专利名称：发送缓冲存储器管理方法及异步传递模式通信装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及进行ATM(Asynchronous Transfer Mode)(异步传递模式)通信时的发送缓冲存贮器管理方法及采用该管理方法以ATM进行通信的ATM通信装置。
背景技术：
图16是例如硅开关公司(Tran Switch Corporation)ATM信元化LSI器件的SARA芯片组技术手册中揭示的、以往发送缓冲存贮器管理方法的概略构成框图。图中，1是对发送数据进行信元化然后加以发送的LSI，2是存贮LSI1发送ATM信元时参照的各种控制信息的控制存贮器，3是存贮发送数据的缓冲存贮器。
下面对上述构成的动作加以说明。
若对某一连接(与通信对方的连接所建立的通信线路)产生数据发送要求，则向缓冲存贮器(也称为发送缓冲器)3传输发送数据，在控制存贮器2中准备向缓冲存贮器3传输发送数据的存贮地址、传输的连接的通信业务类别和通信业务参数等，使LSI1发送启动。结果，LSI1利用控制存贮器2中准备的存贮地址写入缓冲存贮器3中的发送数据，按照控制存贮器2中准备的各种参数进行ATM信元化后，开始ATM发送。一旦缓冲存贮器3中的发送数据ATM信元化，且ATM的发送完成，则存贮缓冲存贮器3中发送数据的区域释放。若在该发送完成前，产生对其它连接的数据发送要求，则向缓冲存贮器3上的空闲区域传输该发送数据，通过针对该发送数据的上述一系列步骤，使LSI1启动发送。LSI1对两个连接的发送数据进行ATM信元化，并复接各连接的ATM信元后，进行ATM发送。
由于以往的发送缓冲存贮器管理方法如上所述构成，在例如对1个连接产生大量发送要求时，该发送要求相应的发送数据占满了ATM终端上的缓冲存贮器3，这时，即使产生对其它连接的发送要求，也将成为在缓冲存贮器3上不存在存贮该发送要求相应的发送数据的空闲区域的状态。由此，存在不管在作为ATM网络的频带是否空闲，都不能对其它连接进行发送这样的课题。
而且，即使相对于1个连接的发送数据没有全部占用缓冲存贮器3，当产生来自数据发送请求部的对其它连接的数据发送请求时，也存在往往缓冲存贮器3中没有该发送请求所涉及的数据量所需的空余存贮区域而不能发送这样的课题。
发明内容
本发明为解决上述课题，其目的在于得到一种防止为了对1个连接的发送请求而占满缓冲存贮器，避免不能对其它连接发送的状态，从而实现缓冲存贮器有效使用的发送缓冲存贮器的管理方法及ATM通信装置。
又，本发明的目的还在于得到一种避免不能发送超过缓冲存贮器容量的发送数据这种状态，以实现有效使用缓冲存贮器的发送缓冲存贮器管理方法及ATM通信装置。
进而，本发明的目的在于得到一种进行通信质量满足连接的缓冲存贮器管理，从而实现有效使用缓冲存贮器的发送缓冲存贮器管理方法及ATM通信装置。
又，本发明的目的在于得到一种各连接自动组群，进行保证通信质量满足连接的缓冲存贮器管理，从而实现缓冲存贮器有效使用的发送缓冲存贮器管理方法及ATM通信装置。
又，本发明的目的在于得到一种利用在同一群的连接中设定的优先级，能对优先级高的连接有效进行发送的发送缓冲存贮器管理方法及ATM通信装置。
又，本发明的目的在于得到一种能使对由多个发送数据所构成高层次应用层消息发送废弃比例小的发送缓冲存贮器管理方法及ATM通信装置。
又，本发明的目的在于得到一种能确实保证对优先级低的连接的数据发送的发送缓冲存贮器管理方法及ATM通信装置。
本发明所涉及的由ATM网络连接进行数据收发的ATM终端的发送缓冲存贮器的管理方法，包括下述过程根据数据发送要求，分割暂存发送数据的所述发送缓冲存贮器区域的分割过程；根据与所述ATM网络上的其它ATM终端间设定的逻辑连接所涉及的信息，对使用所述连接的发送请求源分配在所述分割过程中分割的所述发送缓冲存贮器的分割区域的区域与连接对应过程；判定对所述发送数据的发送请求，所述区域与连接对应过程中分配的所述发送缓冲存贮器的分割区域是否空闲的区域空闲状态判定过程；若所述区域空闲状态判定过程中判定为空闲，为了向ATM网络上的其它ATM终端发送所述发送数据，对所述分配的发送缓冲存贮器的分割区域传送该发送数据，若在所述区域空闲状态判定过程中判定为无空闲，则进行废弃所述数据发送请求控制的发送数据控制过程。
又，本发明涉及的发送缓冲存贮器的管理方法，还包括在发送数据的发送请求源与ATM网络上的其它ATM终端间，取得该发送请求源在发送时使用的连接总数的连接总数取得过程；在分割过程中，根据所述连接总数取得过程中取得的连接总数，分割发送缓冲存贮器区域；在区域与连接对应过程中，向每个所述发送数据的发送请求源分配所述分割过程中分割的各区域。
又，本发明涉及的ATM通信装置包括工作于ATM终端，在与ATM网络上的其它终端间设定逻辑连接，并通过该连接发送数据的多个数据发送请求部；管理暂存来自所述数据发送请求部的发送数据的发送缓冲存贮器；把所述发送数据分割成固定长的信元，并以信元为单位进行发送的数据发送部；管理数据发送时使用的连接的连接管理部；分割所述发送缓冲存贮器，根据在与所述ATM网络上的其它ATM终端间设定的逻辑连接所涉及的信息，向来自所述数据发送请求部的发送请求分配已分割的发送缓冲存贮器，并因所述数据发送部的数据发送结束而释放所述发送缓冲存贮器的缓冲存贮器管理部。
图1是采用本发明实施例1的发送缓冲存贮器管理方法的ATM通信装置的构成框图。
图2是表示图1的ATM通信装置的缓冲存贮器管理部的动作的流程图。
图3是采用本发明实施例2的发送缓冲存贮器管理方法的ATM通信装置的构成框图。
图4是表示图3的ATM通信装置的缓冲存贮器管理部的动作的流程图。
图5是采用本发明第3实施例的发送缓冲存贮器管理方法的ATM通信装置的构成框图。
图6是表示图5的ATM通信装置的缓冲存贮器管理部动作的流程图。
图7是图5的ATM通信装置的群管理表的构成说明图。
图8是表示本发明第4实施例的发送缓冲存贮器管理方法动作的流程图。
图9是图8的发送缓冲存贮器管理方法的群管理表的构成说明图。
图10是表示本发明第5实施例的发送缓冲存贮器管理方法动作的流程图。
图11是图10的发送缓冲存贮器管理方法的群管理表的构成说明图。
图12是表示本发明第6实施例的发送缓冲存贮器管理方法动作的流程图。
图13是表示本发明第6实施例的发送缓冲存贮器管理方法动作的流程图。
图14是表示本发明第7实施例的发送缓冲存贮器管理方法动作的流程图。
图15是表示本发明第7实施例的发送缓冲存贮器管理方法动作的流程图。
图16是采用现有技术的发送缓冲存贮器管理方法的ATM通信装置的构成框图。
具体实施例方式
下文，说明本发明的实施例。
下面对其动作进行说明。
图2是表示缓冲存贮器管理部105管理缓冲存贮器106时其一个动作例子的流程图。各数据发送请求部103-1-103-n发送时所用连接的通信业务等级、通信业务参数等的信息由连接管理部104管理。缓冲存贮器管理部105最初从连接管理部104得到总连接数n(步骤ST1)。然后，用总连接数n把缓冲存贮器106均匀地分割成缓冲存贮区域106-1-106-n(步骤ST2)，并一一对应地对数据发送请求部103-1-103-n分配该已分割的缓冲存贮区域106-1-106-n。
由数据发送请求部103-i(i＝1-n)判断是否有数据发送请求(步骤ST5)，若无数据发送请求则等待该请求到来。若在步骤ST5有数据发送请求，则检查一一对应地对提出该发送请求的数据发送请求部103-i分配的缓冲存贮区域106-i(i＝1-n)的空闲状况(步骤ST6)。若检查结果，对来自该数据发送请求部103-i的数据发送请求无空闲区域，则废弃该数据发送请求(步骤ST9)，再次等待请求到来。反之，若检查结果有空闲区域，则向对所述数据发送请求部103-i分配的缓冲存贮器106的缓冲存贮区域106-i传送来自该数据发送请求部103-i的发送数据(步骤ST7)，使数据发送部107发送启动(步骤ST8)。
数据发送部107，根据由连接管理部104设定的通信业务等级、通信业务参数，在写入缓冲存贮器106上的上述缓冲存贮区域106-i的发送数据后，进行ATM信元化并发送到ATM网上。缓冲存贮器管理部105若检出并判定发送结束(步骤ST3)，则释放存贮来自上述数据发送请求部103-i的发送数据的缓冲存贮器106的缓冲存贮区域106-i(步骤ST4)。
这样，用设定的连接总数n均分ATM终端上的缓冲存贮器106，预先分配给各数据发送请求部103-1-103-n，因而即使某个数据发送请求部103-i产生大量发送请求时，该发送请求的发送数据也不会独占缓冲存贮器106，所以可以接收来自其它数据发送请求部的发送请求。
下面对其动作进行说明。
图4是表示缓冲存贮器管理部105管理缓冲存贮器106时一个动作例子的流程图，仅对与上述实施例1的缓冲存贮器管理方法的动作的不同部分作说明而省略相同动作的说明。缓冲存贮器管理部105以连接总数均分缓冲存贮器106，并一一对应地对数据发送请求部103-1-103-n分配已分割的缓冲存贮区域106-1-106-n以后，向各数据发送请求部103-1-103-n通知已分配的缓冲存贮器106的缓冲存贮区域106-1-106-n的容量(步骤ST11)。
这时，各数据发送请求部103-1-103-n在开始实际数据发送前，已知道分配的缓冲存贮区域106-1-106-n的容量，因而能把一次发送请求的发送数据量抑制至小于所述缓冲存贮区域106-1-106-n的容量，从而可避免因请求发送超过分配的缓冲存贮区域106-1-106-n容量的数据量而引起的不必要的发送数据废弃。
下面对本实施例的动作作说明。
图6是缓冲存贮器管理部111管理缓冲存贮器106动作的一个例子的流程图，仅说明与实施例1的图2所示的动作不同的部分，而省略相同动作的说明。向各数据发送请求部103-1-103-n数据发送时所用各连接的设定参数追加群标识(ID)，缓冲存贮器管理部111从连接管理部104得到在各数据发送请求部103-1-103-n中附加哪个群ID(步骤ST21)，产生图7所示的群管理表TBL1(步骤ST22)。由于用群ID相同的连接为同一群，不同群ID的连接为不同群的方式管理，所以在图7的群管理表TBL1所示的例子中，连接2和3被当作同属群ID2的群，连接1和2被认为是不同的群。缓冲存贮器管理部111由该群管理表TBL1算出总群数m(步骤ST23)，用总群数m均匀分割缓冲存贮器106(步骤ST24)，对各群分配该分割的缓冲存贮区域106-1-106-m。
缓冲存贮器管理部111判定是否有来自数据发送请求部103-i的数据发送请求(步骤ST5)，若有数据发送请求，则由群管理表TBL1得到发出该数据发送请求的数据发送请求部103-i所属的群IDj(j＝1-m)(步骤ST25)。检查对该群IDj一一对应地分配的缓冲存贮区域160-j的空闲状况(步骤ST26)。若对于群IDj的上述缓冲存贮区域106-j没有空闲，则该发送请求废弃(步骤ST9)。反之，若缓冲存贮区域有空闲，则向缓冲存贮器106的所述缓冲存贮区域106-i传送来自上述数据发送请求部103-i的发送数据(步骤ST7)，使数据发送部107启动发送(步骤ST8)。
这样，各连接附加群ID，对附加同一群ID的连接分配同一缓冲存贮区使之共用，因而有相互受影响的可能性，对附加不同群ID的连接分别分配不同的缓冲存贮区，因而相互无影响。与ATM网络的网络频带预约方案相同，对需要象CBR业务(Constant Bit Rate Service)(固定比特率业务)和VBR业务(Variable Bit Rate Service)(可变比特率业务)那样预先进行网络频带分配以保证质量的连接，可在1个连接中设定1个群ID，进行ATM终端上的缓冲存贮器预约。且，象ABR业务(Available Bit Rate Service)(可用比特率业务)那样仅设定PCR(Peak Ceel Rate)(峰值信元速率)、若ATM网络空闲则以PCR发送，若拥挤则以小于PCR的速率发送的品质良好的连接，多个连接设定1个群ID，共用ATM终端上的缓冲存贮器，则与网络同样，缓冲存贮器可在空闲时使用。
这样，通过连接设定时附加的CBR、VBR、ABR等的通信业务类别信息，对CBR、VBR业务设定的连接，向1个连接自动设定1个群ID；对ABR业务设定的连接，自动集中设定1个群ID，自动进行各连接的组群，由此，可不意识到组群而有效地使用ATM终端上的缓冲存贮器。
缓冲存贮器管理部111对来自数据发送请求部103-3的数据发送请求，由群管理表TBL3得到数据发送请求部103-3所属的群IDK(步骤ST25)。然后，检查一一对应地对群IDK分配的缓冲存贮器106-k的空闲状况(步骤ST26)，若对群IDK的缓冲存贮器106-k有空闲区域，则向缓冲存贮器106-k传送来自数据发送请求部103-3的发送数据(步骤ST7)，使数据发送部107发送启动(步骤ST8)。
然后，对设定与数据发送请求部103-3相同优先级的数据发送请求部103-5的数据发送请求，由群管理表TBL3得到与数据发送请求部103-3相同的群IDK(步骤ST25)，检查一一对应地对群IDK分配的缓冲存贮器106-k的空闲状况(步骤ST26)。若对群IDK有空闲区域，则向缓冲存贮器106-k传送来自数据发送请求部103-5的发送数据(步骤ST7)，使数据发送部107发送启动(步骤ST8)。反之，若在步骤ST26判定对群IDK没有空闲区域，则由群管理表TBL3检查目前发送处理中的数据发送请求部103-3的优先级及当前发送请求的数据发送请求部103-5的优先级(步骤ST41)，若优先级等级相同，则废弃目前的数据发送请求(步骤ST9)。
对设定比数据发送请求部103-3高的优先级的数据发送请求部103-6的数据发送请求，由群管理表TBL3检查目前发送处理中的数据发送请求部103-3的优先级及本次发送请求的数据发送请求部103-6的优先级(步骤ST41)，数据发送请求部103-6的优先级高，因而不废弃来自数据发送请求部103-6的数据发送请求，直接向缓冲存贮器106-k传送发送数据(步骤ST7)。
这样，对同一群内的连接分别设定优先级，当分配给该群的缓冲存贮器，由该群内设定低优先级的连接所对应的发送数据占用时，若数据发送请求部有同一群内设定高优先级的连接所对应的数据发送请求，则用高优先级的连接所对应的发送数据改写已由低优先级的连接所对应的发送数据占用的缓冲存贮器，由此能直接进行发送。
检查结果，数据发送请求部103-3与103-5先前均未改写时，用目前请求发送的、设定高优先级的数据发送请求部103-6的发送数据，对存贮在缓冲存贮器106-k的、来自任一方的数据发送请求部的发送数据(例如来自数据发送请求部103-3的发送数据)进行改写(步骤ST53、步骤ST7)，使数据发送部107发送启动(步骤ST8)。
反之，步骤ST51中判定数据发送请求部103-5先前已改写时，用来自目前要求发送的、设定高优先级的数据发送请求部103-6的发送数据改写存贮在缓冲存贮器106-k中的、来自数据发送请求部103-5的发送数据(步骤ST52、TS7)，使数据发送部107发送启动(步骤ST8)。
例如，在层次较高的应用层进行消息发送时，若把一个消息分割成多个发送数据进行发送，在构成一个消息的多个发送数据中即使有一个废弃，则该消息即废弃。废弃的发送数据若涉及多个连接，则多个连接的多个消息被废弃的可能性变大。为此，改写先前曾改写的、设定低优先级的连接，优先处理优先级设定虽低但没改写过的连接的发送要求。于是，即使改写的发送数据数量相同，也使之成为防止改写的发送数据涉及多个连接，从而处于有效利用没改写过的设定低优先级的连接的发送要求的状态，不废弃该连接的发送数据。
结果，数据发送请求部103-3与103-5以前均未改写过时，与废弃的发送数据涉及数据发送请求部103-3及103-5的连接的情况相比，由多个发送数据构成的层次较高的应用层中处理的消息废弃的是上述两个请求部中某一方的发送数据，因而该消息废弃的比例可减少。
实施例7图14和15是采用本发明第7实施例的缓冲存贮器管理方法的ATM通信装置，其缓冲存贮器管理部111管理缓冲存贮器106时一个动作例子的流程图。仅对本实施例与实施例6的图12及13所示的动作的不相同部分作说明，省略相同动作的说明。
当缓冲存贮器管理部111，在步骤ST52或ST53，由对同一群ID中较高优先级连接的来自数据发送请求部的发送数据，改写存贮在缓冲存贮器106-k中的、来自发送请求部的发送数据时，通知缓冲存贮器106-k所存改写发送数据的数据发送请求部，改写发送数据中尚未发送的数据量(步骤ST61)。因而，该数据发送请求部可得知已改写但尚未发送的数据量，下次可由因改写动作而中断的发送数据进行发送。
实施例1至实施例7的说明中的ST2、ST24是分割过程。而ST11是区域、连接的对应过程。ST5、ST6或ST26是区域空闲状态判定过程。ST7-ST9是发送数据控制过程。ST1或ST23是连接总数取得过程。
综上所述，根据本发明，数据发送请求涉及的发送数据暂存的缓冲存贮器的区域由分割过程分割；根据与ATM网络上的其它ATM终端间设定的逻辑连接有关的信息，在区域与连接对应过程，进行使用上述连接的发送请求源所对应的分割过程已分割的区域的分配；在区域空闲状态判定过程判定对发送数据的发送请求，由上述区域与连接对应过程分配的上述区域是否空闲；根据上述区域空闲状态判定过程的判定结果，若区域空闲状态判定过程判定为空闲，则对上述区域传送数据，以便在发送数据控制过程中，向ATM网络上的其它ATM终端发送发送请求所涉及的发送数据；若区域空闲状态判定过程判定为没有空闲，则在上述发送数据控制过程中，废弃发送请求，等待再次出现发送请求。由于本发明的上述构成，不会为了对1个连接请求发送而占用缓冲存贮器，避免了不能对其它连接发送的情况，因而具有能有效地使用缓冲存贮器的效果。
又，根据本发明，在连接总数取得过程中，取得与ATM网络上的其它ATM终端间发送数据的发送请求源发送时使用的连接总数；根据上述连接总数取得过程中取得的连接总数，在分割过程中分割数据发送请求涉及的发送数据暂存的缓冲存贮器的区域；在区域与连接对应过程中，对每个发送数据的发送请求源分配上述分割过程中分割的各区域。由于上述构成，发送请求涉及的发送数据，限于在区域与连接对应过程中对使用该连接的发送请求发出的发送请求源分配的区域内传送，因此不会为了对1个连接请求发送而占用缓冲存贮器，从而避免不能对其它连接发送的情况，具有能有效使用缓冲存贮器的效果。
又，根据本发明，分割缓冲存贮器，对数据发送请求部来的发送请求分配上述分割的缓冲存贮器，并根据与ATM网络上的其它ATM终端间设定的逻辑连接有关的信息，缓冲存贮器管理部对来自数据发送请求部的发送请求分配已分割的缓冲存贮区域。由于上述构成，不会为了对1个连接请求发送而占用缓冲存贮器，从而避免了不能对其它连接发送的情况，具有通过上述分配的缓冲存贮器区域，能有效使用缓冲存贮器的效果。
权利要求
1.一种由ATM网络连接进行数据收发的ATM终端的发送缓冲存贮器的管理方法，其特征在于包括下述过程对与ATM网络上的其它ATM终端间该数据发送时使用的连接进行群化的群化过程；相应于该群数，分割所述发送缓冲存贮器区域的分割过程；对所述群分别分配所述缓冲存贮器的分割区域的区域与连接对应过程；对来自发送请求源的数据的发送请求，向所述分配的分割区域传送数据，同时，在数据发送完成时，释放所述传送数据的分割区域的缓冲存贮器控制过程。
2.如权利要求1所述的发送缓冲存贮器的管理方法，其特征在于，还包括把分配的发送缓冲存贮器的分割区域的大小通知发送请求源的区域通知过程。
3.如权利要求1所述的发送缓冲存贮器的管理方法，其特征在于，所述群化过程，根据赋予发送请求源发送时使用的连接的群ID进行连接群化。
4.如权利要求1所述的发送缓冲存贮器的管理方法，其特征在于，所述群化过程，根据赋予发送请求源发送时使用的连接的业务类别进行连接群化。
5.如权利要求1所述的发送缓冲存贮器的管理方法，其特征在于，还包括赋予同一群内发送数据时的优先级的优先级赋予过程；在该群对应的分割区域无空闲时，把优先级高的数据改写至优先级低的数据上的改写过程。
6.如权利要求5所述的发送缓冲存贮器的管理方法，其特征在于，还包括判定相对于发送请求源目前处理中的数据是否至少一部分已改写的改写履列判定过程；改写过程对来自有改写履列的发送请求源的数据优先改写。
7.如权利要求6所述的发送缓冲存贮器的管理方法，其特征在于，还包括对于改写而未发送的数据，通知发送请求源的未发送数据通知过程。
8.一种ATM通信装置，其特征在于包括工作于ATM终端，在与ATM网络上的其它终端间设定逻辑连接，并通过该连接发送数据的多个数据发送请求单元；暂存来自所述数据发送请求单元的数据的发送缓冲存贮器；管理所述连接的连接管理单元；根据来自所述数据发送请求单元的发送请求和所述连接管理单元的信息，管理所述缓冲存贮器的缓冲存贮器管理单元；所述缓冲存贮器管理单元包括对所述连接管理单元管理的连接进行群化的群化单元；相应于该群数，分割所述发送缓冲存贮器区域的分割单元；对所述群分别分配所述缓冲存贮器的分割区域的区域与连接对应单元；对来自数据发送请求单元的发送请求，向所述分配的分割区域传送数据，同时，在数据发送完成时，释放所述传送数据的分割区域的发送数据控制单元。
9.如权利要求8所述的ATM通信装置，其特征在于，还包括把分配的发送缓冲存贮器的分割区域的大小通知数据发送请求单元的区域通知单元。
10.如权利要求8所述的ATM通信装置，其特征在于，所述群化单元，根据赋予发送请求单元发送时使用的连接的群ID进行连接群化。
11.如权利要求8所述的ATM通信装置，其特征在于，所述群化单元，根据赋予发送请求单元发送时使用的连接的业务类别进行连接群化。
12.如权利要求8所述的ATM通信装置，其特征在于，还包括；赋予同一群内发送数据时的优先级的优先级赋予单元；在该群对应的分割区域无空闲时，把优先级高的数据改写至优先级低的数据上的改写单元。
13.如权利要求12所述的ATM通信装置，其特征在于，还包括判定相对于发送请求单元目前处理中的数据是否至少一部分已改写的改写履列判定单元；改写单元对来自有改写履列的发送请求单元的数据优先改写。
14.如权利要求12或13所述的ATM通信装置，其特征在于，还包括对于改写而未发送的数据，通知发送请求单元的未发送数据通知单元。
全文摘要
本发明揭示一种发送缓冲存贮器的管理方法及ATM通信装置,用于解决当对一个连接产生大量发送请求时,不能对其它连接发送的课题。该管理方法包括下列步骤:分割暂存发送数据的缓冲存贮区域;根据与其它ATM终端间设定的逻辑连接所涉及的信息,对使用所述连接的发送请求源分配已分割的各区域;判定对发送数据的发送请求,所述分配的区域是否空闲;根据该判定结果,控制所述发送请求涉及的发送数据向所述区域的传送。
文档编号H04L12/42GK1388681SQ0212281
公开日2003年1月1日 申请日期2002年6月6日 优先权日1997年1月10日
发明者
谷昭彦 申请人:三菱电机株式会社