JP2598046B2 - Packet switch - Google Patents

Packet switch

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JP2598046B2
JP2598046B2 JP28030187A JP28030187A JP2598046B2 JP 2598046 B2 JP2598046 B2 JP 2598046B2 JP 28030187 A JP28030187 A JP 28030187A JP 28030187 A JP28030187 A JP 28030187A JP 2598046 B2 JP2598046 B2 JP 2598046B2
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史郎 菊地
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、通信網を構成する重要な要素であるパケッ
ト交換機等に使用するパケットスイッチに関するもので
ある。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a packet switch used for a packet switch, which is an important element constituting a communication network.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のパケットスイッチとして知られるものにバスマ
トリックススイッチがあった。第8図(a)はかかる従
来のバスマトリックススイッチの構成を示したブロック
図である。
A bus matrix switch has been known as a conventional packet switch. FIG. 8A is a block diagram showing the configuration of such a conventional bus matrix switch.

同図において、回線101〜10nからの入力パケットは、
入力パケット処理装置301〜30nで必要な処理がほどこさ
れ、出力パケット処理装置311〜31mの何れかを指定する
ヘッダを付加されて、行方向バス201〜20n上に送出され
る。クロスポイントエレメント(XE)411〜4nmは、行方
向バス上を送出されてくるパケットを監視し、4ijの番
号をもつクロスポイントエメレントは、ヘッダの宛先が
jのパケット(出力パケット処理装置31jに向かうパケ
ット)のみを後述する該エレメント内のバッファに一時
蓄積記憶する。
In the figure, the input packets from the lines 101 to 10n are:
Necessary processing is performed in the input packet processing devices 301 to 30n, and a header designating any one of the output packet processing devices 311 to 31m is added thereto, and the packet is sent out onto the row buses 201 to 20n. The cross-point elements (XE) 411 to 4 nm monitor packets transmitted on the row-direction bus, and the cross-point emergent having the number of 4ij is a packet having a header destination of j (the output packet processing device 31j). Only the forwarded packet) is temporarily stored in a buffer in the element described later.

クロスポイントエレメント411〜4nmは、このようにし
てパケットを蓄積すると、列方向バスに対しパケット送
信のためのバス使用要求を出す。バス制御回路321〜32m
は、列方向バス毎にバスに接続されている各クロスポイ
ントエレメントからの要求を検出し制御し、一つのクロ
スポイントエレメントに送出権を与え、パケットの送出
が行なわれる。
When the cross-point elements 411 to 4 nm accumulate packets in this way, they issue a bus use request for packet transmission to the column direction bus. Bus control circuit 321-32m
Detects and controls a request from each crosspoint element connected to the bus for each column direction bus, gives a transmission right to one crosspoint element, and transmits a packet.

第8図(b)は、第8図(a)におけるクロスポイン
トエレメントXEの構成を示すブロック図である。
FIG. 8B is a block diagram showing a configuration of the cross point element XE in FIG. 8A.

第8図(b)おいて、行方向バス20nから入力される
パケット(データ)は、制御回路401によってそれに付
加されているヘッダが監視され、前述したように特定の
ヘッダを持つもののみがバッファ400に取り込まれる。
バッファは、入力側にデータを出力するいわゆるFIFO
(ファーストインファーストアウトメモリ)である。列
方向バスは、データバス211−1と制御バス211−2から
なり、制御バス211−2は要求・許可といった制御信号
を、データバス211−1はパケット(データ)を伝送す
る。
In FIG. 8 (b), the header added to the packet (data) input from the row direction bus 20n is monitored by the control circuit 401, and only the packet having the specific header is buffered as described above. Captured by 400.
A buffer is a so-called FIFO that outputs data to the input side.
(First-in first-out memory). The column direction bus includes a data bus 211-1 and a control bus 211-2. The control bus 211-2 transmits control signals such as request / permission, and the data bus 211-1 transmits packets (data).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

以上、説明した如き従来のバスマトリックススイッチ
では、n個の入力とm個の出力を持つn×mスイッチを
実現するために(n×m)個のクロスポイントエレメン
トを有する。さらに、これらのクロスポイントエレメン
トには、数パケット分のバッファが存在する。そのた
め、n及びmが大きくなるに伴ない、クロスポイントエ
レメント数が増加し、そのバッファ量もn×m倍に増大
する。
As described above, the conventional bus matrix switch has (nxm) crosspoint elements to realize an nxm switch having n inputs and m outputs. Furthermore, these crosspoint elements have buffers for several packets. Therefore, as n and m increase, the number of crosspoint elements increases, and the buffer amount also increases nxm times.

また、これらのクロスポイントエレメント中のバッフ
ァはお互いに独立であるため、1つのクロスポイントエ
レメントのバッファがオーバーフローした場合、他のク
ロスポイントエレメントのバッファでは救済することが
できない。そのため、各々のクロスポイントエレメント
のバッファがオーバーフローしないように十分な大きさ
の容量をもつことが必要であり、特にn及びmが大きい
大容量パケットスイッチの場合には問題であった。
Further, since the buffers in these cross point elements are independent of each other, if the buffer of one cross point element overflows, it cannot be relieved by the buffer of another cross point element. Therefore, it is necessary that the buffer of each cross point element has a sufficient capacity so as not to overflow, and this is a problem particularly in the case of a large capacity packet switch in which n and m are large.

本発明の目的は、従来のパケットスイッチでは、バッ
ファがクロスポイントエレメントごとに存在し、大容量
のパケットスイッチを構成するのが難かしい点を解決
し、大容量,高速,高スループットのパケットスイッチ
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problem that a conventional packet switch has a buffer for each cross-point element, making it difficult to configure a large-capacity packet switch. To provide.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的達成のため、本発明では、複数の入力回線と
複数の出力回線を交叉させて出来るマトリックス状の交
叉点にそれぞれクロスポイントエレメントを配置し、入
力回線から入力されてくるパケットを、該入力回線上に
設けられているバッファに一旦蓄積した後、該パケット
に付加されているヘッダ情報を前記バッファにおいて検
出して入力回線上をクロスポイントエレメントに向け送
出すると、特定のヘッダ情報を検出すべく入力回線を監
視している特定のクロスポイントエレメントが前記ヘッ
ダ情報を検出、受信し、それにより当該エレメントにお
ける入力回線と出力回線との間の叉点を閉じ、当該エレ
メントから前記バッファに送出命令を出すことにより、
前記ヘッダ情報の付加されているパケットを前記バッフ
ァから送出させて当該叉点を通過させることにより、パ
ケットを出力回線上に出力するパケットスイッチにおい
て、 前記クロスポイントエレメントが、入力回線上の前記
バッファからの到来パケットに後続のパケットが有るか
否かの情報が付されているのを監視する手段を持ち、後
続のパケットが有る場合には、一旦閉じた叉点をそのま
ま閉じた状態に維持して後続のパケットを出力回線へ通
過させるようにし、かつ 入力回線上と出力回線上にそれぞれパケット処理装置
を備え、該パケット処理装置では、パケットを入力する
FIFOと、パケットの速度情報を与えられて前記FIFOから
出力するパケットの速度を可変させる手段と、を持ち速
度の異なるパケットの変換を可能にし、更に バス制御装置を出力回線上に備え、該バス制御装置
は、入力回線上に持たせた前記各バッファのふくそう状
態と出力回線の空き具合を監視しており、ふくそうした
バッファのパケットを優先して出力回線が空き次第、そ
の出力回線上へ送出させるようにした。
To achieve the above object, according to the present invention, a crosspoint element is arranged at each of matrix-like intersections formed by crossing a plurality of input lines and a plurality of output lines, and a packet input from the input line is input to the input line. After temporarily storing in a buffer provided on the line, the header information added to the packet is detected in the buffer and transmitted on the input line toward the crosspoint element. A particular cross-point element monitoring the input line detects and receives the header information, thereby closing the junction between the input line and the output line in the element, and issuing a transmission command from the element to the buffer. By issuing
A packet switch that outputs a packet on an output line by transmitting a packet to which the header information is added from the buffer and passing through the cross point, wherein the cross point element is transmitted from the buffer on an input line. Has a means for monitoring that information on whether or not there is a subsequent packet is attached to the arriving packet, and if there is a subsequent packet, the once-closed junction is maintained as it is. Subsequent packets are allowed to pass to the output line, and packet processing devices are provided on the input line and the output line, respectively. The packet processing device inputs the packets.
A FIFO, and means for changing the speed of the packet output from the FIFO given the speed information of the packet, enabling conversion of packets having different speeds, further comprising a bus control device on an output line, The control device monitors the congestion state of each buffer provided on the input line and the vacancy of the output line. I tried to make it.

〔作用〕[Action]

本発明は、バッファをクロスポイントごとには有さず
入力回線上に有することを前提とし、さらにパケット長
を可変にすることができ、マルチパケット交換を効率良
く実現し、また高速の異なるパケットの交換が可能な点
が従来技術とは異なる。また、この入力バッファの構成
も複数の入力回線で共有できるように構成し、なるべく
パケットのふくそうによる呼損を防ぐように、大群化効
果を上げることを特徴としており、単にクロスポイント
エレメント上のバッファ長を長くすることにより、呼損
を防いでいた従来技術とは、方式、構成上異なる。
The present invention is based on the premise that a buffer is provided on the input line, not at each crosspoint, and furthermore, the packet length can be made variable, multi-packet exchange can be efficiently realized, and high-speed switching of different packets can be performed. It differs from the prior art in that it can be replaced. Also, the configuration of this input buffer is configured so that it can be shared by a plurality of input lines, and it is characterized by increasing the grouping effect so as to prevent call loss due to packet congestion as much as possible. The method and the configuration are different from those of the related art in which the call loss is prevented by increasing the length.

〔実施例〕〔Example〕

第1図(a)は、本発明の実施例を理解するのに役立
つパケットスイッチの構成を示すブロック図である。同
図において、101〜10nは入力回線、111〜11mは出力回
線、201〜20nは行方向バス、211〜21mは列方向バス、30
1〜30nは入力パケット処理装置、311〜31mは出力パケッ
ト処理装置、411〜4nmはクロスポイントエレメント(X
E)、321〜32mはバス制御装置、501〜50nはパケットを
一時蓄積するバッファ(FIFO)である。
FIG. 1A is a block diagram showing a configuration of a packet switch useful for understanding the embodiment of the present invention. In the figure, 101 to 10n are input lines, 111 to 11m are output lines, 201 to 20n are row direction buses, 211 to 21m are column direction buses, 30
1 to 30n are input packet processing devices, 311 to 31m are output packet processing devices, and 411 to 4nm are cross-point elements (X
E), 321 to 32m are bus controllers, and 501 to 50n are buffers (FIFO) for temporarily storing packets.

第1図(b)は第1図(a)におけるクロスポイント
エレメント(XE)の構成を示すブロック図である。第1
図(b)において、401は制御回路、402はゲートであ
る。
FIG. 1 (b) is a block diagram showing the configuration of the cross point element (XE) in FIG. 1 (a). First
In FIG. 2B, reference numeral 401 denotes a control circuit, and 402 denotes a gate.

第1図(a)及び第1図(b)を参照して動作を説明
する。入力回線101〜10nから入力されたパケットは、入
力パケット処理装置301〜30nで必要な処理が施され、出
力パケット処理装置311〜31mの何れかを指定するヘッダ
を付加されてバッファ501〜50nに蓄積される。パケット
が蓄積されると、行方向バス201〜20nに、パケットが到
着したという情報と、出力パケット処理装置の番号を有
するヘッダ情報とを送付する。この場合行方向バス201
〜21nは、データを送るデータバス201−1〜20n−1と
制御情報を送受する制御データバス201−2〜20n−2よ
り構成されている。
The operation will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b). Packets input from the input lines 101 to 10n are subjected to necessary processing in the input packet processing devices 301 to 30n, added with a header specifying one of the output packet processing devices 311 to 31m, and added to the buffers 501 to 50n. Stored. When the packets are stored, information indicating that the packets have arrived and header information having the number of the output packet processing device are sent to the row buses 201 to 20n. In this case the row bus 201
21n comprises data buses 201-1 to 20n-1 for transmitting data and control data buses 201-2 to 20n-2 for transmitting and receiving control information.

クロスポイントエレメント(XE)411−4nmは、行方向
の制御データバスを監視し、4ijの番号をもつクロスポ
イントエレメントは、ヘッダの宛先情報がjのヘッダ
(出力パケット処理装置31jに向かうヘッダ)を受ける
と、列方向バスに対しパケット送信のためのバス使用要
求を出す。
The cross-point element (XE) 411-4 nm monitors the control data bus in the row direction, and the cross-point element having the number 4ij stores the header whose destination information is j (header toward the output packet processing device 31j). Upon receiving the request, it issues a bus use request for packet transmission to the column direction bus.

バス制御回路321〜32mは、列方向バス毎に、バスに接
続されている各クロスポイントエレメントからの要求を
検出制御し、1つのクロスポイントエレメントに送出権
を与え、送出許可信号をクロスポイントエレメントに送
出する、送出許可信号を受けとったクロスポイントエレ
メントでは、パッケットデータが通過しうるゲート402
を開き、行方向データバス201−1と列方向データバス2
11−1を接続すると同時に、入力データバッファ501〜5
0nの1つに送出命令を出す。この命令をうけて入力デー
タバッファのパケットデータは、出力パケット処理装置
に向けて伝送される。
The bus control circuits 321 to 32m detect and control a request from each cross point element connected to the bus for each column direction bus, give a transmission right to one cross point element, and transmit a transmission permission signal to the cross point element. In the cross point element which receives the transmission permission signal and transmits to the gate 402 through which the packet data can pass.
And the row direction data bus 201-1 and the column direction data bus 2
11-1 and the input data buffers 501-5
Send a send command to one of 0n. In response to this command, the packet data in the input data buffer is transmitted to the output packet processing device.

このように、クロスポイントエレメントにより構成さ
れるマトリックス上ではパケットを蓄積するバッファが
存在しない。そのためクロスポイント各々にバッファを
もつタイプの従来のパケットスイッチに比べクロスポイ
ントエレメントの構成が簡単であると同時に、バッファ
が行方向に共有化できることにより、大群効果が得ら
れ、バッファのハード量が、従来のスイッチ全体として
必要であったバッファ量の合計と比べ、大幅に節約する
ことができる。
As described above, there is no buffer for storing packets on the matrix constituted by the cross point elements. Therefore, the configuration of the cross point element is simpler than that of a conventional packet switch of a type having a buffer at each cross point, and at the same time, the buffer can be shared in the row direction. Compared to the total buffer amount required for the conventional switch as a whole, it is possible to greatly save.

以上を踏まえ、第2図(a),(b)は、本発明の一
実施例を説明するための図である。第2図(a)は、第
1図(a)に示したクロスポイントエレメントの構成図
と殆んど同じ内容のブロック図であるが、説明の都合
上、ここに改めて示した。
Based on the above, FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining an embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) is a block diagram having almost the same contents as the configuration diagram of the cross point element shown in FIG. 1 (a), but is shown again here for convenience of explanation.

第2図(a)において、クロスポイントエレメント中
の制御回路401では、パケットのヘッダを監視している
わけであるが、パケットが接続すると同時に、パケット
接続の最終ビットをも監視しており、第2図(b)に示
すように、この最終ビットは、後続のパケットが、続い
ているか否かを示すビットであり、その最終ビットが
“1"の場合は、クロスポイントエレメント中のゲート40
2を閉じないで、続けて後続のパケットを通過させて出
力パケット処理装置に送出する。
In FIG. 2A, the control circuit 401 in the crosspoint element monitors the header of the packet. At the same time as the packet is connected, the control circuit 401 also monitors the last bit of the packet connection. As shown in FIG. 2 (b), this last bit is a bit indicating whether or not a succeeding packet is continued, and when the last bit is "1", the gate 40 in the cross point element
Without closing 2, successive packets are passed and output to the output packet processing device.

また、この最終ビットが“0"の場合は、ゲート402を
閉じるとともに、縦方向の制御線211−2を通じてバス
制御回路に開放命令を送出する。1つ1つのパケットは
固定長であり最終ビットはカウンタにより位置を決め
る。このようにして、複数のパケットよりなるマルチパ
ケット情報も交換接続することができる。つまり固定長
×nのパケットも容易に処理できるわけである。
When the last bit is "0", the gate 402 is closed and an open command is sent to the bus control circuit through the vertical control line 211-2. Each packet has a fixed length, and the position of the last bit is determined by a counter. In this way, multi-packet information composed of a plurality of packets can be switched and connected. That is, packets of fixed length × n can be easily processed.

第3図は本発明の別の実施例を説明するための図であ
る。すなわち第3図は、第1図(a)におけるパケット
スイッチの出力パケット処理装置の要部を示すブロック
図である。ヘッダ情報として、パケットの速度を示す情
報を有している場合にはクロスポイントエレメントとバ
ス制御装置の働きにより前述のようにしてエレメント内
で叉点を生成すると同時に、出力パケット処理装置に、
速度の情報をデータバス211−2を介して送出し、出力
回線の速度を決定する。
FIG. 3 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention. That is, FIG. 3 is a block diagram showing a main part of the output packet processing device of the packet switch in FIG. 1 (a). When the header information includes information indicating the speed of the packet, the cross point element and the bus control unit generate a cross point in the element as described above by the operation of the bus control unit.
The speed information is transmitted via the data bus 211-2 to determine the speed of the output line.

第3図中のFIFOは、スイッチ内で生じるジッタ(時間
軸変動)を吸収するためのものである。また、データバ
ス211−2を介して送出されてきさ速度情報は、選択回
路SeLにおいて、クロック発生回路Cenから発生する様々
な速度のクロック(f0〜f3)のうち、所望の一つを選択
してFIFOおよびフリップフロップF/Fに供給し、出力回
線111上への送出速度を決めている。
The FIFO in FIG. 3 is for absorbing jitter (time axis fluctuation) generated in the switch. The speed information transmitted via the data bus 211-2 is used by the selection circuit SeL to output a desired one of clocks (f 0 to f 3 ) of various speeds generated from the clock generation circuit Cen. The data is selected and supplied to the FIFO and the flip-flop F / F, and the transmission speed on the output line 111 is determined.

更に入力パケット処理装置及び入力バッファでも速度
可変なようにクロック発生回路やFIFOを設けて構成す
る。
Further, the input packet processing device and the input buffer are also provided with a clock generation circuit and a FIFO so that the speed is variable.

第4図は、第1図(a)におけるバッファ501の構成
例を示すブロック図である。第4図において、或るヘッ
ダ情報501−1をアンドゲートA,切換スイッチSWを介し
て行方向バス201−2に対して送出し、そのときクロス
ポイントエレメントから送出許可が返ってこなかった場
合、他のヘッダが情報例えば501−2を再びアンドーゲ
ードA,切換スイッチSWを介して行方向バス201−2に対
し送出し、クロスポイントエレメントからの送出許可を
待つ。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the buffer 501 in FIG. 1 (a). In FIG. 4, when certain header information 501-1 is transmitted to the row bus 201-2 via the AND gate A and the changeover switch SW, and no transmission permission is returned from the cross point element at that time, Another header sends the information, for example, 501-2 again to the row bus 201-2 via the AND gate A, the changeover switch SW, and waits for the permission of sending from the cross point element.

この場合、第1回目に行なったヘッダ情報送出501−
1は、1度放棄し、第2回目のヘッダ情報送出501−2
が終了後、再び送出を行なう。クロスポイントエレメン
トにおいても、ヘッダが該行信号後に送出すべきパケッ
トであると認識し、出力制御回路より送出許可がおりず
に、出力回線に接続できなかった場合は、放棄する。こ
のようにして、複数のパケットで出力回線のあいている
パケットより優先的に交換接続してやることができる。
In this case, the header information transmission 501-
1 is abandoned once and the second header information transmission 501-2
After the end, transmission is performed again. The cross point element also recognizes that the header is a packet to be transmitted after the row signal, and discards the packet if it cannot be connected to the output line without transmission permission from the output control circuit. In this way, a plurality of packets can be switched and connected with priority over a packet having an output line.

第5図(a)は本発明の別の実施例を示すブロック図
である。
FIG. 5 (a) is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

第5図(a)において、入力データバッファ501〜50n
より列方向バス制御装置321〜32mに向かう情報線601〜6
0nを有している。この情報線601〜60nにより、入力デー
タバッファの使用状況つまりバッファのふくそう情報を
バス制御装置にデータとして送る。バス制御装置におい
ては、バッファのふくそうしているパケットを優先的に
出力回線に送出するようにクロスポイントエレメント41
1〜4nmに対し、送出命令を送る。このことにより、入力
データバッファ501〜50nのふくそうによるオーバーフロ
ーを緩和しうる。
In FIG. 5A, input data buffers 501 to 50n
Information lines 601-6 toward the column-oriented bus controllers 321-32m
0n. The information lines 601 to 60n transmit the use status of the input data buffer, that is, the congestion information of the buffer, as data to the bus control device. In the bus control device, the cross-point element 41 is provided so that the packets congested in the buffer are preferentially transmitted to the output line.
Send transmission command to 1-4nm. Thus, overflow due to congestion of the input data buffers 501 to 50n can be reduced.

第5図(b)は第5図(a)におけるバス制御装置32
1〜32mのうちの何れか一つ、例えば321の具体例を示し
た回路図である。
FIG. 5 (b) shows the bus control device 32 in FIG. 5 (a).
It is the circuit diagram which showed the specific example of any one, for example, 321 of 1-32m.

第5図(a),(b)を参照してその回路動作を説明
する。入力側バッファ501がふくそうしているとする。
すると、制御線601を通じてアンドゲートA1に信号が入
る。そのときアンドゲートA1が開状態にあると、その信
号はアンドゲートA1を通過してフリップフロップF1をセ
ットする。
The circuit operation will be described with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b). It is assumed that the input buffer 501 is congested.
Then, a signal enters the AND gate A1 through the control line 601. If the AND gate A1 is open at that time, the signal passes through the AND gate A1 and sets the flip-flop F1.

これはどういう意味かと云うと、501〜50nの入力側バ
ッファのうちの複数のものが同時にふくそうすることが
ある。それの優先制御をしているわけであるが、制御線
601〜60nのうちの601が上述のようにして信号を送って
くると、フリップフロップF1がセットし、そのセット出
力(ハイ)がNORゲートによりロウに転じられてアンド
ゲートA1〜A3に加わり、それまで開状態にあったそれら
アンドゲートA1〜A3を閉じる。従って以後は、制御線60
2〜60nの何れが信号を送ってきてもアンドゲートを通過
できず、フリップフロップをセットできない。
What this means is that several of the 501-50n input buffers may be congested at the same time. Although it has priority control, the control line
When 601 of 601 to 60n sends a signal as described above, the flip-flop F1 is set, and the set output (high) is turned to low by the NOR gate and applied to the AND gates A1 to A3, The AND gates A1 to A3 which were in the open state until then are closed. Therefore, after that, control line 60
No matter which of 2 to 60n sends a signal, the signal cannot pass through the AND gate and the flip-flop cannot be set.

このようにして一つだけ、唯今の場合は、フリップフ
ロップF1のみがセットされてそのQ出力がハイになって
いるが、それがアンドゲートA4を開き、出力空き情報31
1〜31mの何れか、例えば出力パケット処理装置311が空
きであるなら、そのことを示す空き情報311が図示せざ
る制御線を介して到来して、アンドゲートA4を通過し、
送出許可信号211−2として、対応のクロスポイントエ
レメントの制御部(第1図(a)参照)へ送られ、それ
によってバッファ501の内容を出力側へ送ることができ
る。
Thus, only one, in the present case, only the flip-flop F1 is set and its Q output is high, but it opens the AND gate A4 and outputs the output free information 31
If any of 1 to 31 m, for example, the output packet processing device 311 is empty, empty information 311 indicating that arrives via a control line not shown, passes through the AND gate A4,
The transmission permission signal 211-2 is sent to the control unit (see FIG. 1 (a)) of the corresponding cross point element, whereby the contents of the buffer 501 can be sent to the output side.

第6図は本発明の更に別の実施例に示す回路図であ
る。同図では、入力回路線数n,出力回線数mのパケット
スイッチを構成するのに(n+1)×mのクロスポイン
トエレメントと(n+1)の入力バッファ及びn:1セレ
クタ701より構成する。
FIG. 6 is a circuit diagram showing still another embodiment of the present invention. In the figure, a packet switch having n input lines and m output lines is composed of (n + 1) × m crosspoint elements, (n + 1) input buffers, and an n: 1 selector 701.

或る入力回線10iにパケットのトラヒックが集中し、
バッファ50iがふくそうしてきてあふれそうになる(も
しくはあふれる)ことによりパケットの呼損が生じる。
このことを避けるためにバッファ501〜50nの使用状況を
把握し、ふくそうしているバッファ50iの使用を制限し
n:1セレクタ701によりバッファ50(n+1)に入力回線
の10i上のパケットを伝送する。
Packet traffic concentrates on a certain input line 10i,
When the buffer 50i becomes full and overflows (or overflows), a packet loss occurs.
In order to avoid this, grasp the usage status of buffers 501 to 50n and limit the use of congested buffer 50i.
The packet on the input line 10i is transmitted to the buffer 50 (n + 1) by the n: 1 selector 701.

このことにより、いままで失われていたパケットを救
済することが可能である。また、この予備のバッファ50
(n+1)は各入力回線101〜10n上のパケットで共用化
しうるため、単にすべてのバッファ501〜50nの容量を増
すことよりも、大群化効果が得られ、効率良くバッファ
を使用することができる。
As a result, it is possible to rescue the packets that have been lost. Also, this spare buffer 50
Since (n + 1) can be shared by the packets on each of the input lines 101 to 10n, a larger grouping effect can be obtained and the buffers can be used more efficiently than simply increasing the capacity of all the buffers 501 to 50n. .

第7図は本発明の更に別の実施例を示すブロック図で
ある。同実施例は、第1図のパケットスイッチのパケッ
ト処理装置301〜30nとバッファ501〜50nの間にn×n空
間スイッチ801を有したものに相当している。
FIG. 7 is a block diagram showing still another embodiment of the present invention. This embodiment corresponds to an apparatus having an n × n space switch 801 between the packet processing devices 301 to 30n and the buffers 501 to 50n of the packet switch shown in FIG.

或る回線のパケットが集中して到着しバッファ501〜5
0nのふくそう状況により、n×nのスイッチ801をつな
ぎかえ、バッファの使用状況の平坦化をはかる。また、
このことは、バッファメモリが入力回線n本で共有して
使用するのと等価であるため、大群化効果によりパケッ
ト交換のスループットと効率が上がる。
Packets of a certain line arrive intensively and buffers 501-5
In accordance with the congestion state of 0n, the n × n switches 801 are connected to flatten the use state of the buffer. Also,
Since this is equivalent to sharing the buffer memory with n input lines, the throughput and efficiency of packet switching increase due to the grouping effect.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、バッファを入力回線に有し、ク
ロスポイントエレメントはパケットを通すゲートのみで
構成されているため、バッファのハード量が少なく、パ
ケット長を可変にでき、異なる速度のパケット交換を一
元的に行なえ、またバッファを管理することによりバッ
ファの大群化効果が狙える利点がある。
As described above, since the buffer is provided on the input line, and the cross-point element is constituted only by the gate for passing the packet, the amount of hardware in the buffer is small, the packet length can be changed, and packet exchange at different speeds can be performed. There is an advantage that the effect can be achieved in a unified manner, and a buffer grouping effect can be achieved by managing the buffers.

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

第1図(a)は本発明の実施例を理解するのに役立つパ
ケットスイッチの構成を示すブロック図、第1図(b)
は第1図(a)におけるクロスポイントエレメントの構
成例を示すブロック図、第2図(a)は同じくクロスポ
イントエレメントの構成例を示すブロック図、第2図
(b)はそこで作用するパケット情報の構成例を本発明
の一実施例として示す説明図、第3図は出力パケット処
理装置の構成例を示すブロック図、第4図はバッファの
構成例を示すブロック図、第5図(a)は本発明の他の
実施例を示すブロック図、第5図(b)は、第5図
(a)におけるバス制御装置の構成例を示す回路図、第
6図は本発明の更に別の実施例を示すブロック図、第7
図は本発明の更に他の実施例の要部を示すブロック図、
第8図(a)は従来のパケットスイッチの構成例を示す
ブロック図、第8図(b)は第8図(a)における要部
の詳細を示すブロック図、である。 符号の説明 101〜10n……入力回線、111〜11m……出力回線、201〜2
0n……行方向バス、211〜21m……列方向バス、301〜30n
……入力パケット処理装置、311〜31m……出力パケット
処理装置、321〜32n……バス制御回路、411〜4nm……ク
ロスポイントエレメント、501〜50n……入力データバッ
ファ、601〜60n……出力データバッファ情報線、701…
…n:1セレクタ、801……n×nスイッチ
FIG. 1 (a) is a block diagram showing a configuration of a packet switch useful for understanding an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b).
2 is a block diagram showing a configuration example of a cross point element in FIG. 1 (a), FIG. 2 (a) is a block diagram showing a configuration example of the same cross point element, and FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of an output packet processing device, FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a buffer, and FIG. 5 (a). 5 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, FIG. 5 (b) is a circuit diagram showing a configuration example of the bus control device in FIG. 5 (a), and FIG. 6 is still another embodiment of the present invention. Block diagram showing an example, FIG.
The figure is a block diagram showing a main part of still another embodiment of the present invention,
FIG. 8A is a block diagram showing a configuration example of a conventional packet switch, and FIG. 8B is a block diagram showing details of a main part in FIG. 8A. Explanation of reference numerals 101 to 10n ... input line, 111 to 11m ... output line, 201 to 2
0n: Row-direction bus, 211-21m ... Column-direction bus, 301-30n
... Input packet processing device, 311-31m ... Output packet processing device, 321-32n ... Bus control circuit, 411-4nm ... Cross point element, 501-50n ... Input data buffer, 601-160n ... Output Data buffer information line, 701 ...
... n: 1 selector, 801 ... n × n switch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−163438(JP,A) 特開 昭62−136948(JP,A) 大山、砺波、本田「パケット交換機用 マトリックススイッチの特性」昭和58年 度電子通信学会総合全国大会1683 大山、石野、本田「パケット交換用マ トリックススイッチの検討」昭和57年度 電子通信学会通信部門全国大会1−131 M.DIEUDONNE M.QUI NQUIS”SWITCHING TE CHNIQUES FOR ASYN− CHRONOUS TIME DIVI SION MULTIPLEXING (OR FAST PACKET SW ITCHING)”ISS87 MARK J.KALOL MICH AEL G.HLUCHYJ SAMU EL P.MORGAN (AT&T BELL LABORATORIE S)”INPUT VS OUTPUT QUEUEING ON A SPA CE−DIUISION PACKET SWITCH”GLOBECOM86 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-62-163438 (JP, A) JP-A-62-136948 (JP, A) Oyama, Tonami, Honda "Characteristics of matrix switch for packet switching equipment" Showa 58 IEICE General Conference, 1683 Oyama, Ishino, Honda, “Matrix Switch for Packet Switching”, 1982 IEICE Communication Division National Convention 1-131 DIEUDONE M. QUIN NQUIS "SWITCHING TE CHNIQUES FOR ASYN- CHRONOUS TIME DIVI SION MULTIPLEXING (OR FAST PACKET SW ITCHING)" ISS87 MARK J. KAOL MICH AEL G. HLUCHYJ SAMU EL P. MORGAN (AT & T BELL LABORATORIES) "INPUT VS OUTPUT QUEUEING ON A SPA CE-DIUSION PACK SWITCH" GLOBECOM86

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数の入力回線と複数の出力回線を交叉さ
せて出来るマトリックス状の交叉点にそれぞれクロスポ
イントエレメントを配置し、入力回線から入力されてく
るパケットを、該入力回線上に設けられているバッファ
に一旦蓄積した後、該パケットに付加されているヘッダ
情報を前記バッファにおいて検出して入力回線上をクロ
スポイントエレメントに向け送出すると、特定のヘッダ
情報を検出すべく入力回線を監視している特定のクロス
ポイントエレメントが前記ヘッダ情報を検出、受信し、
それにより当該エレメントにおける入力回線と出力回線
との間の叉点を閉じ、当該エレメントから前記バッファ
に送出命令を出すことにより、前記ヘッダ情報の付加さ
れているパケットを前記バッファから送出させて当該叉
点を通過させることにより、パケットを出力回線上に出
力するパケットスイッチにおいて、 前記クロスポイントエレメントが、入力回線上の前記バ
ッファからの到来パケットに後続のパケットが有るか否
かの情報が付されているのを監視する手段を持ち、後続
のパケットが有る場合には、一旦閉じた叉点をそのまま
閉じた状態に維持して後続のパケットを出力回線へ通過
させること、 入力回線上と出力回線上にそれぞれパケット処理装置を
備え、該パケット処理装置では、パケットを入力するFI
FOと、パケットの速度情報を与えられて前記FIFOから出
力するパケットの速度を可変させる手段と、を持ち速度
の異なるパケットの交換を可能にしたこと、及び バス制御装置を出力回線上に備え、該バス制御装置は、
入力回線上に持たせた前記各バッファのふくそう状態と
出力回線の空き具合を監視しており、ふくそうしたバッ
ファのパケットを優先して出力回線が空き次第、その出
力回線上へ送出させること、を特徴とするパケットスイ
ッチ。
A cross point element is arranged at each of intersections in a matrix formed by crossing a plurality of input lines and a plurality of output lines, and a packet input from the input line is provided on the input line. Once stored in the buffer, the header information added to the packet is detected in the buffer and transmitted on the input line toward the crosspoint element, and the input line is monitored to detect specific header information. A particular crosspoint element has detected and received the header information,
Thereby, the junction between the input line and the output line in the element is closed, and a transmission command is issued from the element to the buffer, so that the packet with the header information is transmitted from the buffer and In a packet switch for outputting a packet on an output line by passing a point, the cross-point element is provided with information on whether or not a subsequent packet is present in an incoming packet from the buffer on the input line. If there is a subsequent packet, and if there is a subsequent packet, keep the closed junction once closed and pass the subsequent packet to the output line, on the input line and on the output line. Each has a packet processing device, and the packet processing device has an FI for inputting a packet.
FO and means for changing the speed of the packet output from the FIFO given the speed information of the packet, and enabling the exchange of packets having different speeds, and comprising a bus control device on an output line, The bus control device includes:
It monitors the congestion state of each buffer provided on the input line and the degree of vacancy of the output line, and preferentially transmits packets of such a buffer to the output line as soon as the output line becomes free. Characterized packet switch.
【請求項2】特許請求の範囲第1項記載のパケットスイ
ッチにおいて、前記パケットスイッチが入力回線n、出
力回線mのパケットスイッチから成り、入力回線上に持
たせた前記バッファが(n+k)個のバッフアから成
り、クロスポイントエレメントが(n+k)×m個のク
ロスポイントエレメントから成り、k個のバッファをn
本の入力回線で共有して使用し、回線の使用頻度が高
く、バッフアがオーバーフローしそうな回線のパケット
を、冗長なバッフアにつなぎこみ、バッフア・オーバー
フローによるパケットの呼損を緩和することを特徴とす
るパケットスイッチ(但し、n,m,kは任意の整数)。
2. The packet switch according to claim 1, wherein said packet switch comprises a packet switch of an input line n and an output line m, and said buffer provided on an input line comprises (n + k) buffers. Buffer, the crosspoint element is composed of (n + k) × m crosspoint elements, and k buffers are represented by n
It is used by sharing the input line of this book, and the line of the line that is frequently used and the buffer is likely to overflow is connected to the redundant buffer to reduce the packet loss due to the buffer overflow. (Where n, m, and k are arbitrary integers).
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M.DIEUDONNE M.QUINQUIS"SWITCHING TECHNIQUES FOR ASYN−CHRONOUS TIME DIVISION MULTIPLEXING(OR FAST PACKET SWITCHING)"ISS87
MARK J.KALOL MICHAEL G.HLUCHYJ SAMUEL P.MORGAN (AT&T BELL LABORATORIES)"INPUT VS OUTPUT QUEUEING ON A SPACE−DIUISION PACKET SWITCH"GLOBECOM86
大山、石野、本田「パケット交換用マトリックススイッチの検討」昭和57年度電子通信学会通信部門全国大会1−131
大山、砺波、本田「パケット交換機用マトリックススイッチの特性」昭和58年度電子通信学会総合全国大会1683

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