JP2001024661A - マルチキャスト方式とその交換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力バッファ部に優先度の異なるバッファを
有する入力バッファ型のスイッチを備えて、ＱｏＳ制御
を行うことを課題とする。 【解決手段】 入力バッファ型スイッチを有するマルチ
キャスト方式において、マルチキャストのセルをデータ
バッファ内のセルバッファに書込み、前記セルのヘッダ
部からマルチキャスト情報と優先クラスを抽出してマル
チキャストテーブルに格納し、マルチキャスト宛先管理
部に通知するデータ書込み制御部と、前記データバッフ
ァから最優先クラスのセルを特定して出力の可否をスケ
ジューラに問い合わせるポインタ管理部と、前記ポイン
タ管理部に特定されたセルの宛先を前記マルチキャスト
宛先管理部から通知されるポインタ制御部と、前記スケ
ジューラから出力の許可を得て前記セルを読み出すデー
タ読出制御部と、前記セルと宛先を組み合わせてセルフ
ルーティングスイッチに出力する出力部とを備えたこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力バッファ型ス
イッチを有するマルチキャスト方式に関し、一つの発信
元から複数の特定先に同時に発送するマルチキャスト方
式及びそのマルチキャストの交換方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の入力ポート及び複数の出力
ポートを備え、入力ポートからのＡＴＭセルを所定の出
力ポートに送出するために、ＡＴＭスイッチ及びその制
御方法が用いられている。ここで、ＡＴＭセルは、５３
バイトの固定長を有し、この内の５バイトは仮想チャネ
ルのＶＣＩ，仮想パスのＶＰＩ等の識別子用のヘッダ部
を構成しており、残りの４８バイトがペイロード部を構
成している。

【０００３】また、ＡＴＭスイッチには、複数のアドレ
スを有する共通メモリを複数の出力ポートによって共用
するものがある。この形式のＡＴＭスイッチでは、入力
ポートから与えられるＡＴＭセルを順次共通メモリに格
納する一方、格納されたＡＴＭセルの共通メモリの格納
アドレスを各出力ポートに対応して設けられたアドレス
バッファに対して、書込制御回路の制御の下に、順次書
込を行っている。他方出力ポートに送出する場合、読み
出し制御回路によって、各アドレスバッファを順次指定
して、各アドレスバッファから読み出された共通メモリ
のアドレスから、格納されたＡＴＭセルを読み出し、指
定されたアドレスバッファに応じた出力ポートに送出し
ている。

【０００４】ここで、マルチキャストセルを処理するた
めのパケットスイッチとして、特開平９−１６２８７９
号公報に記載されている共有バッファ型のＡＴＭスイッ
チがある。このＡＴＭスイッチでは、マルチキャストの
セルが入力されると、セルは共有バッファに書込まれ、
セルの書込み中にマルチキャスト先情報を順次格納する
マルチキャスト・アドレス・バッファから出力ポート毎
に設けたアドレスバッファに、共有バッファ内のアドレ
スポインタをコピーして、リキューイングする。マルチ
キャストセルの書込み中に、複数のアドレスバッファに
順次転送することによりマルチキャストを実現してい
る。

【０００５】この方式は、セルを格納した共有バッファ
のアドレスを出力ポート毎に設けられたアドレスバッフ
ァに順番に格納して、セルを出力するときは、アドレス
バッファに格納されている順番でセルを出力する。した
がって、特開平９−１６２８７９号公報の方式では、伝
送データの品質保証を考慮したＱｏＳ制御については、
一切記載されていない。

【０００６】仮に、アドレスバッファにアドレスを格納
するときに、ＱｏＳ制御の一つとして、例えば、格納ア
ドレスとセルの優先クラスを示す情報を同時に格納した
としても、各出力ポート毎に一つのアドレスバッファし
か持たないので、一つのバッファに優先クラスの異なる
アドレスポインタを複数格納する必要があり、そうする
とセルを出力する時は出力のたびにアドレスバッファに
格納されているアドレスポインタの優先クラスを調べ
て、最も優先クラスの高いデータを出力するという処理
が必要になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、上述の特開平
９−１６２８７９号公報に記載されている共有バッファ
型のＡＴＭスイッチでは、伝送データの品質保証のＱｏ
Ｓ制御を仮に行えても、更に高速に伝送データの品質保
証のためのＱｏＳ制御を行えることが求められている。

【０００８】そこで、本発明は、入力バッファ部に優先
度の異なるバッファを有する入力バッファ型のスイッチ
を備えて、伝送データの品質保証のためのＱｏＳ制御を
行うことを課題とする。

【０００９】また、本発明は、内部セルのヘッダ情報に
含まれる優先クラスのフィールドを参照することによ
り、ハードウェアでそれぞれの優先クラスのバッファに
格納し、セルを出力するときは優先クラスの高いバッフ
ァに格納されているデータから優先的に出力することを
可能とし、セルの出力のたびにアドレスバッファに格納
されているアドレスポインタの優先クラスを調べて、最
も優先クラスの高いデータを出力するために、その時々
で時間を要する処理を不要とすることを課題とする。

【００１０】また、本発明において、セルフルーティン
グスイッチ部に接続されるスイッチは、ＡＴＭスイッチ
装置で所定の機能を搭載した装置スロット挿入用のＡＴ
Ｍの回線カードに限らず、さまざまな種類の回線カード
を使用して、１つのセルフ・ルーティング・スイッチで
さまざまな種類の回線カードからのデータに対して、品
質保証のＱｏＳ制御を行うことができることを課題とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、マルチキャス
トのセルが入力されてデータバッファに書込まれてマル
チキャストサービスを提供する入力バッファ型スイッチ
を有するマルチキャスト方式において、前記マルチキャ
ストのセルをデータバッファ内のセルバッファに書込
み、前記セルのヘッダ部からマルチキャスト情報と優先
クラスを抽出してマルチキャストテーブルに格納し、マ
ルチキャスト先情報を格納するマルチキャスト宛先管理
部に通知するデータ書込み制御部と、前記データバッフ
ァから優先クラスの最優先クラスのセルを特定して出力
の可否をスケジューラに問い合わせるポインタ管理部
と、前記ポインタ管理部に特定されたセルの宛先を前記
マルチキャスト宛先管理部から通知されるポインタ制御
部と、前記スケジューラから出力の許可を得て前記セル
を読み出すデータ読出制御部と、前記セルと宛先を組み
合わせてセルフルーティングスイッチに出力する出力部
とを備えたことを特徴とする。

【００１２】また、上記マルチキャスト方式において、
前記マルチキャストのセル入力部に回線カードが接続さ
れ、前記回線カードは複数種類の回線カードであり、当
該回線カードにより対応したＱｏＳ制御を行うことを特
徴とする。

【００１３】また、本発明は、ユニキャスト又はマルチ
キャストのセルが入力されてデータバッファに書込んで
ルーティング交換する入力バッファ型スイッチを備えた
交換方法において、前記セルのヘッダ部からユニキャス
トか又はマルチキャストかを判別し、前記ユニキャスト
の場合には前記セル内の出力先ポートと優先クラスを読
み込んでデータバッファに書込み、前記マルチキャスト
の場合にはインデックスと優先クラスを読み込んで前記
データバッファに書込み、当該インデックスに基づいて
マルチキャストテーブルを検索して宛先ポート番号を検
出し、前記出力先ポート及び前記宛先ポート番号の優先
クラスに基づいて最優先クラスの出力ポートを決定し、
当該出力ポートのセルの出力の可否をスケジューラに問
い合わせ、スケジューラからの出力許可を得た後に前記
最優先クラスの前記セルを前記出力ポートに出力してル
ーティング設定するセルフルーティングスイッチに出力
することを特徴とする。

【００１４】また、本発明を概括すれば、セルフルーテ
ィングスイッチの入力部に優先クラスの異なるバッファ
を有する入力バッファ型スイッチにおいて、（１）さま
ざまな種類の回線カードを収容することができる、
（２）さまざまな種類の回線カードからのデータに対し
て１つのスイッチでＱｏＳ（Quality of Service）制御
を行うことができる、（３）さまざまな種類の回線カー
ドからのデータを１つのスイッチでマルチキャストする
ことができる、ことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明による実施形態について、
図面を参照しつつ詳細に説明する。

【００１６】（１）構成の説明 以下、本発明の実施形態について、図１を参照して説明
する。図１は、本発明の一実施形態を示すブロック図で
ある。図１において、１００〜１０４は、スイッチ部１
０５に接続される回線インタフェース、１０９は中央処
理装置、１１０は中央処理装置１０９が回線インタフェ
ース１００−１０４やスイッチ部１０５の初期設定や状
態監視を行うための保守バスである。回線インタフェー
ス１００〜１０４は例えばネットワークインタフェース
カード（ＮＩＣ）によりデータリンク層の媒体アクセス
制御（ＭＡＣ）に対応しており、ＬＡＮプロトコルの各
種の伝送サービスを満たしている。

【００１７】スイッチ部１０５は、スケジューラ１０
６，データを格納するデータバッファ１０７，出力ポー
ト毎にＰクラス(Ｐ：正の整数)の優先キューを持つバッ
ファ制御部１１１，マルチキャスト情報を管理するマル
チキャストテーブル１１２，セルフルーティングスイッ
チ１０８から構成される。

【００１８】ここで、スケジューラ１０６は、データ送
出の順序を決定する時間管理部であり、ソフトウェアで
処理されることが多い。また、データバッファ１０７、
及びマルチキャストテーブル１１２は記憶装置により構
成され、記憶領域を異ならせば、一つの記憶装置でも、
外付け記憶装置でもよい。また、セルフルーティングス
イッチ１０８は複数のセッション設定にも対応するセグ
メントスイッチやクロスバースイッチ等が用いられ、宛
先のアドレスに従って回線に接続する。

【００１９】中央処理装置１０９は装置管理等の制御を
行う。通常の場合、中央処理装置１０９は、プロセッサ
（ＣＰＵ）、主記憶装置のメモリ、２次記憶装置、入出
力装置の操作部のキーボードや表示部のディスプレイ等
から構成され、メモリに記憶されるプログラムに従って
動作する。

【００２０】また、回線インタフェース１００〜１０４
は、ＡＴＭ，イーサーネットなどのインタフェースを持
つ回線インタフェースカードである。以下、イーサーネ
ットのインタフェースを持つ回線カードを例に説明す
る。

【００２１】回線カードは、転送先ＩＰアドレスと出力
先ポート番号の対応テーブルを示したフォワーディング
テーブルを持ち、このフォワーディングテーブルを参照
してＩＰアドレスから転送先のスイッチポート番号と優
先クラスの情報を得る。スイッチ部１０５に受信したデ
ータを出力する時は、イーサネットフレーム（以下、イ
ーサフレームと称する）を固定長の内部セルに分割す
る。

【００２２】図６を参照すると、固定長の内部セルは、
ユニキャスト／マルチキャスト（Ｕ／Ｍ）１１を示すフ
ィールドと、優先クラス１２を示すフィールドと、出力
ポート／インデックス１３を示すフィールドとをヘッダ
部分に持ち、そのヘッダに実際のデータ１４をカプセル
化したデータ部分から構成される。受信したＩＰパケッ
トがユニキャストのパケットの場合、内部セルのヘッダ
にユニキャストを示すフィールドと上記の出力ポート番
号と優先度を付加してスイッチ部１０５に出力する。

【００２３】受信したデータがマルチキャストのパケッ
トの場合、マルチキャストを示す情報とバッファ制御部
１１１でマルチキャスト先の情報を検索するためのイン
デックスを、内部セルのヘッダに付加してスイッチ部１
０５に出力する。

【００２４】また、マルチキャストの内部セルの優先度
は、ユニキャストのある一つの優先クラスを任意に割り
当てることができ、その優先クラス情報を内部セルのヘ
ッダに付加して、スイッチ部１０５に出力する。

【００２５】回線インタフェースからスイッチ部１０５
に入力されたデータがユニキャストであった場合、デー
タはデータバッファ１０７に出力先ポート毎に格納され
る。

【００２６】バッファ制御部１１１は格納したアドレス
を出力先ポート毎に設けられた優先クラス別の出力キュ
ーに格納する。出力キューにアドレスがキューイングさ
れると、バッファ制御部１１１はスケジューラ１０６に
対して、出力ポート単位に優先度をスケジューラ１０６
には通知しないで出力要求を行い、スケジューラ１０６
から出力許可を得ると、出力許可を得た出力ポート対応
の優先クラスの高い出力キューに格納されているデータ
を読み出して、セルフルーティングスイッチ１０８に出
力する。この処理を繰り返すことにより、優先度の高い
クラスキューに格納されているデータから、順次セルフ
ルーティングスイッチ１０８に出力する。

【００２７】セルフルーティングスイッチ１０８は、内
部ヘッダとして付加された転送先ポート番号にしたがっ
て、スイッチングを行う。スイッチから内部セルを受信
した回線インタフェースは、内部ヘッダを削除し、イー
サフレームに組立てて、ＩＰアドレスをキーにフォワー
ディングテーブルを検索して、次に転送する端末のＭＡ
Ｃ（Media Access Control）アドレスを得て、イーサフ
レームのヘッダを再構築してネットワークに出力する。

【００２８】回線インタフェース１００−１０４からス
イッチ部１０５に入力されたデータがマルチキャストで
あった場合、バッファ制御部１１１は、受信したマルチ
キャストの内部セルをデータバッファ１０７に格納す
る。また同時に、バッファ制御部１１１は内部セルのヘ
ッダに示されたインデックスをキーにマルチキャストテ
ーブル１１２にアクセスして、マルチキャスト先のポー
ト番号の情報を入手して、マルチキャストする内部セル
の格納アドレスをマルチキャストの対象になっている複
数のポートの優先クラス別の出力キューに格納する。

【００２９】すなわち、マルチキャストとユニキャスト
の違いは、ユニキャストが一つの出力ポートの優先クラ
ス別の出力キューにアドレスを格納するのに対して、マ
ルチキャストは複数の出力ポート毎の優先クラス別の出
力キューに対してアドレスを格納する点である。

【００３０】この優先クラスは、内部セルのヘッダで指
定される。またマルチキャストする内部セルの格納アド
レスをキューイングする出力キューは、ユニキャストで
使用する出力キューを用いる。したがってマルチキャス
トの場合、内部セルを格納したアドレスをマルチキャス
トの対象である複数のポートの出力キューにストアする
ので、以下スケジューラに対する処理はユニキャストの
時と同じ処理になる。すなわち、出力キューに格納アド
レスがキューイングされるとバッファ制御部１１１は、
スケジューラ１０６に対して出力ポート毎に出力要求を
行い、スケジューラ１０６からポート毎の出力許可を得
ると、優先クラスの高い出力キューに格納されているア
ドレスから対応するデータを読み出して、セルフルーテ
ィングスイッチ１０８に出力する。

【００３１】セルフルーティングスイッチ１０８は、内
部ヘッダとして付加された転送先ポート番号にしたがっ
てスイッチングを行う。セルフルーティングスイッチ１
０８から内部セルを受信した回線インタフェース１０２
−１０４は、内部ヘッダを削除し、イーサフレームに組
立てて、ＩＰアドレスをキーにフォワーディングテーブ
ルを検索して、次に転送する端末のＭＡＣアドレスを得
て、イーサフレームのヘッダを再構築して、ネットワー
クに出力する。

【００３２】図２は、バッファ制御部１１１のブロック
図である。図２において、２００は回線カードとバッフ
ァとのインタフェース部であるＬＩＮＦＲ、２０７はマ
ルチキャストテーブルを管理するメモリ（図１の１１２
に相当）、２０８はユニキャスト／マルチキャストのデ
ータを格納するデータバッファ（図１の１０７に相
当）、２０６はデータバッファ２０８への書き込み制御
を行うデータ書込み制御部、２０１はデータバッファ２
０８において実際にデータを格納したアドレスを管理す
るポインタ管理部、２０５はポインタへのアクセス制御
を行うポインタ制御部、２０４はスケジューラ２１２の
出力許可信号にしたがってデータバッファ２０８からデ
ータを読み出して、セルフルーティングスイッチ１０８
のインタフェース部２１０に転送データを出力する制御
を行うデータ読出し制御部、２０２はマルチキャストテ
ーブル２０７から得た情報をキューとして格納するマル
チキャスト宛先管理部、２０９はスケジューラ２１２と
のインタフェースを行うインタフェース部ＬＩＮＦＲ、
２１１はセルフルーティングスイッチ１０８からデータ
を受信するスイッチインタフェース部ＳＷ ＩＮＦＲ、
２０３は回線カードにデータを送信するときのインタフ
ェース部ＬＩＮＦＴである。

【００３３】回線カードは、図１に示す回線インターフ
ェース１００，１０１に該当するとし、ＡＴＭスイッチ
部にＡＴＭセルとして、ユニキャストやマルチキャスト
用に入力されるパケットデータを信号処理する装置のゲ
ージスロットに挿入されて動作するカード形式の機能ブ
ロックであり、インピーダンス整合ばかりでなく、伝送
データのパルス整形やノイズ成分を除去するノイズキャ
ンセラー等の機能を有する。また、ネットワークを組ん
でいる場合には、例えばイーサネットの場合、衝突検出
機能とデータ送出機能を備えた回線カード等もある。

【００３４】（２）動作の説明 図２のバッファ制御部の構成ブロック図と、図７の動作
フローチャートを参照して、本実施形態の動作について
詳細に説明する。

【００３５】回線カードからバッファ２０８に入力され
るデータは（Ｓ１１）、ＬＩＮＦＲ２００で受信され
る。ＬＩＮＦＲ２００では、図６に示すような優先クラ
ス情報、ユニキャスト／マルチキャスト（Ｕ／Ｍ）情報
を抽出する（Ｓ１２）。このとき受信した内部セルがユ
ニキャストであれば（Ｓ１３）、内部セルのヘッダから
出力先ポート情報を（Ｓ１４）、受信した内部セルがマ
ルチキャストであれば（Ｓ２３）、内部セルのヘッダか
らインデックスを抽出し（Ｓ２４）、それらの抽出情報
と内部セルデータをデータ書込み制御部２０６に送信す
る（Ｓ１５，Ｓ２５）。抽出された情報，内部セルデー
タを受信したデータ書込み制御部２０６は、データバッ
ファ２０８に内部セルのライト処理を行う（Ｓ１６，Ｓ
２６）。

【００３６】ここで、データ書込み制御部２０６が行う
ライト処理の説明の前に、図３を参照してデータバッフ
ァ２０８の構成について説明する。

【００３７】データバッファ２０８は出力ポート０〜Ｎ
（Ｎ：正の整数）に転送されるデータを格納するための
領域と、マルチキャストデータを格納するための領域に
分割され、さらに０〜Ｎの各出力ポートは、０〜Ｐ
（Ｐ：正の整数）の内部セルの優先クラスに応じて格納
する領域２０８１が分割されている。また一つの優先ク
ラスの領域は、０〜Ｑ個分の内部セルを格納できる領域
２０８２に分割されている。また、マルチキャスト格納
領域２０８３は、０〜Ｕ（Ｕ：正の整数）個のセルバッ
ファの領域を持つ。

【００３８】また、空きバッファレジスタ２０８４，２
０８５は、セルバッファ２０８２，２０８３毎にあり、
セルバッファの使用状態を示すレジスタである。使用済
みのセルバッファに対応するビットには１、未使用のセ
ルバッファには０がライトされる。空きバッファレジス
タ２０８４，２０８５は、データ書込み制御部２０６が
管理し、データ書込み制御部２０６は、伝送データであ
る内部セルのビット位置から対応するセルバッファのア
ドレスを求める。

【００３９】データバッファ２０８の別の構成として、
バッファ領域をすべての出力ポートで共有する構成もあ
る。この場合、データ書込み制御部２０６は、データバ
ッファ２０８の全領域にわたって、どこに空いている領
域があるか管理する。以下の説明では、データバッファ
２０８は出力ポート毎に領域が分割されている前者の構
成をとるものとする。

【００４０】データ書込み制御部２０６がデータバッフ
ァ２０８に対して行うライト処理について説明する。

【００４１】ＬＩＮＦＲ２００から受信した内部セルが
ユニキャストであった場合（Ｓ１３）、データ書込み制
御部２０６は、ＬＩＮＦＲ２００で抽出した出力先ポー
ト情報、優先クラス情報から検索する空きバッファレジ
スタを決定する（Ｓ１７）。空きバッファレジスタを検
索することにより、内部セルを格納するセルバッファを
決定して、内部セルをバッファ２０８にライトする（Ｓ
１８）。

【００４２】データ書込み制御部２０６は、データバッ
ファ２０８に内部セルをライトしている間に、出力先ポ
ート情報，優先クラス情報，内部セルを格納したアドレ
スをポインタ制御部２０５に送信する（Ｓ３２）。ポイ
ンタ制御部２０５は、データ書込み制御部２０６から受
信した出力先ポートと優先クラスの情報と内部セルを格
納したアドレス情報をポインタ管理部２０１に通知する
（Ｓ３２）。

【００４３】図４を参照すると、ポインタ管理部２０１
は、出力ポート毎に優先クラス別のバッファキューを持
ち、一つのバッファキューにはＱ個のアドレスを出力待
ちキューとしてストアすることができる。したがってポ
インタ管理部２０１は、ポインタ制御部２０５から出力
ポートと優先クラスの情報を受信すると、出力ポートと
優先クラスに対応したバッファキューに、アドレスを出
力待ちキューとして順次ストアしていく（Ｓ３３）。ポ
インタ管理部２０１はバッファキューに出力待ちキュー
が存在すると、ポインタ制御部２０５に対して、スケジ
ュールＩＮＦ２０９を介してスケジューラ２１２に、出
力ポート単位でセルフルーティングスイッチに対する出
力要求を行い（Ｓ３４）、スケジューラ２１２からスケ
ジュールＩＮＦ２０９を介して、ポート毎の出力許可を
得ると（Ｓ３５）、優先クラスの高いバッファキューに
格納されている出力待ちキューのアドレス情報を読み出
す。

【００４４】このように、本発明はデータバッファ部２
０８に優先度の異なるバッファを有し、内部セルのヘッ
ダ情報に含まれる優先クラスのフィールドを参照して、
ハードウェアで出力ポート毎の優先クラスのバッファに
格納し、スケジューラ２１２から出力許可を得ると、優
先クラスの高いバッファに格納されているデータから出
力することで（Ｓ３６）、優先クラスの度合いに応じた
サービスを行うことにより、ＱｏＳ制御を行うことがで
きるが、上述した特開平９−１６２８７９号公報に記載
されているスイッチでは、セルを格納した共有バッファ
のアドレスを出力ポート毎に設けられたアドレスバッフ
ァに順番に格納して、セルを出力するときは、アドレス
バッファに格納されている順番で、セルを出力のでＱｏ
Ｓ制御を行えない。

【００４５】図２を参照すると、ポインタ制御部２０５
が読み出したアドレス情報は、データ読出し制御部２０
４に送信される（Ｓ３７）。データ読出し制御部２０４
は、受信したアドレス情報をもとにデータバッファ２０
８にアクセスして、内部セルを読み出し、ＳＷ ＩＮＦ
Ｔ２１０に内部セルを送信する（Ｓ３８）。内部セルの
送信が完了すると、データ読出し制御部２０４はポイン
タ制御部２０５に送信完了を通知し、ポインタ制御部２
０５は、ポインタ管理部２０１のバッファキューから送
信完了したキューをデキューし、データ書込み制御部２
０５が管理する空きバッファレジスタにアクセスして、
送信完了したビットをクリア（０）する。ＳＷ ＩＮＦ
Ｔ２１０は受信した内部セルを、セルフルーティングス
イッチ１０８に出力する。

【００４６】次に、受信した内部セルがマルチキャスト
であった場合（Ｓ２３）、データ書込み制御部２０６
は、マルチキャスト用の空きバッファレジスタ２０８５
を検索して内部セルを格納するアドレスを決定し、デー
タバッファ２０８のマルチキャスト領域２０８３に内部
セルを格納する。

【００４７】データ書込み制御部２０６は内部セルを格
納中に、内部セルのヘッダ情報のインデックスをキー
に、マルチキャストテーブル２０７にアクセスして、マ
ルチキャスト先のポート番号の情報を入手して（Ｓ２
７）、その情報をマルチキャスト宛先管理部２０２にラ
イトする（Ｓ２８）。

【００４８】図５を参照すると、マルチキャスト宛先管
理部２０２は、マルチキャストテーブル２０７から入手
した情報をキューとして、Ｍ個（Ｍ：正の整数）キュー
イングでき、順次ストアしていく。マルチキャストテー
ブル２０７には、あらかじめマルチキャスト先のデータ
が設定されており、インデックスをキーに検索される。

【００４９】データ書込み制御部２０６は、マルチキャ
スト宛先管理部２０２にマルチキャストテーブル２０７
から入手した情報をライトすると、ポインタ制御部２０
５に対して、マルチキャスト識別子と優先クラス情報と
格納アドレスを出力する（Ｓ３１）。ポインタ制御部２
０５は、優先クラス情報とマルチキャストを示す識別子
を受信すると、マルチキャスト宛先管理部２０２からキ
ューを読み出す（Ｓ３２）。

【００５０】図５のマルチキャスト宛先管理部２０２を
例にポインタ制御部２０５の動作を説明すると、＃１に
１が立っているので、出力ポートとして＃１という情報
と優先クラスとマルチキャストの内部セルを格納したア
ドレスを、ポインタ管理部２０１に通知し、ユニキャス
トの時と同様に出力ポートと優先クラスに対応したバッ
ファに内部セルを格納したアドレスをキューイングし
て、＃１の１をクリアする。

【００５１】ポインタ制御部２０５は、ポインタ管理部
２０１にマルチキャストの内部セルを格納したアドレス
を通知した回数をカウントする内部カウンタを持ち、内
部セルを格納したアドレスをポインタ管理部２０１に通
知した回数をカウントする。

【００５２】以上の処理をその他のビットにも１が立っ
ている全ポートに対して行うと、マルチキャスト宛先管
理部２０２のキューを削除する。

【００５３】これ以降の処理はユニキャストの処理と全
く同じで、ポインタ管理部２０１は、出力ポート毎に優
先クラス別のバッファキューを持ち、一つのバッファキ
ューにはＱ個のアドレスを出力待ちキューとしてストア
することができる（Ｓ３３）。したがってポインタ管理
部２０１は、ポインタ制御部２０５から出力先ポートと
優先クラスの情報を受信すると、出力ポートと優先クラ
スに対応したバッファキューにアドレスを出力待ちキュ
ーとして順次ストアしていく。

【００５４】ポインタ管理部２０１はバッファキューに
出力待ちキューが存在すると、ポインタ制御部２０５に
対して出力ポート単位でリクエスト信号を出力する（Ｓ
３４）。ポインタ制御部２０５は、スケジューラ２１２
からポート毎の出力許可を得ると（Ｓ３５）、優先クラ
スの高いバッファキューに格納されている出力待ちキュ
ーのアドレス情報を読み出す（Ｓ３６）。

【００５５】このように、本発明はデータバッファ部２
０８に優先度の異なるバッファを有し、内部セルのヘッ
ダ情報に含まれる優先クラスのフィールドを参照して、
ハードウェアで出力ポート毎の優先クラスのバッファに
格納し、スケジューラ２１２から出力許可を得ると、優
先クラスの高いバッファに格納されているデータから出
力することによりＱｏＳ制御を行うことができる。一
方、上述した特開平９−１６２８７９号公報に記載され
ているスイッチでは、セルを格納した共有バッファのア
ドレスを出力ポート毎に設けられたアドレスバッファに
順番に格納して、セルを出力するときは、アドレスバッ
ファに格納されている順番でセルを出力するので、Ｑｏ
Ｓ制御を行えない。

【００５６】つぎに、図２を参照すると、ポインタ制御
部２０５が読み出したアドレス情報は、データ読出し制
御部２０４に送信される（Ｓ３７）。データ読出し制御
部２０４は、受信したアドレス情報をもとにデータバッ
ファ２０８にアクセスして内部セルを読み出し、ＳＷ
ＩＮＦＴ２１０に内部セルを送信する（Ｓ３８）。内部
セルの送信が完了するとデータ読出し制御部２０４はポ
インタ制御部２０５に送信完了したアドレスを通知し、
ポインタ制御部２０５は、ポインタ管理部２０１のバッ
ファキューから送信完了したキューをデキューし、ポイ
ンタ制御部２０５の内部カウンタを１減算する。もしカ
ウンタが０になれば、データ書込み制御部２０５が管理
する空きバッファレジスタ２０８５にアクセスして、送
信完了したビットをクリアする。ＳＷ ＩＮＦＴ２１０
は受信した内部セルをセルフルーティングスイッチ１０
８に出力する。

【００５７】セルフルーティングスイッチ１０８では、
宛先アドレスから目的回線にルーティングして、スイッ
チングを行い、回線インタフェースで内部セルのヘッダ
部及びデータ部の構造を変換して、マルチの宛先にデー
タを伝送する。

【００５８】上記実施形態におけるＱｏＳ制御につい
て、主に優先クラスについて説明したが、この優先クラ
スばかりでなく、トラフィック契約や回線接続交渉時に
決定されるＱｏＳのサービスクラスに応じて、例えばＡ
ＡＬクラスＡ−Ｄに応じて、遅延パラメータ（ＣＤＶ：
Cell Delay Variation）やネットワーク上で固定的に発
生する伝搬遅延と、伝送装置内で発生する遅延等の固定
遅延との最大許容伝送遅延によって、また、トラフィッ
クに対する精度を確保するためのＣＬＲ（Cell Loss Ra
tio:セル損失率）やＣＥＲ（Cell Error Rate:セルエラ
ー量）等に従って、ＱｏＳ制御を行うこともできる。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、インターネット放送な
どのサービスで扱うマルチキャストデータは、音声や画
像といったリアルタイム性の高いデータである。これら
のデータを扱うスイッチでは、スイッチでの遅延を小さ
くする必要がある。

【００６０】本発明では、スイッチ前段のバッファ部に
優先クラスの異なるインプットバッファを設けており、
スイッチングするデータに対して優先制御を行うことが
できるので、音声や画像データに対してある、優先クラ
スを割り当てることによりスイッチにおける遅延を小さ
くすることができる。

【００６１】また、さまざまな回線カードとスイッチと
のインタフェースに共通のフォーマットを提案すること
により、回線カードの種類に依存せずデータをスイッチ
ングできる。

【００６２】また、一つのスイッチで、さまざまな回線
カードからのデータに対してデータ伝送速度の保証等の
品質サービスを維持しつつ、ＱｏＳ制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマルチキャスト方式によるシステムの
構成ブロック図である。

【図２】本発明のマルチキャスト方式によるバッファ制
御部の構成ブロック図である。

【図３】本発明のマルチキャスト方式によるデータバッ
ファの記憶領域の説明図である。

【図４】本発明のマルチキャスト方式によるポインタ管
理部の動作説明図である。

【図５】本発明のマルチキャスト方式によるマルチキャ
ストテーブルの記憶領域の説明図である。

【図６】本発明のマルチキャスト方式による内部セルの
データ構造図である。

【図７】本発明のマルチキャスト方式による動作シーケ
ンスである。

【符号の説明】

１００〜１０４ 回線インタフェース １０５ スイッチ部 １０６ スケジューラ １０７ データバッファ １０８ セルフルーティングスイッチ １０９ 中央処理装置 １１０ バス １１１ バッファ制御部 １１２ マルチキャストテーブル ２００ 受信インタフェース（ＬＩＮＦＲ） ２０１ ポインタ管理部 ２０２ マルチキャスト宛先管理部 ２０３ 送信インタフェース（ＬＩＮＦＴ） ２０４ データ読出し制御部 ２０５ ポインタ制御部 ２０６ データ書込み制御部 ２０７ マルチキャストテーブル（外付け） ２０８ データバッファ（外付け） ２０９ スケジューラ・インタフェースＩＮＦ ２１０ スイッチ送信インタフェース（ＳＷ ＩＮＦ
Ｔ） ２１１ スイッチ受信インタフェース（ＳＷ ＩＮＦ
Ｒ） ２１２ スケジューラ（外付け） ２０８１ 優先クラス領域 ２０８２ セルバッファ領域 ２０８３ マルチキャスト用セルバッファ ２０８４，２０８５ 空きバッファレジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田崎 雄一 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 Ｆターム(参考） 5K030 GA02 HA10 HB01 HB02 HB17 KX12 KX18 LD06 LE05

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マルチキャストのセルが入力されてデー
   タバッファに書込まれマルチキャストサービスを提供す
   る入力バッファ型スイッチを有するマルチキャスト方式
   において、 前記入力バッファ型スイッチは、前記マルチキャストの
   セルを書き込むデータバッファ内のセルバッファと、前
   記セルのヘッダ部からマルチキャスト情報と優先クラス
   を抽出して格納するマルチキャストテーブルと、マルチ
   キャスト宛先情報を格納するマルチキャスト宛先管理部
   に通知するデータ書込み制御部と、前記データバッファ
   から優先クラスの最優先クラスのセルを特定して出力の
   可否をスケジューラに問い合わせるポインタ管理部と、
   前記ポインタ管理部に特定されたセルの宛先を前記マル
   チキャスト宛先管理部から通知されるポインタ制御部
   と、前記スケジューラから出力の許可を得て前記セルを
   読み出すデータ読出制御部と、前記セルと宛先を組み合
   わせてセルフルーティングスイッチに出力する出力部と
   を備え、前記出力部からマルチキャストサービス用のセ
   ルを出力することを特徴とするマルチキャスト方式。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のマルチキャスト方式に
   おいて、前記データ書込み制御部は、前記データバッフ
   ァに前記マルチキャストのセルのインデックスと優先ク
   ラスを格納することを特徴とするマルチキャスト方式。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のマルチキャスト
   方式において、前記データ書込み制御部は、前記セルを
   前記データバッファに格納中に、前記セルのヘッダ情報
   のインデックスをキーに、前記マルチキャストテーブル
   にアクセスして、前記マルチキャストの宛先ポート番号
   情報を入手して、その宛先ポート番号情報をマルチキャ
   スト宛先管理部に書き込むことを特徴とするマルチキャ
   スト方式。
4. 【請求項４】 請求項１又は２に記載のマルチキャスト
   方式において、前記ポインタ管理部は、宛先ポート毎に
   優先クラス別のバッファキューを有し、前記バッファキ
   ューに出力待ちキューが存在すると、前記ポインタ制御
   部に対して宛先ポート単位でリクエスト信号を出力し、
   前記ポインタ制御部は、前記スケジューラから前記宛先
   ポート毎の出力許可を得ると、前記優先クラスの高いバ
   ッファキューに格納されている出力待ちキューのアドレ
   ス情報を読み出すことを特徴とするマルチキャスト方
   式。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のマルチキャスト方式に
   おいて、前記ポインタ制御部が読み出したアドレス情報
   は、前記データ読出し制御部に送信され、前記データ読
   出し制御部は、受信した前記アドレス情報をもとに前記
   データバッファにアクセスして前記セルを読み出し、前
   記出力部に前記セルを送信することを特徴とするマルチ
   キャスト方式。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のマルチキャスト方式に
   おいて、前記出力部から前記セルをセルフルーティング
   スイッチに出力した後、前記データ読出し制御部は前記
   ポインタ制御部に送信完了したアドレスを通知し、前記
   ポインタ制御部は、前記ポインタ管理部のバッファキュ
   ーから送信完了したキューをデキューし、前記ポインタ
   制御部の内部カウンタを１減算することを特徴とするマ
   ルチキャスト方式。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６の何れかに記載のマルチ
   キャスト方式において、前記マルチキャストのセル入力
   部に回線カードが接続され、前記回線カードは複数種類
   の回線カードであり、当該回線カードにより対応したＱ
   ｏＳ制御を行うことを特徴とするマルチキャスト方式。
8. 【請求項８】 ユニキャスト又はマルチキャストのセル
   が入力されてデータバッファに書込んでルーティング交
   換する入力バッファ型スイッチを備えた交換方法におい
   て、 前記セルのヘッダ部からユニキャストか又はマルチキャ
   ストかを判別し、前記ユニキャストの場合には前記セル
   内の出力先ポートと優先クラスを読み込んでデータバッ
   ファに書込み、前記マルチキャストの場合にはインデッ
   クスと優先クラスを読み込んで前記データバッファに書
   込み、当該インデックスに基づいてマルチキャストテー
   ブルを検索して宛先ポート番号を検出し、前記出力先ポ
   ート及び前記宛先ポート番号の優先クラスに基づいて最
   優先クラスの出力ポートを決定し、当該出力ポートのセ
   ルの出力の可否をスケジューラに問い合わせ、スケジュ
   ーラからの出力許可を得た後に前記最優先クラスの前記
   セルを前記出力ポートに出力してルーティング設定する
   セルフルーティングスイッチに出力することを特徴とす
   る交換方法。