JP2001057561A - Common buffer type packet shaper - Google Patents

Common buffer type packet shaper

Info

Publication number
JP2001057561A
JP2001057561A JP23213899A JP23213899A JP2001057561A JP 2001057561 A JP2001057561 A JP 2001057561A JP 23213899 A JP23213899 A JP 23213899A JP 23213899 A JP23213899 A JP 23213899A JP 2001057561 A JP2001057561 A JP 2001057561A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
packet
read
address
flow
shaper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP23213899A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3736220B2 (en
Inventor
Norihiko Moriwaki
紀彦 森脇
Naohiko Ozaki
尚彦 小崎
Mitsuhiro Wada
光弘 和田
Hiroaki Kasahara
裕明 笠原
Noboru Endo
昇 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP23213899A priority Critical patent/JP3736220B2/en
Publication of JP2001057561A publication Critical patent/JP2001057561A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3736220B2 publication Critical patent/JP3736220B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a common buffer type packet shaper means that can cope with a high-speed channel by decreasing a packet read time interval for each flow such as a quality class configured in a common buffer. SOLUTION: In the adderss management for a common buffer, a plurality of output sequence chains having a write adderss register 20 and a read adderss register 30 are assigned to each flow such as quality class. The shaper is provided with a distribution pointer 22 that cyclicly distributes a packet of a corresponding flow to a plurality of output sequence chains to attain pipeline reading through the use of a plurality of the output sequence chains, a write adderss register selection circuit 21, a read pointer 32 that conducts cyclic reading from a plurality of the output sequence chains and a read adderss register selection circuit 31.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非同期転送モード
(以下ATMと称する)に使用されるパケット信号(セ
ル)や、IPパケットの品質制御を行うためのパケット
シェーパに関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a packet shaper for controlling the quality of a packet signal (cell) used in an asynchronous transfer mode (hereinafter referred to as ATM) and an IP packet.

【0002】[0002]

【従来の技術】ATMセルやIPパケット等のパケット信号
は,ネットワーク上で多重化やスイッチングによる非同
期転送が行われる。よって,これらのパケットは多重化
装置やスイッチを経由する際に,バッファリング部分で
の待ち時間の相違により遅延ゆらぎが発生する。遅延の
ゆらぎはネットワークリソースの使用効率低減や,固定
帯域を要求するサービスの品質劣化などの問題を引き起
こす。これらの問題を解決する手段としてシェーピング
装置が考案されている。
2. Description of the Related Art Packet signals such as ATM cells and IP packets are multiplexed and switched asynchronously on a network by switching. Therefore, when these packets pass through a multiplexer or a switch, delay fluctuation occurs due to a difference in waiting time in a buffering portion. Delay fluctuations cause problems such as a reduction in the use efficiency of network resources and a deterioration in the quality of services requiring fixed bandwidth. As a means for solving these problems, a shaping device has been devised.

【0003】図4に固定長パケット(ATMの場合には
セルと呼ばれる)のシェーピングを行うパケットシェー
パ装置の構成を示す。パケットシェーパ装置70は、入
力伝送路71より入力される物理レイヤ信号を終端する
伝送路終端部72、パケットを宛先、品質クラスもしく
はコネクションなどのフロー毎にバッファリングするパ
ケットシェーパ130、バッファリングされたパケット
に関して、帯域制御、優先読み出しなどの制御を行う読
み出し制御部73、出力伝送路74へ出力するため上位
レイヤを終端し物理レイヤ信号処理を行う伝送路出力部
75を有する。
FIG. 4 shows a configuration of a packet shaper device for shaping a fixed-length packet (called a cell in the case of ATM). The packet shaper device 70 includes a transmission line terminator 72 for terminating a physical layer signal input from the input transmission line 71, a packet shaper 130 for buffering a packet for each flow such as a destination, a quality class, or a connection. It has a read control unit 73 that performs control such as band control and priority reading for packets, and a transmission line output unit 75 that terminates the upper layer and performs physical layer signal processing to output to the output transmission line 74.

【0004】さらに、可変長パケットを扱う場合には、
パケットシェーパの前段と後段にそれぞれ、固定長パケ
ット分割部と可変長パケット再生部を配置する構成をと
る場合も有る。
Further, when handling variable length packets,
In some cases, a fixed-length packet dividing unit and a variable-length packet reproducing unit are arranged at the front and rear stages of the packet shaper, respectively.

【0005】パケットシェーパのバッファリング方法と
しては、パケットバッファをフロー間で共通的に使用す
る共通バッファを使用することで、効率の良いバッファ
リングが可能となる。
[0005] As a buffering method of the packet shaper, efficient buffering becomes possible by using a common buffer that uses a packet buffer commonly between flows.

【0006】共通バッファを使用したパケットシェーパ
については,特開平7-95211号公報「トラヒックシェー
ピング装置」に示されている。本構成においては,共通
バッファ上にATMセルのVC(バーチャルチャネル)毎に
論理キューを構成しており,各論理キューからの読出し
間隔を調整することでセル遅延ゆらぎを抑えている。ま
た,特開平7-240752号公報「ATM交換機のスイッチング
パス設定方法」においては,ATMスイッチの前段・後段
に,共通バッファによるシェーピング機能を配置してい
る。本構成では,共通バッファ上に品質クラス毎の論理
キューを構成して,品質クラス毎の読み出し制御を実現
している。パケットシェーパに用いられている従来の共
通バッファについては,それを実現するにあたり必要と
なるメモリアドレス管理の詳細構成については記述され
ていない。
[0006] A packet shaper using a common buffer is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-95211, "Traffic Shaping Apparatus". In this configuration, a logical queue is formed for each VC (virtual channel) of ATM cells on a common buffer, and cell delay fluctuation is suppressed by adjusting the reading interval from each logical queue. In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-240752, "A switching path setting method for an ATM switch", a shaping function using a common buffer is arranged before and after an ATM switch. In this configuration, a logical queue for each quality class is configured on the common buffer, and read control for each quality class is realized. Regarding the conventional common buffer used in the packet shaper, the detailed configuration of the memory address management required for realizing it is not described.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】共通バッファはそれを
実現するアドレス構成管理上,バッファメモリ内に構成
された複数の出力方路,品質クラス毎などの論理キュー
について,その論理キューを構成するための出力順序チ
ェーンの更新に一定の時間を要する。つまり,共通バッ
ファを使用した場合,同一の論理キューからのパケット
連続読出し間隔は,使用されるメモリのアクセス速度で
はなく,出力順序チェーンの更新時間により制限され
る。図2に各フローに対して1つの論理キューを割り当
てた場合の共通バッファアドレス管理構成を示す。入力
回線10から入力されたパケットはヘッダ抽出部12か
ら出力されたパケットのヘッダからnフローのうち該当
するフローに対応する書込みアドレスレジスタ(WA)
6(6−1〜6−nの何れか)をフローデコーダ4によ
り選択し、パケット書込みアドレスをバッファメモリ
1’に送る。ヘッダ抽出部12を通過したパケットは、
書込みアドレスレジスタ(WA)6(6−1〜6−nの
何れか)で指定されたバッファメモリ1’内のパケット
格納部1’−1に書込まれる。このとき、空アドレスバ
ッファ8から読み出された空アドレスが、アドレスポイ
ンタ格納領域1’−2(指定されたパケット格納部1’
−1と同一アドレス)と、選択された書込みアドレスレ
ジスタ(WA)6(6−1〜6−nの何れか)に書き込
まれる。各読出し時刻にバッファメモリ1’から読み出
されるパケットの読出しアドレスは、フローに対応した
読出しアドレスレジスタ(RA)7(7−1〜7−nの
何れか)によって決定される。アドレスレジスタ(R
A)7−1〜7−nは,読み出し制御部9の読出しアル
ゴリズムに従って決定される。指定したアドレスよりパ
ケットが読み出されると同時に、同一アドレスのアドレ
スポインタが読み出し制御部9で指定された読出しアド
レスレジスタ(RA)(7−1〜7−nの何れか)に書
き込まれる。そして、パケットが読み出されたバッファ
メモリのアドレスは空アドレスバッファ8に書き込まれ
る。
A common buffer is used to configure a logical queue for a plurality of output routes, a logical queue for each quality class, etc., configured in a buffer memory in order to manage an address configuration for realizing the common queue. It takes a certain amount of time to update the output order chain. That is, when the common buffer is used, the continuous reading interval of packets from the same logical queue is limited not by the access speed of the memory used but by the update time of the output order chain. FIG. 2 shows a common buffer address management configuration when one logical queue is assigned to each flow. A packet input from the input line 10 is a write address register (WA) corresponding to a corresponding flow among n flows from the header of the packet output from the header extraction unit 12.
6 (any of 6-1 to 6-n) is selected by the flow decoder 4, and the packet write address is sent to the buffer memory 1 '. The packet that has passed through the header extraction unit 12 is
The data is written to the packet storage unit 1'-1 in the buffer memory 1 'specified by the write address register (WA) 6 (any one of 6-1 to 6-n). At this time, the empty address read from the empty address buffer 8 is stored in the address pointer storage area 1'-2 (the designated packet storage unit 1 ').
-1) and the selected write address register (WA) 6 (any one of 6-1 to 6-n). The read address of the packet read from the buffer memory 1 'at each read time is determined by the read address register (RA) 7 (any of 7-1 to 7-n) corresponding to the flow. Address register (R
A) 7-1 to 7-n are determined according to the read algorithm of the read control unit 9. At the same time when the packet is read from the specified address, the address pointer of the same address is written to the read address register (RA) (any of 7-1 to 7-n) specified by the read control unit 9. Then, the address of the buffer memory from which the packet has been read is written to the empty address buffer 8.

【0008】図3にアドレスポインタによる出力順序チ
ェーンの構成例を示す。フロー1に対応する出力順序チ
ェーン20−1が、読出しアドレスレジスタ(RA1)
7−1に格納されている先頭アドレスと書込みアドレス
レジスタ(WA1)6−1に格納されている末尾アドレ
スとの間で構成されている。別のフロー2に対応する出
力順序チェーン20−2が、読出しアドレスレジスタ
(RA2)7−2に格納されている先頭アドレスと書込
みアドレスレジスタ(WA2)6−2に格納されている
末尾アドレスとの間で構成されている。以上は、各フロ
ー単位に出力順序チェーンを構成することで、同一のバ
ッファメモリ内にフロー毎の論理キューを実現する例で
ある。
FIG. 3 shows an example of the configuration of an output order chain using address pointers. Output order chain 20-1 corresponding to flow 1 is read address register (RA1)
The write address register (WA1) 6-1 includes a start address stored in the write address register (WA1) 6-1 and an end address stored in the write address register (WA1) 6-1. An output order chain 20-2 corresponding to another flow 2 is used to determine the start address stored in the read address register (RA2) 7-2 and the end address stored in the write address register (WA2) 6-2. Is made up of The above is an example of realizing a logical queue for each flow in the same buffer memory by configuring an output order chain for each flow.

【0009】次に図2の構成における各フローのパケッ
ト出力時間間隔を示す。図7は、各フローに対して1つ
の出力順序チェーン50−1を割り当てた場合である。
本例では、バッファメモリ1’にアドレスを与えた後、
パケットデータとアドレスポインタが出力されて読み出
しアドレスレジスタが更新されるのに3タイミングを要
すると仮定する。例としてフロー1に対応する出力順序
チェーンを考えた場合、読み出しアドレスレジスタ(R
A1)7−1より時刻T1で与えたアドレスA11に対
して、パケットデータD11およびアドレスポインタA
12は、時刻T4にてバッファメモリ1より出力され
る。読み出しアドレスレジスタ(RA1)7−1の内容
はA12に更新され、その後、時刻T5でアドレスA1
2をバッファメモリ1に与えると、次のパケットデータ
D12が出力されるのは時刻T8である。つまり、パケ
ットデータの出力間隔は4タイミング周期(50−2)
となる。
Next, the packet output time interval of each flow in the configuration of FIG. 2 will be described. FIG. 7 shows a case where one output order chain 50-1 is assigned to each flow.
In this example, after giving an address to the buffer memory 1 ',
It is assumed that three timings are required for outputting the packet data and the address pointer and updating the read address register. As an example, when an output order chain corresponding to the flow 1 is considered, the read address register (R
A1) With respect to the address A11 given at the time T1 from 7-1, the packet data D11 and the address pointer A
12 is output from the buffer memory 1 at time T4. The content of the read address register (RA1) 7-1 is updated to A12, and thereafter, at time T5, the address A1 is updated.
When 2 is given to the buffer memory 1, the next packet data D12 is output at time T8. That is, the output interval of the packet data is four timing cycles (50-2).
Becomes

【0010】以上に示したように,共通バッファを使用
した場合,同一の論理キューからのパケット連続読出し
間隔は,使用されるメモリのアクセス速度ではなく,出
力順序チェーンの更新時間により制限される。これは,
パケットシェーパ装置としては,メモリアクセス速度相
当の入出力回線に対応できないことを意味し,また,ス
イッチとの前後段等に配置される場合には,高速の入出
力回線に対応できないだけではなく,大容量スイッチと
の高速リンク接続が不可能となることを意味する。
As described above, when the common buffer is used, the interval for continuously reading packets from the same logical queue is limited not by the access speed of the memory used but by the update time of the output order chain. this is,
This means that the packet shaper device cannot support input / output lines equivalent to the memory access speed, and if it is placed before or after a switch, it cannot support high-speed input / output lines. This means that high-speed link connection with a large-capacity switch becomes impossible.

【0011】本発明の目的は、高速入出力回線に対応可
能な共通バッファパケットシェーパ手段を提供すること
である。より具体的には,共通バッファ内に格納された
同一フローパケットの高速読出しが可能なバッファパケ
ットシェーパ手段を提供することである。
An object of the present invention is to provide a common buffer packet shaper capable of supporting a high-speed input / output line. More specifically, it is an object of the present invention to provide a buffer packet shaper capable of reading the same flow packet stored in a common buffer at a high speed.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】出力回線もしくは品質ク
ラスなどの1つのフロー(バッファリング単位)に対し
て複数の出力順序チェーンが割当てられる。これら複数
の出力順序チェーンを有する複数の論理キューをパイプ
ライン化する。具体的には、フロー毎のパケットを複数
の出力順序チェーンへ巡回的に振り分けを行うための振
り分けポインタが設けられる。さらに、パケットの順序
逆転が起こらないように出力チェーンを巡回的に選択し
て読み出しを行うための、読み出しポインタがフロー毎
に設けられる。これにより、1つの出力順序チェーンの
更新が終了する前に、次の出力順序チェーンにアクセス
を行うことができる。その結果、各フローに属するパケ
ットの出力時間間隔の短縮が実現され、高速読出しに対
応した共通バッファが実現できる。
A plurality of output order chains are assigned to one flow (buffering unit) such as an output line or a quality class. The plurality of logical queues having the plurality of output order chains are pipelined. Specifically, a distribution pointer for cyclically distributing packets for each flow to a plurality of output order chains is provided. Further, a read pointer is provided for each flow for cyclically selecting an output chain and performing reading so that the order of packets does not reverse. Thereby, before the update of one output order chain is completed, the next output order chain can be accessed. As a result, the output time interval of packets belonging to each flow can be reduced, and a common buffer corresponding to high-speed reading can be realized.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】n本のフロー単位のキューバッフ
ァを有する高速回線対応共通バッファ形パケットシェー
パ13を図1に示す。ここでフローとは、品質クラス、
宛て先、コネクションなどのグループ単位を示す。本パ
ケットシェーパは、バッファメモリ1、フローデコーダ
40、出力デコーダ5、空アドレスバッファ8、ヘッダ
抽出部12、入力回線100、出力回線110、書込み
アドレスレジスタ(WA)20、WA選択回路21、振
り分けポインタ22、読出しアドレスレジスタ(RA)
30、RA選択回路31、および読み出しポインタ32
を有する。バッファメモリ1は、同一アドレスを有する
パケット格納部1−1およびアドレスポインタ格納領域
1−2を有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a high-speed line-compatible common buffer type packet shaper 13 having n queue buffers in flow units. Here, flow refers to quality class,
Indicates a group unit such as destination and connection. This packet shaper includes a buffer memory 1, a flow decoder 40, an output decoder 5, an empty address buffer 8, a header extractor 12, an input line 100, an output line 110, a write address register (WA) 20, a WA selection circuit 21, a distribution pointer. 22. Read address register (RA)
30, RA selection circuit 31, and read pointer 32
Having. The buffer memory 1 has a packet storage unit 1-1 and an address pointer storage area 1-2 having the same address.

【0014】入力回線100から入力されたパケットは
ヘッダ抽出部12にてフロー識別用のヘッダが抽出され
る。フローデコーダ40はヘッダ抽出部12から出力さ
れたパケットのヘッダに従って、フローをデコードす
る。デコードされたフローに対応するWA選択回路21
は、振り分けポインタ22に従って、m個の書き込みア
ドレスレジスタ(20−x−1〜20−x−m、xは1
からn)の1つを巡回的に選択する。例えば、フロー1
に対しては振り分けポインタ22−1により、書き込み
アドレスレジスタWA11(20−1−1)から書き込
みアドレスレジスタWA1m(20−1−m)が巡回的
に選択される。選択された書き込みアドレスレジスタ2
0に格納されているアドレスはバッファメモリ1へ送信
される。ヘッダ抽出部12を通過したパケットは、書込
みアドレスレジスタ20(20−1−1〜20−n−m
の何れか)で指定されたバッファメモリ1内のパケット
格納部1−1に書込まれる。このとき、空アドレスバッ
ファ8から読み出された空アドレスが、指定されたパケ
ット格納部1−1と同一アドレスのアドレスポインタ格
納領域1−2と、選択された書込みアドレスレジスタ
(WA)20(20−1−1〜20−n−mの何れか)
に書き込まれる。以上の構成により、同一フローに属す
るパケットが、m個の出力順序チェーンへ巡回的に書き
込まれる。
From the packet input from the input line 100, a header for flow identification is extracted by a header extracting unit 12. The flow decoder 40 decodes the flow according to the header of the packet output from the header extraction unit 12. WA selection circuit 21 corresponding to the decoded flow
Indicates m write address registers (20-x-1 to 20-x-m, where x is 1) according to the distribution pointer 22.
To n) cyclically. For example, flow 1
, The write address register WA1m (20-1-m) is cyclically selected from the write address register WA11 (20-1-1) by the distribution pointer 22-1. Selected write address register 2
The address stored in “0” is transmitted to the buffer memory 1. Packets that have passed through the header extraction unit 12 are written to the write address registers 20 (20-1-1 to 20-nm).
) Is written to the packet storage unit 1-1 in the buffer memory 1 specified in (1). At this time, the empty address read from the empty address buffer 8 is stored in the address pointer storage area 1-2 having the same address as the specified packet storage unit 1-1, and the selected write address register (WA) 20 (20). -1-1 to 20-nm)
Is written to. With the above configuration, packets belonging to the same flow are cyclically written to the m output order chains.

【0015】次にパケットの読み出し動作について説明
する。各読出し時刻にバッファメモリ1から読み出され
るパケットの読出しアドレスは、読み出し制御部73よ
り指示されるフロー(1からn)に対して、各フロー毎
に設けられているm個の読出しアドレスレジスタ(R
A)30(30−x−1〜30−x−m、xは1から
n)の一つを選択することにより指示される。読み出し
制御部73は、優先クラス別制御、帯域制御など所定の
読み出しアルゴリズムにより読み出すべきフローを指示
する。ここで、フロー毎の読み出しアドレスレジスタ3
0の選択はRA選択回路31により、パケットの順序逆
転が起こらないように行う。つまり、対となる書き込み
アドレスレジスタ20と同じ順序の巡回選択が行われる
ように、読み出しポインタ32よりアドレスレジスタを
指定する。パケット格納部1−1から出力されたパケッ
トは出力回線110へ出力される。パケットが読み出さ
れると同時に、同一アドレスに格納されているアドレス
ポインタが,そのアドレスを指定した読出しアドレスレ
ジスタ(RA)30(30−1−1〜30−n−mの何
れか)に書き込まれる。パケット読み出し終了後のバッ
ファメモリのアドレスは空アドレスバッファ8に書き込
まれる。
Next, a packet reading operation will be described. The read address of the packet read from the buffer memory 1 at each read time is set to m read address registers (R) provided for each flow with respect to the flows (1 to n) specified by the read control unit 73.
A) Instructed by selecting one of 30 (30-x-1 to 30-x-m, where x is 1 to n). The read control unit 73 instructs a flow to be read by a predetermined read algorithm, such as priority class control and band control. Here, the read address register 3 for each flow
The selection of 0 is performed by the RA selection circuit 31 so that the order of the packets is not reversed. That is, the address register is designated by the read pointer 32 so that the cyclic selection in the same order as that of the paired write address registers 20 is performed. The packet output from the packet storage unit 1-1 is output to the output line 110. At the same time that the packet is read, an address pointer stored at the same address is written to a read address register (RA) 30 (any of 30-1-1 to 30-nm) specifying the address. The address of the buffer memory after the completion of the packet reading is written to the empty address buffer 8.

【0016】次に本発明の特徴となるパケット書き込み
時の振り分け処理の詳細を図5に示す。
Next, FIG. 5 shows details of the distribution processing at the time of packet writing, which is a feature of the present invention.

【0017】振り分けポインタ22はm進カウンタ22
0を有する。自フロー宛てのパケットが入力された場合
には、フローデコーダ40よりイネーブル信号(en
b)400が振り分けポインタ22に入力され、m進カ
ウンタ220がカウントアップする。WA選択回路21
は、カウンタ値222をデコードすることにより、m個
のWA20のうちの一つを選択する。以上の構成によ
り、自フローに該当するパケットが入力されると、m個
のWA20が巡回的に選択される。
The distribution pointer 22 is an m-ary counter 22
Has zero. When a packet addressed to the own flow is input, the enable signal (en
b) 400 is input to the distribution pointer 22, and the m-ary counter 220 counts up. WA selection circuit 21
Selects one of the m WAs 20 by decoding the counter value 222. With the above configuration, when a packet corresponding to the own flow is input, m WAs 20 are cyclically selected.

【0018】図6はパケット読み出し処理の詳細を示
す。読み出しポインタ32はm進カウンタ320を有す
る。出力デコーダ5より自フローの出力タイミングであ
ることを通知されるとイネーブル信号(enb)401
が、読み出しポインタ32に入力され、該当フローに読
み出しパケットがある場合のみ、m進カウンタ320が
カウントアップする。該当フローに読み出しパケットが
あるかどうかは、残パケット情報323により通知され
る。残パケット情報323は、フロー毎の入力パケット
数と出力パケット数より計算される。もしくは、出力順
序チェーンのWA20とRA30の一致/不一致により
判定することもできる。RA選択回路31では、読み出
しポインタ32より出力されるカウンタ値322をデコ
ードして、m個のRA30の一つを選択する。以上の構
成により、自フローに該当するパケットの出力毎にm個
のRA30が巡回選択される。さらに、振り分けポイン
タ22と読み出しポインタ32は、初期化時にそれぞれ
リセット信号221、321を入力し、それぞれのカウ
ンタ値をゼロにリセットする。
FIG. 6 shows details of the packet reading process. The read pointer 32 has an m-ary counter 320. When the output decoder 5 is notified of the output timing of its own flow, the enable signal (enb) 401
Is input to the read pointer 32, and the m-ary counter 320 counts up only when there is a read packet in the corresponding flow. Whether or not there is a read packet in the flow is notified by remaining packet information 323. The remaining packet information 323 is calculated from the number of input packets and the number of output packets for each flow. Alternatively, the determination can be made based on a match / mismatch between the WA 20 and the RA 30 in the output order chain. The RA selection circuit 31 decodes the counter value 322 output from the read pointer 32 and selects one of the m RAs 30. With the above configuration, m RAs 30 are cyclically selected for each output of a packet corresponding to the own flow. Furthermore, the reset pointers 221 and 321 are input to the distribution pointer 22 and the read pointer 32 at the time of initialization, and the respective counter values are reset to zero.

【0019】次に図8に示すタイムチャートを用いて、
各フローに対してのパケット出力時間間隔短縮の効果を
示す。図8は各フローに対して複数(本例では4本)の
出力順序チェーン51−a〜51−dを割り当ててパイ
プライン化を行った場合のタイムチャートである。図7
と同様にバッファメモリ1にアドレスを与えた後、パケ
ットデータとアドレスポインタが出力されて読み出しア
ドレスレジスタが更新されるのに3タイミングを要する
と仮定する。例として、図1におけるn個のフローのう
ちの1フローに着目して出力順序チェーンを考える。例
えば時刻T1で読み出しアドレスレジスタ(RA11)
30−1−1より与えたアドレスAa1に対して、パケ
ットデータDa1およびアドレスポインタAa2は、時
刻T4にて出力される(51−a)。また、時刻T2で
読み出しアドレスレジスタ(RA12)30−1−2よ
り与えたアドレスAb1に対して、パケットデータDb
1およびアドレスポインタAb2は、時刻T5にて出力
される(51−b)。このように、1つの出力順序チェ
ーンの更新が終了する前に、連続して、別の出力順序チ
ェーンのアドレスをバッファメモリ1に与えることがで
きるので、パケットデータの出力間隔は1タイミング周
期(51−2)となる。
Next, using the time chart shown in FIG.
The effect of shortening the packet output time interval for each flow will be described. FIG. 8 is a time chart in the case where a plurality of (four in this example) output order chains 51-a to 51-d are assigned to each flow to perform a pipeline. FIG.
Assume that it takes three timings to provide an address to the buffer memory 1 and output the packet data and the address pointer and update the read address register in the same manner as in the above. As an example, consider an output order chain focusing on one of the n flows in FIG. For example, at time T1, the read address register (RA11)
For the address Aa1 given from 30-1-1, the packet data Da1 and the address pointer Aa2 are output at time T4 (51-a). At time T2, the packet data Db is stored in the address Ab1 given from the read address register (RA12) 30-1-2.
1 and the address pointer Ab2 are output at time T5 (51-b). As described above, before the update of one output order chain is completed, the address of another output order chain can be successively given to the buffer memory 1, so that the output interval of the packet data is one timing cycle (51 -2).

【0020】次に、振り分けポインタ22により同一の
フローのパケットを複数の出力順序チェーンに順次格納
し、その後、読み出しポインタ32により格納されたパ
ケットが順次、選択出力される様子を説明する。図9は
簡単のため品質クラス別の2つフローに対して、それぞ
れ4つの出力順序チェーンを割り当ててパイプライン化
した構成を論理的に示している。各々のパケットのヘッ
ダに付与されている品質クラス表示(H:高優先、L:
低優先)に従って、品質クラス対応の出力順序チェーン
郡53H、53L(53Hは高優先キュー、53Lは低
優先キュー)に振り分けられる。その後、各出力順序チ
ェーン群毎の該当する振り分けポインタ22H、22L
により、それぞれ巡回的に4つの出力順序チェーンへ振
り分けられる。具体的には、高優先パケットA(52H
−1)、D(52H−4)、E(52H−5)は、振り
分けポインタ22Hにより振り分けられ、低優先パケッ
トB(52L−2)、C(52L−3)は、振り分けポ
インタ22Lにより振り分けられる。読み出しに関して
は、読み出し制御部73の指示に従って、各出力順序チ
ェーン群毎の読み出しポインタ32H、32Lおよびセ
レクタ250が駆動され、各フロー(この例では品質ク
ラス単位)でパケットバッファに格納された順序を保存
するように読み出しが行われる。図9の例では、2クラ
スの完全優先読み出し制御(高優先パケットを優先的に
出力し、高優先パケットが無い場合にのみ低優先パケッ
トを出力)が行われる例を示しているが、読み出し制御
部の構成により、帯域制御などを行うことも可能であ
る。さらに、品質クラス毎だけでなく、コネクションレ
ベルや上位レイヤのパケットレベルなど様々なフロー毎
においても同様に、本発明による共通バッファアドレス
のパイプライン処理を適用することができる。
Next, how the packets of the same flow are sequentially stored in a plurality of output order chains by the distribution pointer 22 and then the packets stored by the read pointer 32 are sequentially selected and output will be described. FIG. 9 logically shows a configuration in which four output order chains are respectively assigned to two flows for each quality class to form a pipeline for simplicity. Quality class indication added to the header of each packet (H: high priority, L:
In accordance with the low-priority order, the output order chains 53H and 53L corresponding to the quality class (53H is a high-priority queue and 53L is a low-priority queue). Then, the corresponding distribution pointers 22H, 22L for each output order chain group
Is cyclically distributed to four output order chains. Specifically, the high priority packet A (52H
-1), D (52H-4) and E (52H-5) are distributed by the distribution pointer 22H, and the low-priority packets B (52L-2) and C (52L-3) are distributed by the distribution pointer 22L. . For reading, the read pointers 32H and 32L and the selector 250 for each output order chain group are driven in accordance with the instruction of the read control unit 73, and the order of storage in the packet buffer for each flow (in this example, quality class unit) is determined. Reading is performed to save. The example of FIG. 9 shows an example in which two classes of strict-priority read control (a high-priority packet is output with priority and a low-priority packet is output only when there is no high-priority packet) are performed. Depending on the configuration of the unit, band control and the like can be performed. Further, the pipeline processing of the common buffer address according to the present invention can be applied not only to each quality class but also to various flows such as a connection level and a packet level of an upper layer.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明により、同一のフローに属するセ
ルを共通バッファから高速に連続読出しを行うことが可
能となり、高速回線に対応したパケットシェーパが実現
可能となる。
According to the present invention, cells belonging to the same flow can be continuously read from the common buffer at high speed, and a packet shaper corresponding to a high-speed line can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による高速入出力回線対応の共通バッフ
ァ形パケットシェーパ。
FIG. 1 is a common buffer type packet shaper for high-speed input / output lines according to the invention.

【図2】一般的な共通バッファ形パケットシェーパの構
成例。
FIG. 2 is a configuration example of a general common buffer type packet shaper.

【図3】一般的な共通バッファ形パケットシェーパの出
力順序チェーンの説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an output order chain of a general common buffer type packet shaper.

【図4】従来の一般的なパケットシェーパ装置の構成
例。
FIG. 4 is a configuration example of a conventional general packet shaper device.

【図5】本発明の共通バッファの振り分け処理部。FIG. 5 illustrates a common buffer distribution processing unit according to the present invention.

【図6】本発明の共通バッファの読み出し処理部。FIG. 6 is a diagram illustrating a common buffer read processing unit according to the present invention.

【図7】一般的な共通バッファ形パケットシェーパのパ
ケット出力タイムチャート。
FIG. 7 is a packet output time chart of a common common buffer type packet shaper.

【図8】本発明の共通バッファ形パケットシェーパのパ
ケット出力タイムチャート。
FIG. 8 is a packet output time chart of the common buffer type packet shaper of the present invention.

【図9】本発明の共通バッファのアドレス管理動作例。FIG. 9 is an example of an address management operation of a common buffer according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…バッファメモリ、40…フローデコーダ、5…出力
デコーダ、8…空アドレスバッファ、12…ヘッダ抽出
部、20…書込みアドレス(WA)レジスタ、21…W
A選択回路、22…振り分けポインタ、30…読出しア
ドレス(RA)レジスタ、31…RA選択回路、32…
読み出しポインタ、73…読み出し制御部、100…入
力回線、110…出力回線。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Buffer memory, 40 ... Flow decoder, 5 ... Output decoder, 8 ... Empty address buffer, 12 ... Header extraction part, 20 ... Write address (WA) register, 21 ... W
A selection circuit, 22 ... distribution pointer, 30 ... read address (RA) register, 31 ... RA selection circuit, 32 ...
Read pointer, 73: read control unit, 100: input line, 110: output line.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 光弘 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信システム事業本部内 (72)発明者 笠原 裕明 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信システム事業本部内 (72)発明者 遠藤 昇 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Fターム(参考) 5K030 GA01 HA08 JA06 KA03 LC02 LE14  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Mitsuhiro Wada, Inventor Hitachi, Ltd. Communication Systems Division, Totsuka-cho, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture, Japan (72) Inventor Hiroaki Kasahara 216 Totsuka-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Address Co., Ltd. Communication Systems Division, Hitachi, Ltd. (72) Noboru Endo, Inventor, 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji-shi, Tokyo F-term, Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. 5K030 GA01 HA08 JA06 KA03 LC02 LC14 LE14

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】1本のパケット入力回線と、1本のパケッ
ト出力回線と、該パケット入力回線から入力されたパケ
ットを蓄積するバッファメモリと、入力されたパケット
のフローに対応する該バッファメモリ上のアドレスにパ
ケットを書き込む書き込み手段と、該パケットのフロー
に対応する該バッファメモリ上のアドレスを指定して格
納されているパケットを読み出す読み出し手段とを有
し、入力されたパケットの各フローに対して、複数の出
力順序チェーンを割り当てたことを特徴とするパケット
シェーパ。
1. A packet input line, a packet output line, a buffer memory for storing a packet input from the packet input line, and a buffer memory corresponding to a flow of the input packet. And writing means for writing a packet at an address of the packet, and reading means for reading a packet stored by designating an address on the buffer memory corresponding to the flow of the packet. A packet shaper to which a plurality of output order chains are assigned.
【請求項2】1本のパケット入力回線と、1本のパケッ
ト出力回線と、該パケット入力回線から入力された可変
長パケットを固定長パケットに区切って蓄積するバッフ
ァメモリと、該パケットのフローに対応する該バッファ
メモリ上のアドレスに固定長パケットを書き込む書き込
み手段と、固定長パケットのフローに対応する該バッフ
ァメモリ上のアドレスを指定して格納されている固定長
パケットを読み出す読み出し手段とを有し、入力された
可変長パケットの各フローに対して、複数の出力順序チ
ェーンを割り当てたことを特徴とするパケットシェー
パ。
2. A packet input line, a packet output line, a buffer memory for storing variable-length packets input from the packet input line by dividing them into fixed-length packets, There are writing means for writing a fixed-length packet at a corresponding address on the buffer memory, and reading means for reading a fixed-length packet stored by designating an address on the buffer memory corresponding to the flow of the fixed-length packet. A packet shaper wherein a plurality of output order chains are assigned to each flow of an input variable-length packet.
【請求項3】請求項1または2のいずれかに記載のパケ
ットシェーパにおいて、上記書き込み手段は、パケット
到着毎にアドレスセレクタの切り替えを行う振り分けポ
インタと、書き込みアドレスを巡回的に選択する選択回
路を有し、上記読み出し手段は、パケット読み出し毎に
アドレスセレクタの切り替え指示を行う読み出しポイン
タと、読み出しアドレスを巡回的に選択する選択回路を
有することを特徴とするパケットシェーパ。
3. The packet shaper according to claim 1, wherein said writing means includes a distribution pointer for switching an address selector each time a packet arrives, and a selection circuit for cyclically selecting a write address. A packet shaper comprising: a read pointer for instructing switching of an address selector every time a packet is read; and a selection circuit for cyclically selecting a read address.
【請求項4】請求項3に記載のパケットシェーパにおい
て、上記振り分けポインタと上記読み出しポインタは、
m進カウンタ手段(mは各パケットフローに割り当てら
れた前記アドレス管理手段の数)にて構成され、該m進
カウンタ手段は、上記パケットのフローに属するパケッ
トの読み出しまたは書き込み毎にカウントアップし、上
記選択回路は、該m進カウンタの値をデコードして、上
記書き込みまたは上記読み出しアドレスを巡回選択する
ことを特徴とするパケットシェーパ。
4. The packet shaper according to claim 3, wherein said distribution pointer and said read pointer are:
m-ary counter means (m is the number of the address management means assigned to each packet flow). The m-ary counter means counts up every time a packet belonging to the packet flow is read or written, The packet shaper, wherein the selection circuit decodes the value of the m-ary counter and cyclically selects the write or read address.
【請求項5】請求項1または2のいずれかに記載のパケ
ットシューパにおいて、上記読み出し手段は、これと対
になる上記書き込み手段と同一の順序で選択制御を行う
ことを特徴とするパケットシェーパ。
5. The packet shaper according to claim 1, wherein said read means performs selection control in the same order as said write means paired with said read means. .
【請求項6】請求項1または2のいずれかに記載のパケ
ットシェーパにおいて、上記読み出し手段は、1のフロ
ーに割り当てられた1つの出力順序チェーンの更新が終
了する以前に、該フローに割り当てられた次の出力順序
チェーンにアクセスすることを特徴とするパケットシェ
ーパ。
6. The packet shaper according to claim 1, wherein said read means is assigned to a flow before updating of one output order chain assigned to the flow is completed. A packet shaper for accessing a next output order chain.
JP23213899A 1999-08-19 1999-08-19 Common buffer type packet shaper Expired - Lifetime JP3736220B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23213899A JP3736220B2 (en) 1999-08-19 1999-08-19 Common buffer type packet shaper

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23213899A JP3736220B2 (en) 1999-08-19 1999-08-19 Common buffer type packet shaper

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001057561A true JP2001057561A (en) 2001-02-27
JP3736220B2 JP3736220B2 (en) 2006-01-18

Family

ID=16934599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23213899A Expired - Lifetime JP3736220B2 (en) 1999-08-19 1999-08-19 Common buffer type packet shaper

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3736220B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009224867A (en) * 2008-03-13 2009-10-01 Nec Corp Packet processing device, power-saving device, and power supply method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009224867A (en) * 2008-03-13 2009-10-01 Nec Corp Packet processing device, power-saving device, and power supply method

Also Published As

Publication number Publication date
JP3736220B2 (en) 2006-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3731385B2 (en) Packet switching equipment
JP2880271B2 (en) Band control method and circuit
US4926416A (en) Method and facilities for hybrid packet switching
EP0714534B1 (en) Multiple-port shared memory interface and associated method
US5859849A (en) Modular switch element for shared memory switch fabric
EP1045558B1 (en) Very wide memory TDM switching system
JPH03139044A (en) Switch circuit net for atm system and switch circuit net module
JPS5821865B2 (en) packet switch
US5224093A (en) High-speed multi-port fifo buffer circuit
JPH03101441A (en) Switching system
EP0848891A1 (en) Switching device, method and apparatus
JPH0879271A (en) Cell exchange device and cell exchange system
US20070140232A1 (en) Self-steering Clos switch
US6643294B1 (en) Distributed control merged buffer ATM switch
US20080031262A1 (en) Load-balanced switch architecture for reducing cell delay time
US5721833A (en) Push-out of low priority signals from switch buffers
JP3736220B2 (en) Common buffer type packet shaper
JP2001060967A (en) Packet switch device
JP2000261458A (en) Band management circuit
JPH04271546A (en) Contention control system for input queuing type packet processing unit
JPH04291548A (en) High speed large capacity matrix type time division label exchange system
Awan et al. Design and implementation of enhanced crossbar CIOQ switch architecture
JPH06216929A (en) Atm switch
JPH0677984A (en) Cell read control system for atm switch
JPH0730933A (en) Channel switch

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040309

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20051004

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051017

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 3736220

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091104

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101104

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111104

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121104

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121104

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131104

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term