JP2000092120A - ノード装置及び複数のノード装置を有する通信ネットワーク及びそれらの制御方法 - Google Patents

ノード装置及び複数のノード装置を有する通信ネットワーク及びそれらの制御方法

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JP2000092120A
JP2000092120A JP25513898A JP25513898A JP2000092120A JP 2000092120 A JP2000092120 A JP 2000092120A JP 25513898 A JP25513898 A JP 25513898A JP 25513898 A JP25513898 A JP 25513898A JP 2000092120 A JP2000092120 A JP 2000092120A
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Kazuhiko Hojo
和彦 北條
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通信チャネルを変更させながら通信を行なう
通信装置は、パケットが送信されたときのトラヒック特
性と、受信されるときのトラヒック特性に違いが生じる
場合がある。 【解決手段】 送信されたパケットのトラヒック特性を
設定し、設定されたトラヒック特性に基いたトラヒック
特性で宛先端末にパケットを送信する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はノード装置及び複数
のノード装置を有する通信ネットワークシステム、及
び、それらの制御方法の関する。
【0002】
【従来の技術】近年、情報量の増大に伴い、端末装置を
接続するネットワークの高速大容量化の対応すべく、ノ
ード装置を多重伝送路で接続したネットワークが検討さ
れている。
【0003】このようなネットワークには、ノード装置
において通信チャネルを変更させながらパケットを送信
するものもある。
【0004】そのようなネットワークの一例を以下に示
す。
【0005】図14はネットワークにおけるノード装置
の構成図であり、ノード装置にサブ伝送路を介して端末
1451〜1458を接続している例を示している。
【0006】符号1401〜1408は、分離挿入部で
あり、並列多重伝送路から入力されるパケットのアドレ
スを検出し、サブ伝送路を介して端末へ伝送させるパケ
ットとバッファへ入力させるパケットに分離すると共
に、端末から伝送されてくるパケットを、並列多重伝送
路から入力されるパケット流に挿入する機能を有してい
る。
【0007】符号1411〜1418は、バッファであ
り、分離挿入部から出力されるパケットをスイッチ11
41の出力端に対応した記憶領域に一時記憶する機能を
有している。
【0008】符号1421〜1428、1431〜14
38はノード間を接続するための並列多重伝送路であ
り、複数の伝送路(通信チャネル)が多重されている。
例えば空間的に分離された複数の光ファイバ伝送路であ
ったり、あるいは1本の光ファイバ上に波長分割されて
多重化された波長多重伝送路であったりする。
【0009】符号1441はスイッチであり、スイッチ
制御部1442に制御されて、入力端IN1〜IN8に
入力したパケットを任意の出力端OUT1〜OUT8へ
接続するものである。スイッチ1441は、並列多重伝
送路に複数の光ファイバ伝送路を用いるときには、空間
スイッチ等を用いて交換を行う。また、波長多重伝送路
を用いる場合には、図とは若干構成が異なるが、複数の
可変波長レーザダイオードと合波器からなる送信部を波
長多重伝送路へ接続し、波長多重伝送路の受信部で分波
器により各波長を分離することでノード間でスイッチを
構成し、可変波長レーザダイオードの送信波長を波長λ
1〜λ8の任意の波長に設定することで交換を行う。
【0010】符号1442はスイッチ制御部であり、例
えば図15の制御パターンに従ってスイッチを制御す
る。
【0011】符号1443はバッファ制御部であり、各
バッファに接続されたスイッチの入力端が所望の出力端
に接続されたときに、バッファから記憶されているパケ
ットを読み出す様に制御するものである。
【0012】図15はスイッチ1441の入出力の接続
関係を示す制御パターンであり、制御アドレスA1〜A
8によりスイッチの入出力接続関係が変更される。入力
端IN1〜IN8はバッファ1411〜1418に対応
しており、出力端OUT1〜OUT8(または送信波長
λ1〜λ8)は各バッファの記憶領域1〜記憶領域8に
夫々対応している。
【0013】図16を用いてこのネットワークの通信原
理について説明する。尚、図16では説明を簡単にする
ために、4本の伝送路から成る並列多重伝送路に、4つ
の端末が接続されたノード装置が接続されている例を示
す。
【0014】このネットワークは複数のリングA,B,
C,Dを有し、各リング間は交換スイッチ1605〜1
608によって相互に接続されている。
【0015】各端末は並列伝送路A,B,C,Dの中の
1つのリング伝送路に接続されており、他のリングに接
続された端末と通信を行う場合は、少なくとも1回、任
意の交換スイッチで他のリングに交換されることで通信
が行われる。交換が行われる位置は特定されないが、宛
先ノードの1つ手前のノードで宛先の端末が接続されて
いる伝送路へ乗り換えて、他のノードでは任意の伝送路
へ乗り換えるようにすると通信制御が容易になる。
【0016】このネットワークはノード装置を簡略化す
るため、交換スイッチ1605〜1608は入力信号と
は無関係に入出力の接続関係を特定の巡回パターンにし
たがって一定周期に変更し、バッファ1609〜161
2で入力信号を一時蓄積して、交換スイッチの入出力接
続関係が所望の関係になったときにバッファからパケッ
トを読み出すようにして交換が行われる。
【0017】例えば、端末1622から端末1632へ
通信する場合は、端末1622から出力されたパケット
はノード1601のバッファ1609に蓄積され、スイ
ッチ1605の入力端IN2が例えば出力端OUT2に
接続されたときにバッファから読み出されて伝送路Bに
出力され、ノード1602のバッファ1610へ入力し
てスイッチ1606のIN2とOUT4が接続されたと
きにバッファから読み出されることにより、伝送路Dへ
出力された端末1632へパケットが送られる。
【0018】このように、それぞれのノード装置で任意
のリング伝送路に乗り換えることにより通信が行われ
る。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなネットワ
ークでは、ある端末が送信した複数のパケットが宛先の
端末に到着した時点で、送信端末が送信したパケットの
順番と、到着したパケットの順番が異なる場合がある。
【0020】以下に、このような場合について、図1
4,15,17,18,19を用いて説明する。
【0021】以下の説明においては並列多重伝送路は空
間的に分離された複数の光ファイバ伝送路、スイッチは
空間スイッチとして説明するが、波長多重伝送路を用い
る場合も上記原理に基づいており、ほぼ同様の動作が行
われる。仮に、端末1913から端末1932へ通信す
る場合の動作例について説明する。
【0022】端末1913からの送信データは固定長の
パケット1、パケット2、パケット3、パケット4に分
割され、各パケットのヘッダに宛先アドレスが記載され
て出力される。出力されたパケット1、2、3、4はサ
ブ伝送路を通ってノード装置1901へ入力し、分離送
入部1403で並列多重伝送路からのパケット流の隙間
に挿入され、バッファ1413へ送られる。バッファ1
413は、入力したパケットの宛先アドレスがあらかじ
め記憶している隣接下流ノード装置のアドレスと一致し
ないので、任意の記憶領域にそのパケットを記憶させ
る。ここでは仮にパケット1が記憶領域1に、パケット
2が記憶領域2に、パケット3が記憶領域3に、パケッ
ト4が記憶領域4に記憶されるとする。
【0023】次に、バッファ制御部1443はスイッチ
1441の入力端IN3が出力端OUT1に接続される
までパケット1の読み出しを待機させ、出力端OUT1
に接続された時にパケット1を読み出す。同様にパケッ
ト2、3、4が読み出される。スイッチ制御部1142
は、図15に示すテーブルのように制御アドレスをA
1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8と順次
供給してスイッチ1441の接続関係を変更させ、かつ
制御アドレスを例えば1パケット長周期に供給すること
で、8パケット周期で同じパターンを繰り返すように制
御している。その情報をバッファ制御部1443へ通知
することでバッファからの読み出しタイミングが制御さ
れる。
【0024】ここではスイッチ1441の入力端IN3
が出力端OUT1に接続されたときにバッファ1413
の記憶領域1からパケット1が読み出されることによ
り、そのパケット1はスイッチ1441の出力端OUT
1を通って伝送路1431へ出力される。以下同様に、
スイッチ1441の入力端IN3が出力端OUT2に接
続されたときにバッファ1413の記憶領域2からパケ
ット2が読み出され、スイッチ1441の入力端IN3
が出力端OUT3に接続されたときにバッファ1413
の記憶領域3からパケット3が読み出され、スイッチ1
441の入力端IN3が出力端OUT4に接続されたと
きにバッファ1413の記憶領域4からパケット4が読
み出され、それぞれのパケットは、伝送路1432、伝
送路1433、伝送路1434へ出力される。
【0025】この状態を示したのが、図17である。な
お、図15、図17のタイミング関係については、次の
通りである。T1時間帯においては、スイッチ制御部1
442が図15に示すテーブルの制御アドレスA7をス
イッチ1441に出力し、T2時間帯においては制御ア
ドレスA8、T3時間帯においては制御アドレスA1、
T4時間帯においては制御アドレスA2がスイッチ14
41に出力される。
【0026】そして、伝送路1421を通過したパケッ
ト1、伝送路1422を通過したパケット2、伝送路1
423を通過したパケット3、伝送路1424を通過し
たパケット4は、ノード装置1902に入力し、それぞ
れ分離挿入部1401、分離挿入部1402、分離挿入
部1403、分離挿入部1404を通過し、T2時間帯
にパケット1がバッファ1411、T3時間帯にパケッ
ト2がバッファ1412、T4時間帯にパケット3がバ
ッファ1413、T5時間帯にパケット4がバッファ1
414へ入力する(図18参照)。
【0027】図18は、パケット1、2、3、4がどの
時間帯にどの入力チャンネルに入力したか、及び各時間
帯における入力チャンネルと出力チャンネルとの接続関
係を示している。なお、入力チャンネルと出力チャンネ
ルとの接続関係は、前述したとおりスイッチ1441の
入力端INと出力端OUTの接続を変更する事により行
われる。例えば、入力チャンネル1と出力チャンネル5
は、スイッチ1441のIN1とOUT5を接続するこ
とにより接続される。
【0028】次に、ノード装置1902のバッファ14
11、バッファ1412、バッファ1413、バッファ
1414はヘッダを検出すると宛先アドレスが隣接下流
ノード装置のアドレスと一致しているので、宛先アドレ
スの端末が接続される伝送路に対応する記憶領域を指定
する。ここでは宛先の端末が伝送路1432に接続され
ているので、パケット1、2、3、4は、それぞれバッ
ファ1411、バッファ1412、バッファ1413、
バッファ1414の記憶領域2に記憶させる。
【0029】次にノード装置1902におけるパケット
1、2、3、4の各バッファからの読み出しについて説
明する。なお、ノード装置1901とノード装置190
2において、スイッチ制御部1442の制御アドレスが
出力されるタイミング関係については次の通りであると
仮定する。T1時間帯にノード装置1901のスイッチ
制御部1442が制御アドレスA7を出力している時に
は、ノード装置1902のスイッチ制御部1442は制
御アドレスA6を出力する。すなわち、ノード装置19
02においてある制御アドレスが出力されるタイミング
は、ノード装置1901においてその制御アドレスが出
力されてからT時間遅れて出力されることとなる。
【0030】また、図18から分かるように、入力チャ
ンネル1、入力チャンネル2、入力チャンネル3、入力
チャンネル4が出力チャンネル2に接続されるタイミン
グは、それぞれT5時間帯、T4時間帯、T11時間
帯、T10時間帯となる。よって、パケット1はT5時
間帯に、パケット2はT4時間帯に、パケット3はT1
1時間帯に、パケット4はT10時間帯に出力チャンネ
ル2から出力され、伝送路1432を通過する。
【0031】すなわち、パケット1、2、3、4は、パ
ケット2、1、4、3の順にノード装置1903へ出力
される。伝送路1432を通ってノード装置1903の
分離送入部1402に入力したパケット2、1、4、3
は、宛先アドレスが分離挿入部1402に接続された端
末宛なので、伝送路から分離されて端末方向へ出力され
る。分離挿入部1402から端末方向へ出力されたパケ
ットは、サブ伝送路を通って端末632へ送られ受信さ
れる。
【0032】以上のように、送信端末から出力された複
数のパケットは、送信順序と異なる順番で宛先端末にパ
ケットが到達することがあった。
【0033】そのため、ノード装置において受信された
パケットの順を変更して宛先端末にパケットを送信する
ことが考えられる。
【0034】しかしながら、パケットの順を変えてから
宛先端末に送信するためには、複数のパケットを受信し
てから送信端末が送信した順にパケットを並べ変えなけ
ればならない。
【0035】つまり、送信端末から連続で出力された複
数のパケットが、宛先端末へ連続に到達しない場合があ
り、送信された時のパケットのトラヒック特性と受信端
末に到達するパケットのトラヒック特性に違いが生ずる
可能性がある。
【0036】また、現在、次世代のネットワークシステ
ムとしてATM(非同期転送モード)ネットワークシス
テムの開発が進められている。このATMネットワーク
システムの規格の1つであるQoS(:quality
of Service)は、ATMフォーラム及びI
TUにより進められており、ATMネットワークシステ
ムは、CDV(:cell delay variat
ion),CLR(:cell loss rat
e),CTD(:cell transmission
delay),CER(:cell error r
ate)といったQoSをユーザに対し保証している。
よって、このQoSを保証しないネットワークシステム
は、ATMネットワークに接続し、ATMネットワーク
システムで保証されている通信サービスを提供すること
ができない。
【0037】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述したよう
な通信チャネルを変更させながら通信を行なう通信装置
を収容するネットワークにおいて、パケットが送信され
たときのトラヒック特性に基いたトラヒック特性で宛先
端末に受信されるようにすることを目的とする。
【0038】また、上述したような、通信チャネルを変
更させながら通信を行なう通信装置を収容するネットワ
ークにおいて、パケットが送信されたときのトラヒック
特性と、宛先端末に受信されるときのトラヒック特性を
同じにすることを目的とする。
【0039】また、上述したような通信チャネルを変更
させながら通信を行なう通信装置を、ATMのQoSを保証で
きるようにすることを目的とする。
【0040】特に、QoSのCDVを保証できるようにするこ
とを目的とする。
【0041】上記目的を達成するために本発明は、端末
装置を接続することが可能な複数のノード装置を有し、
複数の通信チャネルを用いて通信を行なう際に、パケッ
トが通信される通信チャネルを変更しながら通信する通
信ネットワークに接続可能なノード装置において、複数
の通信チャネルを接続するためのチャネル接続手段と、
他のノード装置に接続される第1の端末装置から送信さ
れた複数のパケットを前記チャネル接続手段を介して受
信する受信手段と、前記第1の端末装置から送信される
複数のパケットのトラヒック特性を設定する設定手段
と、前記受信手段により受信された複数のパケットを記
憶する記憶手段と、前記設定手段により設定されたトラ
ヒック特性に基いて、前記記憶手段に記憶された複数の
パケットを前記ノード装置に接続された第2の端末装置
に送信する第1の送信手段を有することを特徴とするノ
ード装置を提供する。
【0042】また、端末装置を接続することが可能な複
数のノード装置を有し、複数の通信チャネルを用いて通
信を行なう際に、パケットが通信される通信チャネルを
変更しながら通信する通信ネットワークにおいて、前記
複数のノード装置の少なくとも1つは、 複数の通信チ
ャネルを接続するためのチャネル接続手段と、他のノー
ド装置に接続される第1の端末装置から送信された複数
のパケットを前記チャネル接続手段を介して受信する受
信手段と、前記第1の端末装置から送信される複数のパ
ケットのトラヒック特性を設定する設定手段と、前記受
信手段により受信された複数のパケットを記憶する記憶
手段と、前記設定手段により設定されたトラヒック特性
に基いて、前記記憶手段に記憶された複数のパケットを
前記ノード装置に接続された第2の端末装置に送信する
第1の送信手段を有することを特徴とする通信ネットワ
ークを提供する。
【0043】また、端末装置を接続することが可能な複
数のノード装置を有し、複数の通信チャネルを用いて通
信を行なう際に、パケットが通信される通信チャネルを
変更しながら通信する通信ネットワークに接続可能なノ
ード装置の制御方法において、他のノード装置に接続さ
れる第1の端末装置から送信された複数のパケットを複
数の通信チャネルを介して受信させる受信工程と、前記
第1の端末装置から送信される複数のパケットのトラヒ
ック特性を設定する設定工程と、前記受信工程において
受信された複数のパケットを記憶手段に記憶させる記憶
工程と、前記設定工程において設定されたトラヒック特
性に基いて、前記記憶手段に記憶された複数のパケット
を前記ノード装置に接続された第2の端末装置に送信さ
せる第1の送信工程を有することを特徴とするノード装
置の制御方法を提供する。
【0044】また、端末装置を接続することが可能な複
数のノード装置を有し、複数の通信チャネルを用いて通
信を行なう際に、パケットが通信される通信チャネルを
変更しながら通信する通信ネットワークの制御方法にお
いて、前記複数のノード装置の少なくとも1つは、 他
のノード装置に接続される第1の端末装置から送信され
た複数のパケットを複数の通信チャネルを介して受信さ
せる受信工程と、前記第1の端末装置から送信される複
数のパケットのトラヒック特性を設定する設定工程と、
前記受信工程において受信された複数のパケットを記憶
手段に記憶させる記憶工程と、前記設定工程において設
定されたトラヒック特性に基いて、前記記憶手段に記憶
された複数のパケットを前記ノード装置に接続された第
2の端末装置に送信させる第1の送信工程を有すること
を特徴とする通信ネットワークの制御方法を提供する。
【0045】
【発明の実施の形態】(実施例1)以下に本発明の第1
の実施例について説明する。
【0046】図1は、本実施例のネットワークに用いる
ノード装置の構成図である。
【0047】図1において、符号101〜108は、分
離挿入部であり、並列多重伝送路121〜128から入
力されるパケットのアドレスを検出し、サブ伝送路を介
して端末へ伝送させるパケットとバッファ111〜11
8へ入力させるパケットに分離すると共に、後述するヘ
ッダ変換部171〜178から出力されてくるパケット
を、並列多重伝送路121〜128から入力されるパケ
ット流に挿入する機能を有している。
【0048】符号171から符号178は、ヘッダ変換
部であり、端末から送信されたパケットヘッダ情報を基
に、宛先端末の受信コネクションに対応するコネクショ
ン番号と送信順序を示すシーケンシャル番号をノード装
置のアドレス及び宛先端末のアドレスと伴に付加する機
能を有している。なお、本説明においては、コネクショ
ン数を10、シーケンシャル番号を1から256と仮定
する。
【0049】符号161から符号168は、パケット並
べ替え部であり、分離挿入部101〜108において分
離されたパケットを、各コネクション毎にヘッダ情報で
あるコネクション番号、シーケンシャル番号を基に、送
信された順序に並べ替える機能を有する。
【0050】符号181から符号188は、トラヒック
設定部であり、パケット並べ替え部161〜168から
出力されたパケットを、送信端末から出力された際のパ
ケットのトラヒック特性と同じトラヒック特性になるよ
うに受信端末へ出力するトラヒック設定部である。
【0051】符号111〜118は、バッファであり、
分離挿入部101〜108から出力されるパケットをス
イッチ141の出力端に対応した記憶領域に一時記憶す
る機能を有している。
【0052】符号121〜128、131〜138はノ
ード間を接続するための並列多重伝送路であり、例えば
空間的に分離された複数の光ファイバ伝送路、あるいは
1本の光ファイバ上に波長分割されて多重化された波長
多重伝送路である。
【0053】符号141はスイッチであり、スイッチ制
御部142に制御されて、入力端IN1〜IN8に入力
したパケットを任意の出力端OUT1〜OUT8へ接続
するものである。スイッチ141は、並列多重伝送路に
複数の光ファイバ伝送路を用いるときには、空間スイッ
チ等を用いて交換を行う。また、波長多重伝送路を用い
る場合には、図とは若干構成が異なるが、複数の可変波
長レーザダイオードと合波器からなる送信部を波長多重
伝送路へ接続し、波長多重伝送路の受信部で分波器によ
り各波長を分離することでノード間でスイッチを構成
し、可変波長レーザダイオードの送信波長を波長λ1〜
λ8の任意の波長に設定することで交換を行う。
【0054】符号142はスイッチ制御部であり、例え
ば図2の制御パターンに従ってスイッチを制御する。
【0055】符号143はバッファ制御部であり、各バ
ッファに接続されたスイッチの入力端が所望の出力端に
接続されたときに、バッファから記憶されているパケッ
トを読み出す様に制御するものである。
【0056】図3は、図1に示したノード装置を用いた
ネットワークシステムの構成例であり、4つのノード装
置301〜304を並列多重伝送路305〜308によ
ってリング型に接続し、各ノード装置にはそれぞれ8本
のサブ伝送路を介して8台の端末が接続されている。端
末311〜318は端末151〜158に対応し、同様
に321〜328、331〜338、341〜348も
端末151〜158に対応している。
【0057】図2はスイッチ141の入出力の接続関係
を示す制御パターンであり、制御アドレスA1〜A8に
よりスイッチの入出力接続関係が変更される。入力端I
N1〜IN8はバッファ17〜118に対応しており、
出力端OUT1〜OUT8(または送信波長λ1〜λ
8)は各バッファの記憶領域1〜記憶領域8に対応して
いる。
【0058】図4は、ノード装置内のパケット並べ替え
部の構成図である。401は、書き込み・読み出し制御
部であり、入力されたパケットをパケットヘッダに記述
されたコネクション番号及びシーケンシャル番号に対応
する受信パケットメモリ404内の記憶領域に書き込
み、後述するストアフラグメモリ402、シーケンシャ
ルメモリ403の情報を基に、受信パケットを送信され
た順序で受信パケットメモリ404から読み出す機能を
有する。
【0059】なお、パケットの並べ替え機能は後に説明
する。
【0060】402は、ストアフラグメモリであり、各
コネクション毎にどのシーケンシャル番号のパケットが
受信パケットメモリに書き込まれたかを示す情報が記憶
されている。403は、シーケンシャルメモリであり、
各コネクションにおいて次に読み出されるべきパケット
のシーケンシャル番号が記憶されている。
【0061】図5は、各時間帯におけるシーケンシャル
メモリ403内の情報を示す図である。シーケンシャル
メモリ403に記憶される情報としては、あるコネクシ
ョンが使用されているかどうか、すなわちそのコネクシ
ョン番号が付されたパケットが受信パケットメモリ40
4に書き込まれているかを示す情報と、そのコネクショ
ンにおいて次に読み出されるべきシーケンシャル番号を
示す。
【0062】なお、Mem Adrは、シーケンシャル
メモリ203のアドレスを示し、コネクション番号と対
応関係にある。Conn No.は、コネクション番号
を示すものであり、説明の便宜上設けてあり、実際のシ
ーケンシャルメモリにはこのような記憶領域は存在しな
くとも良い。USE Connは、そのコネクションに
対応する受信パケットメモリにパケットが記憶されてい
るかを示すための記憶領域であり、1の値が書き込まれ
ている時にはそのコネクションに対応する受信パケット
メモリにパケットが書き込まれている事を示す。Se
q.No.は、そのコネクションに対応する受信パケッ
トメモリ204において、次に読み出されるべきパケッ
トのシーケンシャル番号が書き込まれる。なお、受信パ
ケットメモリ404にあるパケットを書き込む場合にお
いては、そのパケットヘッダ情報であるコネクション番
号、シーケンシャル番号を基に、書き込み・読みだしア
ドレスが生成するものとする。
【0063】図6は、各時間帯におけるストアフラグメ
モリ402内の情報を示す図である。Mem Adr
は、ストアフラグメモリのアドレスを示す。Seq.N
o.は、各コネクションのシーケンシャル番号を示すも
のであるが、説明の便宜上設けてあり、実際のストアフ
ラグメモリにはこのような記憶領域は存在しなくとも良
い。Str Flagは、対応するコネクション番号に
おいてそのシーケンシャル番号(:Seq.No.)の
パケットが受信パケットメモリ404に記憶されている
かを示すフラグであり、1の値の時には、パケットが記
憶されていることを示す。なお、便宜上図6におけるス
トアフラグメモリの情報は、コネクション1及びコネク
ション2に関する情報に限らせてもらう。よって、Me
m AdrがOOHからFFHである記憶領域は、コネ
クション番号1に対応し、MemAdrが1OOHから
1FFHである記憶領域は、コネクション番号2に対応
する。又、書き込み・読み出し制御部401は、各コネ
クションに対応するストアフラグメモリの記憶領域のア
ドレス空間を認識している。
【0064】図7は、本実施例のノード装置内のトラヒ
ック設定部の構成図である。
【0065】符号701は、出力制御部であり、入力さ
れたパケットのヘッダに記述されたコネクション番号を
抜き出し、そのコネクション番号に対応するFIF
O(:Fast In Fast Out)にそのパケ
ットが出力されるようにセレクタ1を制御する。又、各
コネクションの通信開始から、所定の数のパケットを各
コネクションに対応するFIFOに記憶してから、送信
端末におけるパケットの出力特性と同等の特性で受信端
末へパケットが出力される様にそれぞれのFIFOから
パケットを読み出す。
【0066】符号710から719は、FIFOであ
り、各コネクションに対応する。本実施例では、1端末
当たりの受信コネクション数を10と設定する。なお、
トラヒック設定部181〜188のFIFOの数は、そ
の受信端末の受信コネクション数によるものであり、そ
の数に制限は無い。
【0067】符号708はセレクタであり、出力制御部
701の制御によりパケットのヘッダに記されているコ
ネクション番号に対応するFIFOへ、パケット並べ替
え部から出力されたパケットを切り替える。
【0068】符号707は、セレクタであり、出力制御
部701の制御により、あるFIFOから出力されるパ
ケットをセレクトし、受信端末へ出力する。
【0069】次に、図1〜図9を用いて本実施例のネッ
トワークの通信原理について詳細に説明する。説明にお
いては並列多重伝送路は空間的に分離された複数の光フ
ァイバ伝送路、スイッチは空間スイッチとして説明する
が、波長多重伝送路を用いる場合も上記原理に基づいて
おり、ほぼ同様の動作が行われる。
【0070】仮に、図3における端末313から端末3
32へ通信する場合の動作例について説明する。まず始
めに、送信端末である端末313は、端末313におけ
るパケットのトラフィック特性を、宛先端末である端末
332が接続するノード装置303に通知する。この通
知されたトラフィック特性は宛先端末332が接続する
トラフィック設定部182の出力制御部701に通知さ
れる。尚、トラフィック特性の通知は制御パケットを用
いて行なわれる。端末313からの送信データは固定長
のパケット1、パケット2、パケット3、パケット4に
分割され、各パケットのヘッダに宛先アドレス及び受信
コネクションが記載されて出力される。
【0071】出力されたパケット1、2、3、4はサブ
伝送路を通ってノード装置301へ入力し、ヘッダ変換
部173において、各パケットのヘッダ部に受信コネク
ション番号、及びシーケンシャル番号が付されて分離挿
入部103に出力される。
【0072】分離送入部103で並列多重伝送路からの
パケット流の隙間にそれらパケットを挿入し、バッファ
113へ送る。なお、パケット1のヘッダ部には、受信
コネクション番号1が、シーケンシャル番号1が付さ
れ、パケット2のヘッダ部には、受信コネクション番号
1が、シーケンシャル番号2が付され、以下同様に、パ
ケット3、4のヘッダ変換を行う。
【0073】バッファ113は、入力したパケットの宛
先アドレスがあらかじめ記憶している隣接下流ノード装
置のアドレスと一致しないので、任意の記憶領域にその
パケットを記憶させる。ここでは仮にパケット1が記憶
領域1に、パケット2が記憶領域2に、パケット3が記
憶領域3に、パケット4が記憶領域4に記憶されるとす
る。次に、バッファ113の各記憶領域に記憶されたパ
ケットの読み出しについてパケット1の読み出し制御を
例に説明する。
【0074】バッファ制御部143はスイッチ141の
入力端IN3が出力端OUT1に接続されるまでパケッ
ト1の読み出しを待機させ、出力端OUT1に接続され
た時にパケット1を読み出す。
【0075】同様にパケット2、3、4は、入力端IN
3が出力端OUT2、OUT3、OUT4に接続された
時に読み出される。スイッチ制御部142は、図2に示
すテーブルのように制御アドレスをA1,A2,A3,
A4,A5,A6,A7,A8と順次供給してスイッチ
141の接続関係を変更させ、かつ制御アドレスを例え
ば1パケット長周期に供給することで、8パケット周期
で同じパターンを繰り返すように制御している。
【0076】そして、その情報をバッファ制御部143
へ通知することでバッファからの読み出しタイミングが
制御される。
【0077】ここではスイッチ141の入力端IN3が
出力端OUT1に接続されたときにバッファ113の記
憶領域1からパケット1が読み出されることにより、そ
のパケット1はスイッチ141を通って伝送路131へ
出力される。以下同様に、スイッチ141の入力端IN
3が出力端OUT2に接続されたときにバッファ113
の記憶領域2からパケット2が読み出され、スイッチ1
41の入力端IN3が出力端OUT3に接続されたとき
にバッファ113の記憶領域3からパケット3が読み出
され、スイッチ141の入力端IN3が出力端OUT4
に接続されたときにバッファ113の記憶領域4からパ
ケット4が読み出される。それぞれのパケット2、3、
4は、伝送路132、伝送路133、伝送路134へ出
力される。
【0078】この状態を示したのが、図8である。な
お、図2、図8のタイミング関係については、次の通り
である。図8のT1時間帯においては、スイッチ制御部
142が図1に示すテーブルの制御アドレスA7をスイ
ッチ141に出力し、T2時間帯においては制御アドレ
スA8、T3時間帯においては制御アドレスA1、T4
時間帯においては制御アドレスA2がスイッチ141に
出力される。
【0079】伝送路121を通過したパケット1、伝送
路122を通過したパケット2、伝送路123を通過し
たパケット3、伝送路124を通過したパケット4は、
ノード装置302に入力する。パケット1、2、3、4
各々は、ノード装置302の分離挿入部101、分離挿
入部102、分離挿入部103、分離挿入部104を通
過し、T2時間帯にパケット1がバッファ111、T3
時間帯にパケット2がバッファ112、T4時間帯にパ
ケット3がバッファ113、T5時間帯にパケット4が
バッファ114へ入力する。
【0080】図9は、ノード装置302に入力したパケ
ット1、2、3、4がどの時間帯にどの入力チャンネル
に入力したか、及び各時間帯における入力チャンネルと
出力チャンネルとの接続関係を示している。なお、入力
チャンネルと出力チャンネルとの接続関係は、前述した
とおりスイッチ141のINとOUTの接続を変更する
事により行われる。例えば、入力チャンネル1と出力チ
ャンネル5は、スイッチ141のIN1とOUT5を接
続することにより接続される。
【0081】次に、バッファ111、バッファ112、
バッファ113、バッファ114はヘッダを検出すると
宛先アドレスが隣接下流ノード装置のアドレスと一致し
ているので、宛先アドレスの端末が接続される伝送路に
対応する記憶領域を指定する。ここでは宛先の端末が伝
送路132に接続されているので、パケット1、2、
3、4は、それぞれバッファ111、バッファ112、
バッファ113、バッファ114の記憶領域2に記憶さ
せる。
【0082】次にノード装置302におけるパケット
1、2、3、4の各バッファからの読み出しについて説
明する。なお、ノード装置301とノード装置302に
おいて、スイッチ制御部142の制御アドレスが出力さ
れるタイミング関係については次の通りであると仮定す
る。T1時間帯にノード装置301のスイッチ制御部1
42が制御アドレスA7を出力している時には、ノード
装置302のスイッチ制御部142は制御アドレスA6
を出力する。すなわち、ノード装置302においてある
制御アドレスが出力されるタイミングは、ノード装置3
01においてその制御アドレスが出力されてからT時間
遅れて出力されることとなる。
【0083】バッファ111、バッファ112、バッフ
ァ113、バッファ114の記憶領域2に記憶されたパ
ケット1、2、3、4は、それぞれのバッファが接続す
るスイッチ141のINがOUT2に接続された時に、
各バッファの記憶領域2から読み出すことで、スイッチ
141を通って伝送路132へ出力される。
【0084】なお、入力チャンネルと出力チャンネルと
の接続関係は、前述したとおりスイッチ141のINと
OUTの接続を変更する事により行われる。従って、図
9から分かるように、入力チャンネル1、入力チャンネ
ル2、入力チャンネル3、入力チャンネル4が出力チャ
ンネル2に接続されるタイミングは、それぞれT5時間
帯、T4時間帯、T11時間帯、T10時間帯となる。
【0085】よって、パケット1はT5時間帯に、パケ
ット2はT4時間帯に、パケット3はT11時間帯に、
パケット4はT10時間帯に出力チャンネル2から出力
され、伝送路132を通過した後、ノード装置303の
分離送入部102からパケット並べ替え部162に出力
される。
【0086】なお、ヘッダ変換部におけるヘッダ変換の
説明で前述したとおりパケット1、2、3、4のヘッダ
部には、コネクション1を示すコネクション番号1が付
され、又、パケット1、2、3、4のシーケンシャル番
号には、1、2、3、4が付されている。
【0087】次にパケット並べ替え部の動作について説
明する。
【0088】ノード装置303でのパケット並べ替え部
162内の書き込み、読み出し制御部401は、T4時
間帯、即ち、最初にパケット並べ替え部162に入力さ
れたパケット2のヘッダ情報がコネクション番号が1で
あり、シーケンシャル番号が2であるので、パケット2
を受信パケットメモリ内のコネクション番号1、シーケ
ンシャル番号2に対応する記憶領域に書き込む。
【0089】なお、書き込み、読み出し制御部401
は、コネクション番号、シーケンシャル番号を基に、受
信パケットメモリ404への書き込みアドレスを生成す
る。よって、書き込み、読み出し制御部401が、受信
パケットを受信パケットメモリ404から読み出す時に
おいても、コネクション番号、シーケンシャル番号から
読み出しアドレスを生成する。
【0090】また、書き込み、読み出し制御部401
は、パケットの書き込みと同時に、ストアフラグメモリ
402内のコネクション番号1、シーケンシャル番号2
に対応する記憶領域Str Flagに1を書き込み、
シーケンシャルメモリ403のコネクション番号1に対
応する記憶領域USE Connに1を、記憶領域Se
q.No.に1を書き込む。
【0091】この書き込み動作については、USE C
onnが、そのコネクション番号に対応する受信パケッ
トメモリ404の記憶領域にパケットが記憶されている
ことを示し、Seq.No.はそのコネクションで、次
に読み出されるべきシーケンシャル番号の値を示す。
【0092】また、ストアフラグメモリ402における
Seq.No.はシーケンシャル番号をを示し、Str
Flagはそのシーケンシャル番号がヘッダ部に付さ
れたパケットが受信パケットメモリ404に書き込まれ
ているかどうかを示す。なお、Str Flagの値が
1である時には、パケットが受信パケットメモリ404
に書き込まれていることを示す。
【0093】よって、ストアフラグメモリ402におい
ては、受信パケットメモリ404内のコネクション番号
1、シーケンシャル番号2に対応する記憶領域に受信パ
ケットが書き込まれたことを示し、シーケンシャルメモ
リ403においては、コネクション番号1のコネクショ
ンが使用され、次に読み出されるべきパケットのシーケ
ンシャル番号が0である事を示す。
【0094】この状態を示したのが、図6のT4時間帯
のストアフラグメモリ、及び図5のT4時間帯のシーケ
ンシャルメモリである。
【0095】次に、パケット並べ替え部162内の書き
込み、読み出し制御部401は、T5時間帯に入力され
るパケット1のヘッダ情報がコネクション番号1、シー
ケンシャル番号1であることから、パケット1を受信パ
ケットメモリ404内のコネクション番号1、シーケン
シャル番号1に対応する記憶領域に書き込む。
【0096】また、書き込み、読み出し制御部401
は、パケット1の書き込みと同時に、ストアフラグメモ
リ内のコネクション番号1、シーケンシャル番号1に対
応する記憶領域Str Flagに1を書き込む。この
状態を示したのが、図6のT5時間帯のストアフラグメ
モリである。
【0097】同様に、書き込み、読み出し制御部401
は、T10時間帯にパケット4がパケット並べ替え部1
62に入力され、受信パケットメモリ404内のコネク
ション番号1、シーケンシャル番号4に対応する記憶領
域にパケット4を書き込む。また、パケット制御部40
1は、パケット4の書き込みと同時に、ストアフラグメ
モリ内のコネクション番号1、シーケンシャル番号4に
対応する記憶領域Str Flagに1を書き込む。
【0098】また、T11時間帯にパケット3がパケッ
ト並べ替え部162に入力され、受信パケットメモリ4
04内のコネクション番号1、シーケンシャル番号3に
対応する記憶領域にパケット3を書き込む。
【0099】また、パケット制御部401は、パケット
3の書き込みと同時に、ストアフラグメモリ内のコネク
ション番号1、シーケンシャル番号3に対応する記憶領
域Str Flagに3を書き込む。
【0100】但し、T10時間帯、T11時間帯より前
に、以下に示す様に、受信パケットメモリ404からパ
ケット1、2は読み出される。
【0101】以下に、受信パケットメモリ404からパ
ケットが読み出される動作について説明する。
【0102】書き込み・読み出し制御部401は、シー
ケンシャルメモリ403からの読み出しデータから、ど
のコネクションが使用(:USE Conn=1)さ
れ、使用されているコネクションにおいて次に読み出さ
れるべきパケットのシーケンシャル番号(:Seq.N
o.)を認識する。そして、そのコネクション及び次に
読み出されるべきシーケンシャル番号に対応するストア
フラグメモリ402のStr Flagの値を読み出
し、Str Flagの値が1(:パケットが受信パケ
ットメモリ404に記憶されていることを示す。)であ
るかを判別する。Str Flagの値が1である場合
には、そのコネクションのそのシーケンシャル番号から
読み出しアドレスを生成し、受信パケットメモリ404
からパケットを読み出す。
【0103】よって、書き込み、読み出し制御部401
は、コネクション番号順にシーケンシャルメモリ403
へアクセスし、USE Connの値、Seq.No.
の値を読み出す。
【0104】従って、書き込み・読み出し制御部401
は、T4時間帯においてシーケンシャルメモリ403の
USE Connの値が1、Seq.No.1であるこ
とから、ストアフラグメモリ402のコネクション番号
1のSeq.No.1のStr Flagの値を検索す
る。
【0105】図6のT4時間帯のストアフラグメモリか
ら分かるように、Str Flagの値は0であり、コ
ネクション番号(:USE Conn)が1で次に読み
出すべきパケットのシーケンシャル番号(:Seq.N
o.)が1であるパケットが受信パケットメモリ404
に書き込まれていないので、シーケンシャルメモリの次
のコネクションのUSE Connの値、Seq.N
o.の値を読み出す。
【0106】書き込み・読み出し制御部401は、T5
時間帯においてシーケンシャルメモリ403のUSE
Connの値が1、Seq.No.が1であることか
ら、ストアフラグメモリ402のコネクション番号1の
Seq.No.1のStr Flagの値を検索する。
【0107】図6のT5時間帯のストアフラグメモリか
ら分かるように、Str Flagの値は1であり、コ
ネクション番号(:USE Conn)が1で次に読み
出すべきパケットのシーケンシャル番号(:Seq.N
o.)が1であるパケットが受信パケットメモリ404
に書き込まれているので、T6時間帯において書き込み
・読み出し制御部401は、コネクション番号、シーケ
ンシャル番号から読み出しアドレスを生成し、受信パケ
ットメモリ404からコネクション番号1、シーケンス
シャル番号1のパケット1を読み出して端末へ出力し、
ストアフラグメモリ402のコネクション番号1のSe
q.No.1のStr Flagの値を0にする。
【0108】そして、書き込み・読み出し制御部401
は、シーケンシャルメモリ403のConn NO.1
のSeq.No.に次に読み出すべきシーケンシャル番
号の値である2を書き込む。
【0109】次に書き込み・読み出し制御部401は、
再度ストアフラグメモリ402のコネクション番号1の
Seq.No.2のStr Flagの値を検索する。
【0110】図6のT6時間帯のストアフラグメモリ4
02から分かるように、コネクション番号1に対応する
シーケンシャル番号(:Seq.No.)2のStr
Flagの値は1であるので、T7時間帯において書き
込み・読み出し制御部401は、コネクション番号、シ
ーケンシャル番号から読み出しアドレスを生成し、受信
パケットメモリ404からコネクション番号1、シーケ
ンシャル番号2のパケット2を読み出して端末へ出力
し、ストアフラグメモリ402のコネクション番号1の
Seq.No.2のStr Flagの値を0にする。
【0111】そして、書き込み・読み出し制御部401
は、シーケンシャルメモリ403のConn NO.1
のSeq.No.に次に読み出すべきシーケンシャル番
号の値である3を書き込む。
【0112】書き込み・読み出し制御部401は、スト
アフラグメモリ402のコネクション番号1のSeq.
No.3のStr Flagの値を検索する。
【0113】図6のT8時間帯のストアフラグメモリ4
02から分かるように、コネクション番号1に対応する
シーケンシャル番号(:Seq.No.)3のStr
Flagの値は0であるので、コネクション番号1、シ
ーケンシャル番号3のパケットは、受信パケットメモリ
404には記憶されておらず、書き込み・読み出し制御
部401は、受信パケットメモリ404からのパケット
の読み出しを行わない。
【0114】パケット3、パケット4についても前述し
た読み出し制御により、以下の様に読み出される。
【0115】T11時間帯において、書き込み・読み出
し制御部401は、シーケンシャルメモリ403のUS
E Connの値が1、Seq.No.の値が3(図5
のT7時間帯のシーケンシャルメモリ参照。なお、T7
時間帯からT11時間帯まではパケットの読み出しが行
われていないため、T11時間帯のシーケンシャルメモ
リの情報はT7時間帯のシーケンシャルメモリの情報と
同一である。)であり、図6のT11時間帯のストアフ
ラグメモリ402から分かるように、コネクション番号
1のシーケンシャル番号3のStr Flagの値は1
であるので、T12時間帯に書き込み・読み出し制御部
401は、コネクション番号、シーケンシャル番号から
読み出しアドレスを生成し、受信パケットメモリ404
からパケット3を読み出して端末へ出力し、ストアフラ
グメモリのStr Flagの値を0にする。
【0116】そして、書き込み・読み出し制御部401
は、シーケンシャルメモリ403のConn NO.1
のSeq.No.に次に読み出すべきシーケンシャル番
号の値である4を書き込む(図5のT12時間帯のシー
ケンシャルメモリ参照)。
【0117】次に書き込み・読み出し制御部401は、
図6のT12時間帯のストアフラグメモリ402から分
かるように、コネクション番号1に対応するシーケンシ
ャル番号(:Seq.No.)4のStr Flagの
値は1であるので、T13時間帯に書き込み・読み出し
制御部401は、コネクション番号、シーケンシャル番
号から読み出しアドレスを生成し、受信パケットメモリ
404からパケット4を読み出して端末へ出力する。
【0118】このように、T1時間帯に、T2時間帯
に、T3時間帯に、T4時間帯に送信端末から出力され
たパケット1、2、3、4は、それらパケットを受信し
たノード装置のパケット並べ替え部により送信順序に並
び替えられ、T6時間帯にパケット1が、T7時間帯に
パケット2が、T12時間帯にパケット3が、T13時
間帯にパケット4がトラヒック設定部182へ出力され
る。
【0119】ここで、本実施例におけるノード装置をA
TM(非同期転送モード)ネットワークに接続するため
には、ATMフォーラム及びITUで規格化が進められ
ているQoS(Quality of Servic
e)を保証しなければならない。
【0120】このQoS(:quality of S
ervice)には、CDV(:cell delay
variation),CLR(:cell los
srate),CTD(:cell transmis
sion delay),CER(:cell err
or rate)があり、このQoSを保証しないネッ
トワークシステムは、ATMネットワークに接続し、A
TMネットワークシステムで保証されている通信サービ
スを提供することができない。
【0121】本実施例では特に、CDVを保証するため
に、以下の構成を用いる。
【0122】また、ATMネットワークシステムにおい
ては、SVC(:Signaling Virtual
channel)の通信を開始する際、そのチャネル
を確保するためにシグナリングを行う。すなわち、送信
端末からどのような種類のデータ転送を行うのかを、中
継通信装置(ノード装置)に通知し、各通信装置でその
送信情報を中継する事が可能かどうか空き帯域のチェッ
クを行う。
【0123】本実施例も同様に各中継ノード装置におい
て、送信端末から送信されたデータが中継できるかチェ
ックする。このチェックを行うのが各ノード装置内の通
信制御部(図示せず)である。なお、前述したとおりノ
ード装置間、端末・ノード装置間のトラフィック特性等
の制御情報に関する通信は、通信開始時に行なわれてい
るものとする。よって、SVC確立のためのシグナリン
グは終了したものとし、受信端末が接続するノード装置
内の通信制御部は送信端末から出力されるパケットのト
ラヒック特性を認識しているものとする。
【0124】次に、並べ替えバッファから出力されたパ
ケットを、送信端末で出力された際のトラヒック特性と
同等のトラヒック特性になるように設定して受信端末へ
出力するトラヒック設定部の動作について説明する。
【0125】図10に出力制御部701の制御フローチ
ャートを示す。
【0126】まず始めに、ノード装置303の通信制御
部は、通知された送信端末のトラヒック特性及びそのパ
ケットの受信コネクション番号を所定のトラヒック設定
部(本実施例ではトラフィック設定部182)の出力制
御部701に通知する。ここでは、受信コネクション番
号を1とする。なお、所定のトラヒック設定部とは、宛
先端末の接続するトラヒック設定部である。また、説明
の便宜上、送信側のトラヒック特性を送信速度5〔Mb
ps〕でコンスタントに出力するものとする。また、ノ
ード装置と端末間の伝送速度は25.6〔Mbps〕と
する。
【0127】出力制御部701は、通信制御部から、受
信コネクション番号1、送信側のトラヒック特性である
送信速度5〔Mbps〕、コンスタント出力を通知され
る(S1001)。
【0128】そして、出力制御部701は、出力制御部
内の各コネクション番号に対応した送出レジスタ(図示
せず)に、送出速度の設定を行う(本実施例では、受信
コネクション1の送出レジスタに、5〔Mbps〕の設
定を行う)(S1002)。
【0129】次に、出力制御部701は、その受信コネ
クション1のFIFO710(コネクション番号1に対
応するFIFOを710とする。)に、受信コネクショ
ン番号1のパケットを初めて受信してから何パケット格
納するのかを決定する。
【0130】出力制御部701は、この決定したパケッ
ト数を、出力制御部701の受信コネクション番号1に
対応するバッファリングレジスタ(図示せず)に設定す
る(S1003)。
【0131】これは、パケット並べ替え部からバースト
的にパケットが出力されるため、パケットがパケット並
べ替え部から出力されない間に、送信側のパケットのト
ラヒック特性と同等にするために設定されたある所定の
読み出し速度又はある読み出しパターンでFIFOから
パケットを読み出している際に、そのFIFOから全て
のパケットが読み出され、所定のトラヒック特性で読み
出されなくなることを防ぐためである。なお、受信開始
から、各FIFOに記憶するパケット数をどのように決
めるかについては、以下に数例を挙げる。
【0132】第1例は、次の通りである。
【0133】前述した通りATMネットワークのQoS
の一つにCTD(:cell transmissio
n delay)があり、本ネットワーク上での伝送遅
延時間(:DT1)、及び接続するATMネットワーク
の伝送遅延時間(:DT2)をまず始めに見積もる。次
に、CTDから、見積もられた遅延時間の和(:DT3
=DT1+DT2)を差し引いた時間(:FT=CTD
−DT3 これは、FIFOにパケットを滞留すること
が可能な時間を示す。)を求め、そのFTからパケット
数を割り出す。例えば、FTが50パケット処理時間
(パケット処理時間とは、FIFOから1パケットを読
み出すために必要な時間)であれば、受信開始からFI
FOに記憶するパケット数を、最大50パケットと決定
することができる。なお、このようにして求めたパケッ
ト数は、最大数であり、これ以下に設定する事も可能で
ある。
【0134】第2例は、次の通りである。
【0135】本システムのシミュレーションにより、送
受信端末間の最大伝送遅延時間(:T1)、最小伝送遅
延時間(:T2)を解析し、その差(:T3)を求め、
送信端末からSDT時間に出力されるパケット数(:送
出速度×T3/1パケットのビット数)を、受信開始か
らFIFOに記憶するパケット数とする。
【0136】第3例は、次の通りである。受信開始から
FIFOに記憶するパケット数を、パケット並べ替え部
の受信メモリ内の1つのコネクションに対応する記憶領
域に記憶することができるパケット数(:number
of storing packets)以下とす
る。なお、受信開始からFIFOに記憶するパケット数
を、number of storing packe
ts値以下とした理由は、1つのコネクションからバー
スト的に読み出されるパケットの最大数が、numbe
r of storing packetsであるから
である。
【0137】次にトラヒック設定部182のパケットの
書き込み・読み出しについて説明する。出力制御部70
1は、パケット並べ替え部162から出力されたパケッ
トが受信されると、受信パケットのヘッダからコネクシ
ョン番号を読み出し(S1004)、読み出したコネク
ション番号に対応するFIFOへ受信パケットが出力さ
れるようにセレクタ1を制御する(S1005)。ここ
では仮に、コネクション番号を1とし、コネクション番
号1に対応するFIFOを710とする。出力制御部7
01は、パケット並べ替え部162から受信されたパケ
ットをFIFO710に書き込み(S1006)、コネ
クション番号1のパケットが初めてトラヒック設定部1
82に入力してから、コネクション番号1に対応するF
IFO710へ所定の数のパケットが書き込まれるまで
FIFO710からのパケットの読み出しを停止する。
次に、出力制御部701は、FIFO710に所定の数
のパケットが書き込まれた事を確認した後(S100
7)、通信制御部により設定された読み出し速度である
5〔Mbps〕でコンスタントにFIFO710からパ
ケットを出力し、読み出されたパケットが端末へ出力さ
れるようにセレクタ2707を制御する(S100
8)。
【0138】このようにすることにより、パケット並べ
替え部から出力されるパケット出力特性が、送信端末に
おけるパケットの出力特性と異なる特性に変化したとし
ても、トラヒック設定部により送信端末におけるパケッ
トの出力特性と同等のトラヒック特性に制御する事によ
り、本実施例であるノード装置は、ATMフォーラム及
びITUで規定されているCDV(:cell del
ay variation)を保証することができる。
【0139】(実施例2)次に、本発明の第2の実施例
について説明する。
【0140】図11は、本実施例のノード装置内のトラ
ヒック設定部の構成図である。他の構成は、図1と同様
であるので説明は省略する。符号1101は、入・出力
制御部であり、入力されたパケットのヘッダに記述され
たコネクション番号を読み出し、そのコネクション番号
に対応するDual Port Memoryの記憶領
域にパケットを書き込む、又各コネクションの通信開始
から、所定の数のパケットを各コネクションに対応する
Dual Port Memoryの記憶領域に記憶し
てから、送信端末におけるパケットの出力特性と同等の
特性で受信端末へパケットが出力される様にDual
Port Memoryの各記憶領域からパケットを読
み出す。符号1106は、Dual Port Mem
oryであり、各コネクションに対応する記憶領域を有
する。
【0141】図12は、入・出力制御部1101内に設
けられたストアフラグメモリの内容を示し、Dual
Port Memoryの各コネクションに対応する記
憶領域の各書き込み・読み出しアドレスにおいてパケッ
トが書き込まれているかどうかを表示する。例えば、ス
トアフラグメモリのMem Adr=00HのStor
e Flagの値が1である場合においては、Mem
Adr=00Hに対応するDual Port Mem
oryのアドレスにパケットが書き込まれていることを
示す。なお、入・出力制御部1101は、ストアフラグ
メモリのメモリアドレス(:Mem Adr)とDua
l Port Memoryの各コネクションに対応す
る記憶領域の各書き込み・読み出しアドレスとが1対1
対応になっており、この1対1対応の関係情報を保持し
ている。
【0142】図13に、入・出力制御部1101の制御
フローチャートを示す。
【0143】次に、図13を用いて本実施例の制御動作
を説明する。なお、本実施例は、トラヒック設定部の動
作についてのみ詳細に説明する。よって、本実施例にお
いては、実施例1と同様にして受信端末が接続するノー
ド装置内の通信制御部は送信端末から出力されるパケッ
トのトラヒック特性を認識しているものとする。
【0144】まず始めに、通信制御部は、送信端末から
通知された送信端末のトラヒック特性及びそのパケット
の受信コネクション番号を所定のトラヒック設定部の入
・出力制御部1101に通知する。なお、所定のトラヒ
ック設定部とは、宛先端末の接続するトラヒック設定部
である。また、説明の便宜上、送信側のトラヒック特性
を送信速度5〔Mbps〕でコンスタントに出力するも
のとする。また、ノード装置と端末間の伝送速度は2
5.6〔Mbps〕とする。
【0145】本実施例においては、トラヒック設定部1
82の入・出力制御部1101に通知する。
【0146】入・出力制御部182は、通信制御部から
トラヒック特性及び受信コネクション番号(本実施例で
は受信コネクション番号は1とする。)の通知を受ける
と(S1301)、入・出力制御部182内の各コネク
ション番号に対応した送出レジスタ(図示せず)に、送
出速度の設定を行う(本実施例では、5〔Mbps〕の
設定を行うものとする。)(S1302)。
【0147】入・出力制御部1101は、受信コネクシ
ョン番号1に対応するDual Port Memor
yの記憶領域に、受信コネクション番号1のパケットを
受信してから何パケットを格納するかを決定し、そのパ
ケット数を入・出力制御部1101内の受信パケットコ
ネクション番号1に対応するバッファリングレジスタ
(図示せず)に設定する(S1303)。
【0148】入・出力制御部1101は、パケット並べ
替え部162からパケットを受信すると、受信パケット
のヘッダからコネクション番号を読み出し(S130
4)、読み出したコネクション番号に対応するDual
Port Memoryの記憶領域へ受信パケットを
書き込む(S1305)。パケットを書き込んだアドレ
スに対応する入・出力制御部1101内のストアフラグ
メモリの所定のアドレスに1(:パケットがそのアドレ
スに書き込まれている事を示す。)を書き込む(S13
06)。これにより、入・出力制御部1101は、スト
アフラグメモリのメモリアドレス(:Mem Adr)
とDual Port Memoryへの書き込み・読
み出しアドレスとが1対1対応の関係にある事を認識し
ているため、ストアフラグメモリのStore Fla
gの情報により、Dual Port Memoryの
どの書き込み・読み出しアドレスにパケットが記憶され
ているかを認識することができる。ここでは仮に、抜き
出したコネクション番号を1とし、コネクション番号1
に対応するDual Port Memoryの記憶領
域に対応するストアフラグメモリのアドレス空間を00
H〜FFHとする。他のコネクション番号に対応するス
トアフラグメモリの記憶領域は、図12を参照された
し。
【0149】次に、入・出力制御部401は、コネクシ
ョン番号1のパケットが初めてトラヒック設定部に入力
してから、コネクション番号1に対応するDual P
ort Memoryの記憶領域へ所定の数のパケット
が書き込まれるまでパケットの読み出しを停止する。
【0150】次に、入・出力制御部401は、ストアフ
ラグメモリのコネクション番号1に対応するアドレス空
間00H〜FFHまでのStore Flagの値を読
み出し、Dual Port Memoryの記憶領域
に所定の数のパケットが書き込まれた事を確認すると
(S1307)、S1302において、通信制御部によ
り設定された読み出し速度である5〔Mbps〕で且つ
コンスタントにDualPort Memoryの記憶
領域(アドレス00H〜FFH)からパケットを読み出
し、端末へ出力する(S1308)。
【0151】以上のように、本実施例においても、送信
端末のパケット出力特性と同等なトラヒック特性で受信
端末へパケットを出力することができる。
【0152】
【発明の効果】以上説明したように、パケットを受信し
たノード装置から、受信端末にパケットを出力する場合
に、送信端末におけるパケットの出力特性と同等のトラ
ヒック特性になるようにして受信端末へのパケットの出
力制御を行うことができる。従って本発明によれば、A
TMフォーラム及びITUで規定されているCDV(:
cell delay variation)を保証
し、他のATMネットワークシステムとの接続を可能に
することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例で用いるノード装置の構成を示
す図である。
【図2】本発明の実施例で用いるスイッチの接続制御情
報を示す図である。
【図3】本発明の実施例で用いるネットワークの構成を
示す図である。
【図4】本発明の実施例で用いるパケット並べ替え部の
構成を示す図である。
【図5】本発明の実施例の各時間帯におけるシーケンシ
ャルメモリの情報を示す図である。
【図6】本発明の実施例の各時間帯におけるストアフラ
グメモリの情報を示す図である。
【図7】本発明の実施例1で用いるトラヒック設定部の
構成を示す図である。
【図8】本発明の実施例で用いるノード装置の各時間帯
における各チャネルの接続関係と送信パケットの送信タ
イミングを示す図である。
【図9】本発明の実施例で用いるノード装置の各時間帯
における各チャネルの接続関係と送信パケットの送信タ
イミングを示す図である。
【図10】本発明の実施例1で用いるトラヒック設定部
の制御フローチャートである。
【図11】本発明の実施例2で用いるトラヒック設定部
の構成を示す図である。
【図12】本発明の実施例2で用いるトラヒック設定部
内のストアフラグメモリの構成を示す図である。
【図13】本発明の実施例2で用いるトラヒック設定部
の制御フローチャートである。
【図14】従来のノード装置の構成図である。
【図15】従来のノード装置内のスイッチの接続関係を
示す図である。
【図16】従来のネットワークの通信原理を説明するた
めのネットワーク構成図である。
【図17】従来のノード装置の各時間帯における各チャ
ネルの接続関係と送信パケットの送信タイミングを示す
図である。
【図18】従来のノード装置の各時間帯における各チャ
ネルの接続関係と送信パケットの送信タイミングを示す
図である。
【図19】従来のネットワークを説明するためのネット
ワーク構成図である。
【符号の説明】
121〜128 入力端 131〜138 出力端 101〜108 分離挿入部 111〜118 バッファ 141 スイッチ 142 スイッチ制御部 143 バッファ制御部 171〜178 ヘッダ変換部 161〜168 パケット並べ替え部 151〜158 端末 181〜188 トラヒック設定部

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 端末装置を接続することが可能な複数の
    ノード装置を有し、複数の通信チャネルを用いて通信を
    行なう際に、パケットが通信される通信チャネルを変更
    しながら通信する通信ネットワークに接続可能なノード
    装置において、 複数の通信チャネルを接続するためのチャネル接続手段
    と、 他のノード装置に接続される第1の端末装置から送信さ
    れた複数のパケットを前記チャネル接続手段を介して受
    信する受信手段と、 前記第1の端末装置から送信される複数のパケットのト
    ラヒック特性を設定する設定手段と、 前記受信手段により受信された複数のパケットを記憶す
    る記憶手段と、 前記設定手段により設定されたトラヒック特性に基い
    て、前記記憶手段に記憶された複数のパケットを前記ノ
    ード装置に接続された第2の端末装置に送信する第1の
    送信手段を有することを特徴とするノード装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記第1の送信手段は、前記第1の端末装置から送信さ
    れる複数のパケットのトラヒック特性と同じトラヒック
    特性で前記第2の端末装置に前記複数のパケットを送信
    することを特徴とするノード装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、 前記第1の送信手段は、前記受信手段により受信された
    複数のパケットの受信順序とは異なる順序で前記複数の
    パケットを前記記憶手段から読み出して前記第2の端末
    装置に送信することを有することを特徴とするノード装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項1において、 前記第1の送信手段は、前記記憶手段に所定の数のパケ
    ットが記憶されると、前記記憶手段に記憶されたパケッ
    トを読み出す読み出し手段を有し、前記読み出し手段に
    より読み出されたパケットを前記第2の端末装置に送信
    することを特徴とするノード装置。
  5. 【請求項5】 請求項3において、 前記第1の送信手段は、前記第1の端末装置が、前記複
    数のパケットを送信した順序で前記複数のパケットを前
    記第2の端末装置に送信することを特徴とするノード装
    置。
  6. 【請求項6】 請求項3において、 前記受信された複数のパケットは、前記複数のパケット
    を前記第2の端末装置に送信するための順序を示す順序
    情報を含み、前記第1の送信手段は、前記順序情報に基
    いて前記複数のパケットを前記第2の端末装置に送信す
    ることを特徴とするノード装置。
  7. 【請求項7】 請求項6において、 前記第2の端末装置は、同時に複数の端末装置とのコネ
    クションを確立して通信することが可能であり、前記順
    序情報は前記コネクション毎のパケットに付加されるこ
    とを特徴とするノード装置。
  8. 【請求項8】 請求項1から請求項7のいずれかにおい
    て、 前記ノード装置は、前記チャネル接続手段を介して受信
    されたパケットの宛先が他のノード装置の場合に、前記
    パケットが受信された通信チャネルとは異なる通信チャ
    ネルを含む前記複数の通信チャネルのいずれかを用いて
    前記パケットを送信する第2の送信手段も有することを
    特徴とするノード装置。
  9. 【請求項9】 請求項8において、 前記第2の送信手段は、前記受信したパケットを一時的
    に記憶するバッファ手段と、 前記バッファ手段から読み出されたパケットを入力する
    複数の入力端及び前記複数の通信チャネルにパケットを
    出力するための複数の出力端を有し、前記複数の入力端
    と複数の出力端の接続関係を変更するスイッチ手段を有
    し、 前記第2の送信手段は、前記複数の入力端と複数の出力
    端の接続関係を変更することにより前記パケットが受信
    された通信チャネルとは異なる通信チャネルを含む前記
    複数の通信チャネルのいずれかを用いて前記パケットを
    送信することを特徴とするノード装置。
  10. 【請求項10】 請求項9において、 前記スイッチ手段は、少なくとも2つ以上の入力端が、
    同時に同じ出力端に接続されないような所定のパターン
    に従って、前記複数の入力端と複数の出力端の接続関係
    を変更することを特徴とするノード装置。
  11. 【請求項11】 請求項9において、 前記スイッチ手段は、前記複数の入力端からのパケット
    の夫々が、同時に異なる出力端から出力されるような所
    定のパターンに従って、前記複数の入力端と複数の出力
    端の接続関係を変更することを特徴とするノード装置。
  12. 【請求項12】 端末装置を接続することが可能な複数
    のノード装置を有し、複数の通信チャネルを用いて通信
    を行なう際に、パケットが通信される通信チャネルを変
    更しながら通信する通信ネットワークにおいて、 前記複数のノード装置の少なくとも1つは、 複数の通信チャネルを接続するためのチャネル接続手段
    と、 他のノード装置に接続される第1の端末装置から送信さ
    れた複数のパケットを前記チャネル接続手段を介して受
    信する受信手段と、 前記第1の端末装置から送信される複数のパケットのト
    ラヒック特性を設定する設定手段と、 前記受信手段により受信された複数のパケットを記憶す
    る記憶手段と、 前記設定手段により設定されたトラヒック特性に基い
    て、前記記憶手段に記憶された複数のパケットを前記ノ
    ード装置に接続された第2の端末装置に送信する第1の
    送信手段を有することを特徴とする通信ネットワーク。
  13. 【請求項13】 請求項12において、 前記第1の送信手段は、前記第1の端末装置から送信さ
    れる複数のパケットのトラヒック特性と同じトラヒック
    特性で前記第2の端末装置に前記複数のパケットを送信
    することを特徴とする通信ネットワーク。
  14. 【請求項14】 請求項12において、 前記第1の送信手段は、前記受信手段により受信された
    複数のパケットの受信順序とは異なる順序で前記複数の
    パケットを前記記憶手段から読み出して前記第2の端末
    装置に送信することを有することを特徴とする通信ネッ
    トワーク。
  15. 【請求項15】 請求項12において、 前記第1の送信手段は、前記記憶手段に所定の数のパケ
    ットが記憶されると、前記記憶手段に記憶されたパケッ
    トを読み出す読み出し手段を有し、前記読み出し手段に
    より読み出されたパケットを前記第2の端末装置に送信
    することを特徴とする通信ネットワーク。
  16. 【請求項16】 請求項14において、 前記第1の送信手段は、前記第1の端末装置が、前記複
    数のパケットを送信した順序で前記複数のパケットを前
    記第2の端末装置に送信することを特徴とする通信ネッ
    トワーク。
  17. 【請求項17】 請求項14において、 前記受信された複数のパケットは、前記複数のパケット
    を前記第2の端末装置に送信するための順序を示す順序
    情報を含み、前記第1の送信手段は、前記順序情報に基
    いて前記複数のパケットを前記第2の端末装置に送信す
    ることを特徴とする通信ネットワーク。
  18. 【請求項18】 請求項17において、 前記第2の端末装置は、同時に複数の端末装置とのコネ
    クションを確立して通信することが可能であり、前記順
    序情報は前記コネクション毎のパケットに付加されるこ
    とを特徴とする通信ネットワーク。
  19. 【請求項19】 請求項12から請求項18のいずれか
    において、 前記ノード装置は、前記チャネル接続手段を介して受信
    されたパケットの宛先が他のノード装置の場合に、前記
    パケットが受信された通信チャネルとは異なる通信チャ
    ネルを含む前記複数の通信チャネルのいずれかを用いて
    前記パケットを送信する第2の送信手段も有することを
    特徴とする通信ネットワーク。
  20. 【請求項20】 請求項19において、 前記第2の送信手段は、前記受信したパケットを一時的
    に記憶するバッファ手段と、 前記バッファ手段から読み出されたパケットを入力する
    複数の入力端及び前記複数の通信チャネルにパケットを
    出力するための複数の出力端を有し、前記複数の入力端
    と複数の出力端の接続関係を変更するスイッチ手段を有
    し、 前記第2の送信手段は、前記複数の入力端と複数の出力
    端の接続関係を変更することにより前記パケットが受信
    された通信チャネルとは異なる通信チャネルを含む前記
    複数の通信チャネルのいずれかを用いて前記パケットを
    送信することを特徴とする通信ネットワーク。
  21. 【請求項21】 請求項20において、 前記スイッチ手段は、少なくとも2つ以上の入力端が、
    同時に同じ出力端に接続されないような所定のパターン
    に従って、前記複数の入力端と複数の出力端の接続関係
    を変更することを特徴とする通信ネットワーク。
  22. 【請求項22】 請求項20において、 前記スイッチ手段は、前記複数の入力端からのパケット
    の夫々が、同時に異なる出力端から出力されるような所
    定のパターンに従って、前記複数の入力端と複数の出力
    端の接続関係を変更することを特徴とする通信ネットワ
    ーク。
  23. 【請求項23】 端末装置を接続することが可能な複数
    のノード装置を有し、複数の通信チャネルを用いて通信
    を行なう際に、パケットが通信される通信チャネルを変
    更しながら通信する通信ネットワークに接続可能なノー
    ド装置の制御方法において、 他のノード装置に接続される第1の端末装置から送信さ
    れた複数のパケットを複数の通信チャネルを介して受信
    させる受信工程と、 前記第1の端末装置から送信される複数のパケットのト
    ラヒック特性を設定する設定工程と、 前記受信工程において受信された複数のパケットを記憶
    手段に記憶させる記憶工程と、 前記設定工程において設定されたトラヒック特性に基い
    て、前記記憶手段に記憶された複数のパケットを前記ノ
    ード装置に接続された第2の端末装置に送信させる第1
    の送信工程を有することを特徴とするノード装置の制御
    方法。
  24. 【請求項24】 端末装置を接続することが可能な複数
    のノード装置を有し、複数の通信チャネルを用いて通信
    を行なう際に、パケットが通信される通信チャネルを変
    更しながら通信する通信ネットワークの制御方法におい
    て、 前記複数のノード装置の少なくとも1つは、 他のノード装置に接続される第1の端末装置から送信さ
    れた複数のパケットを複数の通信チャネルを介して受信
    させる受信工程と、 前記第1の端末装置から送信される複数のパケットのト
    ラヒック特性を設定する設定工程と、 前記受信工程において受信された複数のパケットを記憶
    手段に記憶させる記憶工程と、 前記設定工程において設定されたトラヒック特性に基い
    て、前記記憶手段に記憶された複数のパケットを前記ノ
    ード装置に接続された第2の端末装置に送信させる第1
    の送信工程を有することを特徴とする通信ネットワーク
    の制御方法。
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