JP2001148711A - パケット読み出し装置及びパケット読み出し方法 - Google Patents

パケット読み出し装置及びパケット読み出し方法

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JP2001148711A
JP2001148711A JP33101199A JP33101199A JP2001148711A JP 2001148711 A JP2001148711 A JP 2001148711A JP 33101199 A JP33101199 A JP 33101199A JP 33101199 A JP33101199 A JP 33101199A JP 2001148711 A JP2001148711 A JP 2001148711A
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JP33101199A
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Kensaku Amo
健策 天羽
En Kyo
炎 許
Hiroaki Tamai
宏明 玉井
Hatanori Terasaki
秦範 寺崎
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 キューからのパケット読み出しを効率よく行
って、高速にパケットを出力する。 【解決手段】 送信時刻計測手段11−1は、帯域保証
キューQ1a〜Q1nに格納されている帯域保証パケッ
トを送信するための送信時刻を計測する。読み出し要求
送信手段11−2は、送信時刻に達した際に、帯域保証
パケットの読み出し要求を送信する。帯域保証キュー選
択手段12は、読み出し要求にもとづいて、読み出すべ
き帯域保証キューを選択する。優先キュー選択手段13
は、帯域保証パケットのすべてが送信時刻に達しない場
合には、読み出すべき優先キューを、優先順位にもとづ
いて選択する。パケット出力手段14は、帯域保証キュ
ーが選択された場合は帯域保証パケットを出力し、優先
キューが選択された場合は帯域保証キューの余っている
帯域も利用して優先パケットを出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はパケット読み出し装
置及びパケット読み出し方法に関し、特にキューに格納
されたパケットの読み出し制御を行うパケット読み出し
装置及びキューに格納されたパケットの読み出し制御を
行うパケット読み出し方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、マルチメディア・ネットワーク時
代を迎えて、ネットワークが提供する通信品質の保証が
求められており、トラフィックの種類に応じてパケット
(以下、パケットとは、通信情報を細分化した一包みの
単位であり、例えばIPパケット、ATMセル等を指
す)を複数個のキューに分類し、通信品質を保証しなが
ら転送制御を行う、パケット読み出し制御が行われてい
る。
【0003】キューからのパケット読み出し制御として
は、主に帯域保証方式と優先順位方式がある。帯域保証
方式とはキュー毎に予約した帯域を保証するものであ
る。優先順位方式とは、キューに優先順位をつけて、高
優先なキューのパケットが存在する間は低優先なキュー
からのパケットの読み出しを禁止することで、高優先な
キューの通信品質を保証するものである。
【0004】ここで、帯域保証方式を適用するキューを
帯域保証キュー、優先順位方式を適用するキューを優先
キューと呼ぶ。そして、複数個の帯域保証キューをQ1
a、Q1b、…、Q1nとし、その予約帯域をra、r
b、…、rnとする。
【0005】また、複数個の優先キューをQ2a、Q2
b、…、Q2nとし、この中で選択された高優先の優先
キュー(優先キューQpとする)の帯域をrpとする。
さらに、これらの帯域保証キュー及び優先キューから読
み出されたパケットを出力する出力リンクの帯域をRと
する。
【0006】通常、帯域の設定にはWRR(Weighted R
ound Robin) のアルゴリズムが用いられる。一般に、W
RRではキューq1〜qnに対して、重みw1〜wnを
設定する。そして、重みの比と出力リンクの帯域Rか
ら、キューqiに対して保証される帯域riは次式で求
められる。
【0007】
【数1】 ri=(wi/Σwj)*R (1≦j≦n) …(1) 図14は帯域保証方式と優先順位方式とを連携した従来
のパケット読み出し制御を示す図である。帯域保証キュ
ーQ1a、Q1b、Q1c及び優先キューQ2a、Q2
b、Q2cからなる装置を考える。
【0008】R=40Mbpsとして、帯域保証キュー
Q1a、Q1b、Q1cの予約帯域ra、rb、rcを
それぞれ10Mbps、優先キューQ2a、Q2b、Q
2cの中で選択された高優先の優先キューQpの帯域r
pには10Mbpsが、WRRによって割り当てられる
とする。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来のパケット読み出し制御では、予約帯域を使い切っ
ていない帯域保証キューが存在すると、この余った帯域
はWRRの設定した重みの比によって再び振り分けられ
てしまい、帯域保証キューの余った帯域を優先キューが
最優先に利用することができないといった問題があっ
た。
【0010】図15、16は従来のパケット読み出し制
御の問題点を説明するための図である。例えば、予約し
た帯域を使い切っていない帯域保証キューが存在すると
(帯域保証キューQ1cとする)、帯域保証キューQ1
cに割り当てられていた10Mbpsを優先キューQp
に割り当て、優先キューQpを20Mbpsにする必要
がある(図15)。
【0011】ところが、従来では帯域保証キューQ1
a、Q1b及び優先キューQpにそれぞれ40/3Mb
psが割り当てられてしまう(図16)。このように、
従来の帯域保証方式と優先順位方式の組み合わせでは、
帯域保証キューに予約しているが、実際には使われてい
ない帯域を有効に利用することができず、優先キューに
十分な帯域を割り当てることができなかった。
【0012】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、帯域保証方式と優先順位方式とを連携し、キ
ューからのパケット読み出しを効率よく行って、高速に
パケットを出力するパケット読み出し装置を提供するこ
とを目的とする。
【0013】また、本発明の他の目的は、帯域保証方式
と優先順位方式とを連携し、キューからのパケット読み
出しを効率よく行って、高速にパケットを出力するパケ
ット読み出し方法を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、図1に示すような、キューに格納された
パケットの読み出し制御を行うパケット読み出し装置1
0において、帯域保証パケットを格納し、予約した帯域
にもとづいて帯域保証パケットを送信する複数の帯域保
証キューQ1a〜Q1nと、優先パケットを格納し、優
先順位にもとづいて優先パケットを送信する複数の優先
キューQ2a〜Q2nと、帯域保証パケットを送信する
ための送信時刻を計測する送信時刻計測手段11−1
と、送信時刻に達した際に、帯域保証パケットの読み出
し要求を送信する読み出し要求送信手段11−2と、読
み出し要求にもとづいて、読み出すべき帯域保証キュー
を選択する帯域保証キュー選択手段12と、帯域保証パ
ケットのすべてが送信時刻に達しない場合には、読み出
すべき優先キューを、優先順位にもとづいて選択する優
先キュー選択手段13と、帯域保証キューが選択された
場合は帯域保証パケットを出力し、優先キューが選択さ
れた場合は帯域保証キューの余っている帯域も利用して
優先パケットを出力するパケット出力手段14と、を有
することを特徴とするパケット読み出し装置10が提供
される。
【0015】ここで、帯域保証キューQ1a〜Q1n
は、キュー毎に予約した帯域を保証する。優先キューQ
2a〜Q2nは、キューに優先順位をつけて、高優先な
キューからパケットを送信する。送信時刻計測手段11
−1は、帯域保証キューQ1a〜Q1nに格納されてい
る帯域保証パケットを送信するための送信時刻を計測す
る。読み出し要求送信手段11−2は、送信時刻に達し
た際に、帯域保証パケットの読み出し要求を送信する。
帯域保証キュー選択手段12は、読み出し要求にもとづ
いて、読み出すべき帯域保証キューを選択する。優先キ
ュー選択手段13は、帯域保証パケットのすべてが送信
時刻に達しない場合には、読み出すべき優先キューを、
優先順位にもとづいて選択する。パケット出力手段14
は、帯域保証キューが選択された場合は帯域保証パケッ
トを出力し、優先キューが選択された場合は帯域保証キ
ューの余っている帯域も利用して優先パケットを出力す
る。
【0016】また、図13に示すような、キューに格納
されたパケットの読み出し制御を行うパケット読み出し
方法において、帯域保証キューに格納されている帯域保
証パケットを送信するための送信時刻を計測し、送信時
刻に達した際に、帯域保証パケットの読み出し要求を送
信し、読み出し要求にもとづいて、読み出すべき帯域保
証キューを選択し、帯域保証パケットのすべてが送信時
刻に達しない場合には、読み出すべき優先キューを、優
先順位にもとづいて選択し、帯域保証キューが選択され
た場合は帯域保証パケットを出力し、優先キューが選択
された場合は帯域保証キューの余っている帯域も利用し
て優先キューに格納されている優先パケットを出力する
ことを特徴とするパケット読み出し方法が提供される。
【0017】ここで、送信時刻にもとづいて帯域保証パ
ケットを読み出して出力し、送信時刻に達しない場合に
は、帯域保証キューの余っている帯域も利用して優先パ
ケットを出力する。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明のパケット読み出し
装置の原理図である。パケット読み出し装置10は、キ
ューに格納されたパケットの読み出し制御を行う。
【0019】帯域保証キューQ1a〜Q1nは、キュー
毎に予約した帯域を保証する。優先キューQ2a〜Q2
nは、キューに優先順位をつけて、高優先なキューから
パケットを送信する。
【0020】送信時刻計測手段11−1は、帯域保証キ
ューQ1a〜Q1nに格納されている帯域保証パケット
を送信するための送信時刻を、帯域保証キューQ1a〜
Q1n毎に計測する。
【0021】読み出し要求送信手段11−2は、送信時
刻に達した際に、帯域保証パケットの読み出し要求を帯
域保証キュー選択手段12へ送信する。帯域保証キュー
選択手段12は、読み出し要求にもとづいて、読み出す
べき帯域保証キュー(送信時刻に達したパケットを格納
している帯域保証キュー)を選択する。
【0022】優先キュー選択手段13は、帯域保証キュ
ーQ1a〜Q1n内に格納されている帯域保証パケット
のすべてが送信時刻に達しない場合に、パケットを格納
している優先キューの優先順位にもとづいて、読み出す
べき優先キュー(高優先な優先キュー)を選択する。
【0023】パケット出力手段14は、帯域保証キュー
が選択された場合は、予約した帯域で帯域保証パケット
を出力する。また、帯域保証キューQ1a〜Q1n内に
格納されている帯域保証パケットのすべてが送信時刻に
達しない場合、すなわち優先キューを選択した場合に
は、帯域保証キューの余っている帯域も利用して、優先
キューQ2a〜Q2nに格納されている優先パケットを
出力する。
【0024】このように、予約帯域を使い切っていない
帯域保証キューがあれば、これらの帯域を優先キューへ
最優先に割り当てて優先パケットを出力するようにした
ので、高速にパケットの出力を行うことが可能になる。
【0025】次に帯域保証キュー再選択手段について説
明する。図2は帯域保証キュー再選択手段を説明するた
めの図である。図1で示したパケット読み出し装置10
に、帯域保証キュー再選択手段15が設置される。
【0026】帯域保証キュー再選択手段15は、帯域保
証キューQ1a〜Q1nに格納されている帯域保証パケ
ットのいずれも送信時刻に達せず、かつ、優先キューの
いずれにも優先パケットが存在しない場合に、帯域保証
キュー内の送信時刻に達していない送信時刻未達パケッ
ト(予約帯域外のパケット)の読み出しを行うべき帯域
保証キューを再選択する。なお、この帯域保証キューの
再選択には、ラウンドロビン等、どのようなアルゴリズ
ムを用いても構わない。
【0027】また、パケット出力手段14は、帯域保証
キューが再選択された場合には、帯域保証キュー再選択
手段15が再選択した帯域保証キューにもとづいて、送
信時刻未達パケットを再選択された帯域保証キューで予
約した帯域以上の帯域を利用して出力する。これによ
り、高速にパケットの出力を行うことが可能になる。
【0028】次に本発明のパケット読み出し装置10の
第1の実施の形態について説明する。図3、図4は第1
の実施の形態の構成を示す図である。第1の実施の形態
では、帯域保証キュー選択手段12−1が、読み出し要
求REQa〜REQnを到達順に選択して、対応する帯
域保証キューを選択するものである。
【0029】帯域保証キュー管理手段は、送信時刻計測
手段11−1と読み出し要求送信手段11−2を含む。
そして、帯域保証キュー管理手段11a〜11nは、帯
域保証キューQ1a〜Q1nそれぞれに対して設置さ
れ、帯域保証キューQ1a〜Q1nに格納されている帯
域保証パケットを送信するための送信時刻をそれぞれ計
測する。
【0030】また、送信時刻に達した帯域保証キューそ
れぞれに対する帯域保証パケットの読み出し要求REQ
a〜REQnを帯域保証キュー選択手段12−1へ送信
する。
【0031】帯域保証キュー選択手段12−1は、FI
FO構造を持つリスト12aを有しており、読み出し要
求REQa〜REQnはこのリスト12aに格納され
る。そして、リスト12aに最初に格納された読み出し
要求REQから順に取り出し、その読み出し要求REQ
に対応する帯域保証キューを選択する選択指示信号sa
(どの帯域保証キューを選択すべきかが記された信号)
を生成して、パケット出力手段14へ送信する。
【0032】優先キュー選択手段13は、帯域保証キュ
ーQ1a〜Q1n内に格納されている帯域保証パケット
のすべてが送信時刻に達しない場合には(例えば、読み
出し要求REQa〜REQnがすべて“L”となり、論
理素子16aの出力が“H”となる)、優先順位にもと
づいて、読み出すべき優先キューを選択する選択指示信
号sb(どの優先キューを選択すべきかが記された信
号)をパケット出力手段14へ送信する。
【0033】帯域保証キュー再選択手段15は、帯域保
証キューQ1a〜Q1nに格納されている帯域保証パケ
ットのいずれも送信時刻に達せず、かつ優先キューのい
ずれにも優先パケットが存在しない場合(論理素子16
b、16cの出力が“H”となる)、送信時刻未達パケ
ットの読み出しを行うべき帯域保証キューを再選択す
る。すなわち、帯域保証キューを再選択するための選択
指示信号sc(どの帯域保証キューを選択すべきかが記
された信号)をパケット出力手段14へ送信する。
【0034】パケット出力手段14は、選択指示信号s
aを受信した場合は(帯域保証キューが選択された場合
は)、予約した帯域で帯域保証パケットを出力する。選
択指示信号sbを受信した場合は(優先キューが選択さ
れた場合は)帯域保証キューの余っている帯域も利用し
て優先パケットを出力する。 選択指示信号scを受信
した場合は(帯域保証キューが再選択された場合に
は)、送信時刻未達パケットを予約した帯域以上の帯域
を利用して出力する。
【0035】なお、帯域保証パケットを出力した場合に
は、出力完了信号raを帯域保証キュー選択手段12−
1へ通知する。優先パケットを出力した場合には、出力
完了信号rbを優先キュー選択手段13へ通知する。送
信時刻未達パケットを出力した場合には、出力完了信号
rcを帯域保証キュー再選択手段15へ通知する。
【0036】図5、図6は第1の実施の形態の動作フロ
ーを示す図である。 〔S1〕帯域保証キューQ1a〜Q1nは、キュー内に
パケットがあるか否かを示すバッファ・イグジスト(Bu
ffer Exist) 信号E1a〜E1nをそれぞれ帯域保証キ
ュー管理手段11a〜11nへ通知する。また、先頭パ
ケットのパケット長La〜Lnを帯域保証キュー管理手
段11a〜11nへそれぞれ通知する。 〔S2〕帯域保証キュー管理手段11a〜11nは、帯
域保証キューQ1a〜Q1n毎にパケットを送信する時
刻を計測する。ここで、送信時刻に達した帯域保証パケ
ットがあればステップS3へ、送信時刻に達した帯域保
証パケットがなければステップS6へ行く。 〔S3〕帯域保証キュー管理手段11a〜11nは、送
信時刻に達した帯域保証キューに対して、読み出し要求
REQa〜REQnを発生する。 〔S4〕帯域保証キュー選択手段12−1は、読み出し
要求REQをFIFO構造を持つリスト12aに格納す
る。そして、リストの先頭から順に、読み出し要求RE
Qを取り出し、選択指示信号saを生成してパケット出
力手段14へ通知する。 〔S5〕パケット出力手段14は、選択指示信号saに
もとづいて、対応する帯域保証キューQ1a〜Q1nか
ら帯域保証パケットを読み出して出力する。 〔S6〕優先キューQ2a〜Q2nは、キュー内にパケ
ットがあるか否かを示すバッファ・イグジスト信号E2
a〜E2nを優先キュー選択手段13へ通知する。ここ
で、優先パケットを格納した優先キューがあればステッ
プS7へ、なければステップS9へ行く。 〔S7〕優先キュー選択手段13は、優先順位にもとづ
いて、選択指示信号sbを生成してパケット出力手段1
4へ送信する。 〔S8〕パケット出力手段14は、選択指示信号sbに
もとづいて、優先キューQ2a〜Q2nから優先パケッ
トを読み出して、帯域保証キューの余分な帯域も利用し
て優先パケットを出力する。 〔S9〕帯域保証キュー再選択手段15は、帯域保証キ
ューを再選択して、選択指示信号scを生成してパケッ
ト出力手段14へ送信する。 〔S10〕パケット出力手段14は、選択指示信号sc
にもとづいて、帯域保証キューQ1a〜Q1nから送信
時刻未達パケットを読み出して、予約帯域以上の帯域を
利用して出力する。
【0037】次に帯域保証キュー管理手段11a〜11
n(帯域保証キュー管理手段11aとする)の内部構成
について説明する。図7は第1の実施の形態の帯域保証
キュー管理手段の内部構成を示す図である。
【0038】送信間隔係数レジスタ11a−1は、帯域
保証キューQ1aの予約帯域から計算された送信間隔係
数を設定する。送信間隔係数は次式で求められる。
【0039】
【数2】 送信間隔係数=(D[bit/clock] *S[MHz] *106 )/予約帯域[bps] …(2) ここで、Dは1クロックあたりのデータ転送速度、Sは
システムの動作速度である。
【0040】乗算器11a−2は、送信間隔係数レジス
タ11a−1から出力された送信間隔係数と、フリップ
フロップFF1でラッチしたパケット長Laとを乗算す
る(この乗算結果は、次のパケットを送信するまでの時
間をシステム動作クロック単位で計算したものであ
る)。
【0041】フリップフロップFF2は、乗算結果をシ
ステムクロックでラッチする。減算器11a−3は、シ
ステムクロックが1クロック進む毎に、フリップフロッ
プFF2でラッチされる値をカウントダウンしていき、
カウントダウンされた減算結果をフリップフロップFF
2へフィードバックする。そして、フリップフロップF
F2は減算結果をラッチする。
【0042】減算結果が0になった場合、インバータ1
1a−4の出力が“H”となる。また、この時に帯域保
証キューQ1a内にパケットの存在を示すバッファ・イ
グジスト信号E1aが“H”の場合には、AND素子1
1a−5の出力であるREQaの割り込み(イネーブル
“H”)が発生する。
【0043】このように、パケットを送信すべき時刻を
帯域保証キュー毎に計測し、送信時刻に達した帯域保証
キューから読み出し要求を発生する構成としたので、キ
ューに格納されたパケットの読み出し制御を効率よく行
うことが可能になる。
【0044】次に本発明のパケット読み出し装置10の
第2の実施の形態について説明する。図8、図9は第2
の実施の形態の構成を示す図である。第2の実施の形態
では、帯域保証キュー選択手段12−2が、読み出し要
求REQa〜REQnをラウンドロビンで選択して、対
応する帯域保証キューを選択するものである。
【0045】帯域保証キュー管理手段111a〜111
nは、送信時刻計測手段11−1と読み出し要求送信手
段11−2の他に、さらにラウンドロビンで生じた遅延
時間を計測する遅延時間計測手段11−3a〜11−3
nを含む。
【0046】帯域保証キュー管理手段111a〜111
nは、帯域保証キューQ1a〜Q1nそれぞれに対して
設置され、帯域保証キューQ1a〜Q1nに格納されて
いる帯域保証パケットを送信するための送信時刻をそれ
ぞれ計測する。
【0047】また、送信時刻に達した帯域保証キューそ
れぞれに対する帯域保証パケットの読み出し要求REQ
a〜REQnを帯域保証キュー選択手段12−2へ送信
する。
【0048】帯域保証キュー選択手段12−2は、読み
出し要求REQa〜REQnをラウンドロビンで選択す
る。ラウンドロビンでは、帯域保証キュー管理手段11
1a〜111nからの出力である読み出し要求REQ
a、REQb、…、REQnの到達順に関係なく、例え
ば、REQa→REQb→…→REQnの順に検出した
ものを取り出すことになる。
【0049】そして、読み出し要求REQに対応する帯
域保証キューを選択する選択指示信号sa(どの帯域保
証キューを選択すべきかが記された信号)を生成して、
パケット出力手段14へ送信する。
【0050】優先キュー選択手段13は、帯域保証キュ
ーQ1a〜Q1n内に格納されている帯域保証パケット
のすべてが送信時刻に達しない場合には(例えば、読み
出し要求REQa〜REQnがすべて“L”となり、論
理素子16aの出力が“H”となる)、優先順位にもと
づいて、読み出すべき優先キューを選択する選択指示信
号sb(どの優先キューを選択すべきかが記された信
号)をパケット出力手段14へ送信する。
【0051】帯域保証キュー再選択手段15は、帯域保
証キューQ1a〜Q1nに格納されている帯域保証パケ
ットのいずれも送信時刻に達せず、かつ優先キューのい
ずれにも優先パケットが存在しない場合(論理素子16
b、16cの出力が“H”となる)、送信時刻未達パケ
ットの読み出しを行うべき帯域保証キューを再選択す
る。すなわち、帯域保証キューを再選択するための選択
指示信号sc(どの帯域保証キューを選択すべきかが記
された信号)をパケット出力手段14へ送信する。
【0052】パケット出力手段14は、選択指示信号s
aを受信した場合は(帯域保証キューが選択された場合
は)、予約した帯域で帯域保証パケットを出力する。選
択指示信号sbを受信した場合は(優先キューが選択さ
れた場合は)帯域保証キューの余っている帯域も利用し
て優先パケットを出力する。
【0053】選択指示信号scを受信した場合は(帯域
保証キューが再選択された場合には)、送信時刻未達パ
ケットを予約した帯域以上の帯域を利用して出力する。
なお、帯域保証パケットを出力した場合には、出力完了
信号raを帯域保証キュー選択手段12−2へ通知す
る。優先パケットを出力した場合には、出力完了信号r
bを優先キュー選択手段13へ通知する。送信時刻未達
パケットを出力した場合には、出力完了信号rcを帯域
保証キュー再選択手段15へ通知する。
【0054】また、帯域保証パケットを出力した場合に
は、どの帯域保証キューから読み出した帯域保証パケッ
トなのかを示す帯域保証キュー番号DQ.Noと、その
パケット長Lを帯域保証キュー管理手段111a〜11
1nへ通知する。
【0055】図10、図11は第2の実施の形態の動作
フローを示す図である。 〔S20〕帯域保証キューQ1a〜Q1nは、キュー内
にパケットがあるか否かを示すバッファ・イグジスト
(Buffer Exist) 信号E1a〜E1nをそれぞれ帯域保
証キュー管理手段111a〜111nへ通知する。
【0056】また、装置から出力したパケットのパケッ
ト長Lと、そのパケットが格納されていた帯域保証キュ
ーの帯域保証キュー番号DQ.Noとが、パケット出力
手段14から帯域保証キュー管理手段111a〜111
nへ通知する。 〔S21〕帯域保証キュー管理手段111a〜111n
は、帯域保証キューQ1a〜Q1n毎にパケットを送信
する時刻を計測する。ここで、送信時刻に達した帯域保
証パケットがあればステップS22へ、送信時刻に達し
た帯域保証パケットがなければステップS25へ行く。 〔S22〕帯域保証キュー管理手段111a〜111n
は、送信時刻に達した帯域保証キューに対して、読み出
し要求REQa〜REQnを発生する。なお、帯域保証
キュー選択手段12−2でのラウンドロビンにより生じ
た遅延時間分を次の帯域保証パケットの送信時刻から減
算して、帯域保証パケットの送信時刻を早めて読み出し
要求を発生する(後述)。 〔S23〕帯域保証キュー選択手段12−2は、読み出
し要求REQをラウンドロビンで取り出し選択指示信号
saを生成してパケット出力手段14へ通知する。 〔S24〕パケット出力手段14は、選択指示信号sa
にもとづいて、対応する帯域保証キューQ1a〜Q1n
から帯域保証パケットを読み出して出力する。 〔S25〕優先キューQ2a〜Q2nは、キュー内にパ
ケットがあるか否かを示すバッファ・イグジスト信号E
2a〜E2nを優先キュー選択手段13へ通知する。こ
こで、優先パケットを格納した優先キューがあればステ
ップS26へ、なければステップS28へ行く。 〔S26〕優先キュー選択手段13は、優先順位にもと
づいて、選択指示信号sbを生成してパケット出力手段
14へ送信する。 〔S27〕パケット出力手段14は、選択指示信号sb
にもとづいて、優先キューQ2a〜Q2nから優先パケ
ットを読み出して、帯域保証キューの余分な帯域も利用
して優先パケットを出力する。 〔S28〕帯域保証キュー再選択手段15は、帯域保証
キューを再選択して、選択指示信号scを生成してパケ
ット出力手段14へ送信する。 〔S29〕パケット出力手段14は、選択指示信号sc
にもとづいて、帯域保証キューQ1a〜Q1nから送信
時刻未達パケットを読み出して、予約帯域以上の帯域を
利用して出力する。
【0057】次にラウンドロビンにより発生する遅延に
対する処理について説明する。帯域保証キュー選択手段
12−2は、送信された読み出し要求に対して、ラウン
ドロビンとして、読み出し要求REQa→REQb→…
→REQe→REQa→…の順番に読み出し要求を認識
するものとする。
【0058】そして、ここでは例えば、読み出し要求R
EQdを認識した後に、再び読み出し要求REQaが帯
域保証キュー選択手段12−2へ送信されたとする。帯
域保証キュー選択手段12−2は、ラウンドロビンであ
るので、読み出し要求REQdを認識して該当する処理
(読み出し要求REQdに対応する帯域保証キューの選
択すべき選択指示信号saを出力する)を行った後、読
み出し要求REQeが送信されているか否かを見にい
く。
【0059】ここで、読み出し要求REQeを認識した
場合には、読み出し要求REQeに該当する処理を行う
ことになる。すなわち、読み出し要求REQaは、読み
出し要求REQeよりも速く到達したにもかかわらず、
ラウンドロビンで選択制御を行っているために、読み出
し要求REQeの方が先に処理されるために遅延が発生
してしまう。
【0060】したがって、帯域保証キュー管理手段11
1aは、この分の遅延時間を次の帯域保証パケットの送
信時刻から減算して、次の帯域保証パケットの送信時刻
を早めるように設定する。このようにラウンドロビンで
選択制御を行って遅延時間が発生した場合でも、容易に
補正することができる。
【0061】次に帯域保証キュー管理手段111a〜1
11n(帯域保証キュー管理手段111aとする)の内
部構成について説明する。図12は第2の実施の形態の
帯域保証キュー管理手段の内部構成を示す図である。
【0062】送信間隔係数レジスタ111a−1は、帯
域保証キューQ1aの予約帯域から計算された送信間隔
係数を設定する。算出式は式(2)と同じである。乗算
器111a−2は、送信間隔係数レジスタ111a−1
から出力された送信間隔係数と、フリップフロップFF
1でラッチしたパケット長Lとを乗算する。
【0063】加算器111a−6は、遅延時間値D(負
の値)と、乗算器111a−2から出力された乗算結果
とを加算する。フリップフロップFF2は、加算結果を
システムクロックでラッチする。減算器111a−3
は、システムクロックが1クロック進む毎に、フリップ
フロップFF2でラッチされる値をカウントダウンして
いき、カウントダウンされた減算結果をフリップフロッ
プFF2へフィードバックする。そして、フリップフロ
ップFF2は減算結果をラッチする。
【0064】減算結果が0になった場合、インバータ1
11a−4の出力が“H”となる。また、この時に帯域
保証キューQ1a内にパケットの存在を示すバッファ・
イグジスト信号E1aが“H”の場合には、AND素子
111a−5の出力であるREQaの割り込み(イネー
ブル“H”)が発生する。
【0065】フリップフロップFF4は、REQaがイ
ネーブルとなり、セットされている0を減算器111a
−7へ出力する。そして、減算器111a−7は、シス
テムクロックが1クロック進む毎に、フリップフロップ
FF4でラッチされる値をカウントダウンしていき、カ
ウントダウンされた減算結果をフリップフロップFF4
へフィードバックする。そして、フリップフロップFF
4は減算結果をラッチする。
【0066】また、キュー番号記憶レジスタ111a−
8は、帯域保証キューQ1aを示す値を記憶している。
比較器111a−9は、帯域保証キュー番号DQ.No
及びパケット長Lを受信し、帯域保証キュー番号DQ.
Noとキュー番号記憶レジスタ111a−8の値が一致
した場合のみ、パケット長LをフリップフロップFF1
に出力し、かつ割り込みRST(イネーブル“H”)を
発生する。
【0067】割り込みRSTの発生により、フリップフ
ロップFF4の値はリセットされ、かつ割り込みRST
発生時にフリップフロップFF4がラッチしていた値を
遅延時間Dとして加算器111a−6へ出力する。
【0068】すなわち、送信間隔係数から遅延時間値D
が差し引かれることにより、読み出し要求REQaの出
力が速まることになる。次に本発明のパケット読み出し
方法について説明する。図13は本発明のパケット読み
出し方法の処理手順を示すフローチャートである。 〔S30〕帯域保証キューに格納されている帯域保証パ
ケットを送信するための送信時刻を計測する。 〔S31〕送信時刻に達した際に、帯域保証パケットの
読み出し要求を送信する。 〔S32〕読み出し要求にもとづいて、読み出すべき帯
域保証キューを選択する。 〔S33〕帯域保証パケットのすべてが送信時刻に達し
ない場合には、読み出すべき優先キューを優先順位にも
とづいて選択する。 〔S34〕帯域保証キューが選択された場合は帯域保証
パケットを出力し、優先キューが選択された場合は帯域
保証キューの余っている帯域も利用して優先パケットを
出力する。
【0069】なお、送信時刻に達せず、かつ優先キュー
のいずれにも優先パケットが存在しない場合には、帯域
保証キュー内の送信時刻に達していない送信時刻未達パ
ケットの読み出しを行うべき帯域保証キューを再選択す
る。
【0070】そして、帯域保証キューが再選択された場
合には、送信時刻未達パケットを予約した帯域以上の帯
域を利用して出力する。以上説明したように、本発明の
パケット読み出し装置10とパケット読み出し方法は、
帯域保証パケットの存在する各帯域保証キューで予約帯
域riを保証した際に、優先キューにはR−Σriを割
り当てるので、優先キューは帯域保証キューで利用され
ていない予約帯域を最優先で利用することができる。し
たがって、帯域保証方式と優先順位方式を連携した高速
なパケット読み出し制御が可能になる。
【0071】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のパケット
読み出し装置は、送信時刻にもとづいて帯域保証パケッ
トを読み出して出力し、送信時刻に達しない場合には、
帯域保証キューの余っている帯域も利用して優先パケッ
トを出力する構成とした。これにより、キューからのパ
ケット読み出しを効率よく行って、パケットの出力を高
速に行うことが可能になる。
【0072】また、本発明のパケット読み出し方法は、
送信時刻にもとづいて帯域保証パケットを読み出して出
力し、送信時刻に達しない場合には、帯域保証キューの
余っている帯域も利用して優先パケットを出力すること
とした。これにより、キューからのパケット読み出しを
効率よく行って、パケットの出力を高速に行うことが可
能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のパケット読み出し装置の原理図であ
る。
【図2】帯域保証キュー再選択手段を説明するための図
である。
【図3】第1の実施の形態の構成を示す図である。
【図4】第1の実施の形態の構成を示す図である。
【図5】第1の実施の形態の動作フローを示す図であ
る。
【図6】第1の実施の形態の動作フローを示す図であ
る。
【図7】第1の実施の形態の帯域保証キュー管理手段の
内部構成を示す図である。
【図8】第2の実施の形態の構成を示す図である。
【図9】第2の実施の形態の構成を示す図である。
【図10】第2の実施の形態の動作フローを示す図であ
る。
【図11】第2の実施の形態の動作フローを示す図であ
る。
【図12】第2の実施の形態の帯域保証キュー管理手段
の内部構成を示す図である。
【図13】本発明のパケット読み出し方法の処理手順を
示すフローチャートである。
【図14】帯域保証方式と優先順位方式とを連携した従
来のパケット読み出し制御を示す図である。
【図15】従来のパケット読み出し制御の問題点を説明
するための図である。
【図16】従来のパケット読み出し制御の問題点を説明
するための図である。
【符号の説明】
10 パケット読み出し装置 11−1 送信時刻計測手段 11−2 読み出し要求送信手段 12 帯域保証キュー選択手段 13 優先キュー選択手段 14 パケット出力手段 Q1a〜Q1n 帯域保証キュー Q2a〜Q2n 優先キュー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉井 宏明 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 寺崎 秦範 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 Fターム(参考) 5K030 GA01 HB15 HB17 KA21 KX11 LA03 LE05

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キューに格納されたパケットの読み出し
    制御を行うパケット読み出し装置において、 帯域保証パケットを格納し、予約した帯域にもとづいて
    前記帯域保証パケットを送信する複数の帯域保証キュー
    と、 優先パケットを格納し、優先順位にもとづいて前記優先
    パケットを送信する複数の優先キューと、 前記帯域保証パケットを送信するための送信時刻を計測
    する送信時刻計測手段と、 前記送信時刻に達した際に、前記帯域保証パケットの読
    み出し要求を送信する読み出し要求送信手段と、 前記読み出し要求にもとづいて、読み出すべき前記帯域
    保証キューを選択する帯域保証キュー選択手段と、 前記帯域保証パケットのすべてが前記送信時刻に達しな
    い場合には、読み出すべき前記優先キューを、前記優先
    順位にもとづいて選択する優先キュー選択手段と、 前記帯域保証キューが選択された場合は前記帯域保証パ
    ケットを出力し、前記優先キューが選択された場合は前
    記帯域保証キューの余っている帯域も利用して前記優先
    パケットを出力するパケット出力手段と、 を有することを特徴とするパケット読み出し装置。
  2. 【請求項2】 前記帯域保証パケットのすべてが送信時
    刻に達せず、かつ前記優先キューのいずれにも前記優先
    パケットが存在しない場合には、前記帯域保証キュー内
    の前記送信時刻に達していない送信時刻未達パケットの
    読み出しを行うべき前記帯域保証キューを再選択する帯
    域保証キュー再選択手段をさらに有することを特徴とす
    る請求項1記載のパケット読み出し装置。
  3. 【請求項3】 前記パケット出力手段は、前記帯域保証
    キューが再選択された場合には、前記送信時刻未達パケ
    ットを予約した帯域以上の帯域を利用して出力すること
    を特徴とする請求項2記載のパケット読み出し装置。
  4. 【請求項4】 前記帯域保証キュー選択手段は、前記読
    み出し要求を到達順に選択して、対応する前記帯域保証
    キューを選択することを特徴とする請求項1記載のパケ
    ット読み出し装置。
  5. 【請求項5】 前記帯域保証キュー選択手段は、前記読
    み出し要求をラウンドロビンで選択して、対応する前記
    帯域保証キューを選択することを特徴とする請求項1記
    載のパケット読み出し装置。
  6. 【請求項6】 前記ラウンドロビンで生じた遅延時間を
    計測する遅延時間計測手段をさらに有することを特徴と
    する請求項5記載のパケット読み出し装置。
  7. 【請求項7】 前記読み出し要求送信手段は、前記遅延
    時間を次の帯域保証パケットの送信時刻から減算して、
    前記次の帯域保証パケットの送信時刻を早めることを特
    徴とする請求項6記載のパケット読み出し装置。
  8. 【請求項8】 キューに格納されたパケットの読み出し
    制御を行うパケット読み出し方法において、 帯域保証キューに格納されている帯域保証パケットを送
    信するための送信時刻を計測し、 前記送信時刻に達した際に、前記帯域保証パケットの読
    み出し要求を送信し、 前記読み出し要求にもとづいて、読み出すべき前記帯域
    保証キューを選択し、 前記帯域保証パケットのすべてが前記送信時刻に達しな
    い場合には、読み出すべき優先キューを優先順位にもと
    づいて選択し、 前記帯域保証キューが選択された場合は前記帯域保証パ
    ケットを出力し、前記優先キューが選択された場合は前
    記帯域保証キューの余っている帯域も利用して、前記優
    先キューに格納されている優先パケットを出力すること
    を特徴とするパケット読み出し方法。
  9. 【請求項9】 前記帯域保証パケットのすべてが送信時
    刻に達せず、かつ前記優先キューのいずれにも前記優先
    パケットが存在しない場合には、前記帯域保証キュー内
    の前記送信時刻に達していない送信時刻未達パケットの
    読み出しを行うべき前記帯域保証キューを再選択するこ
    とを特徴とする請求項8記載のパケット読み出し方法。
  10. 【請求項10】 前記帯域保証キューが再選択された場
    合には、前記送信時刻未達パケットを予約した帯域以上
    の帯域を利用して出力することを特徴とする請求項9記
    載のパケット読み出し方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008136254A (ja) * 2008-03-05 2008-06-12 Yamaha Corp 通信装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008136254A (ja) * 2008-03-05 2008-06-12 Yamaha Corp 通信装置
JP4518161B2 (ja) * 2008-03-05 2010-08-04 ヤマハ株式会社 通信装置

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