JP2001298477A - パケット交換装置およびパケット交換方法 - Google Patents
パケット交換装置およびパケット交換方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 規模の小さいスケジューラでＱｏＳを保証す
るパケット交換装置およびパケット交換方法を得る。 【解決手段】 入力バッファ部１−１〜１−Ｎは、入力
回線１〜Ｎに対応し、同一出力方路宛の優先度の高いパ
ケットから順にブロックを形成し組み立てたデータを送
出する。この送出されたデータの競合調停をスケジュー
ラ部６が行い、競合調整に基づきＮ×Ｎスイッチ部４が
データの出力回線１〜Ｎへの接続を切り替える。これに
より、ＱｏＳを保証しつつＱｏＳのクラス別のスケジュ
ーラが不要となり、スケジューラの規模においての縮小
化が図れ、スケジューラではクラスを意識しない構成が
可能となる。さらに、入力バッファ、スケジューラの処
理時間を長くとることができ、入力バッファ、スケジュ
ーラの処理が容易となり、トラヒックにおいて高いスル
ープットを得ることができる。
るパケット交換装置およびパケット交換方法を得る。 【解決手段】 入力バッファ部１−１〜１−Ｎは、入力
回線１〜Ｎに対応し、同一出力方路宛の優先度の高いパ
ケットから順にブロックを形成し組み立てたデータを送
出する。この送出されたデータの競合調停をスケジュー
ラ部６が行い、競合調整に基づきＮ×Ｎスイッチ部４が
データの出力回線１〜Ｎへの接続を切り替える。これに
より、ＱｏＳを保証しつつＱｏＳのクラス別のスケジュ
ーラが不要となり、スケジューラの規模においての縮小
化が図れ、スケジューラではクラスを意識しない構成が
可能となる。さらに、入力バッファ、スケジューラの処
理時間を長くとることができ、入力バッファ、スケジュ
ーラの処理が容易となり、トラヒックにおいて高いスル
ープットを得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パケット交換装置
に関し、例えば、パケット通信技術を用いて特定の入力
ポートと出力ポートの間でスイッチングするＡＴＭ（As
ynchronous Transfer Mode；非同期転送モード）、イン
ターネット等へ適用されるパケット交換装置およびパケ
ット交換方法に関する。
に関し、例えば、パケット通信技術を用いて特定の入力
ポートと出力ポートの間でスイッチングするＡＴＭ（As
ynchronous Transfer Mode；非同期転送モード）、イン
ターネット等へ適用されるパケット交換装置およびパケ
ット交換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、パケット交換装置は、最近のイン
ターネットの普及に伴い、需要が高まっている。また、
この需要の高まりと共に、大容量で、かつＱｏＳ（Qual
ity ofService）を保証できるような交換機が必要とさ
れている。この大容量の交換機を実現する手段として
は、メモリアクセス速度、所要バッファ量を抑えられる
入力バッファ型の交換機が有力視されている。
ターネットの普及に伴い、需要が高まっている。また、
この需要の高まりと共に、大容量で、かつＱｏＳ（Qual
ity ofService）を保証できるような交換機が必要とさ
れている。この大容量の交換機を実現する手段として
は、メモリアクセス速度、所要バッファ量を抑えられる
入力バッファ型の交換機が有力視されている。
【０００３】しかし、入力バッファ型交換機の場合、バ
ッファの先頭に達する位値のパケットが転送されるま
で、後続のパケットは目的の出力方路が空の状態であっ
ても転送することができないＨＯＬ（Head of Line）ブ
ロッキングが発生し、スループットが低下するという問
題点がある。
ッファの先頭に達する位値のパケットが転送されるま
で、後続のパケットは目的の出力方路が空の状態であっ
ても転送することができないＨＯＬ（Head of Line）ブ
ロッキングが発生し、スループットが低下するという問
題点がある。
【０００４】この問題点を回避するために、入力バッフ
ァ側で出力方路別、ＱｏＳのクラス別のＦＩＦＯ（Firs
t In Firt Out）を有する考え方が提案されている。こ
の提案を実現するにあたり、入力バッファから送出され
るデータが出力方路間で衝突しないために、スケジュー
リングを行うスケジューラが必要となる。ここで、Ｑｏ
Ｓを保証するために、図５に示すようなＱｏＳのクラス
別にスケジューラを有する構成が提案されている。本従
来例では、優先度の高低により二つのスケジューラ部３
０、３１を有し、優先度のより高いＦＩＦＯからの転送
要求信号を一方のスケジューラ部３０で、優先度のより
低いＦＩＦＯからの転送要求信号を他方のスケジューラ
部３１で、それぞれ処理する。
ァ側で出力方路別、ＱｏＳのクラス別のＦＩＦＯ（Firs
t In Firt Out）を有する考え方が提案されている。こ
の提案を実現するにあたり、入力バッファから送出され
るデータが出力方路間で衝突しないために、スケジュー
リングを行うスケジューラが必要となる。ここで、Ｑｏ
Ｓを保証するために、図５に示すようなＱｏＳのクラス
別にスケジューラを有する構成が提案されている。本従
来例では、優先度の高低により二つのスケジューラ部３
０、３１を有し、優先度のより高いＦＩＦＯからの転送
要求信号を一方のスケジューラ部３０で、優先度のより
低いＦＩＦＯからの転送要求信号を他方のスケジューラ
部３１で、それぞれ処理する。
【０００５】第１に、一方のスケジューラ部３０にてス
ケジューリングを行う。そのスケジューリングの結果に
より、優先度の低いＦＩＦＯからの転送要求信号に関し
て、既にスケジューラ部３０で転送許可信号を出した方
路については、この信号をマスクする。
ケジューリングを行う。そのスケジューリングの結果に
より、優先度の低いＦＩＦＯからの転送要求信号に関し
て、既にスケジューラ部３０で転送許可信号を出した方
路については、この信号をマスクする。
【０００６】第２に、マスク処理を施した転送要求信号
に対して、他方のスケジューラ部３１にてスケジューリ
ングを行う。これにより、高優先側で許可が得られた方
路に関しては、低優先側で許可が得られることはなく、
ＱｏＳが保証される。
に対して、他方のスケジューラ部３１にてスケジューリ
ングを行う。これにより、高優先側で許可が得られた方
路に関しては、低優先側で許可が得られることはなく、
ＱｏＳが保証される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のパケット交換装置およびパケット交換方法は、以下
の問題点を伴う。この第１の問題点は、ＱｏＳのクラス
別にスケジューラ部が必要となり、スケジューラ部の規
模が大きくなることである。
来のパケット交換装置およびパケット交換方法は、以下
の問題点を伴う。この第１の問題点は、ＱｏＳのクラス
別にスケジューラ部が必要となり、スケジューラ部の規
模が大きくなることである。
【０００８】大容量の交換機を実現する手段として、回
線のＲａｔｅを増加すると共に方路数を増加する傾向に
ある。この増加により、スケジューラ部では非常に複雑
な処理を高速で実現することが求められており、この結
果、スケジューラ部の規模は大きくならざるを得ない。
ここで、クラス別にスケジューラ部を持つことは、かな
りの規模を要することとなり実現が困難となる。
線のＲａｔｅを増加すると共に方路数を増加する傾向に
ある。この増加により、スケジューラ部では非常に複雑
な処理を高速で実現することが求められており、この結
果、スケジューラ部の規模は大きくならざるを得ない。
ここで、クラス別にスケジューラ部を持つことは、かな
りの規模を要することとなり実現が困難となる。
【０００９】第２の問題点は、スケジューラ部間の制御
が必要となるということである。上述したように、Ｑｏ
Ｓを保証するためには、優先度の高いスケジューラ部３
０から処理を開始し、このスケジューリング結果を、優
先度の低いスケジューラ部３１の処理に反映させる必要
がある。このため、クラス別のスケジューラ部間の制御
を行う必要がでてくる。１クラスに１スケジューラの構
成をとる場合、サポートするクラス数分のスケジューラ
部間の制御が必要となり、更に処理が複雑化し、規模の
面でも増大化する。
が必要となるということである。上述したように、Ｑｏ
Ｓを保証するためには、優先度の高いスケジューラ部３
０から処理を開始し、このスケジューリング結果を、優
先度の低いスケジューラ部３１の処理に反映させる必要
がある。このため、クラス別のスケジューラ部間の制御
を行う必要がでてくる。１クラスに１スケジューラの構
成をとる場合、サポートするクラス数分のスケジューラ
部間の制御が必要となり、更に処理が複雑化し、規模の
面でも増大化する。
【００１０】本発明は、規模の小さいスケジューラでＱ
ｏＳを保証するパケット交換装置およびパケット交換方
法を提供することを目的とする。
ｏＳを保証するパケット交換装置およびパケット交換方
法を提供することを目的とする。
【００１１】より詳細には、本発明は、同一出願人によ
る先願発明の特願平１１−０３４４０９号に示されてい
る複数のパケットからブロックを構成し、このブロック
をデータ送出の単位とする考え方を用いて、上記に掲げ
た従来の方法での問題点を解決するパケット交換装置お
よびパケット交換方法を提供することを目的とする。
る先願発明の特願平１１−０３４４０９号に示されてい
る複数のパケットからブロックを構成し、このブロック
をデータ送出の単位とする考え方を用いて、上記に掲げ
た従来の方法での問題点を解決するパケット交換装置お
よびパケット交換方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１記載の発明のパケット交換装置は、入力回
線に対応し、同一出力方路宛の優先度の高いパケットか
ら順にブロックを形成し、この形成されたブロックを組
み立てたデータを送出する入力バッファ部と、送出され
たデータの競合調停を行うスケジューラ部と、競合調整
に基づきデータの出力回線への接続を切り替えるスイッ
チ部とを有し、ＱｏＳを保証した転送を可能としたこと
を特徴としている。
め、請求項１記載の発明のパケット交換装置は、入力回
線に対応し、同一出力方路宛の優先度の高いパケットか
ら順にブロックを形成し、この形成されたブロックを組
み立てたデータを送出する入力バッファ部と、送出され
たデータの競合調停を行うスケジューラ部と、競合調整
に基づきデータの出力回線への接続を切り替えるスイッ
チ部とを有し、ＱｏＳを保証した転送を可能としたこと
を特徴としている。
【００１３】また、上記のスケジューラ部は、入力バッ
ファ部からの転送要求信号を基にスケジューリングを行
い、このスケジューリングの結果を転送許可信号として
入力バッファ部に送出し、同時に接続アドレス信号をス
イッチ部に送出し、入力回線および出力回線はＮ（但
し、Ｎは２以上の正の整数）回線であり、スイッチ部は
Ｎ個の入力回線および出力回線に対応したＮ×Ｎ回線の
切替器とするとよい。
ファ部からの転送要求信号を基にスケジューリングを行
い、このスケジューリングの結果を転送許可信号として
入力バッファ部に送出し、同時に接続アドレス信号をス
イッチ部に送出し、入力回線および出力回線はＮ（但
し、Ｎは２以上の正の整数）回線であり、スイッチ部は
Ｎ個の入力回線および出力回線に対応したＮ×Ｎ回線の
切替器とするとよい。
【００１４】さらに、入力バッファ部は、出力方路別お
よびＱｏＳクラス別のＦＩＦＯ（First In Firt Out）
とパケット分配部と入力バッファ制御部とブロック生成
部とを具備して構成され、パケット分配部は、入力回線
から入力されたパケットを付随するヘッダの情報を基に
該当するＦＩＦＯに分配し、入力バッファ制御部は、各
ＦＩＦＯの蓄積パケット数を管理し、スケジューラ部に
対して転送要求信号を送出し、このスケジューラ部から
転送許可信号を受け取った際には、ブロック生成許可信
号をブロック生成部に送出し、ブロック生成部は、ブロ
ック生成許可信号を受け取るとデータを構築して送出す
るとよい。
よびＱｏＳクラス別のＦＩＦＯ（First In Firt Out）
とパケット分配部と入力バッファ制御部とブロック生成
部とを具備して構成され、パケット分配部は、入力回線
から入力されたパケットを付随するヘッダの情報を基に
該当するＦＩＦＯに分配し、入力バッファ制御部は、各
ＦＩＦＯの蓄積パケット数を管理し、スケジューラ部に
対して転送要求信号を送出し、このスケジューラ部から
転送許可信号を受け取った際には、ブロック生成許可信
号をブロック生成部に送出し、ブロック生成部は、ブロ
ック生成許可信号を受け取るとデータを構築して送出す
るとよい。
【００１５】請求項５記載の発明のパケット交換方法
は、入力回線に対応し、同一出力方路宛の優先度の高い
パケットから順にブロックを形成し、この形成されたブ
ロックを組み立てたデータを送出する入力バッファ工程
と、送出されたデータの競合調停を行うスケジューラ工
程と、競合調整に基づきデータの出力回線への接続を切
り替えるスイッチ工程とを有し、ＱｏＳを保証した転送
を可能とするとよい。
は、入力回線に対応し、同一出力方路宛の優先度の高い
パケットから順にブロックを形成し、この形成されたブ
ロックを組み立てたデータを送出する入力バッファ工程
と、送出されたデータの競合調停を行うスケジューラ工
程と、競合調整に基づきデータの出力回線への接続を切
り替えるスイッチ工程とを有し、ＱｏＳを保証した転送
を可能とするとよい。
【００１６】また、上記のスケジューラ工程は、入力バ
ッファ工程からの転送要求信号を基にスケジューリング
を行い、このスケジューリングの結果を転送許可信号と
して入力バッファ工程に送出し、同時に接続アドレス信
号をスイッチ工程に送出し、入力回線および出力回線は
Ｎ（但し、Ｎは２以上の正の整数）回線であり、スイッ
チ工程はＮ個の入力回線および出力回線に対応したＮ×
Ｎ回線の切替とするとよい。
ッファ工程からの転送要求信号を基にスケジューリング
を行い、このスケジューリングの結果を転送許可信号と
して入力バッファ工程に送出し、同時に接続アドレス信
号をスイッチ工程に送出し、入力回線および出力回線は
Ｎ（但し、Ｎは２以上の正の整数）回線であり、スイッ
チ工程はＮ個の入力回線および出力回線に対応したＮ×
Ｎ回線の切替とするとよい。
【００１７】さらに、上記の入力バッファ工程は、出力
方路別およびＱｏＳクラス別のＦＩＦＯ（First In Fir
t Out）とパケット分配部と入力バッファ制御部とブロ
ック生成工程とを具備しており、パケット分配工程は、
入力回線から入力されたパケットを付随するヘッダの情
報を基に該当するＦＩＦＯに分配し、入力バッファ制御
工程は、各ＦＩＦＯの蓄積パケット数を管理し、スケジ
ューラ工程に対して転送要求信号を送出し、このスケジ
ューラ工程から転送許可信号を受け取った際には、ブロ
ック生成許可信号をブロック生成工程に送出し、ブロッ
ク生成工程は、ブロック生成許可信号を受け取るとデー
タを構築して送出するとよい。
方路別およびＱｏＳクラス別のＦＩＦＯ（First In Fir
t Out）とパケット分配部と入力バッファ制御部とブロ
ック生成工程とを具備しており、パケット分配工程は、
入力回線から入力されたパケットを付随するヘッダの情
報を基に該当するＦＩＦＯに分配し、入力バッファ制御
工程は、各ＦＩＦＯの蓄積パケット数を管理し、スケジ
ューラ工程に対して転送要求信号を送出し、このスケジ
ューラ工程から転送許可信号を受け取った際には、ブロ
ック生成許可信号をブロック生成工程に送出し、ブロッ
ク生成工程は、ブロック生成許可信号を受け取るとデー
タを構築して送出するとよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
によるパケット交換装置およびパケット交換方法の実施
の形態を詳細に説明する。図１から図４を参照すると、
本発明のパケット交換装置およびパケット交換方法の一
実施形態が示されている。図１は、本発明のパケット交
換装置およびパケット交換方法の全体の構成を説明する
ための図である。図２は、入力バッファ部のより詳細な
構成例を示す図である。図３はブロック生成部のブロッ
ク構成例を示し、また図４はこのブロック生成部から出
力されるデータのブロックフォーマット例を示す図であ
る。
によるパケット交換装置およびパケット交換方法の実施
の形態を詳細に説明する。図１から図４を参照すると、
本発明のパケット交換装置およびパケット交換方法の一
実施形態が示されている。図１は、本発明のパケット交
換装置およびパケット交換方法の全体の構成を説明する
ための図である。図２は、入力バッファ部のより詳細な
構成例を示す図である。図３はブロック生成部のブロッ
ク構成例を示し、また図４はこのブロック生成部から出
力されるデータのブロックフォーマット例を示す図であ
る。
【００１９】（構成）図１は、本発明のパケット交換装
置およびパケット交換方法の原理的な構成図を示す。本
実施形態のパケット交換装置およびパケット交換方法
は、入力バッファ型の交換装置であり、各入力回線に対
応した入力バッファ部１−１〜１−Ｎ、および競合調停
を行うスケジューラ部６を有する。スケジューラ部６
は、入力バッファ部１−１〜１−Ｎからの転送要求信号
２−１〜２−Ｎを基にスケジューリングを行い、そのス
ケジューリング結果を転送許可信号３−１〜３−Ｎとし
て入力バッファ部１−１〜１−Ｎに送出し、同時に接続
アドレス信号５−１〜５−ＮをＮ×Ｎスイッチ部４に送
出する。
置およびパケット交換方法の原理的な構成図を示す。本
実施形態のパケット交換装置およびパケット交換方法
は、入力バッファ型の交換装置であり、各入力回線に対
応した入力バッファ部１−１〜１−Ｎ、および競合調停
を行うスケジューラ部６を有する。スケジューラ部６
は、入力バッファ部１−１〜１−Ｎからの転送要求信号
２−１〜２−Ｎを基にスケジューリングを行い、そのス
ケジューリング結果を転送許可信号３−１〜３−Ｎとし
て入力バッファ部１−１〜１−Ｎに送出し、同時に接続
アドレス信号５−１〜５−ＮをＮ×Ｎスイッチ部４に送
出する。
【００２０】次に、入力バッファ部１−１のより詳細な
構成例を表す図２を用いて、入力バッファ部１−１〜１
−Ｎの詳細な構成について説明する。なお、入力バッフ
ァ部１−２〜１−Ｎも入力バッファ部１−１〜１−Ｎと
同様の構成をとる。入力バッファ部１−１は、出力方路
別、ＱｏＳクラス別のＦＩＦＯ（First In Firt Out）
１−１１Ｈ〜１−１ＮＬ、パケット分配部１０、入力バ
ッファ制御部１２、ブロック生成部１５から構成され
る。
構成例を表す図２を用いて、入力バッファ部１−１〜１
−Ｎの詳細な構成について説明する。なお、入力バッフ
ァ部１−２〜１−Ｎも入力バッファ部１−１〜１−Ｎと
同様の構成をとる。入力バッファ部１−１は、出力方路
別、ＱｏＳクラス別のＦＩＦＯ（First In Firt Out）
１−１１Ｈ〜１−１ＮＬ、パケット分配部１０、入力バ
ッファ制御部１２、ブロック生成部１５から構成され
る。
【００２１】パケット分配部１０は、入力回線１から入
力されたパケットをそのヘッダの情報を基に、該当する
ＦＩＦＯ１−１１Ｈ〜１−１ＮＬに分配する。入力バッ
ファ制御部１２は、各ＦＩＦＯの蓄積パケット数を管理
し、スケジューラ部６に対して転送要求信号２−１を送
出する。スケジューラ部６から転送許可信号３−１を受
け取った際には、ブロック生成許可信号１４をブロック
生成部１５に送出する。ブロック生成部１５は、ブロッ
ク生成許可信号１４を受け取ると、図４に示すブロック
を組み立てたデータを構築し、この構築したデータを送
出する。
力されたパケットをそのヘッダの情報を基に、該当する
ＦＩＦＯ１−１１Ｈ〜１−１ＮＬに分配する。入力バッ
ファ制御部１２は、各ＦＩＦＯの蓄積パケット数を管理
し、スケジューラ部６に対して転送要求信号２−１を送
出する。スケジューラ部６から転送許可信号３−１を受
け取った際には、ブロック生成許可信号１４をブロック
生成部１５に送出する。ブロック生成部１５は、ブロッ
ク生成許可信号１４を受け取ると、図４に示すブロック
を組み立てたデータを構築し、この構築したデータを送
出する。
【００２２】図３は、データとして送出されるブロック
の構成を表す。ブロックは同一出力方路宛のＱｏＳの異
なるパケットから構成される。但し、ＱｏＳを保証する
ために優先度の高いパケットから順にブロックを形成す
るものとする。
の構成を表す。ブロックは同一出力方路宛のＱｏＳの異
なるパケットから構成される。但し、ＱｏＳを保証する
ために優先度の高いパケットから順にブロックを形成す
るものとする。
【００２３】上記のパケット交換装置およびパケット交
換方法は、複数パケットをまとめたブロックをデータ送
出の単位とし、同一出力方路宛でＱｏＳ（Quality of S
ervice）の異なるパケットを１つのブロックとして送出
することで、規模の小さいスケジューラでＱｏＳを保証
する構成を取っている。
換方法は、複数パケットをまとめたブロックをデータ送
出の単位とし、同一出力方路宛でＱｏＳ（Quality of S
ervice）の異なるパケットを１つのブロックとして送出
することで、規模の小さいスケジューラでＱｏＳを保証
する構成を取っている。
【００２４】本実施形態のパケット交換装置およびパケ
ット交換方法の各入力バッファ部１−１〜１−Ｎからス
ケジューラ部６に対して、転送要求信号２−１〜２−Ｎ
が送出される。スケジューラ部６でスケジューリングを
行い、その結果、入力バッファ部１−１〜１−Ｎに転送
許可信号３−１〜３−Ｎを、Ｎ×Ｎスイッチ部４に接続
アドレス信号５−１〜５−Ｎを、それぞれ送出する。転
送許可を得た入力バッファ部１−１〜１−Ｎは、図３の
ブロック生成部１５により図４に示すブロックを生成
し、データとして送出する。この内容を以下に詳述す
る。
ット交換方法の各入力バッファ部１−１〜１−Ｎからス
ケジューラ部６に対して、転送要求信号２−１〜２−Ｎ
が送出される。スケジューラ部６でスケジューリングを
行い、その結果、入力バッファ部１−１〜１−Ｎに転送
許可信号３−１〜３−Ｎを、Ｎ×Ｎスイッチ部４に接続
アドレス信号５−１〜５−Ｎを、それぞれ送出する。転
送許可を得た入力バッファ部１−１〜１−Ｎは、図３の
ブロック生成部１５により図４に示すブロックを生成
し、データとして送出する。この内容を以下に詳述す
る。
【００２５】（動作）本発明の実施例の動作を、図１か
ら図４を参照して説明する。初めに、図１の入力バッフ
ァ部１−１の構成を表した図２を例として、入力バッフ
ァ部の動作を示す。入力回線１から入力されたパケット
は、そのヘッダの情報を基に、パケット分配部１０によ
り出力方路別、ＱｏＳクラス別のＦＩＦＯ１−１１Ｈ〜
１−１ＮＬの該当するＦＩＦＯに蓄積される。ここでパ
ケット分配部１０は、入力バッファ制御部１２に対し、
パケットが新たに蓄積されたことを表すパケット管理信
号１１を送出する。
ら図４を参照して説明する。初めに、図１の入力バッフ
ァ部１−１の構成を表した図２を例として、入力バッフ
ァ部の動作を示す。入力回線１から入力されたパケット
は、そのヘッダの情報を基に、パケット分配部１０によ
り出力方路別、ＱｏＳクラス別のＦＩＦＯ１−１１Ｈ〜
１−１ＮＬの該当するＦＩＦＯに蓄積される。ここでパ
ケット分配部１０は、入力バッファ制御部１２に対し、
パケットが新たに蓄積されたことを表すパケット管理信
号１１を送出する。
【００２６】入力バッファ制御部１２は、各ＦＩＦＯに
対応したマップを有し、蓄積されたパケット数を記憶し
ておく。各ＦＩＦＯにおける蓄積パケット数が、ブロッ
クの先頭に達するタイミングを転送要求条件とし、同一
方路宛の高／低優先ＦＩＦＯのいずれかがこの条件を満
たした場合に、図１のスケジューラ部６に対して出力方
路毎の転送要求信号２−１を送出する。この「ブロック
の先頭に達するタイミング」とは、例えば、１ブロック
の単位パケット数を“Ｋ”とした場合に、１、Ｋ＋１、
２×Ｋ＋１、……、とする。
対応したマップを有し、蓄積されたパケット数を記憶し
ておく。各ＦＩＦＯにおける蓄積パケット数が、ブロッ
クの先頭に達するタイミングを転送要求条件とし、同一
方路宛の高／低優先ＦＩＦＯのいずれかがこの条件を満
たした場合に、図１のスケジューラ部６に対して出力方
路毎の転送要求信号２−１を送出する。この「ブロック
の先頭に達するタイミング」とは、例えば、１ブロック
の単位パケット数を“Ｋ”とした場合に、１、Ｋ＋１、
２×Ｋ＋１、……、とする。
【００２７】図１のスケジューラ部６は、各入力回線に
対応した入力バッファ部１−１〜１−Ｎから転送要求信
号２−１〜２−Ｎを受け取り、各入力バッファ部１−１
〜１−Ｎから送出されるデータが衝突しないように、ス
ケジューリングを行う。このスケジューリングの結果、
転送許可信号３−１〜３−Ｎを入力バッファ部１−１〜
１−Ｎに送出する。同時に、図１のＮ×Ｎスイッチ部４
に対しても接続アドレス信号５−１〜５−Ｎを送出す
る。
対応した入力バッファ部１−１〜１−Ｎから転送要求信
号２−１〜２−Ｎを受け取り、各入力バッファ部１−１
〜１−Ｎから送出されるデータが衝突しないように、ス
ケジューリングを行う。このスケジューリングの結果、
転送許可信号３−１〜３−Ｎを入力バッファ部１−１〜
１−Ｎに送出する。同時に、図１のＮ×Ｎスイッチ部４
に対しても接続アドレス信号５−１〜５−Ｎを送出す
る。
【００２８】ここで、転送許可信号３−１〜３−Ｎはデ
ータの送出先である出力方路アドレスを表したものであ
り、接続アドレス信号５−１〜５−Ｎは各出力方路にお
ける受信先である入力方路アドレスを表したものであ
る。Ｎ×Ｎスイッチ部４は、接続アドレス信号５−１〜
５−Ｎを基に入力バッファ部１−１〜１−Ｎから送出さ
れたデータをスイッチングし、該当する出力回線にデー
タを送出する。
ータの送出先である出力方路アドレスを表したものであ
り、接続アドレス信号５−１〜５−Ｎは各出力方路にお
ける受信先である入力方路アドレスを表したものであ
る。Ｎ×Ｎスイッチ部４は、接続アドレス信号５−１〜
５−Ｎを基に入力バッファ部１−１〜１−Ｎから送出さ
れたデータをスイッチングし、該当する出力回線にデー
タを送出する。
【００２９】図２において、スケジューラ部６から転送
許可信号３−１を受け取った入力バッファ制御部１２
は、許可が得られた場合にブロック生成部１５に対して
ブロック生成許可信号１４を送出する。
許可信号３−１を受け取った入力バッファ制御部１２
は、許可が得られた場合にブロック生成部１５に対して
ブロック生成許可信号１４を送出する。
【００３０】図３に、図２の出力方路１宛のＦＩＦＯを
例に挙げて、高優先ＦＩＦＯ１−１１Ｈ、低優先ＦＩＦ
Ｏ１−１１Ｌ、ブロック生成部１５の詳細図を示す。ま
た、図４に生成されるデータブロックの構成図を表す。
例に挙げて、高優先ＦＩＦＯ１−１１Ｈ、低優先ＦＩＦ
Ｏ１−１１Ｌ、ブロック生成部１５の詳細図を示す。ま
た、図４に生成されるデータブロックの構成図を表す。
【００３１】図３において、ブロック生成許可信号１４
を受け取ったブロック生成部１５は、高優先ＦＩＦＯ１
−１１Ｈ、低優先ＦＩＦＯ１−１１Ｌに蓄積されたパケ
ットからデータブロックを形成する。ブロックの先頭に
は、データの宛先となる出力方路のアドレス等の情報を
付加する。ブロックを形成する場合、ＱｏＳを保証する
ために、高優先ＦＩＦＯ１−１１Ｈに蓄積されたパケッ
トＨ１〜Ｈ３から順番に組み立てる。高優先ＦＩＦＯ１
−１１Ｈのパケット数が、ブロック単位パケット数
“Ｋ”に満たない場合、低優先ＦＩＦＯ１−１１Ｌに蓄
積されたパケットで補ってブロックを形成する。この
時、ブロックを形成したパケット数を、高優先ＦＩＦＯ
１−１１Ｈ、低優先ＦＩＦＯ１−１１Ｌのそれぞれにつ
いてブロック構成信号１３として、図２の入力バッファ
制御部１２に送出する。入力バッファ制御部１２は、こ
の信号に基づき蓄積されたパケット数を管理していたマ
ップの値を更新する。
を受け取ったブロック生成部１５は、高優先ＦＩＦＯ１
−１１Ｈ、低優先ＦＩＦＯ１−１１Ｌに蓄積されたパケ
ットからデータブロックを形成する。ブロックの先頭に
は、データの宛先となる出力方路のアドレス等の情報を
付加する。ブロックを形成する場合、ＱｏＳを保証する
ために、高優先ＦＩＦＯ１−１１Ｈに蓄積されたパケッ
トＨ１〜Ｈ３から順番に組み立てる。高優先ＦＩＦＯ１
−１１Ｈのパケット数が、ブロック単位パケット数
“Ｋ”に満たない場合、低優先ＦＩＦＯ１−１１Ｌに蓄
積されたパケットで補ってブロックを形成する。この
時、ブロックを形成したパケット数を、高優先ＦＩＦＯ
１−１１Ｈ、低優先ＦＩＦＯ１−１１Ｌのそれぞれにつ
いてブロック構成信号１３として、図２の入力バッファ
制御部１２に送出する。入力バッファ制御部１２は、こ
の信号に基づき蓄積されたパケット数を管理していたマ
ップの値を更新する。
【００３２】（効果）上記の実施例による第１の効果
は、ＱｏＳのクラス別のスケジューラが不要であるとい
うことである。このため、スケジューラの規模において
かなりの縮小が図れる。その理由は、ＱｏＳの異なるパ
ケットを同一のデータとして処理することにより、スケ
ジューラではクラスを意識しない構成が可能となってい
るからである。
は、ＱｏＳのクラス別のスケジューラが不要であるとい
うことである。このため、スケジューラの規模において
かなりの縮小が図れる。その理由は、ＱｏＳの異なるパ
ケットを同一のデータとして処理することにより、スケ
ジューラではクラスを意識しない構成が可能となってい
るからである。
【００３３】第２の効果は、入力バッファ、スケジュー
ラの処理時間を長くとることができるということであ
る。このため、入力バッファ、スケジューラの処理が容
易となり、規模の縮小が図れる。その理由は、複数のパ
ケットから構成されたブロックをデータ送出の単位とし
て処理するため、入力バッファでのデータの送出、スケ
ジューラでのスケジューリングをブロック送出にかかる
時間で処理すればよく、パケットをデータ送出の単位と
して処理するものに比べ、かなりの時間の余裕が生じる
からである。
ラの処理時間を長くとることができるということであ
る。このため、入力バッファ、スケジューラの処理が容
易となり、規模の縮小が図れる。その理由は、複数のパ
ケットから構成されたブロックをデータ送出の単位とし
て処理するため、入力バッファでのデータの送出、スケ
ジューラでのスケジューリングをブロック送出にかかる
時間で処理すればよく、パケットをデータ送出の単位と
して処理するものに比べ、かなりの時間の余裕が生じる
からである。
【００３４】第３の効果は、トラヒックにおいて高いス
ループットを得ることができることである。その理由と
して次の点が挙げられる。ブロックを単一のＱｏＳのク
ラスから形成することを考えた場合、ＱｏＳを保証する
ために、高優先ＦＩＦＯのパケット数がブロック単位の
パケット数に満たない場合でも次々に送出しなければな
らない。この場合、ブロックに満たない部分へは空のパ
ケットを詰めるなどしてデータを送出することになり、
交換機からの出力平均遅延が増大する。これらに対し、
本実施例では、ＱｏＳの異なるパケットを１つのブロッ
クとして形成することで、ブロックを形成するパケット
数を単位パケット数に近づけることができ、上記に挙げ
たブロック単位故の欠点を補い、高いスループットを得
ることができる。
ループットを得ることができることである。その理由と
して次の点が挙げられる。ブロックを単一のＱｏＳのク
ラスから形成することを考えた場合、ＱｏＳを保証する
ために、高優先ＦＩＦＯのパケット数がブロック単位の
パケット数に満たない場合でも次々に送出しなければな
らない。この場合、ブロックに満たない部分へは空のパ
ケットを詰めるなどしてデータを送出することになり、
交換機からの出力平均遅延が増大する。これらに対し、
本実施例では、ＱｏＳの異なるパケットを１つのブロッ
クとして形成することで、ブロックを形成するパケット
数を単位パケット数に近づけることができ、上記に挙げ
たブロック単位故の欠点を補い、高いスループットを得
ることができる。
【００３５】（他の実施例）本発明の他の実施例につい
て説明する。図２において、スケジューラ部６に対する
転送要求信号２−１は、同一出力方路宛の高優先ＦＩＦ
Ｏ１−１１Ｈ、低優先ＦＩＦＯ１−１１Ｌのいずれかの
パケット数が条件を満たした場合に送出するものとし
た。ここで、転送要求信号２−１を送出する条件を、高
優先ＦＩＦＯ１−１１Ｈに蓄積されたパケット数が条件
を満たした場合のみとする例が考えられる。但し、この
場合、出力方路１宛の高優先ＦＩＦＯ１−１１Ｈにパケ
ットが蓄積されない時には、スケジューラ部６に対して
転送要求信号２−１が送出されることがなく、低優先Ｆ
ＩＦＯ１−１１Ｌに蓄積されたパケットが送出されない
ことが考えられる。この問題点を回避するため、高優先
ＦＩＦＯ１−１１Ｈにパケットが蓄積されていない場合
に、低優先ＦＩＦＯ１−１１Ｌに蓄積されたパケット数
があるしきい値を越えた場合には、転送要求信号２−１
を送出するような処理が必要となる。
て説明する。図２において、スケジューラ部６に対する
転送要求信号２−１は、同一出力方路宛の高優先ＦＩＦ
Ｏ１−１１Ｈ、低優先ＦＩＦＯ１−１１Ｌのいずれかの
パケット数が条件を満たした場合に送出するものとし
た。ここで、転送要求信号２−１を送出する条件を、高
優先ＦＩＦＯ１−１１Ｈに蓄積されたパケット数が条件
を満たした場合のみとする例が考えられる。但し、この
場合、出力方路１宛の高優先ＦＩＦＯ１−１１Ｈにパケ
ットが蓄積されない時には、スケジューラ部６に対して
転送要求信号２−１が送出されることがなく、低優先Ｆ
ＩＦＯ１−１１Ｌに蓄積されたパケットが送出されない
ことが考えられる。この問題点を回避するため、高優先
ＦＩＦＯ１−１１Ｈにパケットが蓄積されていない場合
に、低優先ＦＩＦＯ１−１１Ｌに蓄積されたパケット数
があるしきい値を越えた場合には、転送要求信号２−１
を送出するような処理が必要となる。
【００３６】更に異なる実施例について説明する。本発
明では、実施例において２クラスのＱｏＳについて具体
的に述べてきた。ここで、Ｚ（Ｚ＞２）クラスのＱｏＳ
を保証する場合を考える。１つのスケジューラ部におい
て、２クラスにまたがった転送要求信号を基準にスケジ
ューリングを行うとし、Ｚ／２のスケジューラ部を用い
て、優先度の高い順にスケジューリング処理を進めてい
くものとする。この場合、Ｚ／２のスケジューラ部間の
制御が必要になるが、１つのクラスに対し１つのスケジ
ューラ部を用いる場合に比べて、半分の数のスケジュー
ラ部で構成することが可能となる。この様に、スケジュ
ーラ部で処理する転送要求信号を複数クラス（クラス数
は任意）にまたがるものとすることで、更なるスケジュ
ーラ部の規模の縮小化が期待できる。
明では、実施例において２クラスのＱｏＳについて具体
的に述べてきた。ここで、Ｚ（Ｚ＞２）クラスのＱｏＳ
を保証する場合を考える。１つのスケジューラ部におい
て、２クラスにまたがった転送要求信号を基準にスケジ
ューリングを行うとし、Ｚ／２のスケジューラ部を用い
て、優先度の高い順にスケジューリング処理を進めてい
くものとする。この場合、Ｚ／２のスケジューラ部間の
制御が必要になるが、１つのクラスに対し１つのスケジ
ューラ部を用いる場合に比べて、半分の数のスケジュー
ラ部で構成することが可能となる。この様に、スケジュ
ーラ部で処理する転送要求信号を複数クラス（クラス数
は任意）にまたがるものとすることで、更なるスケジュ
ーラ部の規模の縮小化が期待できる。
【００３７】尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施
の一例である。但し、これに限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施
が可能である。
の一例である。但し、これに限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施
が可能である。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
のパケット交換装置およびパケット交換方法は、入力回
線に対応し、同一出力方路宛の優先度の高いパケットか
ら順にブロックを形成したブロックを組み立てたデータ
を送出し、送出されたデータの競合調停を行い、この競
合調整に基づきデータの出力回線への接続を切り替え
る。これにより、ＱｏＳを保証しつつＱｏＳのクラス別
のスケジューラが不要となり、スケジューラの規模にお
いての縮小化が図れ、スケジューラではクラスを意識し
ない構成が可能となる。さらに、入力バッファ、スケジ
ューラの処理時間を長くとることができ、入力バッフ
ァ、スケジューラの処理が容易となり、トラヒックにお
いて高いスループットを得ることができる。
のパケット交換装置およびパケット交換方法は、入力回
線に対応し、同一出力方路宛の優先度の高いパケットか
ら順にブロックを形成したブロックを組み立てたデータ
を送出し、送出されたデータの競合調停を行い、この競
合調整に基づきデータの出力回線への接続を切り替え
る。これにより、ＱｏＳを保証しつつＱｏＳのクラス別
のスケジューラが不要となり、スケジューラの規模にお
いての縮小化が図れ、スケジューラではクラスを意識し
ない構成が可能となる。さらに、入力バッファ、スケジ
ューラの処理時間を長くとることができ、入力バッフ
ァ、スケジューラの処理が容易となり、トラヒックにお
いて高いスループットを得ることができる。
【図１】本発明のパケット交換装置およびパケット交換
方法の実施形態を示すブロック構成図である。
方法の実施形態を示すブロック構成図である。
【図２】入力バッファ部のより詳細なブロック構成図１
である。
である。
【図３】入力バッファ部のより詳細なブロック構成図２
である。
である。
【図４】ブロックフォーマットの構成例を示す図であ
る。
る。
【図５】従来のパケット交換措置の構成例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
１−１〜１−Ｎ 入力バッファ部 ２−１〜２−Ｎ 転送要求信号 ３−１〜３−Ｎ 転送許可信号 ４ Ｎ×Ｎスイッチ部 ５−１〜５−Ｎ 接続アドレス信号 ６ スケジューラ部 １０ パケット分配部 １１ パケット管理信号 １２ 入力バッファ制御部 １３ ブロック構成信号 １４ ブロック生成許可信号 １５ ブロック生成部 １−１１Ｈ〜１−１ＮＨ 高優先ＦＩＦＯ １−１１Ｌ〜１−１ＮＬ 低優先ＦＩＦＯ ３０、３１ スケジューラ部
フロントページの続き (72)発明者 上田 健 福岡県福岡市早良区百道浜二丁目４番１号 九州日本電気通信システム株式会社内 Ｆターム(参考） 5K030 GA03 HA10 HB29 JA02 JA05 JA07 JA11 KA01 KA06 KA13 KX09 KX12 KX19 LB02 LB05 LC06 LC11 MA07 MA13 MA14 MB03
Claims (8)
- 【請求項１】 入力回線に対応し、同一出力方路宛の優
先度の高いパケットから順にブロックを形成し、該形成
されたブロックを組み立てたデータを送出する入力バッ
ファ部と、 前記送出されたデータの競合調停を行うスケジューラ部
と、 前記競合調整に基づき前記データの出力回線への接続を
切り替えるスイッチ部とを有し、 ＱｏＳを保証した転送を可能としたことを特徴とするパ
ケット交換装置。 - 【請求項２】 前記スケジューラ部は、前記入力バッフ
ァ部からの転送要求信号を基にスケジューリングを行
い、該スケジューリングの結果を転送許可信号として前
記入力バッファ部に送出し、同時に接続アドレス信号を
前記スイッチ部に送出することを特徴とする請求項１記
載のパケット交換装置。 - 【請求項３】 前記入力回線および出力回線はＮ（但
し、Ｎは２以上の正の整数）回線であり、前記スイッチ
部は前記Ｎ個の入力回線および出力回線に対応したＮ×
Ｎ回線の切替器であることを特徴とする請求項１または
２に記載のパケット交換装置。 - 【請求項４】 前記入力バッファ部は、出力方路別およ
びＱｏＳクラス別のＦＩＦＯ（First In Firt Out）と
パケット分配部と入力バッファ制御部とブロック生成部
とを具備して構成され、 前記パケット分配部は、前記入力回線から入力されたパ
ケットを付随するヘッダの情報を基に該当する前記ＦＩ
ＦＯに分配し、 前記入力バッファ制御部は、各ＦＩＦＯの蓄積パケット
数を管理し、前記スケジューラ部に対して転送要求信号
を送出し、該スケジューラ部から転送許可信号を受け取
った際には、ブロック生成許可信号を前記ブロック生成
部に送出し、 前記ブロック生成部は、前記ブロック生成許可信号を受
け取ると前記データを構築して送出することを特徴とす
る請求項１から３のいずれかに記載のパケット交換装
置。 - 【請求項５】 入力回線に対応し、同一出力方路宛の優
先度の高いパケットから順にブロックを形成し、該形成
されたブロックを組み立てたデータを送出する入力バッ
ファ工程と、 前記送出されたデータの競合調停を行うスケジューラ工
程と、 前記競合調整に基づき前記データの出力回線への接続を
切り替えるスイッチ工程とを有し、 ＱｏＳを保証した転送を可能としたことを特徴とするパ
ケット交換方法。 - 【請求項６】 前記スケジューラ工程は、前記入力バッ
ファ工程からの転送要求信号を基にスケジューリングを
行い、該スケジューリングの結果を転送許可信号として
前記入力バッファ工程に送出し、同時に接続アドレス信
号を前記スイッチ工程に送出することを特徴とする請求
項５記載のパケット交換方法。 - 【請求項７】 前記入力回線および出力回線はＮ（但
し、Ｎは２以上の正の整数）回線であり、前記スイッチ
工程は前記Ｎ個の入力回線および出力回線に対応したＮ
×Ｎ回線の切替であることを特徴とする請求項５または
６に記載のパケット交換方法。 - 【請求項８】 前記入力バッファ工程は、出力方路別お
よびＱｏＳクラス別のＦＩＦＯ（First In Firt Out）
とパケット分配部と入力バッファ制御部とブロック生成
工程とを具備しており、 前記パケット分配工程は、前記入力回線から入力された
パケットを付随するヘッダの情報を基に該当する前記Ｆ
ＩＦＯに分配し、 前記入力バッファ制御工程は、各ＦＩＦＯの蓄積パケッ
ト数を管理し、前記スケジューラ工程に対して転送要求
信号を送出し、該スケジューラ工程から転送許可信号を
受け取った際には、ブロック生成許可信号を前記ブロッ
ク生成工程に送出し、 前記ブロック生成工程は、前記ブロック生成許可信号を
受け取ると前記データを構築して送出することを特徴と
する請求項５から７のいずれかに記載のパケット交換方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000115810A JP3543725B2 (ja) | 2000-04-11 | 2000-04-11 | パケット交換装置およびパケット交換方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000115810A JP3543725B2 (ja) | 2000-04-11 | 2000-04-11 | パケット交換装置およびパケット交換方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001298477A true JP2001298477A (ja) | 2001-10-26 |
| JP3543725B2 JP3543725B2 (ja) | 2004-07-21 |
Family
ID=18627365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000115810A Expired - Lifetime JP3543725B2 (ja) | 2000-04-11 | 2000-04-11 | パケット交換装置およびパケット交換方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3543725B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007512719A (ja) * | 2003-08-12 | 2007-05-17 | サンドバースト コーポレーション | ネットワーク・スイッチにおいて帯域幅を保証しかつオーバーロードを防止する方法と装置 |
| JP2008104152A (ja) * | 2003-03-13 | 2008-05-01 | Samsung Electronics Co Ltd | 通信システムのパケット伝送方法 |
| US7706391B2 (en) | 2007-07-12 | 2010-04-27 | Fujitsu Limited | Packet transmission method and device |
| US8031682B2 (en) | 2004-12-07 | 2011-10-04 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus and method for aggregating and switching traffic in subscriber network |
-
2000
- 2000-04-11 JP JP2000115810A patent/JP3543725B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008104152A (ja) * | 2003-03-13 | 2008-05-01 | Samsung Electronics Co Ltd | 通信システムのパケット伝送方法 |
| US9059916B2 (en) | 2003-03-13 | 2015-06-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for transmitting packets in a communication system |
| JP2007512719A (ja) * | 2003-08-12 | 2007-05-17 | サンドバースト コーポレーション | ネットワーク・スイッチにおいて帯域幅を保証しかつオーバーロードを防止する方法と装置 |
| US8031682B2 (en) | 2004-12-07 | 2011-10-04 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus and method for aggregating and switching traffic in subscriber network |
| US7706391B2 (en) | 2007-07-12 | 2010-04-27 | Fujitsu Limited | Packet transmission method and device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3543725B2 (ja) | 2004-07-21 |
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