JP2000151633A - パケットスイッチ - Google Patents
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Abstract
スイッチにおいて、輻輳時に優先度の高いパケットを遅
延時間を抑えて転送することを目的とする。 【解決手段】 入力回線から受信した可変長パケットを
各入力回線インターフェイスで固定長のセルに変換し、
スイッチ部においてセル単位でスイッチングし、上記ス
イッチ部からの出力セルを各出力回線インターフェイス
で元の可変長パケットに変換して出力回線に送出するパ
ケットスイッチ構造とし、各入力回線インターフェイス
に、固定長セルを出力回線毎に優先度別にキューイング
し、各キューの蓄積セルを優先度に応じて選択的に出力
するための制御手段を設け、輻輳時に低優先度セルから
順に送出を抑制する。
Description
に関し、更に詳しくは、例えばIP(Internet Protoco
l)パケットに代表される可変長パケットの通信ネットワ
ークに適用されるパケットスイッチに関する。
プロトコル(以下、IPと言う)では、IPデータグラ
ムと呼ばれるパケット(以下、IPパケットと言う)を
転送単位としてメッセージ転送が行われている。従来の
IP網では、網内に配置されたルータ等のノード装置
が、受信パケットについて、受信順にそれぞれの宛先ア
ドレスに応じた経路選択を行って隣接ノード装置への転
送を行っており、メッセージ転送に関しては、遅延時間
などの通信性能を保証することなく宛先端末まで可能な
限り転送を行うbest effort網となってい
る。IP網内の各ノードでは、入力回線からの受信パケ
ットについて、各入力回線インタフェースでIPヘッダ
を解析し、IPヘッダ中に含まれるルーティング情報に
従って該パケットを転送すべき出力回線インターフェイ
スを判別し、スイッチ部を介して、上記各受信パケット
をそれぞれの宛先と対応した出力回線インタフェースに
順次に中継する構成となっている。
置として、例えば、“A 50-Gb/s IPRouter”(Craig Pa
rtridge他著、IEEE/ACM TRANSACTIONS ON NETWORKING,
Vol.6, No.3, June 1998)の論文には、それそれ複数の
ネットワーク・インターフェイスをサポートする複数の
回線カード(ボード)と、ルーチングテーブルを備えた
転送エンジン(Forwarding Engine)カードとを、例え
ばクロスバー・スイッチに代表されるポイント・ツー・ポ
イント型のスイッチで結合し、各回線カードが受信パケ
ットのヘッダ部を含むデータブロックを上記転送エンジ
ンに送信し、転送エンジンで更新処理された新たなヘッ
ダ情報を含むデータブロックがパケット入力側の回線カ
ードに返送され、入力側の各回線カードが、上記新たな
ヘッダ情報を含むデータブロックとパケット残部とを出
力側回線カードに転送するようにした構成のルータ装置
が提案されている。
パケットを64バイト単位の連鎖されたページ(データ
ブロック)に解体して送出すること、出力側の各回線カ
ードが、これらのページをパケットを表すリンクド・リ
ストに組立て、組立てたパケットをQoSプロセッサに
渡し、QoSプロセッサが、パケット長、宛先、および
転送エンジンが指定したフロー識別子に基いて上記パケ
ットを送信キュー内の適当な位置に置くこと、輻輳時に
はキューイングすることなくパケットが廃棄されること
を開示している。
に伴って、通常の計算機が扱うデータ系の通信サービス
以外に、音声や動画に代表されるリアルタイム系通信サ
ービスのサポート要求が高まってきたが、リアルタイム
系の通信サービスをサポートするためには、各ノードで
の受信パケットの中継遅延時間をできるだけ短縮する必
要がある。然るに、従来のノード装置では、各入力回線
インターフェイスからスイッチ部あるいは出力回線イン
ターフェイスへのデータ転送が可変長のIPパケット単
位で行われているため、1つの出力回線インターフェイ
ス宛にパケットデータの転送が開始されると、1パケッ
ト分のデータ転送が完了しない限り、同一出力回線イン
ターフェイスに対して他のIPパケットを転送すること
ができない。これと同様に、各入力回線インターフェイ
スでは、1つのIPパケットについてデータ転送を開始
すると、そのパケットの全てのデータ転送が完了しない
限り、転送の対象を他のIPパケットに切り替えること
はできない。
間をあまり問題にしないデータ系通信サービスのIPパ
ケットが1つの出力回線インタフェースに転送されてい
る間は、同一の出力回線インタフェースに転送すべき他
のIPパケットは、仮にそれがリアルタイム系通信サー
ビスのパケットであっても、先行するIPパケットの転
送が完了するまで待機させざるを得ず、特にパケット長
の大きいデータ系IPパケットが転送中は、後続パケッ
トに大きな中継遅延が発生するという問題がある。
回線カードが、パケットを64バイトのページに分解し
てスイッチに出力しているが、入力側の回線カードは、
各パケットの送信に先立って、スイッチ・アロケータを
介して出力側回線カードと折衝し、出力側カードがパケ
ットの受信を了承した場合に送信を開始しているため、
1つのパケットについてページデータの送信が開始され
ると、これが途中で中断されることはなく、結果的に
は、スイッチがパケット単位でデータを中継している。
また、上記文献では、出力側の回線カードにおいて、出
力キューが輻輳した時、QoSプロセッサによってパケ
ット廃棄が行われており、輻輳を回避するための制御に
問題がある。
に応じて転送制御できるノード装置およびパケットスイ
ッチを提供することにある。本発明の他の目的は、異な
るサービスクラスの可変長パケットを受信し、特にリア
ルタイム性の要求されるサービスクラスの受信パケット
については、優先的に転送制御することによって中継遅
延時間を短縮可能にしたノード装置およびパケットスイ
ッチを提供することにある。本発明の更に他の目的は、
高い優先度を有する可変長パケットをそれに先行する低
い優先度の可変長パケットを追い越して目的の出力回線
に送出する機能を備えたノード装置およびパケットスイ
ッチを提供することにある。本発明の更に他の目的は、
簡易なQoS(Quality of service)機能を実現できる
ノード装置およびパケットスイッチを提供することにあ
る。本発明の更に他の目的は、輻輳によるパケット廃棄
を回避し、且つ、優先度の高いパケットについては短い
遅延時間で出力回線に中継可能なノード装置およびパケ
ットスイッチを提供することにある。
に、本発明のノード装置およびパケットスイッチは、入
力回線から受信した可変長パケットを各入力回線インタ
ーフェイスで固定長のセルに変換し、スイッチ部におい
てセル単位でスイッチングし、上記スイッチ部からの出
力セルを各出力回線インターフェイスで元の可変長パケ
ットに変換して出力回線に送出するように構成され、上
記各入力回線インターフェイスが、上記可変長パケット
から変換された固定長のセルを出力回線毎に優先度別に
キューイングし、各キューの蓄積セルを優先度に応じて
選択的に出力するための制御手段を備えたことを特徴と
する。
ットスイッチ内で輻輳が発生した時、輻輳状態を各入力
インターフェイスに通知し、上記制御手段で輻輳方路へ
の未送信セルの送出を各セルキューの優先度に応じて選
択的に抑制することによって、輻輳状態が深刻化するの
を回避できる。また、例えば、音声パケットのようにリ
アルタイム性を要求されるサービスクラスのパケットに
ついては、セルに高い優先度を与えることによって、輻
輳に起因する遅延時間の大幅な増加を招くことなく、出
力回線側に転送することが可能となる。尚、上記輻輳状
態の通知は、例えば、スイッチ部において各出力回線毎
のセルキューを監視することによって、または、各出力
回線インターフェイスでパケット組立て用のバッファを
監視することによって、出力回線毎または出力回線/優
先度別の輻輳状態情報を生成し、これを各入力回線イン
ターフェイスに所定周期で通知すればよい。
図面を参照して説明する。ここでは、交換対象となる可
変長パケットがIPパケットの場合について説明する
が、本発明は上記IP以外の他のプロトコルのパケット
に対しても適用可能である。
第1の実施例を示す。パケットスイッチは、入力回線I
N(IN―1〜IN―n)に接続され、各入力回線から
受信したIPパケットを固定長のセルに変換してスイッ
チ入力ポートLI(LI−1〜LI―n)に出力する複
数の入力回線インタフェース1(1−1〜1―n )
と、複数の入力ポートLI−1〜LI―nと複数の出力
ポートLO−1〜LO―nとを有し、上記各入力ポート
からの入力セルをそれぞれのセルヘッダに含まれるルー
ティング情報で特定される何れかの出力ポートに転送す
るスイッチ部3と、上記スイッチの出力ポート毎に設け
られ、各出力ポートから受信したセルから元のIPパケ
ットを復元して、出力回線OUT(OUT−1〜OUT
−n)に送出する複数の出力回線インタフェース2(2
−1〜2―n )と、上記スイッチ部3における輻輳状
態を各入力回線インタフェース1に通知する輻輳通知部
4と、上記複数の入力回線インターフェイス1と結合さ
れ、各入力回線から入力されるIPパケットのルーティ
ング情報を管理するルーティング管理部5とから構成さ
れる。
おいて、特定の出力ポートに向かう複数のパケットが複
数の入力回線から時間的に重なって入力され、スイッチ
部内で上記特定出力ポートに向かうセルの蓄積量が所定
の閾値を越えた場合、輻輳通知部4から信号線19を介
して各入力回線インターフェイスに与える輻輳状態通知
に応答して、上記特定出力ポートに向かうセルを送出中
の入力回線インターフェイスが、セル優先度に応じて選
択的にセル送出を抑制する点にある。
出力ポート対応に形成されるセルキューに複数段階の閾
値を設定しておき、特定出力ポートの蓄積セル量が第1
閾値Th1に達した時点で、上記特定ポートに向かう低
優先度セルの入力を抑制し、第2閾値Th2に達した時
点で、上記特定ポートに向かう高優先度セルの入力も抑
制し、スイッチ部へのセルの供給抑制によって上記特定
出力ポートでのセルの蓄積量が減少するに従って、優先
度順にセル入力を解禁するようにすればよい。また、上
記スイッチ部内で出力ポート毎に優先度別に複数のセル
キューを形成する場合は、例えば、各キュー毎に個別の
閾値を設定しておき、蓄積セル量が閾値を超えて輻輳状
態となったキューに関して、セル入力を抑制すればよ
い。尚、本明細書で言う輻輳状態は、蓄積セル量が所定
の閾値を超えたか否かの状態を指しており、必ずしもセ
ル廃棄状態に陥ったことを意味するものではない。
図1に示すように、入力回線IN―1から入力された出
力優先順位の高い音声系サービスクラスのパケットIP
1と、入力回線IN―nから入力された出力優先順位の
低いデータ系のサービスクラスのパケットIP2とが同
一の出力回線OUT−2(または、出力ポートLO−
2)に向かう場合、これらのパケットは、それぞれの入
力回線インターフェイス1−1、1−nでATMセルに
変換され、入力ポートLI−1、LI−nからスイッチ
部3に入力されて、出力ポート対応のセルキューに一時
的に蓄積される。上記スイッチ部のセルキューからのセ
ルの読み出しは、出力ポートLO−1〜LO−nを循環
的に走査して各読出しサイクルで1つの出力ポートへ1
セルずつ順次に出力するように繰り返されるため、複数
の入力ポートからセルが供給される上記出力ポートLO
−2対応のセルキューでは、セルの蓄積量が次第に増加
する。
各セルキューにおける蓄積セル量を監視し、その状態を
輻輳通知部4および信号線19を介して各入力インター
フェイス1に通知し、上記出力ポートLO−2と対応し
たセルキューで蓄積セル量が第1の閾値に達した時(或
いは第1閾値を超えた時)、この出力ポートに向かうセ
ルを出力中の入力回線インターフェイス1−1、1−n
が、スイッチ部3へのセルの供給を抑制するようにして
いる。セルの抑制は、各セルが搬送するパケットの優先
度に応じて制御される。図示した例では、優先順位の低
いパケットIP2のセルを出力中の入力回線インターフ
ェイス1−nがセルの出力を停止し、高い優先順位をも
つパケットIP1のセルを出力中の入力回線インターフ
ェイス1−1は、そのままセルの出力を継続する。入力
回線インターフェイス1−nがスイッチ部へのセルの供
給を抑制することによって、出力ポートLO−2と対応
した出力キューでは入出力セル量がバランスまたは改善
され、セル廃棄に陥るような蓄積セル量の増加が回避さ
れる。
ェイスが受信パケットをセル単位でスイッチ部に出力
し、スイッチ部がセル単位でパケットを転送するように
しているため、パケットIP2についてセルの出力動作
を開始した入力回線インターフェイス1−nに対して、
輻輳通知部からの輻輳状態通知に応じてセルの出力を中
断させ、状態が回復する迄、送信中パケットの残部IP
2−2をバッファリングさせることができる。この状態
で、入力回線IN−nから優先順位の高い音声系サービ
スのパケットIP3が入力された場合、入力回線インタ
ーフェイス1−nが、先行する低優先順位のパケットの
一部IP2−2を残したたまま、新たに到着したパケッ
トIP3についてセルの送出動作を開始し、結果的に、
後着の優先パケットIP3が先行する非優先パケットI
P2を追い越すようにセルの転送を制御できる。
インターフェイス2−2は、スイッチ部3から受信した
セルをパケット別にキューイングし、先頭セルから最終
セルまで揃ったものから順にパケットを復元して送出動
作するため、出力回線OUT−2にはIP1、IP3、
IP2の順で出力パケットが現れる。尚、ここでは、後
着パケットIP3が先行パケットIP2と同一の出力回
線に向かう場合について説明したが、後着パケットIP
3と先行パケットIP2とが別々の出力回線に向かう場
合でも同様であり、優先順位の高いサービスクラスにつ
いて輻輳時の遅延を最小限に抑えたパケット転送が可能
となる。
ース1−1の1実施例を示すブロック構成図である。入
力回線インターフェイス1−1は、入力回線IN―1か
ら受信したパケット(IPパケット)1を一時的に記憶
するためのバッファメモリ12と、各パケットのヘッダ
情報と対応したセルヘッダ情報を記憶したルーティング
テーブル13と、上記バッファメモリ12から読み出さ
れたパケットを固定長の複数のデータブロックに分割
し、各データブロックに上記ルーティングテーブル13
から読み出されたセルヘッダ情報を付加して内部ATM
セルに変換するセル化回路14と、上記セル化回路14
でセル化されたセルを出力回線別にサービスクラス毎に
キューイングする入力バッファメモリ15と、上記入力
バッファメモリ15へのセルの書込みと読出しを制御す
るメモリ制御部16とからなる。
に入力される可変長のIPパケットは、図3に示すよう
に、データフィールド71とIPヘッダ72とからな
り、セル化回路12は、入力パケットを48バイトある
いは64バイトの固定長の複数のデータブロック81−
1〜81−kに分割し、それぞれのブロックにセルヘッ
ダ82を付加することによって、内部ATMセルCEL
L−1〜CELL−nに変換する。
示すように、6オクテッド(23バイト)のヘッダ長を
有し、サービスタイプTOS(Type of Service)、I
Pパケットの全長、発信元アドレス、宛先アドレス等の
情報を含んでいる。また、本実施例で各データブロック
81に付されるセルヘッダは、例えば、図4(b)に示
すように、出力回線番号と、入力回線番号と、サービス
クラスと、セルがパケット(またはメッセージ)の先頭
セル、最終セル、その他のセルの何れかを示すセルタイ
プとを含んでいる。 尚、IPパケットのセル化には、
ITU−TやATM Forum等で標準化されている
方法(AAL5等)を適用してもよい。
−1は、入力回線IN−1から受信したIPパケットを
バッファメモリ12に蓄積すると共に、IPパケットの
ヘッダ部72に含まれる宛先アドレス、あるいは宛先ア
ドレスと発信元アドレスとを組み合わせた値を検索キー
としてルーティングテーブル13をアクセスし、上記検
索キーに対応して予めルーティング管理部5によって上
記テーブルに記憶してあるセルヘッダ情報を読み出す。
セルヘッダ82を構成する制御情報のうち、入力回線番
号は、各入力回線インターフェイス毎に固有の値であ
り、サービスクラスは、バッファメモリからIPヘッダ
を読み出したとき、IPヘッダのTOSフィールドで指
定され、先頭セル/最終セル/その他を区別するセルタ
イプは、上記IPヘッダに含まれるパケット長に基づい
てセル化回路自身で決定できるため、上記ルーティング
テーブル13から与えるべき最低限の制御情報は出力回
線番号となる。
13から出力回線番号の供給を受けると、バッファメモ
リ12からIPヘッダを含むパケット先頭のデータブロ
ックを読出し、図4(b)に示したセルヘッダ82を生
成した後、上記データブロックをペイロード部に含む先
頭セルを形成する。上記セル化回路14は、IPヘッダ
から抽出したパケット長に基づいて、残りのパケットサ
イズを管理しながら第2セル以降のデータブロックを次
々と読出し、最終のデータブロックでは、不足するデー
タ長をパディングにより補って固定長のデータブロック
とし、上記各データブロック毎にセルヘッダを付加する
ことによって次々とATMセルに変換する。また、上記
セル化回路14から出力されたATMセルは、メモリ制
御部16によって入力バッファメモリ15に書き込まれ
る。上記メモリ制御部16は、バッファメモリ15内
に、ATMセルヘッダの出力回線番号とサービスクラス
とに応じて複数のセルキューを形成し、各セルをそれと
対応する何れかのセルキューに順次に登録する。
して論理的な複数のバッファ領域150−1〜150−
mを形成し、各バッファ領域毎に優先クラスと非優先ク
ラスの2クラスに分けてセルキューQ1、Q2を形成し
ている。但し、優先度によるクラス分けは3クラス以上
であってもよい。また、バッファメモリ15内におい
て、バッファ領域を複数の出力回線で共用し、各セルキ
ューが他のセルキューと空きエリアを共用する共通バッ
ファ構造を採用すれば、メモリ容量を有効に利用して複
数のセルキューを形成できる。
出力されたセルをバッファメモリ15に書込み動作する
一方で、入力ポートLI−1〜LI−nを走査して周期
的に与えられる各読出しサイクルにおいて、優先クラス
のセルキューQ1に未送信セルがある間はそれを順次に
読出し、優先クラスの全てのセルキューQ1が空の場合
に非優先クラスのセルキューQ2からセルの読出しを行
う形式でセルの読出しを行う。上記メモリ制御部16
は、信号線19を介して輻輳通知部4から輻輳状態通知
を受信しており、輻輳通知が何れかの出力回線OUT−
i(または出力ポートLO−i)で輻輳状態となったこ
とを示した場合、輻輳通知内容に従って上記出力回線に
対するセルの送出を抑制する。
ビットを割り当てたビットマップ形式とすることができ
る。例えば、各出力回線毎にそれぞれ優先度と対応した
2ビットを割り当て、第1ビットで優先セルの送出可
否、第2ビットで非優先セルの送出可否を表す。図2に
示した輻輳通知では、出力回線[1](OUT−1)と
対応した表示ビット“10”で、出力回線[1]が軽輻
輳状態にあることを示しているため、各入力回線インタ
ーフェイスでは、上記出力回線と対応する非優先キュー
Q2についてセルの読出しを停止する。また、出力回線
[N](OUT−n)と対応する表示ビット“11”
は、出力回線[N]が重輻輳状態、すなわち、非優先セ
ルと優先セルの双方についてセルの流入を禁止すること
を示している。従って、上記出力回線[N]にセルを送
出中の各入力回線インターフェイスは、上記表示ビット
の状態が変更される迄の間、非優先キューQ2のみなら
ず優先キューQ1からのセルの読出しも停止する。尚、
優先度の区分を3クラス以上にした場合は、クラス数に
応じて輻輳状態の表示ビット数を増加すればよい。
の1例を示す。スイッチ部3は、入力ポートLI−1〜
LI−nから並列的に入力されたセルを多重化し、時系
列的に出力する多重化回路31と、それぞれ出力ポート
LO−1〜LO−nと対応して設けられた複数のセル転
送制御部32(32−1〜32−n)とからなる。
路31から出力されたセルをフィルタリングし、セルヘ
ッダに出力回線LO−1を示す特定の出力回線番号を含
むセルのみを選択的に取り込むアドレスフィルタ321
と、セルをキューイングするためのバッファメモリ32
3と、上記バッファメモリ323内のセル数を監視する
バッファ量監視部322と、読出しクロックCLK−1
が示す読出しタイミングで、上記バッファメモリ323
からセルを読み出すための読出し制御部324とからな
っている。他のセル転送制御部32―2〜32−nもこ
れと同様の構造となっている。
23内に形成された1つのセルキューに同一出力ポート
に向かう優先セルと非優先セルとが混在して蓄積され、
蓄積セルがFIFO形式で到着順に読み出される。ま
た、バッファ量監視部322が、アドレスフィルタ32
1からセルの書込み通知に応答して蓄積セル数をインク
リメント(+1演算)し、セルの読出しクロックCLK
−1に応答して蓄積セル数をデクリメント(−1演算)
しながら、バッファメモリ323内の蓄積セル数を監視
し、バッファメモリ323内のセル数が所定の第1閾値
に達した時点で、輻輳通知部4と接続された信号線L−
1に軽輻輳状態を示す輻輳信号を発生し、蓄積セル数が
上記第1閾値よりも大きい第2閾値に達した時点で、重
輻輳を示す輻輳信号を発生する。上記第2閾値は、バッ
ファメモリ323がもつセル蓄積容量よりも低い値であ
り、各入力回線インターフェイス1が輻輳通知部4から
の輻輳通知に応答してセルの送出を停止するまでの期間
(制御遅れ時間)内にセル転送制御部に流入する追加セ
ルを重分に収容するだけの余裕を残した値となってい
る。
ース2−1の構成の1例を示す。上記出力回線インタフ
ェース2−1は、スイッチ部3の出力ポートLO−1か
ら受信したセルからセルヘッダ82を除去するデセル化
回路21と、デセル化によって得られたデータブロック
81をそれぞれ元のIPパケットと対応したキューに蓄
積する出力バッファメモリ22と、上記出力バッファメ
モリ22へのデータブロックの書込みと復元されたIP
パケットの読出しを制御するメモリ制御部23とからな
る。
各セルのセルヘッダから抽出した入力回線番号、サービ
スクラスおよびセルタイプと、各IPパケットの先頭セ
ルが含むIPヘッダから抽出されたパケット長を受信
し、出力バッファメモリ22内に入力回線番号毎、クラ
ス毎のキューを形成して、各セルのデータブロックをそ
れぞれと対応するキューに蓄積(登録)する。また、最
終セルのデータブロックがキューに登録されたとき、上
記キュー内で1つのIPパケットの復元が完了している
ため、上記キューからIPパケットを読出し、出力回線
OUT−1に送出する。出力回線インタフェース2−1
には、入力回線インタフェース1−1〜1−nにおける
優先度に応じたセル転送制御によって、優先順位の高い
セルが優先的に到着しているため、結果的に、IPパケ
ットの復元も優先クラスのものから順に完了して、出力
回線OUT−1に出力されることになる。
適用可能なスイッチ部3の他の実施例を示す。本実施例
のスイッチ部3は、先に図5に示したスイッチ部と同
様、多重化回路31と、出力ポートLO−1〜LO−n
毎に設けられた複数のセル転送制御部32−1〜32−
nとからなっているが、図5と比較すると、各セル転送
制御部32が、入力セルを優先度に従ってクラス別にフ
ィルタリングするための2つのアドレスフィルタ32
1、A321Bと、セルをクラス別にキューイングする
ための2つのセルキュー(優先セルキュー323Aと非
優先セルキュー323B)と、上記2つのキューの一方
を選択してセルの読出しを行うためのセレクタ326
と、上記セレクタに与えるキューの選択信号を生成する
優先制御部325とを備えている点が特徴となってい
る。図7において、多重化回路31から出力されたセル
列は、各セル転送制御部32のアドレスフィルタ321
A、321Bにおいてセルヘッダが解析され、各セル転
送制御部に固有の出力回線番号を有し、各アドレスフィ
ルタに固有のクラスをもつセルが選択的に取り込まれ
て、キュー323Aまたは323Bにクラス別にキュー
イングされる。
タ321A、321Bからのバッファ監視部322に供
給されるクラス別のセル入力信号を監視し、優先度に応
じてセルの読出しを行う。すなわち、優先制御部325
は、クロックCLK−1で指定される各読出しサイクル
において、優先セルキュー323Aと非優先セルキュー
323Bにおける蓄積セルの有無を判定し、優先セルキ
ュー323Aにセルが存在する場合は優先セルキューを
読出し、優先セルキューにセルが蓄積されていない場合
には非優先セルキューを読み出すように、セレクタ32
6に制御信号を与えて選択的にセルを読出す。上記優先
制御部325による選択的なセル読出し制御によって、
優先セルは、後から到着した場合でも、非優先セルより
先に出力ポートLO−1に転送できるため、パケットス
イッチ内での転送遅延を著しく短縮できる。また、本実
施例の場合、バッファ量監視部322は、アドレスフィ
ルタ321A、321Bからクラス別にセル入力信号を
受信し、バッファメモリにおける蓄積セル量をクラス別
にカウントできるため、優先セルキュー323Aと非優
先セルキュー323Bの蓄積セル数がそれぞれ所定の閾
値を越えたか否かを監視して、優先度別の輻輳通知(輻
輳制御信号)を発行できる。
バッファ内に論理的なキューとして形成する場合、バッ
ファメモリの全体容量を考慮して、軽輻輳を示す第1閾
値と重輻輳を示す第2閾値とを設定し、例えば、セルキ
ュー323Aと323Bの総蓄積セル量が第1閾値を越
えた場合は、非優先セルの流入を抑制し、総蓄積セル量
が第2閾値を越えた場合は、優先セルの流入も抑制する
ように輻輳制御信号を発行すればよい。また、これを変
形し、非優先セルキュー323Bは第1閾値を越えた時
点でセルの流入を抑制し、優先セルキュー323Aは、
蓄積セル数が第2の閾値から第1の閾値を引いた値を越
えた時点でセルの流入を抑制するように輻輳制御しても
よい。
適用可能なスイッチ部3の更に他の実施例を示す。入力
ポートLI−1〜LI−nから並列的に入力されたAT
Mセルは、書込みサイクルにおいて、多重化回路31を
介して信号線(バス)L31に時系列的に出力され、書
込み制御部43によって共通バッファメモリ40に書き
込まれる。上記書込み制御部43は、出力回線/サービ
スクラス毎に書込みアドレスを記憶する書込みアドレス
テーブルを備えており、多重化回路31からセルが出力
される都度、各セルのヘッダ部に含まれる出力回線番号
とサービスクラスを信号線L32を介して受信し、これ
をアドレスとして上記書込みアドレステーブルをアクセ
スし、テーブルから読み出されたアドレスを書込みアド
レスWAとして、信号線L31からの入力セルを共通バ
ッファメモリ40のセル領域に書き込む。この時、空き
アドレスバッファ45から取り出された次アドレスが、
上記書込みアドレステーブルと上記共通バッファメモリ
40のポインタアドレス領域に書き込まれる。
タアドレス領域に蓄積された次アドレスがセル領域に蓄
積されたATMセルと対をなしており、次回、上記セル
と同一の出力回線番号、同一のサービスクラスのセルが
入力された時、上記書込みアドレステーブルから読み出
された上記ポインタアドレスと同一の次アドレスでセル
の書込みを行うことによって、共通バッファメモリ内に
は、ポインタアドレスで互いに連鎖された出力回線/サ
ービスクラス毎の論理的な複数のセルキューが形成され
る。上記共通バッファメモリ40内の蓄積セルは、読出
し制御部44によって読み出され、分離回路41を介し
てそれぞれ該当する出力ポートLO−1〜LO−nに振
り分けられる。
ビスクラス毎に読出しアドレスを記憶する読出しアドレ
ステーブルを備えており、前記書込みサイクルと交互に
割り当てられる読出しサイクルにおいて、信号線L44
から与えられる出力回線番号とサービスクラスをアドレ
スとして上記読出しアドレステーブルをアクセスし、テ
ーブルから読み出されたアドレスを読出しアドレスRA
として、上記共通バッファメモリ40のセル領域とポイ
ンタアドレス領域からATMセルとポインタアドレスを
読み出す。この時、用済みとなった読出しアドレスRA
が開放されて、空きアドレスバッファ45に空きアドレ
スとして登録され、ポインタアドレス領域から読み出さ
れたポインタアドレスが、上記読出しアドレスRAに代
わる次の読出しアドレスとして読出しアドレステーブル
に記憶される。
しサイクルを規定するクロック信号であり、42Aは、
上記クロックCLK0の立ち上がりでカウント動作し
て、多重化回路31に入力ポートLI−1〜LI−nの
選択信号CLK−Iを供給するためのカウンタ、42B
は、上記クロックCLK0の立ち下がりでカウント動作
して、分離回路41に出力ポートLO−1〜LO−nの
選択信号CLK−Oを供給するためのカウンタであり、
上記読出しアドレステーブルに与える出力回線番号は上
記カウンタ42Bの出力CLK−Oから得られる。
クラス別の蓄積セル数を記憶するためのカウントテーブ
ル用のメモリ、47は、上記カウントテーブルメモリ4
6と結合されたバッファ量監視装置を示す。上記カウン
トテーブルメモリは、書込みサイクルでは信号線L32
に現れる各入力セルの出力回線番号によって、また、読
出しサイクルではカウンタ42Bから与えられる出力回
線番号によってアドレスされ、出力回線番号と対応した
カウンタレコードを監視装置47に出力する。
毎、例えば、優先クラスと非優先クラスのカウントエリ
アからなっており、監視装置47は、書込みサイクルに
おいて、信号線L32で与えられる各入力セルのサービ
スクラスと対応したカウントエリアのカウント値(蓄積
セル数)をインクリメント(+1演算)し、蓄積セル数
と所定閾値との比較結果に応じた輻輳制御信号を発生す
る。また、読出しサイクルでは、出力回線番号と対応し
てメモリ46から読み出されたカウンタレコードを判定
し、信号線L44で読出し制御部44に与えるべきサー
ビスクラスを決定する。すなわち、優先クラスのカウン
トエリアでカウント値がゼロでなければ、優先クラスの
セルキューからの読出しを指定し、そうでなければ、非
優先クラスのセルキューからの読出しを指定する。上記
実施例の場合、1つのバッファ量監視装置47で全ての
出力回線のセルキューを監視しているため、図1で示し
た輻輳通知部4を省略して、上記監視装置47から各入
力回線インターフェイス1に全出力回線の輻輳状態を示
す制御情報を直接与えることが可能となる。
第2の実施例を示す。本実施例は、スイッチ部3Aにセ
ルキューを形成するためのバッファメモリを具備しない
タイプのものを使用し、各出力回線インターフェイス
2'(2'−1〜2'−n)側で輻輳状態を検出し、これ
を輻輳通知部4を介して各入力回線ターフェイス1(1
−1〜1−n)に通知するようにしたことを特徴として
いる。各入力回線インターフェイス1には、図2に示し
た第1実施例と同様の構成のものを適用できる。
構成の1例を示す。スイッチ部3Aは、出力ポートLO
−1〜LO−n毎に設けた複数のセル転送制御部33
(33−1〜33−n)からなるクロスポイント型のも
のである。各セル転送制御部33は、複数の入力ポート
LI−1〜LI−nと接続され、そのうちの1つを選択
して入力セルを出力ポートに転送動作するセレクタ33
1と、上記各入力ポートから入力される入力セルのセル
ヘッダを解析し、各々の出力ポートと対応した特定の出
力回線番号をもつセルのみを選択的に通過させるように
上記セレクタを制御するヘッダ解析部332とからな
る。
2'−1の構成の1例を示す。出力回線インタフェース
2'−1は、図6に示した入力回線インターフェイス2
−1と同様のデセル化回路21、出力バッファメモリ2
2およびメモリ制御部23の他に、上記メモリ制御部2
2に接続して上記出力バッファメモリ22の輻輳状態を
監視するバッファ量監視部(輻輳監視部)24を備えて
いる。
部23が行うバッファメモリ22へのセルの書込み、I
Pパケットの読出し動作の都度、上記メモリ制御部から
該当するセルキューの識別情報(例えば、入力回線番号
とサービスクラス)とR/Wの区分情報を入手し、これ
らの情報に基づいて、出力バッファメモリ22における
サービスクラス別のデータブロックの蓄積量を算出し、
蓄積ブロックの総量またはサービスクラス別の蓄積量に
応じて、セルの流入を制限するための輻輳制御信号を生
成し、信号線L−1を介して輻輳通知部4に通知する。
尚、各出力回線のバッファ量監視部で閾値と比較する代
わりに、輻輳通知部4が各バッファ量監視部24にクラ
ス別の蓄積セル量を問い合わせ、輻輳通知部で閾値で一
括して閾値と比較し、出力回線毎のクラス別の輻輳制御
情報を生成して各入力回線インターフェイスに通知する
ようにしてもよい。
リ22内でのデータブロックの総蓄積量が第1閾値に達
した時または非優先セルのデータブロック蓄積量が所定
の閾値を越えた時、軽輻輳の状態通知を発行して非優先
セルの流入を抑制する。データブロックの総蓄積量が第
2閾値に達した時、または優先セルのデータブロック蓄
積量が所定の閾値に達した時には、優先セルについても
流入を抑制する。この場合、上記出力バッファメモリ2
2からのデータの読出しは、何れかのIPパケットにつ
いて最終セルが到着しない限り発生しないため、重輻輳
時に全ての優先セルの流入を一律に禁止しただけでは、
状態が回復するとは限らない。
モリ22内に形成するパケット組立用のキューの個数に
上限を設けておき、キューの個数が上限値に達したらそ
の他のパケットのセルの流入を禁止するようにしてもよ
い。また、バッファ量監視部24で、各キュー毎にパケ
ット長と受信セル数に基いて最終セル迄の待ちセル数を
計数しておき、重輻輳時には、待ちセル数の少ない特定
の優先パケットについてセルの流入を許可し、それ以外
のパケットに属したセルについては送出を禁止する形式
で状態通知を発行するようにしてもよい。この場合、状
態通知として、軽/重の輻輳表示ビットの他に、送出が
許可(または禁止)された優先セルを指定する情報、例
えば、入力回線番号とサービスクラスとからなるパケッ
ト識別情報を通知すればよい。
3の実施例について説明する。図12は、本実施例のパ
ケットスイッチN1(N1−1、N1−2)が適用され
る通信ネットワークを示す。例えば、図に示すIP網9
1に収容された端末(t)〜(v)から発生したIPパ
ケットを遠方のIP網92に収容された端末(w)〜
(z)に転送する場合、送信元IP網91から宛先IP
網92に至るまでに多数のノード(パケットスイッチ)
からなる中間網90を経由する場合がある。上記中間網
90において、例えば、IPパケットでノード間通信を
行うノードN1−1、N2、N1−2からなる経路に前
述した本発明のパケットスイッチを適用すると、IPパ
ケットからATMセルへの変換とその逆変換の繰り返し
に起因する伝送遅延が問題となが、ノードN1−1、N
3、N1−2からなる経路のように、ATMセルでノー
ド間通信すれば、上述したIPパケットとATMセルと
の間の変換が不要となるため、伝送遅延を抑えることが
できる。本発明は、ノードN1(N1−1、N1−2)
のように、IPパケット回線とATMセル回線とを収容
し、パケットスイッチにもATMスイッチにも選択的に
接続できるノード装置も提供するものである。
可能な本発明によるパケットスイッチの第3の実施例を
示す。このパケットスイッチは、IPパケットの入力回
線IN[A]に接続される複数のIP入力回線インタフ
ェース1"(1"−1〜1"−j)と、ATMセルの入力
回線IN[B]に接続される複数のATM入力回線イン
タフェース10(10−k〜10−n)と、セル単位で
スイッチング動作するスイッチ部3と、IPパケット出
力回線OUT[A]に接続された複数のIP出力回線イ
ンタフェース2"(2"−1〜2"−j)と、ATMセル
出力回線OUT[B]に接続された複数のATM出力回
線インタフェース20(20−k〜20−n)と、上記
スイッチ部3の輻輳状態を上記各入力回線インタフェー
スに通知するための輻輳通知部4と、IPパケットのル
ーティング情報やATMセルのコネクション情報を管理
するルーティング管理部5とからなる。ここでは、第1
実施例と同様、スイッチ部3がバッファ量監視部を含
み、輻輳通知部4に対して輻輳状態情報を供給するもの
とする。上記スイッチ部3の構成は、図5、図7、図8
で説明した構成のものを適用でし、図8の構成を採用し
た場合は、輻輳通知部4を省略できる。
いてATM回線で入出力されるATMセルのフォーマッ
ト(a)と、スイッチ部3で扱う内部セルのフォーマッ
ト(b)との関係を示す。ATM回線上で伝送されるセ
ルは、接続インターフェイスがNNI(Network-Networ
k Interface)かUNI(User-Network Interface)か
によってヘッダフォーマットに多少の相違があるが、こ
こでは、各ATMセルが、NNIで規定された5バイト
のセルヘッダ80を有するものとして説明する。
線OUT[B]の各ATMセルは、図(a)に示すよう
に、5バイトのセルヘッダ80と48バイトのペイロー
ド部81とからなり、ATMセルヘッダ80は、12ビ
ットのVPI(Virtual PathIdentifier)と、16ビッ
トのVCI(Virtual Channel Identifier)と、3ビッ
トのPTI(Payload Type Identifier)と、1ビット
のCLP(Cell LossPriority)と、8ビットのHEC
(Header Error Check)を含む。本実施例でパケットス
イッチ内部で扱われる内部セルは、図(b)に示すよう
に、上記ATMセルヘッダ80に先頭に、出力回線番
号、入力回線番号、クラス、セルタイプを含む付加ヘッ
ダ82を備えた構成となっている。
1"−1の構成の一例を示す。IP入力回線インタフェ
ース1"−1は、図2で示した回線インターフェイ1−
1と同様の回路要素からなる。但し、ルーティングテー
ブル13’は、各IPパケットのヘッダ部から抽出され
たIPアドレスとTOSをキーとしてアクセスされ、上
記キーと対応して予め登録された出力回線番号とVPI
/VCIを出力する。また、セル化回路14は、バッフ
ァメモリ12から読み出されたIPパケットを48バイ
ト単位のデータブロックに分割し、これをペイロード8
1として、これにATMセルヘッダ80と内部ヘッダ8
2を付加して、図14(b)に示す内部セルを構成し、
バッファメモリ15に供給する。
には、ユーザセルであることを示す識別コードを設定
し、内部セルヘッダ82の入力回線番号には予め各イン
ターフェイス毎に決まっている固有の番号を設定し、サ
ービスクラスにはIPヘッダから抽出されたTOSによ
って決まる値、セルタイプには、IPパケット長で最終
判別できる一連のデータブロック列における順序判定に
よって決まる区分コードを設定する。
2"−1の構成の一例を示す。IP出力回線インタフェ
ース2"−1は、図6で説明した第1実施例の出力回線
インターフェイス2と同様の構成要素からなり、デセル
化回路21'において、出力ポートLO−1から受信し
た各セルから内部ヘッダ82とATMセルヘッダ80を
除去し、ペイロード部に設定されたデータブロックをメ
モリ制御部23'の制御の下で出力バッファメモリ22
に書き込む。
[B]から入力されてIP出力回線インターフェイスに
転送されたセルは、同一サービスクラスであってもVP
I/VCI値によって区別して扱う必要があるため、デ
セル化回路21'からメモリ制御部23'に入力回線番号
とサービスクラスの他にVPI/VCI値を供給し、バ
ッファメモリ22内に入力回線番号/サービスクラス
別、且つVPI/VCI別のキューを形成して、各デー
タブロックを該当キューに蓄積していく。また、上記メ
モリ制御部23'では、デセル化回路21'から与えられ
たセルタイプとパケット長に基いて最終セルのデータブ
ロックの到着を判定し、最終セルのデータブロックが登
録済みとなったキューから1パケット長分のデータを読
み出して、出力回線OUT−1にIPパケットとして送
出する。
10−kの構成の一例を示す。ATM入力回線インタフ
ェース10−kは、ATM入力回線IN−kから入力し
たセルを一時的に蓄積するバッファメモリ101と、入
力セルのVPI/VCIと対応して出力セルに付すべき
出力VPI/VCIおよび内部ヘッダ情報を記憶したセ
ルヘッダテーブル用メモリ102と、上記セルヘッダテ
ーブルから読み出されたヘッダ情報に基いて入力セルヘ
ッダ80のVPI/VCIを変換し、内部セルヘッダ8
2を生成して入力セルに付加するセルヘッダ変換部(生
成・付与部)103と、上記ヘッダ変換された内部セル
を出力回線番号/クラス別にキューイングするための入
力バッファメモリ104と、上記入力バッファメモリへ
のセルの書き込みと読出しを制御するメモリ制御部10
5とからなる。
ァメモリ101に蓄積された各入力ATMセルのヘッダ
から抽出された入力VPI/VCIをキーとしてアクセ
スされ、上記入力VPI/VCIと対応して予め記憶さ
れたヘッダ情報(出力回線番号、サービスクラス、出力
VPI/VCI)をセルヘッダ変換部103に与える。
セルヘッダ変換部103は、上記バッファメモリから読
み出された入力ATMセルのVPI/VCIを上記出力
VPI/VCIに書き換えると共に、上記テーブルメモ
リ102から与えられたヘッダ情報と各インターフェイ
スに予め割り当てられた固有の入力回線番号とに基いて
内部セルヘッダ82を生成し、各入力セルを図14
(b)に示した内部セルに変換して出力する。
れた内部セルをヘッダ部に含まれる出力回線番号とサー
ビスクラスとに対応するセルキューに書き込み、優先セ
ルキューを優先させながら上記各セルキューからのセル
の読出しを行う。尚、上記メモリ制御部105が行う入
力バッファメモリ内の各セルキューからの内部セルの読
出し制御と、信号線19を介して与えられる輻輳通知に
応じたセル読出しの抑制制御は、第1実施例の入力回線
インターフェイス1−1および前記IP入力回線インタ
ーフェイス1"−1の場合と同様である。
20―kの構成の一例を示す。出力ポートLO−kに現
れる内部セルは、 ATMセルヘッダ80のVPI/V
CIの値が入力回線インターフェイスにおいて既に出力
用のVPI/VCI値に変換済みとなっているため、A
TM出力回線インタフェース20―kでは、出力ポート
LO−kから受信した各内部セルについて、セルヘッダ
除去回路25によって、内部セルヘッダ(付加ヘッダ)
82を除去し、順次にATM出力回線OUT−kに送出
すればよい。上記第3実施例のパケットスイッチによれ
ば、1つの入力回線から受信したIPパケットをセル単
位でATM回線に接続された出力ポートに交換し、AT
Mセルの形で宛先ノードに転送し、宛先ノードで元のI
Pパケットに復元してIP網に転送する伝送形式とする
ことができるため、IPパケットの伝送遅延時間を短縮
できる。尚、図13は、スイッチ部3で輻輳状態を検出
する構成となっているが、第2実施例と同様に、輻輳状
態は各出力回線インターフェイスで検出するようにして
もよい。
度を3クラス以上に分けて制御する場合の入力回線イン
ターフェイスの他の実施例を示す。この実施例は、図2
で説明した第1実施例の入力回線インターフェイスにお
いて、更に、メモリ制御部16にクラス管理テーブル用
のメモリ17を追加し、メモリ制御部16が、上記クラ
ス管理テーブルを参照することによって、バッファメモ
リ15内に出力回線対応に形成された3クラス以上のセ
ルキューQ1〜Qiから選択的にセルを読み出すように
したことを特徴とする。
制御するためには、例えば、IPヘッダに含まれるサー
ビスタイプTOSとセル転送優先順位(クラス)との対
応関係を示す変換テーブルをセル化回路14に設けてお
き、セル化回路から出力される各セルのヘッダ部に上記
変換テーブルで変換されたクラス識別情報を与えてお
き、メモリ制御部16が、各セルをセルヘッダに含まれ
る出力回線番号と上記クラス識別情報で特定されるセル
キューに書込み、優先順位の高いクラスのセルキューか
ら順にセルを読み出すようにすればよい。このようにセ
ル化回路14で各セルに変換されたクラス情報を付加し
ておけば、後段のスイッチ部または出力回線インターフ
ェイスから信号線19を介してメモリ制御部に与えられ
る輻輳通知と送信抑制すべきセルキューとが直接的に対
応づけられるため、輻輳制御が容易になる。
にはIPヘッダが指定するTOSをそのままクラス情報
として設定し、上記TOSとクラスとの対応関係を示す
変換テーブルをクラス管理テーブルメモリ17内に定義
しておき、メモリ制御部16が、バッファメモリ15へ
のセルの書込み時に出力回線/TOS別のセルキューを
形成し、セルの読出し時に上記変換テーブルで定義され
た上位クラスのTOSのセルキューから順にセルを読み
出すようにしてもよい。逆に、セル書込み時に変換テー
ブルを参照し、各セルを上記変換テーブルで変換したク
ラス別のセルキューに登録してもよい。後者の場合、ス
イッチ側または出力回線インターフェイス側のバッファ
量監視部が輻輳通知で指定するクラスとバッファメモリ
15内のセルキューとを対応づけるために、セル読出し
時に必要に応じて上記変換テーブルを参照する。輻輳通
知部4に上記変換テーブルと同様のテーブルを設け、輻
輳通知の表示ビットに変換処理を施すようにしてもよ
い。
優先順位と出力停止条件を定義できるようにしたクラス
管理テーブルメモリ17を示す。図において、171
は、出力回線OUT―1〜OUT―n毎に各クラス間の
出力優先順位OO(1)〜OO(N)を示す出力順位テ
ーブルであり、優先順位の定義式は出力回線毎に可変に
なっている。上記出力順位テーブル171は、初期状態
で固定的に優先順位式を設定してもよいし、例えば、管
理装置から与える制御用IPパケットによって、システ
ム運用中に随時に更新できるようにしてもよい。172
は、出力回線OUT―1〜OUT―n毎に、クラス別
(CL(1)〜CL(i))にバッファメモリ15から
のセルの読出しを停止する出力停止条件ST(11)〜
ST(1i)、…ST(N1)〜ST(Ni)を示す出
力条件テーブルである。
内に存在するセルキューについて、それぞれの出力回線
番号と対応してセル出力優先順位テーブル171の出力
順位式を参照し、出力優先順位の最も高いクラスのキュ
ーから登録済みのセルを読み出す。1つのキューで登録
済みの全てのセルの読出しが終わると、出力回線番号を
変えて、出力優先順位の最も高いクラスのキューのセル
を読出す。二番目に出力優先順位の高いクラスのキュー
よりセルを読み出す。上記動作を繰り返すことによっ
て、各出力回線に優先順位の高いキューから順に次々と
セルを読み出すことができる。一方、信号線19から受
信される輻輳通知をチェックし、輻輳表示された出力回
線に送信中のセルキューがバッファメモリに存在してい
る場合、出力停止条件テーブル172を参照し、輻輳表
示ビットが示す輻輳状態と上記テーブルの停止条件とを
照合して読出しを停止すべきセルキューを特定する。
ルキューからのセルの読出しと、輻輳通知およびテーブ
ル172に基くセルの読出し動作の抑制とを効率的に実
行するためには、バッファメモリ15に存在中のセルキ
ューについてテーブル171を参照し、パケットあるい
はキューの識別子(出力回線番号とクラス)と送信順位
との関係を示すミニテーブルを作成しておき、輻輳通知
の受信の都度、輻輳状態の変化があった回線を特定し、
上記ミニテーブルを参照して輻輳回線(あるいは輻輳回
復回線)に該当する回線番号の有無を判定し、もし、該
当回線があれば、テーブル172を参照して送信停止
(あるいは送信許可)すべきセルキューを特定し、上記
ミニテーブル上の該当するキュー識別子に付された送信
禁止フラグの状態を切り替えるようにし、実際のセルの
読出しは上記ミニテーブルに基いて行えばよい。
明によれば、入力回線から受信した可変長パケットを固
定長セルに変換してセル単位でスイッチングし、何れか
の出力回線で輻輳状態となった時、上記出力回線に向か
うセルの流入を優先度に応じて選択的に抑制するように
しているため、優先順位の低いデータ系パケットのセル
転送を抑制することによって、優先順位の高いリアルタ
イム系のパケットについて遅延時間を短縮したスイッチ
ングが可能となる。また、可変長パケットを固定長セル
に変換する各入力回線インターフェイスにおいて、スイ
ッチ部への低優先度セルの送出を抑制中に高優先度のパ
ケットが到着した場合、高優先度セルについてスイッチ
部への送出を許容することによって、転送順序を入れ替
えたパケット伝送が可能となる。
を示すブロック図。
の構成例を示すブロック図。
変長パケット(IPパケット)と内部セルとの関係を示
す図。
のフォーマットを示す図。
ック図。
の構成例を示すブロック図。
ブロック図。
示すブロック図。
を示すブロック図。
ブロック図。
−1の構成例を示すブロック図。
通信網の1例を示す図。
例を示すブロック図。
Mセル(a)と内部セル(b)のフォーマットを示す
図。
の構成例を示すブロック図。
の構成例を示すブロック図。
の構成例を示すブロック図。
の構成例を示すブロック図。
入力回線インターフェイスの他の実施例を示すブロック
図。
れるクラス管理テーブルの1実施例を示す図。
(2−1〜2−n)…出力回線インタフェース、3…ス
イッチ部、4…輻輳通知部、5…ルーチング管理部、1
2…バッファメモリ、13…ルーチングテーブル、14
…セル化回路、15…入力バッファメモリ、16…メモ
リ制御部、21…デセル化回路、22…バッファメモ
リ、23…メモリ制御部、24…バッファ量監視部、3
1…多重化回路、32(32−1〜32−n)、33
(33−1〜33−n)…セル転送制御部
Claims (13)
- 【請求項1】複数の入力回線および出力回線に接続さ
れ、各入力回線から入力された可変長パケットを各々の
ヘッダ情報で特定される出力回線へ出力するパケットス
イッチにおいて、 上記入出力回線と対応した複数の入出力ポートを有し、
各入力ポートから入力された固定長のセルをセルヘッダ
に含まれるルーチング情報によって特定される出力ポー
トに出力するスイッチ部と、 上記入力ポート毎に設けられ、それぞれ上記入力回線か
ら受信した可変長パケットを固定長のセルに変換して上
記入力ポートに供給する複数の入力回線インタフェース
と、 上記出力ポート毎に設けられ、それぞれ上記出力ポート
からの出力セルを受信して元の可変長パケットを復元
し、前記出力回線の1つに送出する複数の出力回線イン
タフェースとを有し、 上記各入力回線インタフェースが、上記可変長パケット
から変換されたセルを出力回線毎に優先度別にキューイ
ングし、蓄積セルを優先度に応じて選択的に各々の入力
ポートに送出するための制御手段を備えたことを特徴と
するパケットスイッチ。 - 【請求項2】請求項1に記載のパケットスイッチにおい
て、該パケットスイッチ内での前記出力回線毎のセルの
輻輳状態を検出し、前記各入力回線インターフェイスに
通知するための手段を有し、前記各制御手段が、上記輻
輳状態通知でセルの供給を停止指示された出力回線に関
して、優先度に応じてセル送出を抑制することを特徴と
するパケットスイッチ。 - 【請求項3】前記スイッチ部が、前記各入力ポートから
の入力セルを出力回線対応にキューイングするためのバ
ッファメモリと、上記バッファメモリ内での各出力回線
対応の蓄積セル量を監視して、出力回線毎のセルの輻輳
状態を示す輻輳状態通知を発生する監視手段とを有し、 前記各入力回線インターフェイスの制御手段が、上記輻
輳状態通知でセルの供給を停止指示された出力回線に関
して、優先度に応じてセル送出を抑制することを特徴と
する請求項1に記載のパケットスイッチ。 - 【請求項4】前記各出力回線インターフェイスが、前記
出力ポートから受信した各出力セルからセルヘッダを除
去するための手段と、上記セルヘッダの除去によって得
られたデータブロックを上記セルヘッダに含まれる識別
情報に従ってキューイングするためのバッファメモリ
と、上記バッファメモリ内での蓄積セル量を監視して、
セルの輻輳状態を示す輻輳状態通知を発生する監視手段
とを有し、 前記各入力回線インターフェイスの制御手段が、上記輻
輳状態通知でセルの供給を停止指示された出力回線に関
して、優先度に応じてセル送出を抑制することを特徴と
する請求項1に記載のパケットスイッチ。 - 【請求項5】前記各出力回線インターフェイスから前記
輻輳状態通知を受信し、一括して前記各入力回線インタ
ーフェイスに通知するための手段を備えたことを特徴と
する請求項4に記載のパケットスイッチ。 - 【請求項6】前記各出力回線インターフェイスが、前記
出力ポートから受信した各出力セルからセルヘッダを除
去するための手段と、上記セルヘッダの除去によって得
られたデータブロックを上記セルヘッダに含まれる識別
情報に従ってキューイングするためのバッファメモリ
と、上記バッファメモリ内での蓄積セル量を監視するた
めの監視手段とを有し、 前記パケットスイッチが、上記各出力回線インターフェ
イスで監視された蓄積セル量を収集し、各出力回線毎の
輻輳状態を示す情報に変換して前記各入力回線インター
フェイスに通知するための手段を有し、 前記各入力回線インターフェイスの制御手段が、上記輻
輳状態通知でセルの供給を停止指示された出力回線に関
して、優先度に応じてセル送出を抑制することを特徴と
する請求項1に記載のパケットスイッチ。 - 【請求項7】前記セルの輻輳状態通知が、出力回線毎の
輻輳の程度を示す情報を含み、前記制御手段が、上記輻
輳程度に応じて、セル送出を抑制すべきセルキューを決
定することを特徴とする請求項2〜請求項6の何れかに
記載のパケットスイッチ。 - 【請求項8】前記セル優先度が、前記可変長パケットの
ヘッダ部に含まれるサービスクラス情報に基いて決定さ
れることを特徴とする請求項2〜請求項7何れかに記載
のパケットスイッチ。 - 【請求項9】可変長パケットが送受信される第1の入力
回線群および出力回線群と、可変長パケットを分割して
得られる固定長データブロックとセルヘッダとからなる
固定長のセルが送受信される第2の入力回線群および出
力回線群とを収容するパケットスイッチにおいて、 複数の入出力ポートを有し、各入力ポートから入力され
た固定長のセルをセルヘッダに含まれるルーチング情報
によって特定される出力ポートに出力するスイッチ部
と、 上記第1の入力回線群から受信した可変長パケットを固
定長の内部セルに変換して上記入力ポートに供給するた
めの複数の第1の入力回線インタフェースと、 上記第2の入力回線群から受信した固定長のセルをヘッ
ダ変換し、内部セルに変換して上記入力ポートに供給す
るための複数の第2の入力回線インタフェースと、 上記出力ポートから出力された内部セルを受信して元の
可変長パケットを復元し、上記第1の出力回線群に送出
するための複数の第1の出力回線インタフェースと、 上記出力ポートから出力された内部セルを受信し、セル
ヘッダの一部を除去して上記第2の出力回線群に送出す
るための複数の第2の出力回線インタフェースとからな
り、 上記第1、第2の各入力回線インタフェースが、内部セ
ルを出力回線毎に優先度別にキューイングし、蓄積セル
を優先度に応じて選択的に各々の入力ポートに送出する
ための制御手段を備えたことを特徴とするパケットスイ
ッチ。 - 【請求項10】請求項9に記載のパケットスイッチにお
いて、該パケットスイッチ内での前記出力回線毎のセル
の輻輳状態を検出し、前記第1、第2の各入力回線イン
ターフェイスに通知するための手段を有し、前記各制御
手段が、上記輻輳状態通知でセルの供給を停止指示され
た出力回線に関して、優先度に応じてセル送出を抑制す
ることを特徴とするパケットスイッチ。 - 【請求項11】前記スイッチ部が、前記各入力ポートか
らの入力セルを出力回線対応にキューイングするための
バッファメモリと、上記バッファメモリ内での各出力回
線対応の蓄積セル量を監視して、出力回線毎のセルの輻
輳状態を示す輻輳状態通知を発生する監視手段とを有
し、 前記第1、第2の各入力回線インターフェイスにおける
制御手段が、上記輻輳状態通知でセルの供給を停止指示
された出力回線に関して、優先度に応じてセルの送出を
抑制することを特徴とする請求項9に記載のパケットス
イッチ。 - 【請求項12】前記第1、第2の各出力回線インターフ
ェイスが、前記出力ポートから受信した内部セルからセ
ルヘッダを除去するための手段と、上記セルヘッダの除
去によって得られたデータブロックを上記セルヘッダに
含まれる識別情報に従ってキューイングするためのバッ
ファメモリと、上記バッファメモリ内での蓄積セル量を
監視して、セルの輻輳状態を示す輻輳状態通知を発生す
る監視手段とを有し、 前記第1、第2の各入力回線インターフェイスにおける
前記制御手段が、上記輻輳状態通知でセルの供給を停止
指示された出力回線に関して、優先度に応じてセル送出
を抑制することを特徴とする請求項9に記載のパケット
スイッチ。 - 【請求項13】複数の入出力回線と接続され、各入力回
線から入力された可変長パケットを各々のヘッダ情報で
特定される何れかの出力回線へ転送するパケットスイッ
チにおいて、 複数の入出力ポートを有し、各入力ポートから入力され
た固定長のセルをセルヘッダに含まれるルーチング情報
によって特定される出力ポートに出力するスイッチ部
と、 それぞれ入力回線から受信した可変長パケットを固定長
のセルに変換して上記入力ポートに供給する複数の入力
回線インタフェースと、 それぞれ上記出力ポートからの出力セルを受信して元の
可変長パケットを復元し、前記出力回線に送出する複数
の出力回線インタフェースとを有し、 上記各入力回線インタフェースが、該パケットスイッチ
内で輻輳が発生した時、輻輳方路への未送信セルについ
て各々の優先度に応じたセル送出抑制を行うための制御
手段を備えたことを特徴とするパケットスイッチ。
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