JP2005333554A - パケット通信制御方法およびスイッチングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】高速・大容量パケットネットワーク（以下、ネットワークをＮＷと略記する）を低価格で実現可能とするパケット通信制御方法およびスイッチングシステムを提供すること。
【解決手段】入側スイッチングユニットと出側スイッチングユニットとを介してパケット通信を行うパケット通信制御方法において、前記入側スイッチングユニットと前記出側スイッチングユニットとの間で共通のスイッチングタグを使用することを特徴とするパケット通信制御方法。ここで、前記共通に用いられるスイッチングタグは、前記出側スイッチングユニットからパケットが送出される際に削除されることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明はパケット通信制御方法およびスイッチングシステムに関し、より具体的には、パケット通信網における通信制御方法およびパケット通信回線を構成するスイッチングシステム、ならびにこのスイッチングシステムを構成するに好適なスイッチングユニットに関するものである。

従来のパケット通信回線におけるスイッチングシステムでは、入力ポートから入力されたパケットをスイッチする際に、パケットのアドレス情報から出力ポートを特定後、それに対応した内部スイッチ部におけるスイッチング専用に用いられるスイッチングタグを挿入し、スイッチングを実施される。スイッチングが実施された後で、スイッチングシステム内部（実際には、出側スイッチングユニット内部）においてスイッチングタグは削除され、パケットは出力ポートに送信される。

出力ポートにおいては、出力ポートと隣接のスイッチングシステム（その出側スイッチングユニット）の入力ポートとを接続する通信回線の種別に応じたカプセル化処理・フレーミング処理が行われ、通信回線の種別によっては、スイッチングシステム（その入側スイッチングユニット）内部におけるスイッチングタグとは異なるスイッチングタグが挿入される。

図４に、従来の一般的なスイッチングシステムの構成を、また、図５に、その動作の概要を示した。
図４に示すように、従来の一般的なスイッチングシステムにおいては、入側スイッチングユニット１’，出側スイッチングユニット３’とも、内部スイッチ部７の入側、出側にパケット処理部６’を備えており、これらのパケット処理部６’を含めて、図５に示すような動作を実行していた。

すなわち、入側スイッチングユニット１’，出側スイッチングユニット３’それぞれにおいて、スイッチングタグ（１）（入側スイッチングユニット１’専用のタグ），スイッチングタグ（２）（出側スイッチングユニット３’専用のタグ）を挿入・削除してスイッチングを行っていた（ステップ２２’，２４’並びに同２８，２７’）。

上述のような従来の技術においては、入側スイッチングユニット１’の出力ポート５において、出力ポート５と隣接のスイッチングユニット（ここでは、３’）の入力ポート４とを接続する通信回線２の種別に応じてカプセル化処理・フレーミング処理が行われ、それに伴い、接続先の出側スイッチングユニット３’の入力ポート４において、通信回線２の種別に応じてカプセル化処理・フレーミング処理を行っていたが、これらのカプセル化処理・フレーミング処理に対しては、パケット毎に処理を行う必要がある処理部６’を設ける必要があり、高速通信時に処理負荷が著しく増大するという課題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、前記従来技術に基づく問題点を解消し、高速・大容量パケットネットワーク（以下、ネットワークをＮＷと略記する）を低価格で実現可能とするパケット通信制御方法およびスイッチングシステムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係るパケット通信制御方法は、入側スイッチングユニットと出側スイッチングユニットとを介してパケット通信を行うパケット通信制御方法において、前記入側スイッチングユニットと前記出側スイッチングユニットとの間で共通のスイッチングタグを使用し、このスイッチングタグを用いて、前記入側スイッチングユニットの内部スイッチ部においてスイッチング処理を行い、通信回線伝送処理を行った後、前記出側スイッチングユニットの内部スイッチ部において、前記スイッチングタグを元にスイッチング処理を行うことを特徴とする。
ここで、前記共通に用いられるスイッチングタグは、前記出側スイッチングユニットからパケットが送出される際に削除されることを特徴とする。

より具体的には、本発明に係るパケット通信制御方法においては、入力ポートから入力されたパケットのアドレス情報から、入側スイッチングユニットの出力ポートならびに出側スイッチングユニットの出力ポートを特定し、内部スイッチ部のスイッチングを行うためのスイッチングタグを挿入してスイッチングを行い、そのスイッチングタグを維持した状態で出力ポートから出側スイッチングシステムに接続された通信回線へデータを送信することで、通信回線の種別に応じて行われていたカプセル化処理・フレーミング処理を省略して転送することが可能としたことを特徴とする。

また、本発明に係るパケット通信制御方法においては、出側スイッチングユニットにおいて入側スイッチングユニットに接続された通信回線から入力ポートに入力されたパケットを、内部スイッチ部に転送し、入側スイッチングユニットで挿入されたスイッチングタグに基づいて出力ポートへのスイッチングを行った後、スイッチングタグを削除し、出力ポートにデータを送信することで、通信回線の種別に応じて行われていたカプセル化処理・フレーミング処理を省略して転送することが可能としたを特徴とする。

また、本発明に係るスイッチングシステムのうち入側スイッチングユニットは、入力ポートから入力されたパケットのアドレス情報から、入側スイッチングユニットの出力ポートならびに出側スイッチングユニットの出力ポートを特定する手段と、内部スイッチ部のスイッチングを行うためのスイッチングタグを挿入してスイッチングを行う手段と、そのスイッチングタグを維持した状態で、出力ポートから出側スイッチングユニットに接続された通信回線へデータを送信する手段とを有することを特徴とする。

ここで、本発明に係る入側スイッチングユニットは、前記入力ポートと前記内部スイッチ部との間にのみパケット処理部を有することを特徴とする。

また、本発明に係るスイッチングシステムのうち出側スイッチングユニットは、入側スイッチングユニットに接続された通信回線から入力ポートに入力されたパケットを、内部スイッチ部に転送する手段と、入側スイッチングユニットで挿入されたスイッチングタグに基づいて、出力ポートへのスイッチングを行う手段と、スイッチング後に、このスイッチングタグを削除する手段と、出力ポートにスイッチングタグを削除したデータを送信する手段とを有することを特徴とする。

ここで、本発明に係る出側スイッチングユニットは、前記内部スイッチ部と前記出力ポートとの間にのみパケット処理部を有することを特徴とする。

なお、本発明に係るスイッチングシステムは、上述の入側スイッチングユニットと出側スイッチングユニットとを接続してなることを特徴とする。

従来の技術においては、入側スイッチングユニットの出力ポートにおいては、出力ポートと隣接の出側スイッチングユニットの入力ポートを接続する通信回線の種別に応じてカプセル化処理・フレーミング処理が行われ、それに伴い接続先の出側スイッチングユニットの入力ポートにおいては、通信回線の種別に応じて行われていたカプセル化処理・フレーミング処理を行っていた。

このため、単位時間あたりに大量のパケットを処理する必要がある高速・大容量のパケットＮＷにおいては、パケット毎の処理部に対して超高速処理が実現可能な処理能力が要求されるため、高度の回路の実装技術，低消費電力化技術などが要求され、高速化に対応した処理機能の開発が必要となり、結果として処理部が高価なものとなっていた。

しかし、本発明では、このパケット毎に処理を行う必要があるカプセル処理・フレーミング処理を省略して通信することを可能とした。このように、パケット毎に処理を行う部分を省略することで、高速・大容量のパケットＮＷを低価格で実現することが可能となるという効果が得られる。

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明のスイッチングシステムを詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るスイッチングシステムを含むＮＷを説明する図である。入側スイッチングユニット１と出側スイッチングユニット３とその間を接続する通信回線２から構成される。入側スイッチングユニット１は、入力ポート４，パケット処理部６，内部スイッチ部７，出力ポート５から構成される。入側スイッチングユニット１においては、データは入力ポート４から入力され、パケット処理部６を経由して内部スイッチ部７でスイッチング処理が行われ、出力ポート５を経由し、通信回線２へ送出される。

また、出側スイッチングユニット３は、入力ポート４，内部スイッチ部７，パケット処理部６，出力ポート５から構成される。出側スイッチングユニット３においては、通信回線２から受信したデータは入力ポート４から入力され、内部スイッチ部７でスイッチング処理が行われ、パケット処理部６を経由し、出力ポート５に送出される。

図２は、本発明における入側スイッチングユニット１ならびに出側スイッチングユニット３の内部スイッチ部におけるデータフォーマット８を示すものである。図に示すようにり、本発明におけるデータフォーマット８は、入側スイッチングユニット１の内部スイッチ部７でのルーティングに用いられるスイッチングタグ９と、出側スイッチングユニット３の内部スイッチ部７でのルーティングに用いられるスイッチングタグ１０と、データ部１１から構成される。
なお、ここで、スイッチングタグは、信号手順を用いて動的に経路選択を行い自動で設定される方法と、静的に経路選択を行い手動で設定される方法がある。

図３は、本発明における転送処理フローを説明する図である。入側スイッチングユニット１のパケット処理部６において、入力されたデータの転送処理が実施される。転送処理では、データのヘッダ情報を元に入側スイッチングユニット１の出力ポート５ならびに出側スイッチングユニット３の出力ポート５を決定する。

次に、入側スイッチングユニット１の内部スイッチ部７ならびに出側スイッチングシステム２の内部スイッチ７におけるスイッチング処理に用いられるスイッチングタグ９，１０を挿入する（ステップ２２）。入側スイッチングシステムの内部スイッチ部７において、このスイッチングタグ９を元にスイッチング処理が行われる（ステップ２３）。

スイッチング処理後、入側スイッチングユニット１のタグ９を削除し（ステップ２４）、出側スイッチングタグ１０は装着したまま、通信回線２上を通信回線伝送の処理が行われる（ステップ２５）。出側スイッチングユニット３では、内部スイッチ部７において、入側スイッチングユニット１で挿入された出側スイッチングタグ１０を元にスイッチング処理が行われる（ステップ２６）。スイッチング処理後、出側スイッチングタグ１０は削除される（ステップ２７）。

また、入側スイッチングユニット１の内部スイッチ部７でのルーティングに用いられるスイッチングタグ９と、出側スイッチングユニット３の内部スイッチ部７でのルーティングに用いられるスイッチングタグ１０は、入側スイッチングユニット１においてスイッチング後、ローテーションされ、順序を入れ替えることにより、出側スイッチングユニット３において、入側スイッチングユニット１と同様に、先頭のスイッチングタグによりスイッチングすることが可能である。

上記実施形態によれば、従来行われていたパケット毎のカプセル処理・フレーミング処理を省略して通信することを可能としたので、高速・大容量のパケットＮＷを低価格で実現することが可能となる。

上記実施形態は、本発明の一例を示したものであり、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を変更しない範囲内で適宜の変更・改良を行ってもよいことはいうまでもない。

本発明の一実施形態に係るスイッチングシステムを含むＮＷを説明する図である。 一実施形態に係るスイッチングシステムに用いられるデータフォーマットを示す図である。 一実施形態に係るスイッチングシステムの転送処理フローを説明する図である。 従来のスイッチングシステムを含むＮＷを説明する図である。 従来のスイッチングシステムの転送処理フローを説明する図である。

符号の説明

１ 入側スイッチングユニット
２ 通信回線
３ 出側スイッチングユニット
４ 入力ポート
５ 出力ポート
６ パケット処理部
７ 内部スイッチ部
８ 内部スイッチ部データフォーマット
９ 入側スイッチングユニット・スイッチングタグ
１０ 出側スイッチングユニット・スイッチングタグ
１１ データ部

Claims (7)

1. 入側スイッチングユニットと出側スイッチングユニットとを介してパケット通信を行うパケット通信制御方法において、
   前記入側スイッチングユニットと前記出側スイッチングユニットとの間で共通のスイッチングタグを使用し、
   このスイッチングタグを用いて、前記入側スイッチングユニットの内部スイッチ部においてスイッチング処理を行い、
   通信回線伝送処理を行った後、
   前記出側スイッチングユニットの内部スイッチ部において、前記スイッチングタグを元にスイッチング処理を行うことを特徴とするパケット通信制御方法。
2. 前記共通に用いられるスイッチングタグは、前記出側スイッチングユニットからパケットが送出される際に削除される、ことを特徴とする請求項１に記載のパケット通信制御方法。
3. スイッチングシステムの入側スイッチングユニットであって、
   入力ポートから入力されたパケットのアドレス情報から、入側スイッチングシステムの出力ポートならびに出側スイッチングシステムの出力ポートを特定する手段と、
   内部スイッチ部のスイッチングを行うためのスイッチングタグを挿入してスイッチングを行う手段と、
   そのスイッチングタグを維持した状態で、出力ポートから出側スイッチングシステムに接続された通信回線へデータを送信する手段と
   を有することを特徴とする入側スイッチングユニット。
4. 請求項３に記載の入側スイッチングユニットであって、
   前記入力ポートと前記内部スイッチ部との間にのみパケット処理部を有することを特徴とする入側スイッチングユニット。
5. スイッチングシステムの出側スイッチングユニットであって、
   入側スイッチングシステムに接続された通信回線から入力ポートに入力されたパケットを、内部スイッチ部に転送する手段と、
   入側スイッチングシステムで挿入されたスイッチングタグに基づいて、出力ポートへのスイッチングを行う手段と、
   スイッチング後に、このスイッチングタグを削除する手段と、
   出力ポートにスイッチングタグを削除したデータを送信する手段と
   を有することを特徴とする出側スイッチングユニット。
6. 請求項５に記載の出側スイッチングユニットであって、
   前記内部スイッチ部と前記出力ポートとの間にのみパケット処理部を有することを特徴とする出側スイッチングユニット。
7. 請求項３または４に記載の入側スイッチングユニットと、請求項５または６に記載の出側スイッチングユニットとを接続してなることを特徴とするスイッチングシステム。

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