WO1997023975A1

WO1997023975A1 - Emetteur multiplex de microtrames

Info

Publication number: WO1997023975A1
Application number: PCT/JP1996/003764
Authority: WO
Inventors: Hiroki Morikawa; Yukichi Saito; Hiroshi Kawakami; Fumiaki Ishino; Akihisa Nakajima
Original assignee: Ntt Mobile Communications Network Inc.
Priority date: 1995-12-25
Filing date: 1996-12-24
Publication date: 1997-07-03
Also published as: EP0821506A4; EP0821506B1; KR19980702476A; DE69632908T2; KR100283979B1; CA2213673A1; CN1176720A; CN1095266C; EP0821506A1; CA2213673C; DE69632908D1; US6061354A

Description

明細書発明の名称マイクロフレーム多重送信装置技術分野本発明は、 ATM (非同期転送モード）伝送において、低速度な複数のマィクロフレーム構成をとるコネクションを、あらかじめ決められたフォ一マットに従って標準 ATMセルに多重に搭載するための装置構成に関する。なお、本明細書の記述は本件出願の優先権の基礎たる日本国特許出願第 7 一 3 3 7 54 7号（ 1 9 9 5年 1 2月 2 5日出願）の明細書の記載に基づくものであって、当該日本国特許出願の番号を参照することによって当該日本国特許出願の明細書の記載内容が本明細書の一部分を構成するものとする。背景技術従来は、各種提案されている標準 ATMセルよりも小さいものを含むマィクロフレームで構成される複数コネクシヨンを、標準 ATMセル上への多重に搭載することは、例えば、本発明の出願人が先に出願した特願平 7 一 26 6 03 9号「ショートセル多重 ATM伝送システム及び伝送方法」等がある。しかし、マイクロフレームから多重を行うときの多重送信装置において、多重を行うための具体的な回路構成及びその制御や高速処理を目的とした回路構成については、発明者はその存在をしらない。

本発明の目的は、標準 A T Mセルよりも小さいものを含むマイクロフレームで構成される複数コネクションの標準 A T Mセル上への多重に搭載するための多重送信装置の具体的な回路構成および高速処理を目的とした多重送信装置の構成を提供することである。

そして、多重すべきマイクロフレームの決定のためのバッファと、送出待ちバッファの 2つのバッファを、 1つの待ちバッファに吸収することにより、効率的な多重送信処理を行うことを目的としている。

また、多重処理待ち許容時間またはマイクロフレーム破棄率に関し、複数の品質をもつマイクロフレームコネクションに対して品質管理ができ、かつ、効率的な多重送信処理を行うことも、本発明の目的である。発明の開示上記課題を解決するため、請求項 1記載の発明は、標準 A T Mセルよりも小さいものを含むマイクロフレームで構成される複数コネクシヨンを標準 A T Mセル上に多重搭載して多重送信する装置において、各入力マイク口フレームを多重待ちバッファに格納し、あらかじめ決められた取り出し時間に達するか、または取り出し時間内に前記多重待ちバッファへのマイク口フレーム入力があらかじめ決められた個数分に達した場合は、多重待ちバッファ内のマイクロフレームを全て取り出し、あらかじめ決められた多重方式により標準 A T Mセル上に多重処理し、前記セルを送出待ちバッファに入力し、送出待ちバッファ内での滞留時間があらかじめ決定された破棄時間に達したセルは破棄する処理を行い、送出待ちバッファの入力順に順次出力回線に送出することを特徴とする。請求項 3、 4記載の発明は、請求項 1、 2記載の多重送信装置において、入力マイクロフレームを定められたサービス条件に従い、多重方式を異にする複数のバッファに振り分け、各々の前記バッファからサービス条件に従い、取り出し順を決定し、マイクロフレームを取り出し、サービス条件に従った多重処理を選択することを特徴とする。

請求項 5記載の発明は、標準 A T Mセルよりも小さいものを含むマイク口フレームで構成される複数コネクションを標準 A T Mセル上に多重搭載して多重送信する装置において、各入力マイクロフレームはバッファに格納し、あらかじめ設定した破棄時間以上バッファ内に滞留したものは順次破棄する処理を行い、前記バッファより、あらかじめ決められた多重数を上限として入力順に順次取り出し、あらかじめ決められた多重方式により標準 A T Mセル上に多重処理し、出力回線に順次送出することを特徴とする。

請求項 6記載の発明は、標準 A T Mセルよりも小さいものを含むマイク口フレームで構成される複数コネクションを標準 A T Mセル上に多重搭載して多重送信する装置において、各入力マイクロフレームはいったんバッファに格納し、バッファ内のマイク口フレームの本装置内滞留時間を監視する機能を有し、あらかじめ設定した破棄時間以上バッファ内に滞留したものは順次破棄する処理を行うとともに、多重処理部から通知される、次周期に送出セルに搭載可能なデータ長を標準としてマイクロフレームおよぴ付加デ一タの累積デー夕長が前記データ長以上となるか、あらかじめ決められた取り出し時間に達するまでバッファよりマイクロフレームを入力順に順次取り出し、あらかじめ決められた多重方式により標準 A T Mセル上に多重処理し、出力回線に順次送出することを特徴とする。

請求項 7記載の発明は、請求項 5又は 6記載の多重送信装置において、入力マイクロフレームに定められたサ一ビス条件に従い、マイクロフレームの破棄時間、または多重方式を異にする複数のバッファに振り分けることを特徴とする。請求項 8記載の発明は、請求項 3〜 5のいずれか記載の多重送信装置において、各々の前記バッファからサービス条件に従い、取り出し順を決定し、マイクロフレームを取り出し、サービス条件に従った多重処理を選択することを特徴とする。図面の簡単な説明図 1 A、図 I Bは、マイクロフレームを標準 A T Mセルに多重化することについての説明図である。

図 2は、本発明の実施形態 1である多重セルを送信する多重送信装置の構成例を示すプロック図である。

図 3は、多重送信装置内の取り出し回路の処理ロジックを示すフローチヤ — トである。

図 4は、受信した多重セルの受信分解装置の構成を示すプロック図である

図 5は、実施形態 2の多重送信装置の構成例を示すプロック図である。図 6は、実施形態 2の多重送信装置内の取り出し回路の処理ロジックを示すフロ一チヤ一トである。

図 7は、実施形態 3の多重送信装置の構成例を示すプロック図である。図 8は、実施形態 3の多重送信装置内の処理タイミング制御回路の処理スケジュールを説明する図である。

図 9は、実施形態 3の多重送信装置内の取り出し回路の処理を示したフ口一チヤ一トである。図 1 0は、ノッファ選択論理の一例を示すフ口一チヤ一トである。図 1 1は、実施形態 4の多重処理回路の処理ロジックを示したフローチヤ —トである。

図 1 2は、実施形態 4の多重送信装置の構成例を示すプロック図である。図 13は、実施形態 4の取り出し回路の処理ロジックを示したフローチヤ ― トである。

図 14は、実施形態 4の多重処理回路の処理ロジックを示したフローチヤートである。

図 1 5は、実施形態 5の ATMセル送信装置の構成例を示すブロック図である。

図 1 6は、実施形態 5の他の ATMセル送信装置の構成例を示すブロック図である。

図 1 7は、実施形態 5の他の ATMセル送信装置のタイミングを説明する図である。発明を実施するための形態図面を用いて、本発明の実施形態を説明する。

図 1を用いて、マイクロフレームを標準 A TMセルに多重化することについて、説明する。図 1 (A) は標準 ATMセルを示す。標準 ATMセルは、 5 3 b y t eの固定長で、 5 b y t eのヘッダ部と 4 8 b y t eのぺイロ一ド部（情報フィールド）からなる。図 1 (B) に示すように、本発明においては、この 4 8 b y t eのペイロード部に、標準 ATMセルより小さいものを含むマイクロフレームを多重している。このマイクロフレームは、可変長である場合もあるし、固定長である場合もある。また、マイクロフレームは、パターン（3 ) に示すように、 2つの標準 A T Mセルにまたがる場合も生じる。また、パターン（2 ) のように、標準 A T Mセルに満たない場合も生じる。この場合は、無効ビットを充填して送信する。なお、図 1 ( B ) には示していないが、マイクロフレームが標準 A T Mセルょり大きい場合がある。

(実施形態 1 )

図 2は本発明の実施形態 1である多重セルを送信する多重送信装置 2 0 1 の構成を示すブロック図である。図 3は多重送信装置 2 0 1 に用いる取り出し回路 2 0 6のロジックを示す。図 4は受信した多重セルの受信分離装置 4 0 1の構成例である。

以下、この図 2 , 図 3，図 4を用いて、本発明の実施形態 1を説明する。図 2において、多重送信装置 2 0 1 に入力されるデータコネクション 1 〜 nであるマイクロフレームは、コネクション毎に固定長であることもあるし、可変長であることもある。また、同一コネクション内でも固定長と可変長とが混合されていることもある。ただし、実施形態 1では、 1標準 A T Mセルに多重される最大マイク口フレーム多重数 kは、固定である場合を説明している。最大多重数 kはシステム環境およびサービス条件により決定される数である。

入力されるコネクションの速度に比べて、多重送信装置 2 0 1内の伝送速度は極めて高いものである。また、インタフェース回路 2 0 3は、入力コネクション間の競合制御機能を有している。このため、インタフェース回路 2 0 3 と振り分け回路 2 0 4、または多重待ちバッファ 2 0 5の間では、入力されたマイクロフレームは全て入力順を付けて処理できる。

さて、入力されたマイクロフレームは、インタフェース回路 2 0 3を介して、入力順に振り分け回路 2 0 4に入力される。振り分け回路 2 0 4は、入力される振り分け情報を用いて、入力されたマイクロフレームを振り分ける。本装置は基本的に交換装置（図示せず）などのコネクションのサービス種別を認識できる装置と共に使用されることを想定している。このため、一般的には交換機本体等から上記振り分け情報を通知されることとなる。

この振り分け情報は、コネクションまたはマイクロフレーム単位のサービス条件に従うものとなる。実施形態 1の構成では、サービス条件として、破棄許容時間、マイクロフレーム破棄率、または、多重方式例えば最大マイク口フレーム多重数 kを、多重処理回路 2 0 7、およびセル破棄監視回路 2 0 8毎に分離して設定することで、マイクロフレームまたはコネクション単位で振り分けることができる。または、交換機などであらかじめ S W により物理的に入力の振り分けを行ったうえで、本装置に入力することも考えられる。

また、一般的に、サービス条件はコネクション毎に決定される。そのため、上記振り分け情報はコネクション別に認識されればよい。そうでない場合は、マイクロフレーム自体が各々、あらかじめフォーマツト想定した振り分け情報となるサービス情報を持ち、振り分け回路 2 0 4はその情報に従って振り分ける機能を有しても良い。振り分け回路 2 0 4は、上記振り分け情報によりマイク口フレーム毎に多重待ちバッファ 2 0 5を選択し、振り分けて格納する。

さて、取り出し回路 2 0 6には、あらかじめ多重待合い時間 T 1 — 1 〜丁 1 ー111を、また、セル破棄監視回路 2 0 8毎にはセル破棄許容時間 T 2 — 1 〜 T 2— mを、システム固定のパラメータとして設定してある。 T 1 , T 2はシステム環境およびサービス条件に応じて決定される数値である。図 3のフローチャートは、取り出し回路 2 0 6における取り出し処理を示す。図 3において、各取り出し回路 2 0 6は、多重待ちバッファ 2 0 5 を常時監視している（ S 3 0 0 ) 。マイクロフレームが多重待ちバッファ 2 0 5に入力されると処理を開始し、タイマ一セット済みかを調べ（S 3 0 2 ) 、タイマ一がセットされていない場合は、タイマーをセットする ( S 3 0 4 ) 。タイマーがセットされている場合には、多重待ちバッファ 2 0 5に格納されているマイクロフレームの数が所定の数（k ) に等しいかを調べる（S 3 0 6 ) 。小さい場合は、また、監視状態（S 3 0 0 ) に民る。

このように、各取り出し回路 2 0 6は、バッファ空きの状態から、最初に入力したマイクロフレームの滞留時間が、 T 1 を越える前に、あらかじめ設定されたフレーム数が入力した時点で入力マイクロフレームを取り出し、多重処理回路 2 0 7へ引き渡す。もし、停滞時間が T 1 を越えた時点で、あらかじめ設定されたフレーム数のマイクロフレームが入力されていなくても、入力マイクロフレームを全て多重処理回路 2 0 7へ引き渡す。

多重処理回路 2 0 7は、引き渡されたマイクロフレームを所定のフォ一マツトに従って多重処理を行い、標準の A T M形式にした後、送信待ちバッファ 2 0 9へ格納する機能をもつ。

取り出し選択回路 2 1 0は、入力される取り出し情報のロジックに従つて、送信待ちバッファ 2 0 9 より多重処理済みの A T Mセルを取り出し、送信回路 2 1 1へ引き渡す機能をもつ。各セル廃棄監視回路 2 0 8は、送信待ちバッファ 2 0 9を常時監視し、 T 2を越えて滞留するセルを廃棄する

取り出し情報により指定される選択方法としてはいくつか考えられる。例えば、 1 . 送信待ちバッファ 2 0 9の 1番目から m番目まで 1 セルごとに順番に取り出す方法

2 . 送信待ちバッファ 2 0 9の順番を決め、各バッファが空きになるまでセル取り出しを続け、空きになったら次のバッファへ移る方法

3 . 送信待ちバッファ 2 0 9をランダムに選ぶ方法

4 . 各送信待ちバッファ 2 0 9からの取り出しセル数をカウントし、均等取り出しになるように選ぶ方法

5 . 前記方式で、取り出し比率に重みを付ける方法

6 . 前記方式の組み合せ

などが考えられる。取り出しセルがないときは空きセルを選んで、時間抜けを防ぐ。取り出し選択回路 2 1 0は、送出回路 2 1 1のセル送出タイミングに合わせてセル送出回路 2 1 1へセルを引き渡す。

送出回路 2 1 1は、出力方式に従ったタイミングで、第 2バッファ 2 0 9から取り出されたセルを出力する。

このようにして、標準 A T Mセルに多重化されて送られてきた信号は、受信側で元のマイク口フレームに分解される。その受信側の受信分離装置 4 0 1 の構成を図 4 に示す。

図 4において、受信分離装置 4 0 1は、受信したセルよりマイクロフレ —ムを取り出す装置である。受信した入力セルは、いったんバッファ 4 0 3に格納され、分離処理回路 4 0 4により送信側の多重処理に対応したマイク口フレームの分解処理を行う。マイクロフレームのコネクション識別情報はフレーム内に存在する。本装置内で物理的にコネクション分離を行う場合は、振り分け機能を持つ必要がある。振り分け情報は、送信側と同様に交換機本体等から通知されるか、または、あらかじめ規定されたフ才 —マットにより標準 A T Mセル内にサービス条件の識別情報を付加する。前者の場合、送受信交換機間では振り分けのための多重セルのサービス条件のネゴシエーション処理を、マイクロフレームのコネクション毎に認、識する機能が付加されている。

送信側では、回線効率と品質の維持のためにセル破棄を行っているため、受信側では間欠セルの補間を行う必要がある。それを行っているのが補間処理回路 4 0 6である。ただし、この機能は必ずしも分離装置 4 0 1内におく必要はない。

そして、出力コネクションごとに分離された出力がインタフェース 4 0 4を介して出力される。

(実施形態 2 )

実施形態 2を図 5、図 6を用いて説明する。

図 5は本発明の実施形態 2の多重送信装置 5 0 1の構成を示すプロック図である。図 6はバッファ選択論理の一例を示すフローチヤ一トである。

実施形態 1の多重送信装置 2 0 1 (図 2参照）では、バッファから取り出すマイクロフレームの目安が固定数 kであったの対して、この実施形態 2の多重送信装置 5 0 1では、多重処理装置 5 0 7から通知される次期セルへの搭載可能データ長を用いるところが異なる。このため、実施形態 2 の多重送信装置 5 0 1では、多重処理装置 5 0 7は、次の多重搭載される標準 A T Mセルに対して、多重処理できるデータ長 Xを通知できるようにしている。

図 5において、多重送信装置 5 0 1では、取り出し回路 5 0 6 と多重処理回路 5 0 7の動作が図 2に示した実施形態 1のものと異なる。他の回路の動作は、図 2の多重送信装置 2 0 1内の回路の動作と同様であるので説明を省略する。さて、この 2つの回路 5 0 6および 5 0 7の動作を説明する o

図 5の取り出し回路 5 0 6には、実施形態 1の図 2に示した回路と同様に、あらかじめ多重待ち許容時間 T 1— 1〜T 1— mを、また、セル監視回路 2 0 8には、セル破棄許容時間 T 2—；！〜 T 2— mをあらかじめ設定してある。 T l， Τ 2は、システム環境およびサービス条件に応じて決定される数値である。

図 6のフローチャートは、取り出し回路 5 0 6における取り出し処理を示す。このフローチャートは、図 3に示した取り出し回路 2 0 6 とほぼ同様である。しかし、多重待ちバッファ 5 0 5に格納されたマイクロフレームを検査するステップ（S 6 0 6 ) が異なっている。このステップにおいて、図 3のフ口—チャートのように固定したマイクロフレームの個数（k ) ではなく、多重処理回路 5 0 7から通知された搭載可能長（X ) を用いて、入力されたマイクロフレーム長の総和を検査している。

このようにして、各取りだし回路 5 0 6は、多重待ちバッファ 2 0 5を常時監視して、バッファの空き状態から最初に入力したマイクロフレームの滞留時間が T 1 を越える前に、 A T Mセルに搭載可能な長さ以上マイク口フレームを取り出して、多重処理回路 5 0 7へ引き渡す。滞留時間が T 1 を越えると、搭載可能な長さ以上のマイク口フレームが入力されていなくても、入力マイクロフレーム全てを多重処理回路 5 0 7に引き渡す。

多重処理回路 5 0 7は、引き渡されたマイクロフレームを所定のフォ― マツトに従って多重処理を行い、標準の A T M形式にした後、送信待ちバッファ 5 0 9へ格納する機能をもつ。それとともに、次の A T Mセルの搭載可能なマイクロフレームのデータの長さを計算して、取り出し回路に通知する機能も有している。これは、図 1 ( b ) に示した A T Mセルにマイク口フレームを多重化する際に、例えば、パターン（ 3 ) のように、次のセルに跨ってマイクロフレームが搭載された場合、次の A T Mセルに搭載可能なデータ長は当然少なくなる。このときは、その跨った部分を考慮して次の A T Mセルの搭載可能なデータ長を算出する。この場合の様に、次の A T Mセルに搭載可能なデータ長の計算を行って、取り出し回路 5 0 6にその値を通知する。

なお、取り出し回路 5 0 6が多重待ちバッファから取り出す場合のマイクロフレームのデータ長の総和（X ) を、あらかじめ決められた長さとすると、多重処理回路 5 0 7から通知する必要がない。

(実施形態 3 )

実施形態 3を図 7〜図 1 1 を用いて説明する。図 7は本発明の実施形態 3の多重送信装置 7 0 1の構成を示すプロック図である。図 8は処理タイミング制御回路 7 1 0の処理スケジュールを説明する図である。図 9は取り出し回路 7 0 6を示すフローチャートである。図 1 0はバッファ選択論理の一例を示すフローチヤ一トである。図 1 1は多重処理回路 7 0 7の処理ロジックを示すフローチャートである。

実施形態 3においては、一つのマイクロフレームが、複数の標準 A T M セル上にまたがって搭載されてもよいように決められた搭載方法を使う場合に対応した多重送信装置を示す。またがり搭載のない場合の搭載方法にも対応できる。このセルまたがりを許容するかどうかは自由である。

図 7は、多重送信装置 7 0 1 の構成を示している。 7 0 3はインタフエ

—ス回路でマイクロフレーム構成をとるデータコネクション 1〜！！を入力している。 7 0 4は振り分け回路で、各マイクロフレームのサービス条件毎に m個のバッファ 7 0 5に振り分けている。 7 0 6は取り出し回路で、 m個のバッファ 7 0 5より処理周期毎に多重処理用マイクロフレームを取り出している。 7 0 7は、多重処理回路で、取り出し回路 7 0 6によって取り出されたマイクロフレームをあらかじめ決められた方式、または指定された方式に従って標準セルに多重搭載を行う、 7 0 8は送出回路で、出力回線 7 0 9に前記処理セル又は空きセルを出力回線の基準に従って送出する。

入力データコネクション l 〜 nのマイクロフレームは、コネクション毎に固定長か可変長であり、またさらに、同一コネクション内も固定長か可変長が混じり合つていることもある。ただし、本実施形態では、 1標準 A TMセルに多重される最大マイク口フレーム数 kは固定である場合を示す。最大多重数 kは、システム環境およびサービス条件により決定される数であり、コネクションまたはマイクロフレーム毎にサービス条件として決定される数である。

また、一般的に、サービス条件はコネクション毎に決定される。このため、上記振り分け情報はコネクション別に認識されればよい。そうでない場合はマイク口フレームが各々、あらかじめフォーマツト規定した振り分け情報を持ち、振り分け回路 7 0 4はその情報に従って振り分ける機能を有しても良い。振り分け回路 7 0 4は、上記振り分け情報によりマイクロフレーム毎に格納バッファ 7 0 5を選んで格納する。

振り分け回路 7 0 4は、振り分け情報に従って、入力マイクロフレームを振り分ける機能を持つ。振り分け情報は、コネクションまたはマイクロフレーム単位のサービス条件に従うものとなる。本発明の構成では、サ一ビス条件として、破棄許容時間およびマイク口フレーム破棄率をバッファごとに分離して設定し、各サービス条件を満足する取り出し手順が取り出し回路 7 0 6 に通知されることで、マイクロフレームまたはコネクション単位で振り分けることができる。セル破棄監視回路 7 1 1は、各マイクロフレームのバッファ入力時間を管理している。管理方法は、各マイクロフレームに入力時間情報を付加するか、入力マイクロフレーム毎に対応したメモリに入力時間情報を記録する方法がある。セル破棄監視回路 7 1 1は、常時 m個のバッファ 7 0 5の入力マイクロフレームの入力時間とあらかじめシステム固定パラメ一夕値として決められた破棄時間 T 1— 1 〜 T 1—mとを比較してバッファ毎に破棄許容時間 T 1 — 1 〜 T 1 一 mを越えてバッファ内に滞留するものは破棄する。 T 1— 1 〜T 1—mはシステム環境およびサ一ビス条件に応じて決定される数値である。

入力コネクションの速度に比べて、多重送信装置内の伝送速度は極めて高い。そして、インタフェース回路 7 0 3は、入力コネクション間の競合制御を必要に応じて行うことができる。このため、インタフェース回路 7 0 3、振り分け回路 7 0 4、及びバッファ 7 0 5の間では、入力されたマイク口フレームは全て、入力順で処理することができる。

処理タイミング制御回路 7 1 0は、基本的に各回路の処理タイミングを与え、各回路間の競合を制御する。図 8は、処理タイミング制御回路 7 1 0が制御する各回路間の処理スケジュールを示している。セル出力は、 1 標準 A T Mセル毎のダイレクト送出となるカヽスクランブルフレーム化等による複数セルの—括送出処理になるかは自由である。図 8のセル送出タイミングはセルのダイレクト送出の場合で説明している。

さて、図 7に示してある取り出し回路 7 0 6、多重処理回路 7 0 7および送出回路 7 0 8における取り出し処理、多重処理、および送出処理は、順次に行うことも、同時並列的に行うこともできる。順次に行うことができる場合は、少なくても、多重化される対象のマイクロフレームの全ての取り出し処理が、 1 A T Mセルの出力が開始されてから終了するまでにの時間より小さいか等しい時間で処理できる場合である。取り出し処理、多重処理、および送出処理を同時並列的に行うことができる場合は、マイク口フレームの取り出し終了時間は、多重セル送出開始時刻より遅くすることが可能である。

以下の図 8および図 9を用いて行う説明で、パターン 1 とは、取り出し処理、多重処理、および送出処理を同時並列的に行う場合である。また、パターン 2 とは、順次に取り出し処理、多重処理、および送出処理を行う場合である。

取り出し回路 706は、ノッファ l〜mよりマイクロフレームを取り出して、多重処理回路 7 0 7へ被多重マイクロフレームを引き渡す機能を持つ。取り出し回路 706における各バッファ 7 0 5からの取り出し処理を、図 8のタイムチヤ一トおよび図 9のフローチヤ一トで説明する。図 8および図 9において、ノ、。ターン 1、ノ、。ターン 2と記載のある処理は、ノ、。ターン 1、パターン 2のみに対して処理される。

図 9のフローチャートにおいて、取り出し処理の基本は、取り出すバッファ i を選択し（S 9 03) 、多重数 kになるまで（S 9 09 ) 又はタイムアウトになるまで（S 9 1 3) 、マイクロフレーム収集処理を縦続することである。

パターン 1の場合は、マイクロフレームを 1つづつ取り出して多重処理回路 7 0 7に送る（S 9 1 1、 S 92 7) 。

パターン 2の場合、処理時間終了（S 9 1 3で Y E S ) までに一個のマイク口フレームも収集できなかったとき（S 9 1 5で NO) は、多重処理回路 7 0 7へ通知 1 (マイクロフレーム無し）を通知する（S 9 2 9 ) 。また、ノ、'ターン 2の場合は、タイムアウト又は k個のマイクロフレームになったとき、マイクロフレームがある場合、通知 2 (マイクロフレーム有り）と収集したマイクロフレームを全て引き渡す（S 9 1 7 ) 。

また、図 9のフローチャートにおいて、最終に取り出したマイクロフレ —ムがまたがりフレームであり、該マイクロフレームの滞留時間にまだがり後半部のフレームが送出されるまでの時間がバッファの許容遅延 t i より大きい場合には、その最終取り出しフレームを破棄することにより、遅延に対する品質を保つことができる（S 9 2 3， S 9 2 5 ) 。

図 9のバッファの選択論理（ S 9 03 ) は幾つか考えられる。例えば、

1. ノッファ 1から _mまで 1セル毎に順番に取り出す方法

2. バッファの順番を決め、各バッファ毎に空きになるまでセル取り出しを続け、空きになったら次のバッファへ移る方法

3. バッファをランダムに選ぶ方法

4. 各バッファからの取り出しセル数をカウントし、均等取り出しになるように選ぶ方法

5. 前記方式で取り出し比率に重みを付ける方法

6. 前記方式の組み合せ

などが考えられる。

単一バッファであるときは、図 9におけるバッファ iは固定である。図 1 0にバッファ選択論理の一例を挙げる。図 1 0に示した処理は、上記に示した方法 1のバッファ 1から mまで順番に取り出す方法の例である。

図 1 0において、決定処理開始時に、対象のバッファ iの初期値 1 として、バッファ選択論理を開始する。バッファ i内にマイクロフレームがある場合（S 1 0 03の Y E S) 、選択したバッファを変えずに次の処理へ進む。バッファ内にマイクロフレームがない場合（S 1 0 0 3の NO) 、次のバッファを選択して（S 1 0 0 5, S 1 00 7および S 1 0 0 9) 、次の処理へ進む。この様にして、あるバッファ内のマイクロフレームがなくなると、順次、次のバッファへ進むことができる。

フごとにサービスを分離することに加えて、取り出したマイク口フレームの格納されていたバッファごとに、多重方式を多重処理回路 7 0 7で動的に変更する方式も考えられる。この場合は、多重処理回路 7 0 7 に対して、受信側ノードとの間で標準 A T Mセルのコネクションを多重方式で分離するネゴシエーションを行い、多重処理時に多重方式によって、標準 A T Mのコネクションを分離するカあるいは、あらかじめ受信ノ一ドとの間で取り決めた、多重方式情報をセル内に付加した多重セルを作成する処理を付加する必要がある。

一つの多重方式に限定したときの多重処理回路 7 0 7での処理を、図 1 1のフローチャートに示す。この多重処理回路 7 0 7においても、図 1 1 のフローチャートにおけるパターン 1 'ターン 2 と記載のある処理は、その記載の処理パータンのみ行う。

取り出し回路 7 0 6からの通知によって処理は分岐される（S 1 1 0 3 ) 。パターン 1 において、通知 1が通知され（取り出しセルがない）、またがり送出ではないとき（S 1 1 1 3の N O ) 、空きセルを選んで送出時間抜けを防ぐ（S 1 1 1 5 ) 。そうでないときは、多重処理回路 7 0 7は、あらかじめ決められた多重方法に従って、標準セルへのマイクロフレームの多重を行う（S 1 1 0 7 S 1 1 2 1 ) 。

空きセルまたは多重セルは、送出回路 7 0 8のタイミングに従って、パターン 1の場合は送出可能部分ごとに（S 1 1 0 7 ) 、パターン 2の場合は多重処理済みの標準 A T Mセル毎に（S 1 1 1 7 S 1 1 1 1 ) 、送出回路 7 0 8に引き渡され送出処理される。 (実施形態 4 )

実施形態 4を図 1 2〜図 1 4に示されている。

図 1 2は、本発明の実施形態 4の多重送信装置 1 2 0 1の構成を示すブ口ック図である。図 1 3は取り出し回路 1 2 0 6の処理ロジックを示したフローチヤ一トである。図 1 4は多重処理回路 1 2 0 7の処理ロジックを示したフローチヤ一トである。以下、図 1 2〜図 1 4 を使って本発明の多重送信装置の実施形態 4の動作を説明する。

実施形態 3では、バッファから取り出すマイクロフレーム数の目安が、固定数 kであったのに対して、この実施形態 4では、多重処理回路 1 2 0 7から通知される次期セルへの搭載可能データ長 Xを用いるところが異なる。このため、実施形態 4では、多重処理回路 1 2 0 7から取り出し回路 1 2 0 6に、次に多重搭載処理される標準 A T Mセルに対して多重処理できるデータ長 Xを通知できるようにしている。

図 1 2に示した実施形態 4の多重送信装置 1 2 0 1は、取り出し回路 1 2 0 6と、多重処理回路 1 2 0 7の動作が実施形態 2の装置と異なる。他の回路の動作は、実施形態 3 と同様である。よって、この 2つの回路の処理動作を説明し、他の回路の動作の説明を省略する。

この図 1 2に示した多重送信装置 1 2 0 1においても、図 8で説明したノ、。ターン 1、ターン 2の処理がある。

図 1 2の取り出し回路 1 2 0 6は、実施形態 3 と同様に処理タイミングに従ってバッファ l〜mよりマイクロフレームを取り出して、多重処理回路へ被多重マイクロフレームを引き渡すものである。バッファから取り出すマイクロフレーム数の目安が、固定数 kであったのに対して、この実施形態 4では、多重処理回路 1 2 0 7から通知される次期セルへの搭載可能データ長 Xを用いている。多重処理回路 1 2 0 7は、あらかじめ決められた搭載方法に従って搭載処理を行う過程で、次期セルへのまたがり搭載または今タイミングで取り出したマイク口フレームの次タイミングにおけるセルへの搭載延期を判断し、次期セルへの搭載可能データ長を検出する機能を持っている。この搭載可能データ長の値 Xを、多重処理回路 1 2 0 7は取り出し回路 1 2 0 6 へ通知する。

図 1 3のフローチヤ一トを参照して、取り出し回路 1 2 0 6の動作をもつと詳しく説明する。この処理において、パターン 1、パターン 2 と記載している処理は、それぞれパターン 1、パターン 2のときにのみ処理を行う。

取り出し回路 1 2 0 6は、ノッファ 1 2 0 5を選択して（S 1 3 0 3 ) 、マイクロフレームを取り出す（S 1 3 0 7 ) 。この取り出すときのバッファの選択ロジックは、例えば図 1 0のフローチヤ一トで説明したものである。

取り出したマイクロフレームの積算データ長∑ L ( n ) と多重処理回路 1 0 0 0 7からのデータ長の値 Xとを比較する（S 1 3 0 9 ) 。取り出しは、積算データ長が X以上となるか、取り出し処理時間の終了（S 1 3 1 5 ) まで継続する。多重処理回路への通知 1， 2 ( S 1 3 2 7、 S 1 3 1 7 ) は実施形態 3 と同様の意味を持つ。

図 1 3のフローチャートの S 1 3 0 9で示すように、取り出し回路 1 2 0 6で、取り出したマイクロセルの積算データ長が Xを越えて、次セルへのまたがり搭載が決定した際に、最終取り出しマイクロフレームのバッファ i に滞留時間に実施形態 2 と同じように、次セル送出までの時間を加えたもので、バッファ i に対する破棄許容時間 t i と比較する（S 1 3 2 1 ) 。破棄許容時 t i を越えるなら、該最終取り出しマイクロフレームは破棄し ( S 1 3 2 1 ) 、取り出し処理を継続する。

ところで、本実施形態では、取り出し回路 1 2 0 6は、単純に積算データと xとの比較で分岐を進めたが、マイクロフレーム多重時に多重されるマイクロフレーム数に比例して付加されるデータ量も考慮して、積算データ量として処理することもできる。

多重処理回路 1 2 0 7での処理ロジックのフローチャートを図 1 4に示す。取り出し回路 1 2 0 6からの通知によって処理は分岐される（S 1 4 0 3 ) 。通知 1で取り出しセルがなく、かつ、またがり送出データの残りが無いとき（S 1 4 1 5の N O ) は、空きセルを選んで（S 1 4 1 7 ) 、送出時間抜けを防ぐ。そうでないときは、多重処理回路 1 2 0 7は、あらかじめ決められた多重方法に従って標準セルへのマイクロフレーム多重を行う（S 1 4 0 7 ) 。次期周期で搭載可能なデータ量と、またがり残りデ —タ量の比較から、次期セル搭載可能積算データ量 Xを検出し、取り出し回路 1 2 0 6に通知する（S 1 4 1 1 ) 。パターン 2の場合は、これとともに、空きセルまたは多重セルは、送出回路 1 0 0 8のタイミングに従つて送出回路 1 2 0 8に引き渡され（S 1 4 1 3 ) 、送出処理される。

パターン 1の場合は、送出可能部分を随時送出回路 1 2 0 8に引き渡す ( S 1 4 0 7 ) o

さて、実施形態 3および 4は、実施形態 1および 2のように、多重送信装置におけるバッファとして、多重待ちバッファおよび送信待ちバッファの 2つではなく、 1つのバッファのみを用いている。そのため、多重送信装置における遅延が少なく、異なるサービス品質のマイクロフレームを同一の A T Mセルに多重することを可能にしている。

(実施形態 5 )

実施形態 5を図 1 5〜図 1 7に示す。図 1 5、図 1 6は、本発明の実施形態 5の A T Mセル送信装置の構成を示すブロック図である。図 1 7は、図 1 6に示した A TMセル送信装置 1 6 0 1 に対応した処理のタイミングを説明するタイムチャートである。

図 1 5に示される ATMセル送信装置 1 5 0 1は、図 1〜図 6に示した本発明の実施形態 1又は 2の多重送信装置 1 5 0 3からのマイクロフレームを多重化した ATMセルと、 ATMセル送信装置 1 5 0 1の振り分け回路 1 5 0 5に入力する標準 ATMセルとを同時に制御して、出力回線上に送出している。

さて、インタ一フェース 1 5 0 5を介して入力した ATMセルは、振り分け回路 1 5 0 7で、コネクションのサ一ビス種別ごとに振り分けられて、送信待ちバッファ 1 5 0 9に格納される。

また、多重送信装置 1 5 0 3は、上記図 1〜図 6で説明した構成を有している。従って、インタフェース 1 5 2 1 に入力されるマイクロフレームは、振り分け回路 1 5 2 3、多重待ちバッファ 1 5 2 5、多重処理回路 1 5 2 8等で、多重化され、 ATMセルとして送信待ちバッファ 1 5 2 9に格納される。

これらの振り分けは、コネクションまたは ATMセル単位のサービス条件に従っている。そして、一般的に、サービス条件は、コネクションごとに決定されているので、上記振り分け回路は、コネクション別に振り分けている。そうではない場合には、 A TMセルやマイクロフレームごとに、振り分け情報を有しており、振り分け回路は、その情報を用いて ATMセルゃマイクロフレームを振り分けてバッファに格納する。

この送信バッファ 1 5 0 9および 1 5 2 9の読み出しは、取り出し選択回路 1 5 1 1 により、一元的に管理されている。そして、ノッファ 1 5 0 9および 1 5 2 9に格納されている ATMセルは、適切な取り出し順序で取り出し選択回路 1 5 1 1 により選択されて、順次送信回路 1 5 1 3から 96/03764

22 出力回線に出力される。

各取り出し選択回路 1 5 1 1は、外部からの選択情報により、一定の口ジックに従って、送信待ちバッファ 1 5 0 9から ATMセルを取り出し、送信回路 1 5 1 3に引き渡している。この ATMセルを選択する口ジックとしては、いくつかが考えられる。例えば、

1. バッファ 1から n + mまで 1セル毎に順番に取り出す方法

2. ノッファの順番を決め、各バッファ毎に空きになるまでセル取り出しを続け、空きになったら次のバッファへ移る方法

3. バッファをランダムに選ぶ方法

5. 前記方式で取り出し比率に重みを付ける方法

6. 前記方式の組み合せ

などが考えられる。取り出すセルがない場合には、空きセルを選択して送出することにより、時間抜けを防ぐ。この取り出し選択回路 1 5 1 1は、送信回路 1 5 1 3のセル送信タイミングに合わせてセルを送出している。

図 1 6に示される ATMセル送信装置 1 60 1は、図 7〜図 1 4に示した本発明の実施形態 3又は 4の多重送信装置 1 6 03からのマイクロフレ —ムを多重化した ATMセルと、 ATMセル送信装置 1 6 0 1の振り分け回路 1 6 0 5に入力する標準 ATMセルとを同時に制御して、出力回線上に送出している。

図 1 6に示す ATMセル送信装置 1 6 0 1において、図 1 5に示されている ATMセル送信装置 1 5 0 1 と異なっているのは、取り出し選択回路 1 6 1 1の制御対象となっている多重送信装置 1 6 03のバッフアカ^ 多重待ちバッファであることである。上記で説明したように、実施形態 3および 4の多重送信装置は、送信待ちバッファを用いていない。そのため、取り出し選択回路 1 6 1 1は、 A T Mセルを格納している送信待ちバッファ 1 6 0 9 と、マイクロフレームを格納している多重待ちバッファ 1 6 2 7 とのレベルの異なるバッファを制御している。

取り出し選択回路 1 6 1 1 と多重処理回路 1 6 2 7 とのタイミングの関係を図 1 7を用いて説明する。図 1 7において、取り出し選択回路のタイミングは、 1 A T Mセルを送信回路から送信できる回線速度により、 A T Mセルの処理単位時間が決定される。それが図 1 7における 1 A T Mセル出力時間で 5 3 X 8 /出力回線速度（b i t /秒）である。さて、多重処理回路 1 6 0 3は、図 8で説明したように、 1 A T Mセル出力時間より少ない時間となるように、バッファの取り出し処理および多重化処理を行つている（パターン 2 ) 。そのため、多重処理を行う対象のバッファの選択および送信待ちバッファを同じ時間で処理するように制御すると、双方のバッファの選択制御を同様に扱える。それを示したのが図 1 7である。

バッファの選択のロジックは、例えば、上記の説明した 1 〜 5の方法で行うことができる。

なお、上記の実施形態 1 〜 5で説明した処理には、色々な変形、修正が考えられる。これらの上記特許請求の範囲の範囲内の修正、変形は、全て本発明の範囲である。

以上説明したように、本発明は、各種提案されている標準 A T Mセルよりも小さいものを含むマイクロフレームで構成される複数コネクシヨンの標準 A T Mセル上への多重搭載を行うための具体的装置構成である。

この多重送信装置は、複数種の待ち許容時間及びマイクロフレーム破棄率を持つマイクロフレーム毎に品質維持をしながら、効率的な多重送信処理を行うことができ、また、多重送信装置の処理は多重すべきマイクロフレームの選択と多重処理および送出待ちの 2つの待ち遅延を一つの待ちバッファ遅延に吸収する方式により、できるだけ遅延の少ない処理、及び異なるサービス品質のマイクロフレームを 1つの A T Mセルに多重すること力 s できる。

また、標準 A T Mセルとマイクロフレームを搭載した A T Mセルを同一に取り扱い、サービス品質ごとにバッファに振り分けることにより、品質維持へのよりきめ細かい送出制御を行ったうえで、回線の使用効率を向上することができる。

Claims

請求の範囲

1. 標準 ATMセルよりも小さいものを含むマイクロフレームで構成される複数コネクションを標準 ATMセル上に多重搭載して多重送信する装置において、

入力されるマイクロフレームを振り分ける振り分け部と、

振り分けられた各入力マイク口フレームを格納する多重待ちバッファと、あらかじめ決められた取り出し時間に達するか、または取り出し時間内に前記多重待ちバッファへのマイクロフレームの数があらかじめ決められた数に達した場合は、多重待ちバッファ内のマイクロフレームを全て取り出す取り出し部と、

あらかじめ決められた多重方式により標準 ATMセル上に多重処理する多重処理部と、

前記 ATMセルを格納する送出待ちバッファと、

送出待ちバッファ内での滞留時間があらかじめ決定された破棄時間に達したセルは破棄する処理を行うセル破棄監視部と、

送出待ちバッファから ATMセルを取り出す取り出し部と、

取り出された ATMセルを出力回線に送出する送出部と

を有することを特徴とする多重送信装置。

2. 標準 ATMセルよりも小さいものを含むマイクロフレームで構成される複数コネクションを標準 ATMセル上に多重搭載して多重送信する装置において、

入力されるマイクロフレームを振り分ける振り分け部と、

振り分けられた各入力マイク口フレームを格納する多重待ちバッファと、あらかじめ決められた取り出し時間に達するか、または取り出し時間内に前記多重待ちバッファへのマイクロフレームの長さの総和が多重化部からのデ一タ長に達した場合は、多重待ちバッファ内のマイクロフレームを全て取り出す取り出し部と、

あらかじめ決められた多重方式により標準 A T Mセル上に多重処理するとともに、前記取り出し部に次の A T Mセルに搭載可能なデータ長を通知する多重処理部と、

前記 A T Mセルを格納する送出待ちバッファと、

送出待ちバッファから A T Mセルを取り出す取り出し部と、

取り出された A T Mセルを出力回線に送出する送出部と

を有することを特徴とする多重送信装置。

3 . 請求項 1 または 2記載の多重送信装置において、

前記振り分け部は、前記入力マイクロフレームを定められたサービス条件に従い、多重方式を異にする複数のバッファに振り分ける。

ことを特徴とする多重送信装置。

4 . 請求項 3記載の多重送信装置において、

前記多重処理部は、各々の前記バッファからサービス条件に従い、取り出し順を決定し、マイクロフレームを取り出し、サービス条件に従った多重処理を選択する

ことを特徴とする多重送信装置。

5 . 標準 A T Mセルよりも小さいものを含むマイクロフレームで構成される複数コネクションを標準 A T Mセル上に多重搭載して多重送信する装置において、

入力されるマイクロフレームを振り分ける振り分け部と、

各入力マイクロフレームを格納する多重待ちバッファと、

各入力マイクロフレームをバッファに格納し、

バッファ内のマイクロフレームの本装置内滞留時間を監視し、あらかじめ設定した破棄時間以上バッファ内に滞留したものは順次破棄する処理を行う破棄監視部と、

あらかじめ定められた多重数を上限としてバッファ内のマイクロフレームを入力順に順次取り出す取り出し部と、

あらかじめ決められた多重方式により標準 A T Mセル上に多重処理する多重処理部と、

多重化された A T Mセルを出力回線に順次送出する送出部と

を有することを特徴とする多重送信装置。

6 . 標準 A T Mセルよりも小さいものを含むマイクロフレームで構成される複数コネクションを標準 A T Mセル上に多重搭載して多重送信する装置において、

入力されるマイクロフレームを振り分ける振り分け部と、

各入力マイクロフレームを格納する多重待ちバッファと、

各入力マイクロフレームバッファに格納し、

バッファ内のマイクロフレームの本装置内滞留時間を監視し、あらかじめ設定した破棄時間以上バッファ内に滞留したものは順次破棄する処理を行う破棄監視部と、多重処理部から通知される、次周期に送出セルに搭載可能なデータ長を基準としてマイクロフレームおよび付加データの累積データ長が前記デ一夕長以上になるカヽあらかじめ決められた取り出し時間に達するまでバッファよりマイクロフレームを入力順に順次取り出す取り出し部と、

あらかじめ決められた多重方式により標準 A T Mセル上に多重処理するとともに、次周期に送出セルに搭載可能なデータ長を前記取り出し部に通知する多重処理部と、

多重化された A T Mセルを出力回線に順次送出する送出部と

を有することを特徵とする多重送信装置。

7 . 請求項 5又は 6記載の多重送信装置において、

入力マイクロフレームに定められたサービス条件に従い、マイクロフレ —ムの破棄時間、または多重方式を異にする複数のバッファに振り分けることを特徴とする多重送信装置。

8 . 請求項 7記載の多重送信装置において、

各々の前記バッファからサービス条件に従い、取り出し順を決定し、マイク口フレームを取り出し、サービス条件に従った多重処理を選択することを特徴とする多重送信装置。

9 . 請求項 1 または 2の記載の多重送信装置において、

前記取り出し部は、多重化された A TMセルを格納する前記送信待ちバッファとともに、多重化されていない A T Mセルを格納している送信待ちバッファの取り出し制御も行うこと

を特徴とする多重送信装置。

1 0. 請求項 5または 6の記載の多重送信装置において、前記取り出し部は、多重化するマイクロフレームを格納する前記バッファとともに、多重化されていない ATMセルを格納している送信待ちバッファの取り出し制御も行うこと

を特徴とする多重送信装置。