JP2001127766A - ラインインターフェース装置、及び、パケット交換機 - Google Patents

ラインインターフェース装置、及び、パケット交換機

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JP2001127766A JP30205699A JP30205699A JP2001127766A JP 2001127766 A JP2001127766 A JP 2001127766A JP 30205699 A JP30205699 A JP 30205699A JP 30205699 A JP30205699 A JP 30205699A JP 2001127766 A JP2001127766 A JP 2001127766A
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Toshio Fujisawa
澤 俊 雄 藤
Toshitada Saito
藤 利 忠 斎
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純 長谷川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パケット交換機の一種であるATM交換機の
ハードウェア構成を簡略化する。 【解決手段】 物理層インターフェース12に入力され
たATMセルを、スイッチインターフェース22から出
力するATMセルであるかホストCPU26宛のATM
セルであるかにかかわらずセルバッファ24に一旦蓄積
し、スケジューラ16により管理されたタイミングでホ
ストCPU宛のATMセルをテンポラリRAM18に格
納する。このテンポラリRAM18に格納されたATM
セルを、ホストCPU26が必要に応じて読み出す。こ
れにより、ホストCPU26宛のATMセルを一時的に
格納するFIFOメモリを省略することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラインインターフ
ェース装置、及び、パケット交換機に関し、特に、パケ
ットの挿入や引き抜きを効率的に行うことのできるライ
ンインターフェース装置、及び、そのようなラインイン
ターフェース装置を用いたパケット交換機に関する。
【0002】
【従来の技術】今日普及している固定長パケットの通信
網として、ATM(Asynchronous Transfer Mode)通信
網がある。このATM通信網では、通常のデータセルの
他に、ATM通信網の保守や管理等をするための非デー
タセルがやり取りされる。
【0003】例えば、ATM通信網では、ネットワーク
の保守を行う目的で、OAM(Operation And Maintena
nce)セルを使用することができる。また、ATM通信
網のネットワークリソースを効率よく使用する目的で、
RM(Resource Management)セルを使用することがで
きる。
【0004】これらOAMセルやRMセルを使用してA
TM通信網の運用や管理を行うためには、通常のデータ
セルの流れの中にOAMセルやRMセルを挿入したり、
通常のセルの流れの中からOAMセルやRMセルを引き
抜いたりすることを、通信端末やATM交換機で行うこ
とが必要となる。このようなATM交換機の構成例を図
9に示す。
【0005】この図9に示すように、ATM交換機は、
物理層制御部110(1)〜110(N)と、ラインイ
ンターフェース112(1)〜112(N)と、ルーテ
ィングスイッチ114と、ラインインターフェース11
6(1)〜116(N)と、物理層制御部118(1)
〜118(N)とを、備えて構成されている。
【0006】これらラインインターフェース112
(1)〜112(N)と、物理層制御部110(1)〜
110(N)とは、入力ポート毎に設けられている。つ
まり、この図9の例では、N個の入力ポートが設けられ
ている。また、ラインインターフェース116(1)〜
116(N)と、物理層制御部118(1)〜118
(N)とは、出力ポート毎に設けられている。つまり、
この図9の例では、N個の出力ポートが設けられてい
る。
【0007】物理層制御部110(1)〜110(N)
は、それぞれ物理層に接続されており、この物理層から
フレーム形式の送信データが入力される。この物理層制
御部110(1)〜110(N)に入力されたフレーム
形式の送信データは、このフレームの中からATMセル
が抽出され、ラインインターフェース112(1)〜1
12(N)に出力される。つまり、1つのフレームには
複数のATMセルが格納されている。
【0008】物理層制御部110(1)〜110(N)
とルーティングスイッチ114との間に接続されるライ
ンインターフェース112(1)〜112(N)は、ル
ーティングスイッチ114でATMセルをルーティング
するために必要な情報をそのATMセルに付加したり、
ATMセルのヘッダを書き換えたりする。また、ライン
インターフェース112(1)〜112(N)は、ルー
ティングスイッチ114に出力するATMセルを一時的
に蓄えておき、ルーティングスイッチ114の処理状態
に応じてATMセルをルーティングスイッチ114に出
力する機能も有する。このラインインターフェース11
2(1)〜112(N)は、物理層制御部110(1)
〜110(N)からルーティングスイッチ114に向か
うATMセルを処理するものであり、このATMセルが
ルーティングスイッチ114に入力される側を以下では
イングレス側ということとする。
【0009】ラインインターフェース112(1)〜1
12(N)から出力されたATMセルは、ルーティング
スイッチ114に入力される。ルーティングスイッチ1
14では、ATMセルのヘッダ情報に基づいてスイッチ
ングが行われ、該当する出力ポートのラインインターフ
ェース116(1)〜116(N)に出力される。
【0010】ラインインターフェース116(1)〜1
16(N)は、ルーティングスイッチ114から入力さ
れたATMセルを一時的に蓄えておき、出力ポートが空
き次第順次ATMセルを物理層制御部118(1)〜1
18(N)に出力する機能を有する。このラインインタ
ーフェース116(1)〜116(N)は、ルーティン
グスイッチ114から物理層制御部118(1)〜11
8(N)に向かうATMセルを処理するものであり、こ
のATMセルがルーティングスイッチ114から出力さ
れる側を以下ではエグレス側ということとする。
【0011】物理層制御部118(1)〜118(N)
に入力されたATMセルに基づいて、物理層制御部11
8(1)〜118(N)ではフレーム形式の送信データ
が生成され、この送信データが物理層から出力される。
【0012】図9のような構成でATM交換機が構成さ
れる場合、OAMセルやRMセルの挿入や引き抜きはイ
ングレス側のラインインターフェース112(1)〜1
12(N)や、エングレス側のラインインターフェース
116(1)〜116(N)で行われることが多い。こ
のようなOAMセルやRMセルの挿入や引き抜き機能を
持ったラインインターフェース112(1)〜112
(N)の構成例を図10に示す。この図10は、イング
レス側のラインインターフェース112(1)の構成を
一例として示している。
【0013】この図10に基づいて、従来のラインイン
ターフェース112(1)を通常のデータセルが通過す
る時の動きを説明すると次のようになる。
【0014】物理層制御部110(1)から入力された
ATMセルは、物理層インターフェース130でクラス
分けされる。このクラス分けに基づいて、物理層インタ
ーフェース130からスケジューラ132に対して、ク
ラス情報CIが通知される。このクラス情報CIは、セ
ルバッファ134に形成されるキューの識別番号を示し
ている。スケジューラ132は、クラス毎に存在するキ
ューを管理している。
【0015】クラス情報CIが入力されたスケジューラ
132は、セルバッファ134に対して、ATMセルの
書き込み要求Wを出力する。これにより、ATMセルの
データがセル蓄積制御部131を介して、セルバッファ
134に蓄積される。スケジューラ132は、1つのA
TMセルのデータをセルバッファ134に書き込んだ
後、そのATMセルが属するクラスのキューにエントリ
を1つ追加して、キューの長さを1だけ増やす。以下に
おいては、ATMセルのデータをセルバッファ134に
書き込み、そのATMセルが属するキューの長さを増や
す動作のことを、「エンキュー」ということとする。
【0016】スケジューラ132は、クラス毎に存在す
る複数のキューの内からキューの長さが1以上であるも
のを選択し、さらにその中から出力する優先度が高いキ
ューを1つだけ選択する。スケジューラ132は、選択
したキューの先頭にあるエントリを1つ取り出し、その
エントリが属するATMセルのデータの読み出し要求R
をセルバッファ134に出力する。以下においては、セ
ルデータをセルバッファ134から読み出し、そのAT
Mセルが属するキューの長さを減らす動作のことを、
「デキュー」ということとする。
【0017】次に、図10に基づいて、ラインインター
フェース112(1)において、OAMセルやRMセル
を引き抜く場合と、OAMセルやRMセルを挿入する場
合の動作を説明する。
【0018】物理層インターフェース130は回線毎の
情報、例えば、回線品質(クラス情報CI)、セル通過
数等を管理している。物理層インターフェース130は
入力セルの内容や回線情報から、入力されたATMセル
がホストCPU宛であると判定すると、ATMセルのデ
ータをセルバッファ134ではなく、別途用意されたF
IFOメモリ136に書き込む。
【0019】FIFOメモリ136はATMセルのデー
タを複数個格納することが可能である。ラインインター
フェース112(1)に接続されたホストCPU150
は、FIFOメモリ136からテンポラリRAM138
に、順次、ATMセルのデータを読み出し、そこから得
られた情報をアプリケーションソフトに渡す等の処理を
する。
【0020】一方、ホストCPU150がOAMセルや
RMセルを挿入する場合は、まず、ホストCPU150
がテンポラリRAM138に挿入するATMセルのデー
タを書き込み、次にATMセルの挿入をセル挿入制御部
140に要求する。セル挿入制御部140は、デキュー
されるセルが無い時等に、テンポラリRAM138に格
納されているATMセルを、セレクタ142を介して、
スイッチインターフェース144に出力する。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た図10に示すラインインターフェース121(1)に
おいては、次のような問題があった。すなわち、どの程
度の頻度でOAMセルやRMセルが到着するかが不定で
あるため、ホストCPU150の処理速度を考慮した上
で、FIFOメモリ136の容量を余裕をもって十分大
きくしておく必要があった。しかし、十分な余裕を持っ
たFIFOメモリ136を設けたとしても、ホストCP
U150宛のOAMセルやRMセルが連続して到着した
場合には、FIFOメモリ136の容量を超える恐れが
あった。
【0022】また、スケジューラ132が定められた回
線品質を守るように通常のデータセルであるATMセル
をスイッチインターフェース144から出力しようとし
ても、ホストCPU150から挿入されたOAMセルや
RMセルによって通常のデータセルであるATMセルの
遅延が発生する恐れがあった。しかも、このような、デ
ータセルの遅延がなるべく発生しないようにセレクタ1
42を制御する必要があるため、セル挿入制御部140
の制御機構が複雑になってしまうという問題があった。
【0023】本発明は、前記課題に鑑みてなされたもの
であり、FIFOメモリの容量を考慮する必要のないラ
インインターフェース及びこのようなラインインターフ
ェースを用いたパケット交換機の一種であるATM交換
機を提供することを目的とする。
【0024】換言すれば、通常のデータセルであるAT
Mセルの流れを乱すことなく、ATMセルの流れの中に
保守/管理用の非データセルを挿入したり、ATMセル
の流れの中から非データセルを抜き出したりすることの
可能な、ラインインターフェース及びこのようなライン
インターフェースを用いたパケット交換機の一種である
ATM交換機を提供することを目的とする。
【0025】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るパケット交換機は、パケットが入力さ
れる入力側インターフェースと、入力された前記パケッ
トを出力する出力側インターフェースとを有するライン
インターフェース装置であって、前記入力側インターフ
ェースから出力されたパケットが入力され、少なくと
も、前記出力側インターフェースから出力するパケット
を蓄積する第1キューと、CPU宛のパケットを蓄積す
る第2キューとに分類して蓄積する、バッファと、前記
バッファから出力されたCPU宛のパケットが一時的に
記憶され、CPUが必要に応じてアクセスする、第1記
憶装置と、前記バッファにおける複数のキューに蓄積さ
れたパケットに対する出力順を管理するとともに、前記
第1キューに蓄積されたパケットについては前記出力側
インターフェースに出力し、前記第2キューに蓄積され
たパケットについては前記第1記憶装置に出力する、ス
ケジューラと、を備えることを特徴とする。
【0026】この場合、CPUから挿入された挿入パケ
ットを一時的に記憶する第2記憶装置をさらに備え、前
記スケジューラは、前記第2記憶装置に記憶されている
前記挿入パケットを前記バッファに形成された前記第1
キューに蓄積する、ようにしてもよい。
【0027】また、前記入力側インターフェースは物理
層制御部に接続される物理層インターフェースであり、
前記出力側インターフェースはルーティングスイッチに
接続されるスイッチインターフェースであってもよく、
前記入力側インターフェースはルーティングスイッチに
接続されるスイッチインターフェースであり、前記出力
側インターフェースは物理層制御部に接続される物理層
インターフェースであってもよい。
【0028】本発明に係るラインインターフェース装置
は、物理層制御部に接続されてパケットの入出力が行わ
れる物理層インターフェースと、ルーティングスイッチ
に接続されてパケットの入出力が行われるスイッチイン
ターフェースとを有するラインインターフェース装置で
あって、前記物理層インターフェースから出力されたパ
ケットが入力され、このパケットを、少なくとも、前記
スイッチインターフェースから出力するパケットを蓄積
する第1キューと、CPU宛のパケットを蓄積する第2
キューとに分類して蓄積する、イングレス側バッファ
と、前記イングレス側バッファから出力されたCPU宛
のパケットが一時的に記憶され、CPUが必要に応じて
アクセスする、第1記憶装置と、前記イングレス側バッ
ファにおける複数のキューに蓄積された前記パケットに
対する出力順を管理するとともに、前記第1キューに蓄
積されたパケットについては前記スイッチインターフェ
ースに出力し、前記第2キューに蓄積されたパケットに
ついては前記第1記憶装置に出力する、イングレス側ス
ケジューラと、前記スイッチインターフェースから出力
されたパケットが入力され、このパケットを、少なくと
も、前記物理層インターフェースから出力するパケット
を蓄積する第3キューと、CPU宛のパケットを蓄積す
る第4キューとに分類して蓄積する、エグレス側バッフ
ァと、前記エグレス側バッファから出力されたCPU宛
のパケットが一時的に記憶され、CPUが必要に応じて
アクセスする、第2記憶装置と、前記エグレス側バッフ
ァにおける複数のキューに蓄積された前記パケットに対
する出力順を管理するとともに、前記第3キューに蓄積
されたパケットについては前記物理層インターフェース
に出力し、前記第4キューに蓄積されたパケットについ
ては前記第2記憶装置に出力する、エグレス側スケジュ
ーラと、を備えることを特徴とする。
【0029】この場合、CPUから挿入された前記スイ
ッチインターフェースから出力する第1挿入パケットを
一時的に記憶する第3記憶装置と、CPUから挿入され
た前記物理層インターフェースから出力する第2挿入パ
ケットを一時的に記憶する第4記憶装置とを、さらに備
え、前記イングレス側スケジューラは、前記第3記憶装
置に記憶されている前記第1挿入パケットを前記イング
レス側バッファに形成された前記第1キューに蓄積し、
前記エグレス側スケジューラは、前記第4記憶装置に記
憶されている前記第2挿入パケットを前記エグレス側バ
ッファに形成された前記第3キューに蓄積する、ように
してもよい。
【0030】さらに、前記第1乃至第4記憶装置は、1
つの記憶装置で構成されるようにしてもよい。
【0031】また、前記イングレス側バッファは、前記
物理層インターフェースに入力されたパケットがこの物
理層インターフェースから出力されるべきパケットであ
る場合に、このパケットを蓄積する第5キューをさらに
備えており、前記CPUは、前記第5キューに蓄積され
たパケットに対して必要な処理を行った上で、前記エグ
レス側バッファの第3キューに蓄積する、ようにしても
よい。
【0032】さらに、前記エグレス側バッファは、前記
スイッチインターフェースに入力されたパケットがこの
スイッチインターフェースから出力されるべきパケット
である場合に、このパケットを蓄積する第6キューをさ
らに備えており、前記CPUは、前記第6キューに蓄積
されたパケットに対して必要な処理を行った上で、前記
イングレス側バッファの第1キューに蓄積する、ように
してもよい。
【0033】そして、上述したようなラインインターフ
ェース装置を用いて、パケット交換機を構成することが
可能である。
【0034】
【発明の実施の形態】〔第1実施形態〕本発明の第1実
施形態に係るラインインターフェースは、入力側インタ
ーフェースに入力されたATMセルを、出力側インター
フェースから出力するATMセルであるかホストCPU
宛のATMセルであるかにかかわらずセルバッファに一
旦蓄積し、スケジューラにより管理されたタイミングで
ホストCPUがホストCPU宛のセルを読み出せるよう
にしたものである。そしてこれにより、ホストCPU宛
のATMセルを一時的に格納するFIFOメモリを省略
することができるようにしたものである。
【0035】また、本発明の第1実施形態に係るライン
インターフェースは、ホストCPUが挿入したATMセ
ルを、出力側インターフェースから出力するATMセル
の1つとしてセルバッファに蓄積し、スケジューラによ
り管理されたタイミングで出力側インターフェースから
出力されるようにしたものである。そしてこれにより、
通常のATMセルの流れを乱すことなく、ホストCPU
が挿入したATMセルを出力側インターフェースから送
出することができるようにしたものである。より詳しく
を以下に説明する。
【0036】図1は、本発明の第1実施形態に係るライ
ンインターフェースの内部構成を示すブロック図であ
る。この図1においては、図9におけるイングレス側の
ラインインターフェースを示している。
【0037】この図1に示すように、ラインインターフ
ェース10は、物理層インターフェース12と、セレク
タ14と、スケジューラ16と、テンポラリRAM18
と、セル蓄積制御部20と、スイッチインターフェース
22と、セルバッファ24と、ホストCPU26とを、
備えて構成されている。
【0038】本実施形態においては、ホストCPU26
は各ラインインターフェース10毎に設けられている
が、複数のラインインターフェース10に共通して設け
るようにしてもよい。
【0039】図2は、スケジューラ16が管理するキュ
ーを模式的に示す図である。この図2に示すように、本
実施形態では、スケジューラ16が、優先順位の異なる
5つのクラス毎のデータキューDQ1〜DQ5に加え
て、ホストCPU26宛のホストキューHQを管理して
いる。5つのデータキューDQ1〜DQ5は、例えば、
ATMのサービスカテゴリーである、CBR、rt−V
BR、nrt−VBR、UBR、ABRにそれぞれ対応
している。
【0040】図1のように構成したラインインターフェ
ース10で、物理層インターフェース12にATMセル
が入力された場合には、ラインインターフェース10は
次のように動作する。
【0041】まず、物理層インターフェース12にAT
Mセルが入力された場合には、そのATMセルをセルバ
ッファ24に一旦書き込む。物理層インターフェース1
2からのATMセルをセルバッファ24に書き込む際に
は、セル蓄積制御部20はセレクタ14を物理層インタ
ーフェース12側にセットしておき、物理層インターフ
ェース12からのATMセルがセルバッファ24に入力
されるようにする。
【0042】物理層インターフェース12は、入力され
たATMセルの内容や回線情報からATMセルのクラス
を判定するとともに、ホストCPU26宛のATMセル
であるか、又は、スイッチインターフェース22から送
出されるATMセルであるかどうかを判定する。
【0043】入力されたATMセルがスイッチインター
フェース22から送出される通常のATMセルである場
合には、物理層インターフェース12は、スケジューラ
16にそのATMセルのクラス情報CIを伝送する。こ
のクラス情報CIが入力されたスケジューラ16は、セ
ルバッファ24にATMセルの書き込み命令Wを送信す
る。この書き込み命令Wが入力されたセルバッファ24
は、このセルバッファ24に形成されたデータキューD
Q1〜DQ5のうち該当する優先順位のデータキューに
ATMセルのデータを蓄積する。つまり、データキュー
DQ1〜DQ5のいずれかにそのATMセルをエンキュ
ーする。
【0044】これに対して、物理層インターフェース1
2に入力されたATMセルがホストCPU26宛のAT
Mセルである場合には、物理層インターフェース12
は、スケジューラ16にホストCPU26宛のATMセ
ルであることをクラス情報CIとして伝達する。上述し
たように、ホストCPU26宛のATMセルにはOAM
セルやRMセル等がある。ホストCPU26宛のATM
セルであるとのクラス情報CIが入力されたスケジュー
ラ16は、セルバッファ24のホストキューHQにAT
Mセルのデータの書き込み命令Wを送信する。この書き
込み命令Wが入力されたセルバッファ24は、このセル
バッファ24に形成されたホストキューHQにATMセ
ルのデータを蓄積する。つまり、ホストキューHQにそ
のATMセルをエンキューする。
【0045】このようにして、物理層インターフェース
12に入力されたATMセルは、スイッチインターフェ
ース22から送出される通常のATMセルであるか、ホ
ストCPU26宛のATMセルであるかにかかわらず、
セルバッファ24に分類して蓄積される。すなわち、通
常のATMセルは、セルバッファ24に形成されたデー
タキューDQ1〜DQ5のいずれかに蓄積され、ホスト
CPU26宛のATMセルであるOAMセルやRMセル
等は、ホストキューHQに蓄積される。
【0046】セルバッファ24に蓄積されたATMセル
は、スケジューラ16の管理に基づいて、順次、スイッ
チインターフェース22又はテンポラリRAM18に出
力される。すなわち、スケジューラ16は、データキュ
ーDQ1〜DQ5及びホストキューHQの中から、優先
順位にしたがって、デキューを行う。
【0047】具体的には、ホストCPU26は、ホスト
キューHQの長さが1以上であることを検知すると、ス
ケジューラ16に対して、ホストキューHQからのデキ
ューを要求する。この場合、スケジューラ16は、デー
タキューDQ1〜DQ5とホストキューHQの中から、
その長さが1以上であり、かつ、出力する優先度が高い
キューを選んでデキューを行う。したがって、スケジュ
ーラ16は、ホストキューHQよりも優先度の高いキュ
ーに蓄積されたATMセルがすべてスイッチインターフ
ェース22から出力された後に、ホストキューHQから
のデキューを行う。ホストキューHQの優先順位は任意
に設定することができるが、本実施形態では、データキ
ューDQ1〜DQ5のいずれよりも低い優先順位にして
いる。
【0048】スケジューラ16がホストキューHQから
デキューした場合は、スイッチインターフェース22か
らはATMセルは送出されずに、テンポラリRAM18
に格納される。このようにして、ホストCPU26はホ
ストキューHQからテンポラリRAM18に順次ATM
セルのデータを読み出し、そのATMセルから得られた
情報をアプリケーションソフトに渡す。
【0049】以上は、物理層インターフェース12に入
力された通常のATMセルの流れの中からホストCPU
26宛のATMセルを引き抜く場合の動作であるが、次
に、通常のATMセルの流れの中に、ホストCPU26
がATMセルを挿入する場合の動作について説明する。
【0050】ホストCPU26には、他のラインインタ
ーフェースからOAMセルやRMセルなどのATMセル
の挿入要求が送信されてくる。ホストCPU26がこの
ように送信されてきたATMセルを挿入する場合には、
まず、ホストCPU26はテンポラリRAM18に挿入
するATMセルのデータを書き込む。次に、ホストCP
U26は、ATMセルの挿入をスケジューラ16に要求
する。続いて、テンポラリRAM18はスケジューラ1
6に対して、クラス情報CIを伝達する。このクラス情
報CIが入力されたスケジューラ16は、テンポラリR
AM18に書かれたATMセルを、データキューDQ1
〜DQ5のうち、クラス情報CIで指定されたクラスの
キューにそのATMセルをエンキューする。
【0051】このようにデータキューDQ1〜DQ5に
蓄積された挿入ATMセルは、それぞれの優先順位にし
たがってスケジューラ16によって管理され、スイッチ
インターフェース22から送出される。
【0052】以上のように、本実施形態に係るラインイ
ンターフェース10によれば、ホストCPU26宛のA
TMセルのデータを、通常のATMセルと同様にセルバ
ッファ24に蓄積することとしたので、ホストCPU2
6宛のATMセルのデータを格納するためのFIFOメ
モリが必要なくなる。このため、ハードウェア構成の簡
略化を図ることができる。
【0053】また、ホストCPU26が挿入したATM
セルも、通常のATMと同様に、セルバッファ24のデ
ータキューDQ1〜DQ5のいずれかに蓄積し、スケジ
ューラ16により優先順位にしたがって管理されたタイ
ミングでスイッチインターフェース22から送出される
ようにしたので、ATMセルの流れを乱すことなく、A
TMセルを挿入することができる。このため、ホストC
PU26から挿入されたATMセルによって、通常のA
TMセルの送出が遅れてしまうという問題を回避するこ
とができる。また、従来において、通常のATMセルの
流れの中にホストCPU26からのATMセルを挿入す
るタイミングを制御するために設けられていたセル挿入
制御部が、必要なくなる。
【0054】なお、本実施形態においては、図1のイン
グレス側のラインインターフェースに基づいて、発明の
構成及び効果を説明したが、図3に示すように、図9に
おけるエグレス側のラインインターフェースについても
同様に適用できる。但し、エングレス側のラインインタ
ーフェース11においては、ATMセルの入力側インタ
ーフェースがスイッチインターフェース22となり、A
TMセルの出力側インターフェースが物理層インターフ
ェース12となる。
【0055】〔第2実施形態〕本発明の第2実施形態
は、上述した第1実施形態におけるイングレス側のライ
ンインターフェースとエグレス側のラインインターフェ
ースとを一体化したものである。つまり、ラインインタ
ーフェースを、イングレス側の機能とエグレス側の機能
を同時に持つように、例えば1チップのLSIで構成し
たものである。
【0056】図4は、イングレス側とエグレス側の機能
を同時に持たせた場合のラインインターフェースの内部
構成を示すブロック図である。この図4に示すように、
本実施形態に係るラインインターフェース30は、イン
グレス側とエグレス側共用の物理層インターフェース4
0とスイッチインターフェース42とテンポラリRAM
44とホストCPU46とを備えている。本実施形態に
おいては、ホストCPU46は各ラインインターフェー
ス30毎に設けられているが、複数のラインインターフ
ェース30に共通して設けるようにしてもよい。
【0057】また、ラインインターフェース30は、イ
ングレス側の処理を行うセル蓄積制御部50とセレクタ
52とスケジューラ54とセルバッファ56とを備えて
おり、さらに、エグレス側の処理を行うセル蓄積制御部
60とセレクタ62とスケジューラ64とセルバッファ
66とを備えている。
【0058】本実施形態では、イングレス側のセルバッ
ファ56とエグレス側のセルバッファ66は別個に分離
して設けられているが、使用するアドレスが分離されて
いれば、イングレス側とエグレス側のセルバッファ5
6、66は、物理的には1つのメモリで構成しても良
い。
【0059】図4に示すように構成されたインターフェ
ース30では、イングレス側のキューに蓄積されたAT
Mセルをエグレス側に移動させることが可能であり、ま
た、エグレス側のキューに蓄積されたATMセルをイン
グレス側に移動させることが可能である。ここで、イン
グレス側とエグレス側との間でATMセルを移動させる
意味について考えてみる。
【0060】図5は、図4に示したイングレス側機能と
エグレス側機能を同時に持ったラインインターフェース
30を用いて、ATM交換機を構成した場合の例であ
る。この図5に示すように、ATM交換機は、ラインイ
ンターフェース30(1)〜30(N)と、物理層制御
部32(1)〜32(N)と、ルーティングスイッチ3
4とを備えて構成されている。
【0061】まず、ネットワーク上でのループバックセ
ルの取り扱い方について考える。OAMセルの一種であ
るループバックセルは、回線の断線試験などをする際に
使用される。ある地点から入力したループバックセルが
一定時間内に戻ってくるかどうかでその回線が断線して
いないかどうか調べる。ループバック試験を行うことに
より、コネクションが正常であるか否かを、発信側が自
立的に検出することができる。
【0062】ループバックセルの折り返し地点としてA
TM交換機を選んだ場合、ATM交換機内で下り回線か
ら上り回線へと、ループバックセルを移動する必要があ
る。また、折り返した場所でペイロードの内容を一部書
き換える必要がある。図4に示したラインインターフェ
ース30を用いると、この機能を簡単に実現することが
できる。
【0063】図5で示されるように、図4のラインイン
ターフェースを用いたATM交換機にループバックセル
が到着した場合は、ランインターフェース30(1)〜
30(N)内で折り返せば良い。例えば、物理層制御部
32(1)からラインインターフェース30(1)にル
ープバックセルが入力された場合、ラインインターフェ
ース30(1)内で、ループバックセルをイングレス側
からエグレス側に移動させれば良い。すなわち、図4に
示すテンポラリRAM44にループバックセルが格納さ
れた時点で、ホストCPU46がペイロードを書き換
え、ループバックさせることができる。
【0064】次に、ネットワーク上でのBECNセルの
取り扱い方について考える。BECN(Backward Expli
cit Congestion Notification)セルは、回線上に輻輳
が発生していることを発信側に対して明示的に通知する
ATMセルである。BECNセルはRMセルの一種なの
で、まずRMセルの取り扱い方について説明する。
【0065】RMセルは、下り回線を流れる場合と上り
回線を流れる場合とで呼び方が異なる。発信側から受信
側に向かって流れるRMセルはフォワードRMセルと呼
ばれ、受信側から発信側に向かって流れるRMセルはバ
ックワードRMセルと呼ばれる。フォワードRMセル
は、発信端末から出力され、受信側に到達するまでに、
いくつかのATM交換機を通過する。フォワードRMセ
ルを受け取ったATM交換機は、そのATM交換機で処
理可能な最大レートとフォワードRMセルに記録された
レートを比較し、小さい方の値がRMセルに書かれるよ
うにして下流に流す。フォワードRMセルが受信側に到
達すると、受信側はバックワードRMセルとして送信側
に折り返して出力する。
【0066】バックワードRMセルも同様に、受信側に
到達するまでにいくつかのATM交換機を通過する。バ
ックワードRMセルを受け取ったATM交換機は、その
ATM交換機で処理可能な最大レートとバックワードR
Mセルに記録されたレートを比較し、小さい方の値がR
Mセルに書かれるようにする。
【0067】送信側に到着したRMセルには、その回線
で使用可能な最大レートがペイロードに記録されている
ことになる。発信側はバックワードRMセルの内容から
使用回線の送出可能最大レートを知り、出力レートを調
節する。以上のようにRMセルを使用することで、AT
Mネットワークを効率良く運用することができる。
【0068】ところが、下り回線上のATM交換機が異
常に輻輳している場合には、フォワードRMセルが受信
側に届くまで時間がかかってしまう。ネットワークを効
率良く使用するためには、発信側は出力レートを速やか
に下げるべきであるのに、ATMスイッチの輻輳によっ
て、輻輳していることを直ちに知ることができない。そ
こで、通常以上に輻輳している下り回線に向かってフォ
ワードRMセルが入力された場合には、ATMスイッチ
はその上り回線に向かってRMセルを折り返しすことが
できることになっている。このように途中で折り返され
たフォワードRMセルはBECNセルと呼ばれる。
【0069】ATMスイッチがBECNセルの処理を行
うためには、出力ポートの輻輳状態、つまり、出力側の
キューの長さを知っている必要があるが、この情報は、
ラインインターフェースのエグレス側が持っていること
が多い。また、BECNセルの処理を行うためには、下
り回線から上り回線へと、フォワードRMセルを移動さ
せることが必要になる。さて、図4に示すラインインタ
ーフェースを用いると、この機能を簡単に実現すること
ができる。
【0070】図6に示すATM交換機にフォワードRM
セルが到着した場合は、ランインターフェース30
(1)〜30(N)内で折り返せば良い。例えば、物理
層制御部32(1)からラインインターフェース30
(1)のイングレス側にフォワードRMセルが入力さ
れ、ルーティングスイッチ34でルーティングされた
後、ラインインターフェース30(N)のエグレス側に
入力される。このラインインターフェース30(N)の
出力ポートで異常な輻輳が発生していた場合、ラインイ
ンターフェース30(N)で、フォワードRMセルをエ
グレス側からイングレス側に移動させ、BECNセルと
すれば良い。この場合、図4に示すテンポラリRAM4
4にフォワードRMセルが格納された時点で、ホストC
PU46がペイロードを書き換えることもできる。ライ
ンインターフェース30(N)でフォワードRMセルが
折り返されてBECNセルになり、ルーティングスイッ
チ34でスイッチングされて、ラインインターフェース
30(1)のエグレス側に入力され、物理層制御部32
(1)を介して送出される。
【0071】次に、上述したループバックセルやBEC
Nセルの処理が、ラインインターフェース30内で行わ
れる際の動作を詳細に説明する。まず、ラインインター
フェース30でループバックセルをループバックさせる
際の動作について説明する。
【0072】図7は、図4のように構成したラインイン
ターフェース30でループバックセルを折り返す処理を
可能にするために、イングレス側のセルバッファ56に
構成されるキューの状態を模式的に示す図である。この
図7に示すように、セルバッファ56には、データキュ
ーDQ1〜DQ5と、ホストキューHQと、ループバッ
クキューLQが構成されている。つまり、上述した第1
実施形態に対して、ループバックキューLQが追加され
ている。ループバックキューLQの優先順位は任意に設
定することができるが、本実施形態では、データキュー
DQ1〜DQ5及びホストキューHQのいずれよりも低
い優先順位にしている。
【0073】ループバックセルが処理される場合の動作
は次のようになる。
【0074】1.物理層インターフェース40のイング
レス側は、入力されたATMセルの内容や回線情報から
入力されたATMセルがループバックされるべきATM
セルであると判定すると、スケジューラ54にそのAT
MセルをループバックキューLQに蓄積するよう伝達す
る。
【0075】2.イングレス側のスケジューラ54は、
その通知に従って、そのATMセルをループバックキュ
ーLQにエンキューする。
【0076】3.ホストCPU46は、ループバックキ
ューLQの長さが1以上であることを知ると、イングレ
ス側のスケジューラ54に、ループバックキューLQか
らのデキューを要求する。
【0077】4.イングレス側スケジューラ54は、そ
の長さが1以上であるデータキューDQ1〜DQ5、ホ
ストキューHQ及びループバックキューLQの中から、
出力する優先度が高いものを選んで順番にデキューを行
っている。したがって、ループバックキューLQよりも
優先度の高いキューが全て出力された後に、ループバッ
クキューLQからループバックセルのデキューを行う。
ループバックキューLQからデキューされたループバッ
クセルは、テンポラリRAM44に格納される。
【0078】5.ループバックセルがテンポラリRAM
44に格納されると、ホストCPU46はループバック
セルに対して必要な処理を行う。例えば、ホストCPU
46は、ループバックセルが折り返す前なのか後なのか
を示すループバックインディケーションビットを1から
0に書き換えたり、どのクラスでループバックセルを返
信するかを定めるエグレス側のキューのクラス情報CI
等を書く。
【0079】6.ホストCPU46は、ループバックセ
ルの書き換えが終わると、エグレス側のスケジューラ6
4に対してエグレス側へのエンキューを要求する。
【0080】7.エグレス側スケジューラ64は、ルー
プバックセルを、指定されたクラス情報CIで示される
エグレス側のデータキューDQ1〜DQ5のいずれかに
エンキューする。エグレス側にエンキューされたループ
バックセルは、エグレス側のスケジューラ64によっ
て、データキューDQ1〜DQ5の優先順位に従った順
番でデキューされ、物理層インターフェース40のエグ
レス側から物理層へと送出される。
【0081】次に、ラインインターフェース30でRM
セルをBECNセルとしてループバックさせる際の動作
について説明する。図8は、図4のように構成したライ
ンインターフェースで、BECNセルを折り返す処理を
可能にするために、エグレス側のセルバッファ66に構
成されるキューの状態を示す図である。
【0082】この図8に示すように、セルバッファ66
には、データキューDQ1〜DQ5と、ホストキューH
Qと、BECNキューBQが構成されている。つまり、
上述した第1実施形態に対して、BECNキューBQが
追加されている。BECNキューBQの優先順位は任意
に設定することができるが、本実施形態では、データキ
ューDQ1〜DQ5及びホストキューHQのいずれより
も低い優先順位にしている。
【0083】BECNセルが処理される場合の動作は次
のようになる。
【0084】1.RMセルが入力されたスイッチインタ
ーフェース42は、入力されたRMセルの内容や回線情
報からRMセルがBECN処理(折り返し)されるべき
であると判定すると、エグレス側のスケジューラ64に
対して、このRMセルをBECNセルとしてBECNキ
ューBQに蓄積するよう伝達する。
【0085】2.エグレス側のスケジューラ64は、こ
の通知に従って、このBECNセルをセルバッファ66
のBECNキューBQにエンキューする。
【0086】3.ホストCPU46は、BECNキュー
BQの長さが1以上であることを検知すると、エグレス
側のスケジューラ64に、BECNキューBQからのデ
キューを要求する。
【0087】4.エグレス側のスケジューラ64は、そ
の長さが1以上であるデータキューDQ1〜DQ5、ホ
ストキューHQ及びBECNキューBQの中から、出力
する優先度が高いものを選んで順番にデキューを行って
いる。したがって、BECNキューBQよりも優先度の
高いキューが全て出力された後に、BECNキューBQ
からのデキューを行う。
【0088】5.BECNキューBQから読み出された
BECNセルがテンポラリRAM44に読み出される
と、ホストCPU46はBECNセルに対して必要な処
理を行う。例えば、どのクラスでBECNセルを返信す
るかを定めるイングレス側のキューのクラス情報CIを
等を書く。
【0089】6.ホストCPU46は、BECNセルの
書き換えが終わると、イングレス側のスケジューラ54
に対してイングレス側へのエンキューを要求する。
【0090】7.イングレス側のスケジューラ54は、
データキューDQ1〜DQ5の中から、指定されたクラ
ス情報CIで示されるキューにBECNキューをエンキ
ューする。
【0091】8.イングレス側にエンキューされたBE
CNセルは、イングレス側のスケジューラ54によっ
て、データキューDQ1〜DQ5の優先順位に従った順
番でデキューされ、イングレス側のスイッチインターフ
ェース42からルーティングスイッチ34ヘと出力され
る。
【0092】ループバックセル及びBECNセルに対し
てはラインインターフェース30は以上のように動作す
るが、通常のATMセル及びホストCPU46宛のAT
Mセルに対しては、上述した第1実施形態に係るライン
インターフェース10、11と同様の動作をする。
【0093】より詳しくは、物理層インターフェース4
0に入力されたATMセルは、スイッチインターフェー
ス42から送出されるATMセルであるとホストCPU
46宛のATMセルであるとにかかわらず、一旦、セル
バッファ56に蓄積される。すなわち、スイッチインタ
ーフェース42から送出されるATMセルについては、
セルバッファ56の該当するクラスのデータキューDQ
1〜DQ5のいずれかに蓄積される。ホストCPU46
宛のATMセルについては、セルバッファ56のホスト
キューHQに蓄積される。
【0094】スケジューラ54はセルバッファ56のデ
ータキューDQ1〜DQ5及びホストキューHQに蓄積
されたATMセルの送出順を管理し、スイッチインター
フェース42から送出するATMセルについてはセルバ
ッファ56からスイッチインターフェース42に送信
し、ホストCPU46宛のATMセルについてはセルバ
ッファ56からテンポラリRAM44に送信する。ホス
トCPU46は、このテンポラリRAM44に格納され
たATMセルを読み出し、必要な処理を行う。
【0095】また、ホストCPU46がATMセルを挿
入する場合には、ホストCPU46は、挿入するATM
セルをテンポラリRAM44に格納する。このテンポラ
リRAM44に格納された挿入ATMセルは、セルバッ
ファ56の該当するクラスのデータキューDQ1〜DQ
5のいずれかに蓄積される。そして、挿入ATMセルは
スケジューラ54で管理された優先順位にしたがってス
イッチインターフェース42から送出される。
【0096】これに対して、スイッチインターフェース
42に入力されたATMセルは、物理層インターフェー
ス40から送出されるATMセルであるとホストCPU
46宛のATMセルであるとにかかわらず、一旦、セル
バッファ66に蓄積される。すなわち、物理層インター
フェース40から送出されるATMセルについては、セ
ルバッファ66の該当するクラスのデータキューDQ1
〜DQ5のいずれかに蓄積される。ホストCPU46宛
のATMセルについては、セルバッファ66のホストキ
ューHQに蓄積される。
【0097】スケジューラ64はセルバッファのデータ
キューDQ1〜DQ5及びホストキューHQに蓄積され
たATMセルの送出順を管理し、物理層インターフェー
ス40から送出するATMセルについてはセルバッファ
66から物理層インターフェース40に送信し、ホスト
CPU46宛のATMセルについてはセルバッファ66
からテンポラリRAM44に送信する。ホストCPU4
6は、このテンポラリRAM44に格納されたATMセ
ルを読み出し、必要な処理を行う。
【0098】また、ホストCPU46がATMセルを挿
入する場合には、ホストCPU46は、挿入するATM
セルをテンポラリRAM44に格納する。このテンポラ
リRAM44に格納された挿入ATMセルは、セルバッ
ファ66の該当するクラスのデータキューDQ1〜DQ
5のいずれかに蓄積される。そして、挿入ATMセルは
スケジューラ64で管理された優先順位にしたがって物
理層インターフェース40から送出される。
【0099】以上のように、本実施形態に係るラインイ
ンターフェース30によれば、上述した第1実施形態と
同様に、ホストCPU46宛のATMセルのデータを、
通常のATMセルと同様にセルバッファ56、66に蓄
積することとしたので、ホストCPU46宛のATMセ
ルのデータを格納するためのFIFOメモリが必要なく
なる。このため、ハードウェア構成の簡略化を図ること
ができる。
【0100】また、ホストCPU46が挿入したATM
セルも、通常のATMと同様に、セルバッファ56、6
6のデータキューDQ1〜DQ5のいずれかに蓄積し、
スケジューラ54、64により優先順位にしたがって管
理されたタイミングで物理層インターフェース40又は
スイッチインターフェース42から送出されるようにし
たので、ATMセルの流れを乱すことなく、ATMセル
を挿入することができる。このため、ホストCPU46
から挿入されたATMセルによって、通常のATMセル
の送出が遅れてしまうという問題を回避することができ
る。また、従来において、通常のATMセルの流れの中
にホストCPU46からのATMセルを挿入するタイミ
ングを制御するために設けられていたセル挿入制御部
が、必要なくなる。
【0101】また、イングレス側からエグレス側へのA
TMセルの移動とエグレス側からイングレス側へのAT
Mセルの移動を、1つのテンポラリRAM44で処理す
ることができるので、ハードウェアを量を節約すること
ができる。すなわち、イングレス側の機能とエグレス側
の機能を有するラインインターフェースを1チップで実
現しているので、ATMセルの、上り回線から下り回線
への移動や、下り回線から上り回線への移動を1チップ
内で処理することができる。
【0102】なお、本発明は上記実施形態に限定されず
種々に変形可能である。例えば、上述した実施形態で
は、パケット交換機の一例として、固定長パケットをA
TMセルとして扱うATM交換機を例に説明したが、こ
れ以外のパケット交換機に対しても適用することができ
る。
【0103】また、図1及び図3に示した第1実施形態
のラインインターフェース10、11においては、1つ
のテンポラリRAM18にホストCPU26宛のATM
セルとホストCPU26が挿入するATMセルの双方を
格納するようにしたが、これら2種類のATMセルを別
々のRAMに格納するようにしてもよい。
【0104】さらに、図4に示した第2実施形態のライ
ンインターフェース30においては、1つのテンポラリ
RAM44に、イングレス側から入力されたホストCP
U46宛のATMセルと、イングレス側にホストCPU
46が挿入するATMセルと、エグレス側から入力され
たホストCPU46宛のATMセルと、エグレス側にホ
ストCPU46が挿入するATMセルとを、格納するよ
うにしたが、これら4種類のATMセルを別々のRAM
に格納するようにしてもよいし、いくつかの種類のAT
Mセルをまとめてた上で別々のRAMに格納するように
してもよい。
【0105】また、図4に示した第2実施形態のライン
インターフェース30においては、物理層インターフェ
ース40をイングレス側物理層インターフェースとエグ
レス側物理層インターフェースに分けて構成してもよ
く、スイッチインターフェース42をイングレス側スイ
ッチインターフェースとエグレス側スイッチインターフ
ェースとに分けて構成してもよい。
【0106】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力側インターフェースに入力されたパケットを、少な
くとも、出力側インターフェースから出力するパケット
を蓄積する第1キューと、CPU宛のパケットを蓄積す
る第2キューとに分類してバッファに蓄積し、スケジュ
ーラが、バッファにおける複数のキューに蓄積されたパ
ケットに対する出力順を管理するとともに、第1キュー
に蓄積されたパケットについては出力側インターフェー
スに出力し、第2キューに蓄積されたパケットについて
は第1記憶装置に出力するように制御することとしたの
で、従来必要であったCPU宛のパケットを蓄積するF
IFOメモリを省略することができる。
【0107】また、スケジューラは、CPUから挿入さ
れた挿入パケットをバッファに形成された第1キューに
蓄積することとしたので、挿入パケットをパケットの流
れの中に挿入することにより、出力側インターフェース
から出力される通常のパケットが遅延するという問題を
解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るイングレス側のラ
インインターフェースの内部構成を示すブロック図。
【図2】セルバッファに形成されるキューの状態を模式
的に示す図。
【図3】本発明の第1実施形態に係るエグレス側のライ
ンインターフェースの内部構成を示すブロック図。
【図4】本発明の第1実施形態に係るラインインターフ
ェースの内部構成を示すブロック図。
【図5】図4に示したラインインターフェースを用いた
ATM交換機において、ループバックセルをラインイン
ターフェースで折り返す処理を説明する図。
【図6】図4に示したラインインターフェースを用いた
ATM交換機において、RMセルをラインインターフェ
ースでBECNセルとして折り返す処理を説明する図。
【図7】イングレス側のセルバッファに形成されるキュ
ーの状態を模式的に示す図。
【図8】エグレス側のセルバッファに形成されるキュー
の状態を模式的に示す図。
【図9】従来のATM交換機の内部構成を示すブロック
図。
【図10】従来のラインインターフェースの内部構成を
示すブロック図。
【符号の説明】
10 イングレス側のラインインターフェース 11 エグレス側のラインインターフェース 12 物理層インターフェース 14 セレクタ 16 スケジューラ 18 テンポラリRAM 20 セル蓄積制御部 22 スイッチインターフェース 24 セルバッファ 26 ホストCPU 30 ラインインターフェース 32 物理層制御部 34 ルーティングスイッチ 40 物理層インターフェース 42 スイッチインターフェース 44 テンポラリRAM 46 ホストCPU 50 セル蓄積制御部 52 セレクタ 54 スケジューラ 56 セルバッファ 60 セル蓄積制御部 62 セレクタ 64 スケジューラ 66 セルバッファ DQ1〜DQ5 データキュー HQ ホストキュー LQ ループバックキュー BQ BECNキュー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 純 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝マイクロエレクトロニクスセン ター Fターム(参考) 5K030 GA02 GA05 HA08 KA01 KA03 KA06 KA13 5K034 AA11 HH21 HH58 KK01 KK27

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パケットが入力される入力側インターフェ
    ースと、入力された前記パケットを出力する出力側イン
    ターフェースとを有するラインインターフェース装置で
    あって、 前記入力側インターフェースから出力されたパケットが
    入力され、少なくとも、前記出力側インターフェースか
    ら出力するパケットを蓄積する第1キューと、CPU宛
    のパケットを蓄積する第2キューとに分類して蓄積す
    る、バッファと、 前記バッファから出力されたCPU宛のパケットが一時
    的に記憶され、CPUが必要に応じてアクセスする、第
    1記憶装置と、 前記バッファにおける複数のキューに蓄積されたパケッ
    トに対する出力順を管理するとともに、前記第1キュー
    に蓄積されたパケットについては前記出力側インターフ
    ェースに出力し、前記第2キューに蓄積されたパケット
    については前記第1記憶装置に出力する、スケジューラ
    と、 を備えることを特徴とするラインインターフェース装
    置。
  2. 【請求項2】CPUから挿入された挿入パケットを一時
    的に記憶する第2記憶装置をさらに備え、 前記スケジューラは、前記第2記憶装置に記憶されてい
    る前記挿入パケットを前記バッファに形成された前記第
    1キューに蓄積する、 ことを特徴とする請求項1に記載のラインインターフェ
    ース装置。
  3. 【請求項3】前記入力側インターフェースは物理層制御
    部に接続される物理層インターフェースであり、前記出
    力側インターフェースはルーティングスイッチに接続さ
    れるスイッチインターフェースである、ことを特徴とす
    る請求項1又は請求項2に記載のラインインターフェー
    ス装置。
  4. 【請求項4】前記入力側インターフェースはルーティン
    グスイッチに接続されるスイッチインターフェースであ
    り、前記出力側インターフェースは物理層制御部に接続
    される物理層インターフェースである、ことを特徴とす
    る請求項1又は請求項2に記載のラインインターフェー
    ス装置。
  5. 【請求項5】前記パケットの入力側の物理層に接続され
    るイングレス側物理層制御部と、 前記イングレス側物理層制御部に接続される請求項3に
    記載のラインインターフェース装置と、 前記請求項3に記載のラインインターフェース装置に接
    続されるルーティングスイッチと、 前記ルーティングスイッチに接続される請求項4に記載
    のラインインターフェース装置と、 一方が前記請求項4に記載のラインインターフェース装
    置に接続され、他方が前記パケットの出力側の物理層に
    接続されるエグレス側物理層制御部と、 を備えることを特徴とするパケット交換機。
  6. 【請求項6】物理層制御部に接続されてパケットの入出
    力が行われる物理層インターフェースと、ルーティング
    スイッチに接続されてパケットの入出力が行われるスイ
    ッチインターフェースとを有するラインインターフェー
    ス装置であって、 前記物理層インターフェースから出力されたパケットが
    入力され、このパケットを、少なくとも、前記スイッチ
    インターフェースから出力するパケットを蓄積する第1
    キューと、CPU宛のパケットを蓄積する第2キューと
    に分類して蓄積する、イングレス側バッファと、 前記イングレス側バッファから出力されたCPU宛のパ
    ケットが一時的に記憶され、CPUが必要に応じてアク
    セスする、第1記憶装置と、 前記イングレス側バッファにおける複数のキューに蓄積
    された前記パケットに対する出力順を管理するととも
    に、前記第1キューに蓄積されたパケットについては前
    記スイッチインターフェースに出力し、前記第2キュー
    に蓄積されたパケットについては前記第1記憶装置に出
    力する、イングレス側スケジューラと、 前記スイッチインターフェースから出力されたパケット
    が入力され、このパケットを、少なくとも、前記物理層
    インターフェースから出力するパケットを蓄積する第3
    キューと、CPU宛のパケットを蓄積する第4キューと
    に分類して蓄積する、エグレス側バッファと、 前記エグレス側バッファから出力されたCPU宛のパケ
    ットが一時的に記憶され、CPUが必要に応じてアクセ
    スする、第2記憶装置と、 前記エグレス側バッファにおける複数のキューに蓄積さ
    れた前記パケットに対する出力順を管理するとともに、
    前記第3キューに蓄積されたパケットについては前記物
    理層インターフェースに出力し、前記第4キューに蓄積
    されたパケットについては前記第2記憶装置に出力す
    る、エグレス側スケジューラと、 を備えることを特徴とするラインインターフェース装
    置。
  7. 【請求項7】CPUから挿入された前記スイッチインタ
    ーフェースから出力する第1挿入パケットを一時的に記
    憶する第3記憶装置と、CPUから挿入された前記物理
    層インターフェースから出力する第2挿入パケットを一
    時的に記憶する第4記憶装置とを、さらに備え、 前記イングレス側スケジューラは、前記第3記憶装置に
    記憶されている前記第1挿入パケットを前記イングレス
    側バッファに形成された前記第1キューに蓄積し、 前記エグレス側スケジューラは、前記第4記憶装置に記
    憶されている前記第2挿入パケットを前記エグレス側バ
    ッファに形成された前記第3キューに蓄積する、 ことを特徴とする請求項6に記載のラインインターフェ
    ース装置。
  8. 【請求項8】前記第1乃至第4記憶装置は、1つの記憶
    装置で構成されている、ことを特徴とする請求項7に記
    載のラインインターフェース装置。
  9. 【請求項9】前記イングレス側バッファは、前記物理層
    インターフェースに入力されたパケットがこの物理層イ
    ンターフェースから出力されるべきパケットである場合
    に、 このパケットを蓄積する第5キューをさらに備えてお
    り、 前記CPUは、前記第5キューに蓄積されたパケットに
    対して必要な処理を行った上で、前記エグレス側バッフ
    ァの第3キューに蓄積する、 ことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載のライン
    インターフェース装置。
  10. 【請求項10】前記エグレス側バッファは、前記スイッ
    チインターフェースに入力されたパケットがこのスイッ
    チインターフェースから出力されるべきパケットである
    場合に、このパケットを蓄積する第6キューをさらに備
    えており、 前記CPUは、前記第6キューに蓄積されたパケットに
    対して必要な処理を行った上で、前記イングレス側バッ
    ファの第1キューに蓄積する、 ことを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれかに記
    載のラインインターフェース装置。
  11. 【請求項11】物理層に接続される物理層制御部と、 前記物理層制御部に接続される請求項6乃至請求項10
    のいずれかに記載のラインインターフェース装置と、 前記ラインインターフェース装置に接続されるルーティ
    ングスイッチと、 を備えることを特徴とするパケット交換機。
  12. 【請求項12】物理層に接続される複数の物理層制御部
    と、 前記複数の物理層制御部に対応してそれぞれに接続され
    る複数のラインインターフェースと、 前記複数のラインインターフェースに接続されるルーテ
    ィングスイッチと、を備えるパケット交換機であって、 前記複数の物理層制御部のそれぞれは、前記物理層から
    入力された送信データからパケットを抽出して対応する
    前記ラインインターフェースへ出力するとともに、対応
    する前記ラインインターフェースから入力されたパケッ
    トから送信データを生成して前記物理層に出力し、 前記複数のラインインターフェースのそれぞれは、対応
    する前記物理層制御部から入力されたパケットを一時的
    に蓄積するとともに所定のタイミングで前記ルーティン
    グスイッチへ出力するとともに、前記ルーティングスイ
    ッチから入力されたパケットを一時的に蓄積するととも
    に所定のタイミングで対応する前記物理層制御部へ出力
    し、 前記ルーティングスイッチは、前記複数のラインインタ
    ーフェースから入力されたパケットをスイッチングして
    別のラインインターフェースに出力するとともに、 前記複数のラインインターフェースのそれぞれは、対応
    する前記物理層制御部から入力されたパケットがこの対
    応する前記物理層制御部に折り返して出力されるべきパ
    ケットである場合には、このパケットを対応する前記物
    理層制御部に出力し、前記ルーティングスイッチから入
    力されたパケットが前記ルーティングスイッチに折り返
    して出力されるべきパケットである場合には、このパケ
    ットを前記ルーティングスイッチに出力する、 ことを特徴とするパケット交換機。
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