読み出されるため、最低でも（全
方路について読み出すべきセルが存在する場合）Ｖ／ｍ
の帯域が各方路ｍに対して保証され、読み出すべきセル
が存在しない方路がｎ（ただし、ｎはｍ未満の自然数）
個存在すれば、Ｖ／（ｍ−ｎ）の帯域が各方路ｍに対し
て保証される。

【００７９】このように、本読み出し制御部２２は、検
索部３１ａが、読み出すべきセルが存在しない方路につ
いては検索をスキップすることにより、読み出すべきセ
ルが存在しない方路について空きセルなどの不要なデー
タを読み出すことがないので、方路毎の読み出すべきセ
ルの有無に応じて出力帯域Ｖを可変にすることができ、
より多くの帯域を各方路に対して保証することが可能に
なる。

【００８０】次に、上述の検索部３１ａの詳細について
説明する。図１２は検索部３１ａの詳細構成を示すブロ
ック図で、この図１２に示すように、検索部３１ａは、
入力方路数ｍ（ただし、ここではｍ＝２５６とする）分
のフリップフロップ（ＦＦ）回路３２，１６個の１６入
力ＯＲ回路３３，１６入力セレクタ３４，３６，３８
（ＳＥＬ１〜３），４ビットカウンタ３５，３７および
セットリセットフリップフロップ（ＳＲＦＦ）回路３９
をそなえて構成されている。

【００８１】ここで、各ＦＦ回路３２は、それぞれ、上
記の方路別情報メモリ２０ｂのセル数カウンタ値が
“０”以外のときに“Ｈ”レベルパルスを出力する（Ｏ
Ｎ状態となる）ものであり、各１６入力ＯＲ回路３３
は、それぞれ、上記のＦＦ回路３２の出力を１６本ずつ
集線して（つまり、各ＦＦ回路３２は１６個ずつ１６グ
ループに分割されている）、これらの１６入力のいずれ
かもしくは全てがＯＮ状態となるとＯＮ状態となるもの
である。

【００８２】また、１６入力セレクタ３４（ＳＥＬ１）
は、各ＯＲ回路３６の出力のうちＯＮ状態となっている
ものを検索（選択）するもので、本実施形態では、４ビ
ットカウンタ３５の出力（カウンタ値Sa[3..0]）により
“００００”から順に１６個の入力がサーチされ、サー
チ中にＯＮ状態の入力が検出されると、その出力がＯＮ
状態となり、ＳＲＦＦ回路３９をＯＮ状態にして４ビッ
トカウンタ３４の動作を停止させる（そのときのカウン
タ値Sa[3..0]を保持する）ようになっている。

【００８３】また、各１６入力セレクタ３６（ＳＥＬ
２）は、それぞれ、自己が集線している１６個のＦＦ回
路３２の出力のうちＯＮ状態となっているものを検索
（選択）するもので、上記のセレクタ３４と同様に、４
ビットカウンタ３７の出力（カウンタ値Sb[3..0]）によ
り“００００”から順に１６個の入力がサーチされ、サ
ーチ中にＯＮ状態の入力が検出されると、その出力がＯ
Ｎ状態になるようになっている。

【００８４】さらに、１６入力セレクタ３８（ＳＥＬ
３）は、上記の各セレクタ３６（ＳＥＬ２）の出力のう
ちＯＮ状態となっているものを検索（選択）するもの
で、ここでは、ＯＮ状態の入力が、４ビットカウンタ３
５のカウンタ値Sa[3..0]と一致すると、その出力がＯＮ
状態となり、ＳＲＦＦ回路３９の出力をＯＮ状態にして
４ビットカウンタ３７の動作を停止させる（そのときの
カウンタ値Sb[3..0]を保持する）ようになっている。

【００８５】上述のごとく構成された検索部３１ａで
は、上記１６グループ内において、１つでもＦＦ回路３
２がＯＮ状態になると、そのＦＦ回路３２を集線してい
るＯＲ回路３３の出力がＯＮ状態となり、セレクタ３４
にＯＮが入力される。セレクタ３４は、４ビットカウン
タ３５により、“００００”から順に１６入力をサーチ
し、サーチ中にＯＮ状態の入力を検出すると、ＯＮを出
力しＳＲＦＦ回路３９をセットする。これにより、４ビ
ットカウンタ３５のカウント動作が停止し、そのときの
カウンタ値Sa[3..0]が保持された状態となる。

【００８６】次に、上述のごとく４ビットカウンタ３５
のカウント動作が停止すると、各グループ内のセレクタ
３６においても、同様に、４ビットカウンタ３７によっ
て、“００００”から順に１６入力がサーチされ、ＯＮ
状態の入力が検出されると、カウンタ３７のカウント動
作が停止し、該当するセレクタ３６からＯＮが出力され
る。

【００８７】セレクタ３６からＯＮが出力されるとセレ
クタ３８にＯＮが入力されるが、このとき、セレクタ３
８においてＯＮ状態の入力が、４ビットカウンタ３５の
出力（カウンタ値Sa[3..0]）と一致すれば、セレクタ３
８からＯＮが出力され、ＳＲＦＦ回路３９がＯＮにな
る。このときのカウンタ３５の４ビットのカウンタ値Sa
[3..0]とカウンタ３７の４ビットのカウンタ値Sb[3..0]
との計８ビットの値が読み出すべきセルが存在する方路
番号を示す。

【００８８】そして、読み出し制御部２２は、読み出し
部３１ｂによって、上述のごとく検索部３１ａによって
得られた方路番号を基に、方路別情報メモリ２０ｂを参
照して、読み出すべきセルの先頭アドレスを取得し、そ
の先頭アドレスが示す共通バッファ１６内のアドレスか
らセルを読み出し、読み出しが終了すると、読み出し終
了信号を検索部３１に出力する。

【００８９】一方、検索部３１ａでは、この読み出し終
了信号が各ＳＲＦＦ回路３９に入力されることにより、
ＳＲＦＦ回路３９がそれぞれリセットされ、各カウンタ
３５，３７のカウント動作が続きから再開されて、次に
読み出すべきセルが存在する方路の検索が行なわれる。
つまり、本実施形態の検索部３１ａは、２５６個の方路
を１６個のグループに分割し、共通バッファ１６から読
み出すべきセルが存在するグループを検索し、検索した
そのグループ内において、共通バッファ１６から読み出
すべきセルの方路を検索するようになっているのであ
る。

【００９０】従って、階層的に、読み出すべきセルの存
在する方路を検索することができるので、読み出すべき
セルの存在する方路を検索するのに必要なクロック数
（処理数）を大幅に削減することができ、読み出し制御
の高速化，低消費電力化に大いに寄与している。なお、
ここでは、上記のグループを検索するグループ検索部と
しての機能を上述のセレクタ３４及び４ビットカウンタ
３５が果たし、検索したグループ内において方路を検索
する方路検索部としての機能をセレクタ３６及び４ビッ
トカウンタ３７が果たしている。

【００９１】（１）バッファ制御装置１８の第１変形例
の説明 次に、図１３は上述の読み出し制御部２２の第１変形例
を示すブロック図で、この図１３に示すように、本第１
変形例における読み出し制御部２２は、読み出し回数計
算部４０ａ及び読み出し部４０ｂを有して構成されてい
る。なお、ここでは、記憶部２０に、上述の方路別情報
メモリ２０ｂのほかに読み出し回数設定テーブル２０ｈ
が設けられいる。また、ここでは、次ポインタチェーン
格納メモリ２０ａ及び空きアドレス情報メモリ２０ｃの
図示は略している。

【００９２】ここで、記憶部２０の読み出し回数設定テ
ーブル（第１読み出しデータ量設定部）２０ｈは、例え
ば図１４に示すように、１度の共通バッファ１６に対す
るアクセスで共通バッファ１６から読み出すセルの個数
（読み出し回数：第１読み出しデータ量）と全方路の読
み出し回数の合計最大値とを設定しておくものである。

【００９３】一方、読み出し制御部２２において、読み
出し回数計算部４０は、このテーブル２０ｈの各設定値
に基づいて、各方路毎の読み出し制御回数を計算するも
のであり、読み出し部４０ｂは、この読み出し回数計算
部４０により得られた上記の読み出し制御回数分の共通
バッファ１６に対する読み出し制御を方路別情報メモリ
２０ｂの方路別情報を参照しながら各方路別に行なうも
のである。

【００９４】これにより、上述の読み出し制御部２２で
は、読み出し回数設定テーブル２０ｈに設定されている
回数分のセルの読み出し制御が行なわれる。すなわち、
テーブル２０ｈの或る方路に“１”が設定されていれ
ば、その方路については共通バッファ１６に対する１回
のアクセスで１個のセルが読み出され、“３”が設定さ
れていれば、その方路については共通バッファ１６に対
する１回のアクセスで３個のセルが読み出される。

【００９５】従って、例えば図１４に示すように、出力
帯域をＶ、読み出し回数の合計最大値をＭとすると、読
み出し回数ｎの方路は、（ｎ／Ｍ）×Ｖの帯域が最低限
保証される。つまり、出力帯域Ｖを合計最大値Ｍで割っ
た最小割り当て帯域を単位とし、その単位の整数倍によ
る最低帯域の可変が実現される。なお、図１０，図１１
により前述した周期的読み出しのときと同様、読み出す
セルが存在しない方路（テーブル２０ｈにおいて“０”
が設定されている方路）については読み出しがスキップ
されるので、Ｖを読み出し回数に比例して分割した帯域
が読み出すべきセルが存在する方路に割り当てられるこ
とになる。

【００９６】このように、本第１変形例における読み出
し制御部２２では、テーブル２０ｈに設定された読み出
し回数に基づいて共通バッファ１６からセルを各方路毎
に所定個数ずつ読み出すので、テーブル２０ｈの設定を
ユーザの必要に応じて変更することにより、各方路に割
り当てられる最低保証帯域を各方路毎に可変にでき、よ
り柔軟な最低帯域保証を実現することができる。

【００９７】ところで、上述のテーブル２０ｈの設定
は、ＰＶＣ(Permanent Virtual Channel) のような固定
的に設定される経路に対して、ユーザの契約時に保守者
により必要な帯域（読み出し回数）を設定する方法が最
も容易で現実的であるが、ＳＶＣ(Switched Virtual Ch
annel)のような呼の設定と切断が頻繁に行なわれるもの
に対しても、シグナリング用セルの未使用部分を使って
行なうことができる。

【００９８】図１５はシグナリング用セルのフォーマッ
トの一例を模式的に示す図で、この図１５に示すよう
に、一般に、シグナリング用セルは、プロトコル識別
子，呼番号長，呼番号値，メッセージ種別，メッセージ
長，複数の情報要素などからなっており、本変形例で
は、例えば上記の「メッセージ種別」に自セルがシグナ
リング用である旨を表示するようになっている。なお、
上記の「情報要素」は、呼設定時に必要なアドレスやＡ
ＴＭコネクション属性値を転送するためのものであり、
その内容は情報要素識別子（図１５中の斜線部）により
識別されるようになっている。

【００９９】そして、ここでは、この情報要素識別子の
未使用部分を最低保証帯域設定用に新たに定義して、情
報要素内に最低保証帯域値を格納することにより、ＳＶ
Ｃにおいてもシグナリングによる最低帯域保証が可能に
なる。この場合、上述の読み出し制御部２２は、図１６
に示すように、シグナリング用セル検出部４１，読み出
し回数判定部４２及び最低帯域保証設定部４３をそなえ
て構成されている。

【０１００】ここで、シグナリング用セル検出部４１
は、図１５により上述したシグナリング用セルを例えば
そのフォーマット内の「メッセージ種別」を参照するこ
とにより検出するものであり、読み出し回数判定部４２
は、この検出部４１でシグナリング用セルが検出される
と、そのセル内の「情報要素識別子」内の未使用部分に
設定されている帯域値（読み出し回数）を参照するとと
もに、記憶部２０のテーブル２０ｈを参照して、シグナ
リング用セル内に設定されている読み出し回数を上記の
合計最大値を超えずにテーブル２０ｈに設定できるかど
うかを判定するものである。

【０１０１】また、最低帯域保証設定部４３は、この読
み出し回数判定部４２にてシグナリング用セルに設定さ
れている読み出し回数をテーブル２０ｈに設定できると
判定されると、テーブル２０ｈの該当する方路にシグナ
リング用セル内に設定されている読み出し回数を設定す
るものである。これにより、上述の読み出し制御部２２
では、テーブル２０ｈのセル読み出し回数（第１読み出
しデータ量）を加入者端末１１などの外部装置から設定
することが可能となる。従って、任意に、共通バッファ
から１度に読み出すべきセル数を各方路毎に変更して各
方路に割り当てる帯域を変更することができ、これによ
り、より柔軟に、各方路に対する最低帯域保証を行なう
ことが可能になる。

【０１０２】（２）読み出し制御部２２の第２変形例の
説明 次に、図１７は上述の読み出し制御部２２の第２変形例
を示すブロック図で、この図１７に示すように、本第２
変形例の読み出し制御部２２は、読み出し回数計算部４
５，読み出し位置比較部４６，カウンタ４７，最大値比
較部４８，切り替え制御部４９及び読み出し部５０を有
して構成されている。なお、ここでは、記憶部２０に、
上述の方路別情報メモリ２０ｂのほかに読み出し回数設
定テーブル２０ｈ，読み出し開始位置メモリ２０ｉが設
けられている。

【０１０３】ここで、記憶部２０において、読み出し開
始位置メモリ２０ｉは、共通バッファ１６に対する読み
出し制御を開始する位置情報として読み出し開始方路番
号を記憶するものである。一方、読み出し制御部２２に
おいて、読み出し回数計算部４５は、各方路毎の共通バ
ッファ１６に対する読み出し制御回数（セルの読み出し
個数）を計算するもので、本変形例では、切り替え制御
部４９からの切り替え信号（トリガ信号）に応じて、読
み出し回数設定テーブル２０ｈの各設定値（図１８参
照）に基づいて計算を行なうか、読み出し回数“１”を
出力するかが切り替えられるようになっている。

【０１０４】また、読み出し部５０は、この読み出し回
数計算部４５での計算結果に応じた回数分の共通バッフ
ァ１６に対するセルの読み出しを方路別情報メモリ２０
ｂの方路別情報を参照しながら各方路別に行なうもの
で、本変形例では、最初に読み出し制御を行なった方路
番号を読み出し開始位置メモリ２０ｉに記憶させるよう
になっている。

【０１０５】さらに、読み出し位置比較部４６は、読み
出し開始位置メモリ２０ｉに記憶されている方路番号と
読み出し回数計算部４５により現在読み出し制御が行な
われている方路番号とを比較するもので、各方路番号が
一致すると、各方路についての読み出し制御が一巡した
ものとしてトリガ信号を切り替え制御部４８へ出力する
ようになっている。

【０１０６】また、カウンタ４７は、読み出し回数計算
部４５による読み出し制御が行なわれる毎にそのカウン
ト値をカウントアップすることにより、共通バッファ１
６に対する総読み出し制御回数を方路の別なく計数する
ものであり、最大値比較部４８は、このカウンタ４７の
カウント値とテーブル２０ｈに設定されている合計最大
値Ｍ（図１８参照）とを比較するもので、これらのカウ
ント値と最大値Ｍとが一致すると、切り替え制御部４９
にトリガ信号を出力するようになっている。

【０１０７】さらに、切り替え制御部４９は、上述の各
比較部４６，４７のいずれかからトリガ信号を受ける
と、テーブル２０ｈの各設定値に基づく読み出し制御
（最低帯域保証制御）と各方路のセルを１つずつ周期的
に読み出す周期的読み出し制御とを、読み出し回数計算
部４５での計算手法を制御することにより切り替えるも
ので、この切り替え動作により、上記の最低帯域保証制
御後は各方路にそれぞれ一定の帯域を割り当てることが
できるようになっている。

【０１０８】つまり、本第２変形例における読み出し制
御部２２は、記憶部２０におけるテーブル２０ｈの各設
定値に基づく読み出し制御を全方路について行なった後
は、共通バッファ１６からセルを各方路毎に一定のデー
タ量（ここでは、１セルずつ）で周期的に読み出すよう
になっているのである。このような構成により、上述の
読み出し制御部２２では、まず、図１８に示すように、
読み出し回数計算部４５がテーブル２０ｈの各設定値と
方路別情報メモリ２０ｂの方路別情報とに基づいて、各
設定値分のセルをセルの存在する方路から順次優先的に
読み出す（最低帯域保証制御を行なう）一方、読み出し
制御を開始した方路番号を読み出し開始位置メモリ２０
ｉに記憶させておく。

【０１０９】そして、読み出し位置比較部２０ｉでは、
読み出し回数計算部４５が読み出し制御を行なっている
方路番号と読み出し開始位置メモリ２０ｉに記憶されて
いる方路番号とを順次比較しており、各方路番号が一致
すると、読み出し制御が一巡したものとして、トリガ信
号を切り替え制御部４９に出力する。切り替え制御部４
９は、このトリガ信号を受信すると、共通バッファ１６
に対する読み出し制御を最低帯域保証制御から周期的読
み出し制御に切り替える旨を読み出し回数計算部４５に
通知する。読み出し回数計算部４５は、この通知を受け
ると、読み出し回数“１”を読み出し部５０に一定周期
で出力し、読み出し部５０は、この出力を受けて、図１
８に模式的に示すように、共通バッファ１６にセルが蓄
積されている全ての方路から１セルずつ読み出す。つま
り、本変形例の読み出し制御部２２は、最低帯域保証制
御によるセルの読み出しが全方路について一巡した後、
さらに帯域に空きがある場合、その空き帯域分は、共通
バッファ１６にセルが蓄積されている全ての方路から１
セルずつ読み出すこと（ラウンドロビン）により、各方
路に割り当てるのである。

【０１１０】例えば、最低帯域保証制御による優先的読
み出しが一巡したとき、読み出し回数がＮ（Ｎは自然
数）であるとすると、（Ｍ−Ｎ）×Ｖが余った帯域とな
り、この帯域は全てラウンドロビンにより公平に割り当
てられることになる。なお、このとき、最大値比較部４
８では、カウンタ４７で計数されているカウント値（共
通バッファ１６に対する総読み出し制御回数）とテーブ
ル２０ｈに設定されている最大値Ｍとを比較しており、
カウント値が最大値Ｍに達すると、トリガ信号を切り替
え制御部４９に出力する。切り替え制御部４９は、この
トリガ信号を受けると、共通バッファ１６に対する読み
出し制御を、再度、最低帯域保証制御に切り替える。

【０１１１】（３）読み出し制御部２２の第３変形例の
説明 次に、図１９は上述の読み出し制御部２２の第３変形例
を示すブロック図で、この図１９に示すように、本第３
変形例の読み出し制御部２２は、図１７に示す構成に比
して、読み出し制御部２２が、読み出し回数計算部４５
に代えて、読み出し回数計算部４５′を有して構成され
ている点が異なる。なお、ここでは、記憶部２０に、付
加読み出し回数設定テーブル２０ｊが設けられている。

【０１１２】ここで、上述の付加読み出し回数設定テー
ブル（第２読み出しデータ量設定部）２０ｊは、テーブ
ル２０ｈの各読み出し回数との和がそれぞれ全方路で同
一となるように、共通バッファ１６から読み出すべき付
加的な読み出し回数（第２読み出しデータ量）を各方路
毎に設定するもので、例えば図２０では、全ての方路に
ついての総読み出し回数が“３”となるように各方路の
付加読み出し回数が設定されている。

【０１１３】また、読み出し回数計算部４５′は、図１
７により上述した読み出し回数計算部４５とほ略同様の
機能を有するが、ここでは、切り替え制御部４９からの
切り替え信号に応じて、読み出し回数の計算を、テーブ
ル２０ｈに基づく計算とテーブル２０ｊに基づく計算と
の間で切り替えるようになっている。つまり、本読み出
し制御部２２は、共通バッファ１６に対する読み出し制
御を、最低帯域保証制御とテーブル２０ｊに基づく読み
出し制御（付加読み出し制御）との間で切り替えるよう
になっている。

【０１１４】このような構成により、本第３変形例にお
ける読み出し制御部２２では、まず、図２０に示すよう
に、読み出し回数計算部４５がテーブル２０ｈの各設定
値と方路別情報メモリ２０ｂの方路別情報とに基づい
て、各設定値分のセルをセルの存在する方路から順次優
先的に読み出す（最低帯域保証制御を行なう）一方、読
み出し制御を開始した方路番号を読み出し開始位置メモ
リ２０ｉに記憶させておく。

【０１１５】そして、読み出し位置比較部２０ｉでは、
読み出し回数計算部４５が読み出し制御を行なっている
方路番号と読み出し開始位置メモリ２０ｉに記憶されて
いる方路番号とを順次比較しており、各方路番号が一致
すると、読み出し制御が一巡したものとして、トリガ信
号を切り替え制御部４９に出力する。切り替え制御部４
９は、このトリガ信号を受信すると、共通バッファ１６
に対する読み出し制御を最低帯域保証制御から付加読み
出し制御に切り替える旨を読み出し回数計算部４５に通
知する。

【０１１６】読み出し回数計算部４５は、この通知を受
けると、図２０に示すように、テーブル２０ｊの各設定
値に基づいて読み出し回数を計算し、読み出し部５０
が、その計算結果に応じた分のセルを共通バッファ１６
から読み出す。例えば、この場合、図２０に模式的に示
すように、テーブル２０ｈの方路別の各設定値の最大値
が“３”であったとすると、各方路の付加読み出し回数
は、“３”から最低帯域保証分の読み出し回数を引いた
ものになり、全方路の各読み出し回数は全て“３”とな
る。

【０１１７】以後、読み出し制御部２２は、カウンタ４
７のカウント値が最大値Ｍに達するまで、最低帯域保証
制御と付加読み出し制御とを交互に行なう。つまり、上
述の読み出し制御部２２は、テーブル２０ｈの各設定値
に基づいて共通バッファ１６からのセルの読み出し制御
を全方路について行なった後は、全方路の各読み出し回
数がそれぞれ同一となるように付加読み出し回数を設定
されたテーブル２０ｊの各設定値に基づいて共通バッフ
ァ１６からセルを各方路毎に読み出すようになっている
のである。従って、共通バッファ１６の全出力帯域Ｖを
全方路に対して公平に割り当てることが可能になる。

【０１１８】（４）読み出し制御部２２の第４変形例の
説明 次に、図２１は上述の読み出し制御部２２の第４変形例
を示すブロック図で、この図２１に示すように、本第４
変形例の読み出し制御部２２は、読み出し回数計算部５
１ａ，方路別タイマ５１ｂ及び読み出し部５１ｃを有し
て構成されている。なお、この図２１において、図１３
に示す符号と同一符号を付したものはそれぞれ図１３に
より前述したものと同様のものである。

【０１１９】ここで、上述の読み出し回数計算部５１ａ
は、図１３により前述した読み出し回数計算部４０と同
様に、テーブル２０ｈの各設定値（図１８参照）に基づ
いて、各方路毎の読み出し制御回数を計算するものであ
り、読み出し部５１ｃは、この読み出し回数計算部５１
ａでの計算結果に応じた回数分の共通バッファ１６に対
する読み出しを方路別情報メモリ２０ｂの方路別情報を
参照しながら各方路別に行なうものであるが、本変形例
では、方路別タイマ５１ｂのタイムアウト毎にセルを該
当方路のセルを１つ読み出すようになっている。

【０１２０】また、方路別タイマ５１ｂは、例えば図２
２に模式的に示すように、各方路毎に設けられており、
それぞれ、テーブル２０ｈの各設定値毎にセルの読み出
しタイミングを所定の間隔で出力するもので、ここで
は、タイムアウト時間を各方路の最大割当帯域の逆数時
間に設定することにより、上記の読み出しタイミングを
各方路の最大割当帯域の逆数時間間隔で出力するように
なっている。

【０１２１】ただし、上記の最大割当帯域は、出力回線
帯域Ｖ，読み出し合計最大値Ｍ，読み出し回数ｎの方路
において、Ｖ以下且つ（ｎ／Ｍ）×Ｖ以上という範囲を
満たす帯域とする。このような構成により、本第４変形
例の読み出し制御部２２では、読み出し回数計算部５１
ａがテーブル２０ｈに基づいて読み出し回数を計算し、
読み出し部５１ｃが共通バッファ１６からセルを読み出
す際、方路別タイマ５１ｂのタイムアウトに従ってセル
を１つずつ読み出すので、１度に複数のセルを読み出す
場合でも、各セルを一定の時間間隔（最大割当帯域の逆
数時間）で読み出すことができる。

【０１２２】従って、１回の共通バッファ１６に対する
アクセスで複数のセルを読み出すことにより生じうる方
路毎のバースト性を緩和することができる。なお、この
方路別タイマ５１によるセルの読み出し間隔制御は、第
２変形例における読み出し制御部２２（図１７，図１８
参照）もしくは第３変形例における読み出し制御部２２
（図１９，図２０）に適用することも可能である。

【０１２３】（５）読み出し制御部２２の第５変形例の
説明 次に、図２３は上述の読み出し制御部２２の第５変形例
を示すブロック図で、この図２３に示すように、本第５
変形例の読み出し制御部２２は、読み出し順制御部５２
ａ及び読み出し部５２ｂを有して構成されている。な
お、ここでは、記憶部２０にスケジューリングテーブル
２０ｋが設けられている。

【０１２４】ここで、上述のスケジューリングテーブル
２０ｋは、テーブル２０ｈの各設定値毎にデータ読み出
し間隔を規定するためのもので、本変形例では、方路数
ｍ＝２５６，読み出し合計最大値Ｍ＝２５６とすると、
呼設定時に、２５６スロットのタイムテーブルにセル送
出タイミングが記述されるようになっている。例えば図
２４に示すように、合計最大値Ｍ＝２５６で、方路＃３
の読み出し回数が２回の場合、２番目と１２９番目とい
った離れた読み出し位置（図２４中の斜線部参照）にス
ケジューリングが行なわれる。

【０１２５】また、読み出し順制御部５２ａは、このス
ケジューリングテーブル２０ｋを参照して読み出すべき
セルの方路番号をテーブル２０ｋの設定順に順次読み出
して、その方路番号を読み出し部５２ｂに与えるもので
あり、読み出し部５２ｂは、この読み出し順制御部５２
ａから出力される方路番号を基に方路別情報メモリ２０
ｂの方路別情報を参照して、読み出すべきセルの共通バ
ッファ１６内のアドレスを取得し、そのアドレスに格納
されているセルを抜き取って送出するものである。

【０１２６】このような構成により、本第５変形例にお
ける読み出し制御部２２では、読み出し順制御部５２ａ
がスケジューリングテーブル２０ｋに設定されている方
路番号を順に読み出し、読み出し部５２ｂがその方路番
号順に、順次、共通バッファ１６からセルを読み出すの
で、上述のごとく複数個セルが読み出される方路につい
てはテーブル２０ｋにおいて各セルの読み出し順を離れ
た位置に設定しておくことにより、各セルの読み出し間
隔を離すことができる。

【０１２７】従って、上述した第４変形例と同様に、１
回の共通バッファ１６に対するアクセスで複数のセルを
読み出すことにより生じうる方路毎のバースト性を緩和
することが可能になる。なお、このスケジューリングテ
ーブル２０ｋによるセルの読み出し間隔制御は、前述の
方路別タイマ５１による読み出し間隔制御と同様に、第
２変形例における読み出し制御部２２（図１７，図１８
参照）もしくは第３変形例における読み出し制御部２２
（図１９，図２０）に適用することも可能である。

【０１２８】（６）読み出し制御部２２の第６変形例の
説明 図２５は上述の読み出し制御部２２の第６変形例を示す
ブロック図で、この図２５に示すように、本第６変形例
における読み出し制御部２２は、図１０，図１２により
前述した検索部３１ａに加えて帯域割当制御部５３を有
した構成となっている。

【０１２９】ここで、この帯域割当制御部５３は、各方
路を複数のグループに分割し、各グループ毎に共通バッ
ファ１６のセルの読み出し制御を行なうことによって各
グループに割り当てる帯域を制御するもので、本変形例
では、検索部３１ａにおける４ビットカウンタ３５の出
力（カウント値Sa[3..0]）を制御して、１６入力セレク
タ３４が集線している各ＯＲ回路３３へのアクセス回数
を制御するようになっている。

【０１３０】これにより、上述の読み出し制御部２２で
は、例えば、図２５に示すように、各ＯＲ回路３３をＡ
グループとＢグループとに分割した場合、帯域割当制御
部５３によって４ビットカウンタ３５のカウント値Sa
[3..0]を各グループＡ，Ｂへのアクセス回数が異なるよ
うに制御すると、グループＡ，Ｂ単位でそれぞれ異なる
帯域を割り当てることが可能になる。

【０１３１】つまり、本変形例における読み出し制御部
２２は、帯域割当制御部５３の制御により、各方路に割
り当てる帯域を各グループ単位で設定しうるようになっ
ているのである。従って、同じ帯域を共用する複数の方
路に対し、１つのセレクタ３４を制御するだけで（１度
の設定で）、それらの各方路に同じ帯域を割り当てるこ
とができ、各方路への帯域割当制御の負荷を大幅に削減
することができる （７）読み出し制御部２２の第７変形例の説明 次に、図２６は上述の読み出し制御部２２の第７変形例
を示すブロック図で、この図２６に示すように、本第７
変形例の読み出し制御部２２は、グループ切り替え制御
部５４ａ及び読み出し部５４ｂを有した構成となってい
る。なお、ここでは、記憶部２０が、前述した方路別情
報メモリ２０ｂ以外に共用グループテーブル２０ｍを有
している。

【０１３２】ここで、記憶部２０において、共用グルー
プテーブル２０ｍは、各方路を複数のグループに分割す
る方路分割情報を設定するもので、本変形例では、この
図２６に示すように、各方路を複数のグループに分割す
る際の各グループを構成する最小方路番号，最大方路番
号をはじめ、そのグループに割り当てるべき帯域，読み
出し制御を開始する位置（方路番号）などがそれぞれグ
ループ毎に設定されるようになっている。

【０１３３】一方、読み出し制御部２２において、グル
ープ切り替え制御部５４ａは、共用グループテーブル２
０ｍ内で参照する設定情報をグループ単位で切り替える
ものであり、読み出し部５４ｂは、このグループ切り替
え部５４ａの参照設定情報と方路別情報メモリ２０ｂの
方路別情報とに基づいて、共通バッファ１６からセルを
読み出すもので、本変形例では、或るグループについて
上記の最小方路番号から最大方路番号までの各方路のセ
ルを共通バッファ１６から割当帯域分読み出すと、グル
ープ切り替え部５４ａによってテーブル２０ｍに対する
参照設定情報のグループが切り替えられて次のグループ
について同様にセルの読み出しを行なうようになってい
る。

【０１３４】このような構成により、本変形例における
読み出し制御部２２では、まず、グループ切り替え制御
部５４が共用グループテーブル２０ｍ内の或るグループ
の設定情報を参照することにより、読み出し部５４ｂ
が、テーブル２０ｍの読み出し開始位置に設定されてい
る方路番号から順にセルを共通バッファ１６から読み出
す。読み出し方路番号が共用グループテーブル２０ｍに
設定されている最大方路番号に達すると、グループ切り
替え制御部５４は、テーブル２０ｍを参照して、再度、
最小方路番号から順に読み出し方路番号を読み出し部５
４ｂに出力する。

【０１３５】そして、グループ切り替え制御部５４は、
共用グループテーブル２０ｍに設定されている割当帯域
分のセルが読み出し部５４ｂによって共通バッファ１６
から読み出されると、次に読み出すべき方路番号を共用
グループテーブル２０ｍの読み出し開始位置に書き込
み、テーブル２０ｍで参照する設定情報を次のグループ
に移行し、同様にしてセルの読み出しを読み出し部５４
ｂに開始させる。

【０１３６】つまり、上述の読み出し制御部２２は、共
用グループテーブル２０ｍの情報に基づいて、共通バッ
ファ１６に対するセルの読み出し制御を所望のグループ
毎に行なうようになっているのである。従って、共用グ
ループテーブル２０ｍにおける最小方路番号，最大方路
番号の各設定を適宜変更することにより、柔軟にグルー
プの方路構成を変更してそのグループ単位でセルの読み
出し制御を行なうことができ、極めて柔軟に、同じ帯域
を共用するグループを形成することができる。

【０１３７】（８）読み出し制御部２２の第８変形例の
説明 図２７は上述の読み出し制御部２２の第８変形例を示す
ブロック図で、この図２７に示すように、本第８変形例
の読み出し制御部２２は、図１７に示すものに比して、
タグ設定部５５を有している点が異なる。ここで、この
タグ付加部５５は、切り替え制御部４９によって、共通
バッファ１６に対する読み出し制御が最低帯域保証制御
に切り替えられた場合に、テーブル２０ｈの各設定値に
基づいて読み出される各セルをタグ無しに設定する一
方、共通バッファ１６に対する読み出し制御が周期的読
み出し制御に切り替えられた場合に、共通バッファ１６
から周期的に読み出される各セルをタグ有りに設定する
もので、ここでは、例えば図２９（ａ），図２９（ｂ）
に示すように、セルのヘッダ５６内に定義されているセ
ル損失優先表示ビット（ＣＬＰ）を“０”に設定するこ
とによりタグ無し、“１”に設定することによりタグ有
りを設定するようになっている。

【０１３８】なお、図２９（ａ）はユーザ網・インタフ
ェース（ＵＮＩ）におけるセルのフォーマットを示し、
図２９（ｂ）はネットワーク・ノード・インタフェース
（ＮＮＩ）におけるセルのフォーマットを示しており、
ＵＮＩにおけるセルについてはセル同士の衝突を防ぐた
めの制御が必要になるので、ＮＮＩのセルにおける１２
ビットのＶＰＩの一部（４ビット）がＵＮＩのセルでは
一般的フロー制御（ＧＦ）ビットとして割り当てられて
いる。

【０１３９】上述のごとく構成された本変形例における
読み出し制御部２２では、タグ設定部５５によって、図
２８に模式的に示すように、テーブル２０ｈの各設定値
に基づいて最低帯域保証制御により共通バッファ１６か
ら読み出されるセルについてはそれぞれヘッダ５６内の
ＣＬＰを“０”に設定して、そのセルが損失なく伝送さ
れるようにし（優先セルとし）、最低帯域保証制御後の
余った帯域分周期的に読み出されるセルについてはそれ
ぞれヘッダ５６内のＣＬＰを“１”に設定して非優先セ
ルとする。

【０１４０】つまり、上述の読み出し制御部２２は、テ
ーブル２０ｈの各設定に基づいて共通バッファ１６から
読み出されるセルについては周期的に読み出される他の
セルよりもその優先度を高くする優先権を付与するよう
になっているのである。従って、最低限保証すべき帯域
分のセルについては、処理途中で廃棄されてしまったり
しないようその優先度を高くすることができ、最低帯域
保証制御の信頼性の向上に大いに寄与している。

【０１４１】なお、上述のタグ設定処理は、図１９及び
図２０により前述した読み出し制御部２２に適用するこ
とも可能である。すなわち、テーブル２０ｈに基づいて
最低帯域保証制御により読み出されるセルについてはそ
れぞれＣＬＰを“０”に設定する一方、テーブル２０ｊ
に基づいて付加読み出し制御により読み出されるセルに
ついてはそれぞれＣＬＰを“１”に設定するのである。

【０１４２】（９）読み出し制御部２２の第９変形例の
説明 図３０は上述の読み出し制御部２２の第９変形例を示す
ブロック図で、この図３０に示すように、本第９変形例
の読み出し制御部２２は、図２７により前述した読み出
し制御部２２の構成において、先頭セル識別部５７が設
けられた構成となっている。

【０１４３】ここで、この先頭セル検出部５７は、共通
バッファ１６から読み出されるセルが上位レイヤのパケ
ットの先頭セルであるか否かを検出するもので、本変形
例では、最低帯域保証制御中に、この先頭セル検出部５
７において先頭セルが検出されると、タグ設定部５５に
よって、その先頭セルのヘッダ５６内のＣＬＰ〔図２９
（ａ），図２９（ｂ）参照〕が“０”に設定されるとと
もにその先頭セルと同一のパケットに属するセル（従属
データ）についてもヘッダ５６内のＣＬＰが“０”に設
定されるようになっている。

【０１４４】なお、周期的読み出し制御中に、先頭セル
検出部５７において先頭セルが検出された場合は、タグ
設定部５５によって、その先頭セルのヘッダ５６のＣＬ
Ｐが“１”に設定されるとともにその先頭セルと同一の
パケットに続するセルについてもヘッダ５６内のＣＬＰ
が“１”に設定されるようになっている。上述のごとく
構成された本第９変形例における読み出し制御部２２で
は、最低帯域保証制御中に、先頭セル検出部５７におい
て、共通バッファ１６から読み出される各セルから上位
レイヤのパケットの先頭セルが検出されると、タグ設定
部５５によって、そのセルと同一のパケットに属するセ
ルについては全てヘッダ５６内のＣＬＰが“０”に設定
されてタグ無しに設定される。

【０１４５】一方、周期的読み出し制御部中に、先頭セ
ル検出部５７において上記の先頭セルが検出されると、
タグ設定部５５によって、その先頭セルと同一のパケッ
トに属するセルについては全てヘッダ５６内のＣＬＰが
“１”に設定されてタグ有りに設定される。つまり、上
述の読み出し制御部２２は、ヘッダ５６内のＣＬＰを
“０”にして優先権を付与するセルが、同一のパケット
に続する従属セルをともなう先頭セルである場合には、
その従属セルについてもヘッダ５６内のＣＬＰを“０”
にして先頭セルと同じ優先権を付与するようになってい
るのである。

【０１４６】これにより、本読み出し制御部２２は、パ
ケット単位で優先制御することが可能になる。例えば、
最低帯域保証制御によるセルの読み出しと、周期的読み
出し制御によるセルの読み出しとの割合が１：２である
とすると、図３１に模式的に示すように、パケットの先
頭セルが最低帯域保証制御によって読み出される確率は
１／３、周期的読み出し制御により読み出される確率が
２／３となり、タグ無しのパケットとタグ有りのパケッ
トの割合が統計的に１：２になる。

【０１４７】このように、上述の読み出し制御部２２で
は、優先権を付与するセルが、同一のパケットに続する
従属セルをともなう先頭セルである場合には、その従属
セルについても先頭セルと同じ優先権を付与して同一パ
ケット内の各セルの優先度を同じにするので、パケット
単位でセルの優先／非優先制御を極めて効率良く行なう
ことができる。

【０１４８】（１０）読み出し制御部２２の第１０変形
例の説明 図３２は上述の読み出し制御部２２の第１０変形例を示
すブロック図で、この図３２に示すように、本第１０変
形例の読み出し制御部２２は、図１３により前述した読
み出し回数計算部４０ａ及び読み出し部４０ｂのほか
に、方路別平均レート観測部５８，比較部５９，優先割
合計算部６０及びタグ設定部６１を有して構成されてい
る。なお、ここでは、記憶部２０に前述の方路別情報メ
モリ２０ｂ及び読み出し回数設定テーブル２０ｈ以外に
方路別平均レートメモリ２０ｎが設けられている。

【０１４９】ここで、上述の方路別平均レート観測部
（受信データ量平均値検出部）５８は、各方路毎の受信
ＡＴＭセルの量（レート）についての平均値を検出する
もので、本変形例では、テーブル２０ｈにおける全方路
の設定値の和がとりうる最大値を単位としたジャンピン
グウィンドウにより各方路のレートをサンプリングする
ことにより、方路別の平均レートを検出するようになっ
ている。なお、この方路別平均レート観測部５８により
得られた平均レートは方路別平均レートメモリ２０ｎに
記憶される。

【０１５０】また、比較部５９は、この方路別平均レー
ト観測部５８で検出され方路別平均レートメモリ２０ｎ
に記憶された上記の平均レートとテーブル２０ｈの対応
する設定値（読み出し回数）とを比較するものであり、
優先割合計算部（優先データ量計算部）６０は、この比
較部５９において上記の平均レートがテーブル２０ｈに
おける上記の設定値よりも大きいと判定された場合（つ
まり、平均レートが最低保証帯域を超えると判定された
場合）に、テーブル２０ｈに基づいて共通バッファ１６
から読み出されるセルのうち優先度を高くすべき優先セ
ルの数を計算するものである。

【０１５１】さらに、タグ設定部５５は、上述の優先割
合計算部６０での計算結果に基づいて、読み出し回数計
算部４０によって共通バッファ１６から読み出されるセ
ルのうち上記の優先セル数に相当する分のセルのヘッダ
５６に定義されているＣＬＰ〔図２９（ａ），図２９
（ｂ）〕を“０”に設定して優先権を付与するものであ
る。なお、このタグ設定部５５は、本変形例では、上記
の優先セル数に相当する以外のセルについてはＣＬＰを
“１”に設定するようになっている。

【０１５２】上述のごとく構成された本第１０変形例の
読み出し制御部２２では、方路別平均レート観測部５８
で得られた方路別の平均レートが最低保証帯域を超える
場合、優先割合計算部６０が共通バッファ１６から読み
出されるセルのうち優先度を高くすべき優先セルの数を
計算し、その優先セル数に相当する分のセルのＣＬＰを
“０”にして優先度を高くするとともに、最低保証帯域
を超えるレートのセルについてはそのＣＬＰを“１”に
して優先度を下げる。

【０１５３】例えば、図３３に模式的に示すように、ジ
ャンピングウィンドウにより得られた平均レートが、最
低保証帯域の３倍である場合、タグ設定部６１は、共通
バッファ１６から読み出されるセルに対して３セル毎に
ＣＬＰを“０”にしてタグ無しにする。この結果、最低
保証帯域分のセルに高優先権が与えられる。このよう
に、上述の読み出し制御部２２では、テーブル２０ｈに
基づき最低帯域保証制御により複数分ずつ読み出される
セルのうち最低保証帯域分のセルの優先度を高くするこ
とができるので、最低帯域保証制御の信頼性の向上に大
いに寄与する。

【０１５４】（１１）読み出し制御部２２の第１１変形
例の説明 図３４は上述の読み出し制御部２２の第１１変形例を示
すブロック図で、この図３４に示すように、本第１１変
形例の読み出し制御部２２は、図３２に示した読み出し
回数計算部４０，方路別平均レート観測部５８，比較部
５９，優先割合計算部６０及びタグ設定部６１に加え
て、パケット先頭識別部６２をそなえた構成となってい
る。

【０１５５】ここで、このパケット先頭識別部（先頭デ
ータ識別部）６２は、上述のごとく優先権を付与する
（ＣＬＰを“０”にする）セルが同一のパケットに属す
る従属セルをともなう先頭セルであるか否かを識別する
もので、このパケット先頭識別部６２において先頭セル
が識別されると、タグ設定部６１によって、その先頭セ
ルと同一のパケットに属するセルについてもそのＣＬＰ
が“０”に設定されるようになっている。

【０１５６】上述のごとく構成された本第１１変形例の
読み出し制御部２２では、この場合も、第１０変形例に
て上述したように、方路別平均レート観測部５８で得ら
れた方路別の平均レートが最低保証帯域を超える場合、
優先割合計算部６０が共通バッファ１６から読み出され
るセルのうち優先度を高くすべき優先セルの数を計算す
る。

【０１５７】そして、タグ設定部６１が、得られた優先
セル数に相当する分のセルのＣＬＰを“０”にして優先
度を高くするとともに、最低保証帯域を超えるレートの
セルについてはそのＣＬＰを“１”にして優先度を下げ
る。このとき、パケット先頭識別部６２では、ＣＬＰの
設定を行なったセルがパケットの先頭セルであるか否か
を識別しており、ＣＬＰの設定を行なったセルがパケッ
トの先頭セルであれば、そのパケットに属する全従属セ
ルのＣＬＰが先頭セルのＣＬＰと同一になるようタグ設
定部６２を制御する。

【０１５８】すなわち、タグ設定部６１によって先頭セ
ルのＣＬＰが“０”に設定されていれば、従属セルにつ
いてもそのＣＬＰが“０”に設定され、先頭セルのＣＬ
Ｐが“１”に設定されていれば、従属セルについてもそ
のＣＬＰが“１”に設定される。例えば、ジャンピング
ウィンドウにより得られた平均レートが、最低保証帯域
の３倍である場合、タグ設定部６１は、図３５に模式的
に示すように、３パケット毎にパケット内の全セルのＣ
ＬＰを“０”にしてタグ無しにすることにより、最低保
証帯域分のセルの優先度を高くする。つまり、上述の読
み出し制御部２２は、ジャンピングウィンドウにより得
られた最低保証帯域を超えるレートのセルに対して、同
一パケットに属するセルの優先権を同レベルにし、パケ
ット単位でタグを付与することにより、パケット単位で
の優先制御が可能になっているのである。

【０１５９】従って、この場合も、共通バッファ１６か
ら読み出されるセルの優先度の設定を、先頭セルと従属
セルとで形成されるパケット単位で効率良く行なうこと
ができる。なお、上述した実施形態では、受信データと
してＡＴＭセルを例にして説明したが、本発明はこれに
限定されず、ＡＴＭセル以外の各種データに対しても適
用することが可能である。

【０１６０】また、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明とその趣旨を逸脱しない範囲
で種々変形して実施することができる。

【０１６１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のバッファ
制御装置及びバッファ制御方法によれば、複数の方路か
らの受信データを仮想的に方路別に共通バッファに記憶
することができるので、共通バッファを各方路毎に設け
られた個別バッファとして仮想的に使用することができ
る。従って、全方路に対する一定のバッファリングを容
易に実現でき、これにより、バッファの容量を増大させ
ることなく、各方路に最低限必要な帯域を確実に保証す
ることが可能になる（請求項１，２３）。

【０１６２】このとき、本発明では、どの方路からの受
信データを共通バッファ内のどのアドレスに記憶させた
か、どの方路の受信データをどれだけ共通バッファに記
憶させたかを常に把握しながら受信データを共通バッフ
ァに記憶させてゆくので、複数の方路からの受信データ
を共通バッファ内に確実に方路別に記憶させた状態にす
ることができる（請求項２）。

【０１６３】また、本発明では、共通バッファに輻輳状
態が発生すると、各方路毎に受信データの共通バッファ
への記憶処理を制限することができるので、一部の方路
の受信データが他の方路の受信データよりも極端に多く
共通バッファに記憶されることを防止することができ、
全方路について或る一定の帯域を最低限保証することが
可能になる（請求項３，２４） 具体的に、このとき、共通バッファ内の総データ量が所
定量を超えると、共通バッファ内で最低限保証すべきデ
ータ量を超えている方路については新たな受信データの
共通バッファへの記憶処理を制限するようにすれば、特
定の方路の受信データが大量に共通バッファ内に記憶さ
れ、他の方路の帯域が保証されないという現象をより確
実に防止することができるので、さらに確実に、全方路
に対する最低帯域保証を行なうことができる（請求項
４，２５）。

【０１６４】一方、このとき、共通バッファへデータが
到着しているアクティブ状態の方路の数が所定数を超え
ると、共通バッファ内で最低限保証すべきデータ量を超
えている方路については新たな受信データの共通バッフ
ァへの記憶処理を制限するようにすれば、より簡易的
に、特定の方路の受信データが大量に共通バッファ内に
記憶され、他の方路の帯域が保証されないという現象を
防止することができるので、容易に上記の全方路に対す
る最低帯域保証を行なうことができる（請求項５，２
６）。

【０１６５】なお、本発明では、上述のごとく或る方路
について共通バッファへの新たな受信データの記憶処理
が制限されていても、複数のデータで１つのデータを形
成するデータの一部が既に共通バッファに記憶されてい
る場合は、残りのデータ（従属データ）を共通バッファ
に記憶させることもできるので、１つのデータとして扱
われるべきデータの一部が欠落してしまうことを防止す
ることができ、これにより、バッファリングの信頼性の
向上に大いに寄与する（請求項６，２７）。

【０１６６】ところで、本発明では、受信データの共通
バッファ内の記憶位置についての情報に基づいて、共通
バッファに仮想的に方路別に記憶された受信データを各
方路別に読み出すための読み出し制御部をそなえること
により、共通バッファに対する読み出し制御を複雑化す
ることなく、極めて容易に、共通バッファから受信デー
タを方路毎に読み出すことができる（請求項７）。

【０１６７】ここで、上述の読み出し制御部は、受信デ
ータを各方路毎に所定の周期で読み出すようにすれば、
全方路について一定の帯域を最低限保証することができ
るので、各方路に公平に必要帯域を割り当てることがで
きる（請求項８，２８）。また、この読み出し制御部
は、共通バッファから読み出すべき受信データの方路を
検索する検索部をそなえ、この検索部が、上記読み出す
べき受信データが存在しない方路については検索をスキ
ップするようにすれば、読み出すべき受信データが存在
しない方路について不要なデータを読み出すことがない
ので、より多くの帯域を各方路に対して保証することが
できる（請求項９，２９）。

【０１６８】なお、上記の検索部は、各方路を複数のグ
ループに分割しておき、受信データが存在する方路を含
むグループを検索したのち、検索したグループ内におい
て、受信データの方路を検索することにより、階層的
に、読み出すべき受信データの存在する方路を検索する
ことができるので、読み出すべき受信データの存在する
方路を検索するのに必要な処理数を大幅に削減すること
ができ、読み出し制御の高速化，低消費電力化に大いに
寄与する（請求項１０，３０）。

【０１６９】また、上述の読み出し制御部は、共通バッ
ファから読み出すべき第１読み出しデータ量を各方路毎
に設定しておき、各第１読み出しデータ量に基づいて共
通バッファから受信データを各方路毎に所定量分ずつ読
み出すようにすれば、各方路に割り当てられる最低保証
帯域を各方路毎に可変にすることができるので、より柔
軟な最低帯域保証を実現することができる（請求項１
１，３１）。

【０１７０】さらに、上述の読み出し制御部は、上記の
各第１読み出しデータ量に基づく読み出し制御を全方路
について行なった後は、共通バッファから受信データを
各方路毎に一定のデータ量で周期的に読み出すようにす
れば、各方路に対する最低保証帯域割り当て後の余った
帯域については各方路に公平に割り当てることができる
（請求項１２，３２）。

【０１７１】また、上述の読み出し制御部は、共通バッ
ファに記憶された受信データを各方路毎に所定量分ずつ
読み出した後は、各方路の総読み出しデータ量がそれぞ
れ全方路について同一となるように、さらに共通バッフ
ァから受信データを各方路毎に所定量分ずつ読み出すよ
うにすれば、各方路に対する最低保証帯域割り当て後の
余った帯域を各方路に割り当てられる帯域が全ての方路
についての同一となるように割り当てることができるの
で、共通バッファの全出力帯域を全ての方路に公平に割
り当てることができる（請求項１３，３３）。

【０１７２】さらに、上述の読み出し制御部は、上記の
各第１設定データ量毎にデータ読み出しタイミングを所
定の間隔で出力するタイマをそなえることにより、この
タイマのタイミングに従って、共通バッファから所定量
分ずつ読み出す受信データをそれぞれ所定の間隔で読み
出すことができるので、各方路毎に読み出される受信デ
ータのバースト性を緩和することができる（請求項１
４，３４）。

【０１７３】また、上述の読み出し制御部は、上記の各
第１読み出しデータ量毎にデータ読み出し間隔を規定す
るスケジューリングテーブルに基づいて、上記の各第１
読み出しデータ量分の受信データを共通バッファから各
方路毎に読み出すことができるので、この場合も、各方
路毎に読み出される受信データのバースト性を緩和する
ことができる（請求項１５，３４）。

【０１７４】なお、上記の第１読み出しデータ量設定部
の第１読み出しデータ量は外部から設定してもよいの
で、任意に、共通バッファから１度に読み出すべきデー
タ量を各方路毎に変更して各方路に割り当てる帯域を変
更することができ、これにより、より柔軟に、各方路に
対する最低帯域保証を行なうことができる（請求項１
６）。

【０１７５】さらに、上記の読み出し制御部は、各方路
を複数のグループに分割し、各グループ毎に共通バッフ
ァの受信データを読み出し制御を行なうことによって各
グループに割り当てる帯域を制御する帯域割当制御部を
そなえることにより、各方路に割り当てる帯域を各グル
ープ単位で設定することが可能になるので、１度の設定
で複数の方路に同じ帯域を割り当てることができ、各方
路への帯域割当制御の負荷を大幅に削減することができ
る（請求項１７，３５）。

【０１７６】また、上述の読み出し制御部は、各方路を
複数のグループに分割する方路分割情報を設定してお
き、この方路分割情報により分割された任意のグループ
毎に行なうようにすれば、上記方路分割情報の設定によ
り、柔軟にグループの方路構成を変更してそのグループ
単位で受信データの読み出し制御を行なうことができる
ので、極めて柔軟に、同じ帯域を共用するグループを形
成することができる（請求項１８，３６）。

【０１７７】さらに、上述の読み出し制御部は、上記の
各第１読み出しデータ量に基づいて共通バッファから読
み出される受信データについては他の受信データよりも
優先度を高くするよう優先権を付与することにより、最
低限保証すべき帯域分の受信データについては、処理途
中で廃棄されてしまったりしないようその優先度を高く
することができるので、最低帯域保証制御の信頼性の向
上に大いに寄与する（請求項１９，３７）。

【０１７８】なお、上記の優先権を付与する受信データ
が、従属データをともなう先頭データである場合には、
上記の従属データにも上記の優先権を付与するようにす
れば、同一のデータを形成する先頭データと従属データ
の優先度を同じにすることができるので、共通バッファ
から読み出される受信データの優先／非優先制御を先頭
データと従属データとで形成されるデータ単位で極めて
効率良く行なうことができる（請求項２０，３８）。

【０１７９】また、上記の読み出し制御部は、受信デー
タ量のうち他のデータよりも優先的に処理されるべき優
先データ量を計算し、その計算結果に基づいて、共通バ
ッファから読み出される受信データに所定の割合で優先
権を付与することもできるので、上記の所定量分ずつ読
み出される受信データ量のうち最低保証帯域分の受信デ
ータの処理優先度を高くすることができ、この場合も、
最低帯域保証制御の信頼性の向上に大いに寄与する（請
求項２１，３９）。

【０１８０】さらに、上記の読み出し制御部は、上記の
優先権を付与する受信データが先頭データである場合に
は、その先頭データとともに１つのデータを形成する従
属データにも上記の優先権を付与するようにすれば、先
頭データと従属データとで形成される１つのデータ内の
各受信データの処理優先度を同一レベルに設定すること
ができる。従って、この場合も、共通バッファから読み
出される受信データの優先度の設定を、先頭データと従
属データとで形成されるデータ単位で効率良く行なうこ
とができる（請求項２２，４０）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態としてのバッファ制御装置
が適用されるＡＴＭ通信網の一例を示すブロック図であ
る。

【図３】本実施形態のバッファ制御装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図４】本実施形態のバッファ制御装置における次ポイ
ンタチェーン格納メモリ，方路別情報メモリ及び空きア
ドレス情報メモリの構成を模式的に示す図である。

【図５】本実施形態のバッファ制御装置における制御部
の構成を示すブロック図である。

【図６】本実施形態のバッファ制御装置における共通バ
ッファと仮想個別バッファとの切り替え動作を説明する
ための模式図である。

【図７】本実施形態のバッファ制御装置における総セル
数閾値及び方路別閾値を説明するための模式図である。

【図８】本実施形態のバッファ制御装置における制御部
の他の構成を示すブロック図である。

【図９】本実施形態のバッファ制御装置におけるＥＰＤ
起動閾値及び方路別ＥＰＤ閾値を説明するための模式図
である。

【図１０】本実施形態のバッファ制御装置における読み
出し制御部の構成を示すブロック図である。

【図１１】本実施形態における読み出し制御部の動作を
説明するための模式図である。

【図１２】本実施形態の読み出し制御部における検索部
の詳細構成を示すブロック図である。

【図１３】本実施形態の読み出し制御部の第１変形例を
示すブロック図である。

【図１４】第１変形例の読み出し制御部の動作を説明す
るための模式図である。

【図１５】シグナリング用セルのフォーマット例を示す
図である。

【図１６】第１変形例の読み出し制御部の他の構成を示
すブロック図である。

【図１７】本実施形態の読み出し制御部の第２変形例を
示すブロック図である。

【図１８】第２変形例の読み出し制御部の動作を説明す
るための模式図である。

【図１９】本実施形態の読み出し制御部の第３変形例を
示すブロック図である。

【図２０】第３変形例の読み出し制御部の動作を説明す
るための模式図である。

【図２１】本実施形態の読み出し制御部の第４変形例を
示すブロック図である。

【図２２】第４変形例の読み出し制御部の動作を説明す
るための模式図である。

【図２３】本実施形態の読み出し制御部の第５変形例を
示すブロック図である。

【図２４】第５変形例の読み出し制御部において使用さ
れるスケジューリングテーブルの一例を示す図である。

【図２５】本実施形態の読み出し制御部の第６変形例を
示すブロック図である。

【図２６】本実施形態の読み出し制御部の第７変形例を
示すブロック図である。

【図２７】本実施形態の読み出し制御部の第８変形例を
示すブロック図である。

【図２８】第８変形例の読み出し制御部の動作を説明す
るための模式図である。

【図２９】（ａ），（ｂ）はいずれもＡＴＭセルのフォ
ーマットを示す図である。

【図３０】本実施形態の読み出し制御部の第９変形例を
示すブロック図である。

【図３１】第９変形例の読み出し制御部の動作を説明す
るための模式図である。

【図３２】本実施形態の読み出し制御部の第１０変形例
を示すブロック図である。

【図３３】第１０変形例の読み出し制御部の動作を説明
するための模式図である。

【図３４】本実施形態の読み出し制御部の第１１変形例
を示すブロック図である。

【図３５】第１１変形例の読み出し制御部の動作を説明
するための模式図である。

【図３６】共通バッファ方式を説明するためのブロック
図である。

【図３７】個別バッファ方式を説明するためのブロック
図である。

【符号の説明】

１，１６ 共通バッファ ２，１８ バッファ制御装置 ３，１９ 方路識別部 ４，２０ 記憶部 ５，２１ 制御部 １１ 加入者端末 １２ ＬＡＮ(Local Area Network) １３ 集線装置 １４ ＡＴＭ交換機 １５ 多重化部（ｍｕｘ） １７ 分離部（ｄｍｕｘ） ２０ａ 次ポインタチェーン格納メモリ（リンクメモ
リ） ２０ｂ 方路別情報メモリ ２０ｃ 空きアドレス情報メモリ ２０ｄ 閾値メモリ（閾値記憶部） ２０ｅ 総セル数閾値メモリ（総データ量閾値記憶部） ２０ｆ 方路別閾値メモリ（最低保証閾値記憶部） ２０ｇ アクティブ方路数閾値メモリ（アクティブ方路
数閾値記憶部） ２０ｈ 読み出し回数設定テーブル（第１読み出しデー
タ量設定部） ２０ｉ 読み出し開始位置メモリ ２０ｊ 付加読み出し回数設定テーブル（第２読み出し
データ量設定部） ２０ｋ スケジューリングテーブル ２０ｍ 共用グループテーブル ２０ｎ 方路別平均レートメモリ ２２ 読み出し制御部 ２３ 輻輳状態検出部 ２３ａ 総セル数閾値参照部 ２３ｂ 比較部（総データ量判定部） ２３ｄ 比較部（アクティブ方路数判定部） ２４ａ，２４ｂ，５９ 比較部 ２３ｃ アクティブ方路数カウンタ ２４ 共通／個別切り替え制御部 ２５ 方路情報更新部 ３１ａ 検索部 ３１ｂ，４０ｂ，５０ 読み出し部 ３２ フリップフロップ（ＦＦ）回路 ３３ １６入力ＯＲ回路 ３４，３６，３８ １６入力セレクタ（ＳＥＬ１〜ＳＥ
Ｌ３） ３５，３７ ４ビットカウンタ ３９ セットリセットフリップフロップ（ＳＲＦＦ）回
路 ４０ａ，４２，４５，４５′，５１ａ，５１ｃ，５２ｂ
読み出し回数計算部 ４１ シグナリング用セル検出部 ４３ 最低帯域保証設定部 ４６ 読み出し位置比較部 ４７ カウンタ ４８ 最大値比較部 ４９ 切り替え制御部 ５１ｂ 方路別タイマ ５２ａ 読み出し順制御部 ５３ 帯域割当制御部 ５４ａ グループ切り替え制御部 ５５，６１ タグ設定部 ５６ ヘッダ ５７ 先頭セル識別部 ５８ 方路別平均レート観測部 ６０ 優先割合計算部 ６２ パケット先頭識別部（先頭データ識別部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥田 將人 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 田中 淳 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 石原 智宏 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内

Claims (40)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の方路からの受信データを一時的に
   記憶する各方路に共通な共通バッファの記憶制御を行な
   うバッファ制御装置であって、 該受信データの方路を識別する方路識別部と、 少なくとも該受信データの該共通バッファ内の記憶位置
   についての情報を上記方路別に記憶する記憶部と、 該方路識別部での方路識別結果と該記憶部の上記記憶位
   置についての情報とに基づいて該受信データを仮想的に
   該共通バッファに方路別に記憶させるための制御を行な
   う制御部とをそなえたことを特徴とする、バッファ制御
   装置。
2. 【請求項２】 該記憶部が、 各方路別に、該受信データの該共通バッファ内でのアド
   レス情報を該受信データの記憶順にリンクして記憶する
   リンクメモリと、 該共通バッファへ最初に記憶された受信データのアドレ
   ス情報と最後に記憶された受信データのアドレス情報と
   受信データ量とをそれぞれ各方路別に記憶する方路別情
   報メモリと、 該共通バッファ内の空きアドレス情報を記憶する空きア
   ドレス情報メモリとをそなえ、 該制御部が、 該方路識別部での該方路識別結果と該空きアドレス情報
   メモリの該空きアドレス情報とに基づいて、該受信デー
   タを該共通バッファの所定の空きアドレスに記憶させる
   とともに、当該空きアドレスに基づいて、該リンクメモ
   リの上記リンク状態，該方路別情報メモリのアドレス情
   報，受信データ量，該空きアドレス情報メモリの空きア
   ドレス情報をそれぞれ更新するように構成されているこ
   とを特徴とする、請求項１記載のバッファ制御装置。
3. 【請求項３】 該共通バッファの輻輳状態についての閾
   値を記憶する閾値記憶部をそなえるとともに、 該制御部が、 該閾値記憶部の該閾値に基づいて該共通バッファの輻輳
   状態を検出する輻輳状態検出部と、 該輻輳状態検出部で該輻輳状態が検出されると、上記方
   路毎に該受信データの該共通バッファへの記憶処理を制
   限しうる記憶処理制限部とをそなえたことを特徴とす
   る、請求項２記載のバッファ制御装置。
4. 【請求項４】 該閾値記憶部が、 該共通バッファ内の総データ量についての総データ量閾
   値を記憶する総データ量閾値記憶部と、該共通バッファ
   内の上記の各方路について最低限保証すべきデータ量に
   ついての最低保証閾値を記憶する最低保証閾値記憶部と
   をそなえるとともに、 該輻輳状態検出部が、 該共通バッファ内の総データ量が該総データ量閾値を超
   えているか否かを判定する総データ量判定部をそなえ、 該総データ量判定部において該共通バッファ内の総デー
   タ量が該総データ量閾値を超えていると判定されると該
   輻輳状態を検出するように構成され、且つ、 該記憶処理制限部が、 該輻輳状態検出部にて該輻輳状態が検出されると該共通
   バッファ内で方路別のデータ量が該最低保証閾値を超え
   ている方路が存在するか否かを判定する方路別データ量
   判定部をそなえ、 該方路別データ量判定部において該最低保証閾値を超え
   ている方路が存在すると判定されると、その方路につい
   ては新たな受信データの該共通バッファへの記憶処理を
   制限するように構成されていることを特徴とする、請求
   項３記載のバッファ制御装置。
5. 【請求項５】 該閾値記憶部が、 データ受信中であるアクティブ状態の方路の数について
   のアクティブ方路数閾値を記憶するアクティブ方路数閾
   値記憶部と、該共通バッファ内で上記の各方路について
   最低限保証すべきデータ量についての最低保証閾値を記
   憶する最低保証閾値記憶部とをそなえるとともに、 該輻輳状態検出部が、 該アクティブ状態の方路数が該アクティブ方路数閾値を
   超えているか否かを判定するアクティブ方路数判定部を
   そなえ、 該アクティブ方路数判定部において該アクティブ状態の
   方路数が該アクティブ方路数閾値を超えていると判定さ
   れると該輻輳状態を検出するように構成され、且つ、 該記憶処理制限部が、 該輻輳状態検出部にて該輻輳状態が検出されると該共通
   バッファ内で方路別のデータ量が該最低保証閾値を超え
   ている方路が存在するか否かを判定する方路別データ量
   判定部をそなえ、 該方路別データ量判定部において該最低保証閾値を超え
   ている方路が存在すると判定されると、その方路につい
   ては新たな受信データの該共通バッファへの記憶処理を
   制限するように構成されていることを特徴とする、請求
   項３記載のバッファ制御装置。
6. 【請求項６】 該記憶処理制限部が、 該輻輳状態検出部において該輻輳状態が検出され或る方
   路について該共通バッファへの新たな受信データの記憶
   処理が制限されている場合でも、該共通バッファに既に
   記憶された該方路の受信データとともに１つのデータを
   形成する従属データについては該共通バッファへの記憶
   処理を許可するように構成されていることを特徴とす
   る、請求項４または請求項５に記載のバッファ制御装
   置。
7. 【請求項７】 該制御部が、 該記憶部の上記記憶位置についての情報に基づいて、該
   共通バッファに仮想的に方路別に記憶された該受信デー
   タを読み出すための読み出し制御部をそなえたことを特
   徴とする、請求項１記載のバッファ制御装置。
8. 【請求項８】 該読み出し制御部が、 該受信データを各方路毎に所定の周期で読み出すように
   構成されていることを特徴とする、請求項７記載のバッ
   ファ制御装置。
9. 【請求項９】 該読み出し制御部が、 該共通バッファから読み出すべき受信データの方路を検
   索する検索部をそなえ、 該検索部が、 上記読み出すべき受信データが存在しない方路について
   は検索をスキップするように構成されていることを特徴
   とする、請求項７記載のバッファ制御装置。
10. 【請求項１０】 該検索部が、 各方路を複数のグループに分割し、該共通バッファから
    読み出すべき受信データが存在するグループを検索する
    グループ検索部と、 該グループ検索部にて検索された該グループ内におい
    て、該共通バッファから読み出すべき受信データの方路
    を検索する方路検索部とをそなえて構成されていること
    を特徴とする、請求項９記載のバッファ制御装置。
11. 【請求項１１】 該記憶部が、 該共通バッファから読み出すべき第１読み出しデータ量
    を各方路毎に設定する第１読み出しデータ量設定部をそ
    なえるとともに、 該読み出し制御部が、 該第１読み出しデータ量設定部の各第１読み出しデータ
    量に基づいて該共通バッファから該受信データを各方路
    毎に読み出すように構成されていることを特徴とする、
    請求項７記載のバッファ制御装置。
12. 【請求項１２】 該読み出し制御部が、 該記憶部における該第１読み出しデータ量設定部の各第
    １読み出しデータ量に基づく読み出し制御を全方路につ
    いて行なった後は、該共通バッファから該受信データを
    各方路毎に一定のデータ量で周期的に読み出すように構
    成されていることを特徴とする、請求項１１記載のバッ
    ファ制御装置。
13. 【請求項１３】 該記憶部が、 該第１読み出しデータ量設定部の各第１読み出しデータ
    量との和がそれぞれ全方路で同一となるように、該共通
    バッファから読み出すべき第２読み出しデータ量を各方
    路毎に設定する第２読み出しデータ量設定部をそなえる
    とともに、 該読み出し制御部が、 該第１読み出しデータ量設定部の各第１読み出しデータ
    量に基づいて該共通バッファからの該受信データの読み
    出し制御を全方路について行なった後は、該第２読み出
    しデータ量設定部の各第２読み出しデータ量に基づいて
    該共通バッファから該受信データを各方路毎に読み出す
    ように構成されていることを特徴とする、請求項１１記
    載のバッファ制御装置。
14. 【請求項１４】 該読み出し制御部が、 該第１読み出しデータ量設定部の各第１設定データ量毎
    にデータ読み出しタイミングを所定の間隔で出力する方
    路別タイマをそなえ、 該方路別タイマのタイミングに従って、該第１読み出し
    データ量設定部の各第１読み出しデータ量分の該受信デ
    ータを該共通バッファから各方路毎に読み出すように構
    成されていることを特徴とする、請求項１１〜請求項１
    ３のいずれかに記載のバッファ制御装置。
15. 【請求項１５】 該記憶部が、 該第１読み出しデータ量設定部の各第１読み出しデータ
    量毎にデータ読み出し間隔を規定するスケジューリング
    テーブルをそなえるとともに、 該読み出し制御部が、 該スケジューリングテーブルに基づいて、該第１読み出
    しデータ量設定部の各第１読み出しデータ量分の該受信
    データを該共通バッファから各方路毎に読み出すように
    構成されていることを特徴とする、請求項１１〜請求項
    １３のいずれかに記載のバッファ制御装置。
16. 【請求項１６】 該第１読み出しデータ量設定部の該第
    １読み出しデータ量が外部から設定されうることを特徴
    とする、請求項１１〜請求項１５記載のバッファ制御装
    置。
17. 【請求項１７】 該読み出し制御部が、 各方路を複数のグループに分割し、各グループ毎に該共
    通バッファの該受信データを読み出し制御を行なうこと
    によって各グループに割り当てる帯域を制御する帯域割
    当制御部をそなえ、 該帯域割当制御部の制御により、各方路に割り当てる帯
    域を各グループ単位で設定しうるように構成されている
    ことを特徴とする、請求項７記載のバッファ制御装置。
18. 【請求項１８】 該記憶部が、 各方路を複数のグループに分割する方路分割情報を設定
    したグループテーブルをそなえるとともに、 該読み出し制御部が、 該グループテーブルの方路分割情報に基づいて、該共通
    バッファに対する該受信データの読み出し制御を所望の
    グループ毎に行なうように構成されていることを特徴と
    する、請求項７記載のバッファ制御装置。
19. 【請求項１９】 該読み出し制御部が、 該第１読み出しデータ量設定部の各第１読み出しデータ
    量に基づいて該共通バッファから読み出される受信デー
    タについては他の受信データよりも優先度を高くする優
    先権を付与するように構成されていることを特徴とす
    る、請求項１２または請求項１３に記載のバッファ制御
    装置。
20. 【請求項２０】 該読み出し制御部が、 上記の優先権を付与する受信データが、従属データをと
    もなう先頭データである場合には、該従属データにも該
    優先権を付与するように構成されていることを特徴とす
    る、請求項１９記載のバッファ制御装置。
21. 【請求項２１】 該読み出し制御部が、 各方路毎の受信データ量についての平均値を検出する受
    信データ量平均値検出部と、 該受信データ量平均値検出部で検出された該平均値と該
    第１読み出しデータ量設定部の対応する第１読み出しデ
    ータ量とを比較する比較部と、 該比較部において該平均値が該第１読み出しデータ量よ
    りも大きいと判定された場合に、該第１読み出しデータ
    量のうち他のデータよりも優先度を高くすべき優先デー
    タ量を計算する優先データ量計算部とをそなえ、 該優先データ量計算部での計算結果に基づいて、該共通
    バッファから読み出される受信データのうち上記の優先
    データ量に相当する分の受信データに優先権を付与する
    ように構成されていることを特徴とする、請求項１１記
    載のバッファ制御装置。
22. 【請求項２２】 該読み出し制御部が、 該優先権を付与する受信データが従属データをともなう
    先頭データであるか否かを識別する先頭データ識別部を
    そなえ、 該先頭データ識別部において該優先権を付与する受信デ
    ータが該先頭データであると識別された場合には、該従
    属データにも該優先権を付与するように構成されている
    ことを特徴とする、請求項２１記載のバッファ制御装
    置。
23. 【請求項２３】 複数の方路からの受信データを一時的
    に記憶する各方路に共通な共通バッファの記憶制御を行
    なうためのバッファ制御方法であって、 該受信データを仮想的に方路別に該共通バッファへ記憶
    させることを特徴とする、バッファ制御方法。
24. 【請求項２４】 該共通バッファが輻輳状態となると、
    上記方路毎に該受信データの該バッファへの記憶処理を
    制限することを特徴とする、請求項２３記載のバッファ
    制御方法。
25. 【請求項２５】 該共通バッファ内の総データ量が所定
    量を超え該共通バッファが輻輳状態となると、該共通バ
    ッファ内で最低限保証すべきデータ量を超えている方路
    については新たな受信データの該共通バッファへの記憶
    処理を制限することを特徴とする、請求項２４記載のバ
    ッファ制御方法。
26. 【請求項２６】 該共通バッファへデータが到着してい
    るアクティブ状態の方路の数が所定数を超え該共通バッ
    ファが該輻輳状態となると、該共通バッファ内で最低限
    保証すべきデータ量を超えている方路については新たな
    受信データの該共通バッファへの記憶処理を制限するこ
    とを特徴とする、請求項２４記載のバッファ制御方法。
27. 【請求項２７】 或る方路について該共通バッファへの
    新たな受信データの記憶処理が制限されている場合で
    も、該共通バッファに既に記憶された該方路の受信デー
    タとともに１つのデータを形成する従属データについて
    は該共通バッファへの記憶処理を許可することを特徴と
    する、請求項２５または請求項２６に記載のバッファ制
    御方法。
28. 【請求項２８】 該共通バッファに方路別に記憶された
    該受信データを各方路毎に所定の周期で読み出すことを
    特徴とする、請求項２３記載のバッファ制御方法。
29. 【請求項２９】 該共通バッファに方路別に記憶された
    該受信データを読み出すために該受信データの方路を検
    索する際、読み出すべき受信データが存在しない方路に
    ついては検索をスキップすることを特徴とする、請求項
    ２８記載のバッファ制御方法。
30. 【請求項３０】 該共通バッファから読み出すべき受信
    データの方路を検索する際、各方路を複数のグループに
    分割しておき、該受信データが存在する方路を含むグル
    ープを検索したのち、検索したグループ内において、該
    受信データの方路を検索することを特徴とする、請求項
    ２９記載のバッファ制御方法。
31. 【請求項３１】 該共通バッファに記憶された該受信デ
    ータを各方路毎に所定量分ずつ読み出すことを特徴とす
    る、請求項２３記載のバッファ制御方法。
32. 【請求項３２】 該共通バッファに記憶された該受信デ
    ータを各方路毎に所定量分ずつ読み出した後は、該共通
    バッファから該受信データを各方路毎に一定のデータ量
    で周期的に読み出すことを特徴とする、請求項３１記載
    のバッファ制御方法。
33. 【請求項３３】 該共通バッファに記憶された該受信デ
    ータを各方路毎に所定量分ずつ読み出した後は、各方路
    の総読み出しデータ量がそれぞれ全方路について同一と
    なるように、さらに該共通バッファから該受信データを
    所定量分ずつ読み出すことを特徴とする、請求項３１記
    載のバッファ制御方法。
34. 【請求項３４】 上記所定量分ずつ読み出される受信デ
    ータはそれぞれ所定の間隔で読み出されることを特徴と
    する、請求項３１〜請求項３３のいずれかに記載のバッ
    ファ制御方法。
35. 【請求項３５】 各方路を複数のグループに分割し、各
    グループ毎に該共通バッファの該受信データの読み出し
    制御を行なうことにより、各方路に割り当てる帯域を各
    グループ単位で設定しうることを特徴とする、請求項２
    ４記載のバッファ制御方法。
36. 【請求項３６】 各方路を複数のグループに分割する方
    路分割情報に基づいて、該共通バッファに対する該受信
    データの読み出し制御を所望のグループ毎に行なうこと
    を特徴とする、請求項２４記載のバッファ制御方法。
37. 【請求項３７】 上記所定量分ずつ読み出される受信デ
    ータについては他の受信データよりも優先度を高くする
    よう優先権を付与することを特徴とする、請求項３２ま
    たは請求項３３に記載のバッファ制御方法。
38. 【請求項３８】 上記の優先権を付与する受信データ
    が、従属データをともなう先頭データである場合には、
    該従属データにも該優先権を付与することを特徴とす
    る、請求項３７記載のバッファ制御方法。
39. 【請求項３９】 各方路毎の受信データ量についての平
    均値が上記の所定量分ずつ読み出される受信データ量よ
    りも大きい場合は、該受信データ量のうち他のデータよ
    りも優先度を高くすべき優先データ量を計算し、その計
    算結果に基づいて、該共通バッファから読み出される受
    信データに所定の割合で優先権を付与することを特徴と
    する、請求項３１記載のバッファ制御方法。
40. 【請求項４０】 該優先権を付与する受信データが従属
    データをともなう先頭データである場合には、該従属デ
    ータにも該優先権を付与することを特徴とする、請求項
    ３９記載のバッファ制御方法。