JP3011154B2 - ATM switch - Google Patents

ATM switch

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JP3011154B2
JP3011154B2 JP28099797A JP28099797A JP3011154B2 JP 3011154 B2 JP3011154 B2 JP 3011154B2 JP 28099797 A JP28099797 A JP 28099797A JP 28099797 A JP28099797 A JP 28099797A JP 3011154 B2 JP3011154 B2 JP 3011154B2
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unit
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、セルバッファをポ
ートごとに有するATMスイッチに係わり、特にトラヒ
ック制御のために通信セルの廃棄制御を行うようにした
ATMスイッチに関わる。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an ATM switch having a cell buffer for each port, and more particularly to an ATM switch in which communication cells are discarded for traffic control.

【0002】[0002]

【従来の技術】非同期転送モード(Asynchronous Trans
fer Mode:ATM)網におけるATMスイッチでは、複
数の入力ポートから入力されるATMセルを複数の出力
ポートへスイッチングを行う際に、異なる入力ポートか
ら入力されたセルが内部または出力ポートにおいて同一
ポートを使用することが原因で衝突が発生する可能性が
ある。セルバッファを有するATMスイッチは、この衝
突を避けるために、セルを蓄積して競合制御を行うよう
にしている。さらに、マルチメディアにおけるATMス
イッチでは、通信量の増大と通信用途の多様化にともな
い、セルバッファから通信セルがあふれてもユーザにと
って支障がないようなある種の音声データの場合は、こ
れを意図的に優先順位をつけて廃棄制御を行うようにし
てスループットを向上させている。
2. Description of the Related Art Asynchronous Transfer Mode
In an ATM switch in the fer mode (ATM) network, when an ATM cell input from a plurality of input ports is switched to a plurality of output ports, cells input from different input ports use the same port in the internal or output port. Use can cause collisions. The ATM switch having the cell buffer stores the cells and performs contention control in order to avoid this collision. Furthermore, with the ATM switch in multimedia, with the increase in communication volume and the diversification of communication applications, in the case of a certain kind of voice data that does not hinder the user even if the communication cells overflow from the cell buffer, this is intended. The priority is prioritized and discard control is performed to improve the throughput.

【0003】このようなセルバッファを有するATMス
イッチは、セルのトラヒックの優先制御と廃棄制御にお
いて、サービスクラス毎にセルバッファを有してセルを
キューイングし、輻輳時には遅延優先度の高いサービス
クラスのキューから優先的にセルを出力し、最大キュー
長を越えたときには、新たに到達したセルを廃棄した
り、キューの先頭セルのプッシュアウトを行ったりして
いる。このような遅延制御や廃棄制御を行うセルバッフ
ァを有するATMスイッチに、特開平7−297831
に開示されている「入力バッファ型ATMスイッチ回
路」を用いた入力バッファ型ATMスイッチがある。
An ATM switch having such a cell buffer queues cells with a cell buffer for each service class in priority control and discard control of cell traffic, and provides a service class having a high delay priority in congestion. Cells are preferentially output from the queue, and when the maximum queue length is exceeded, a newly arrived cell is discarded, or the head cell of the queue is pushed out. An ATM switch having a cell buffer for performing such delay control and discard control is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-297831.
, There is an input buffer type ATM switch using an "input buffer type ATM switch circuit".

【0004】図7は、このような入力バッファ型ATM
スイッチの構成の概要を表わしたものである。この入力
バッファ型ATMスイッチは、このATMスイッチへの
入力セルをキューイングするための入力バッファ7
1 ,712 ,…,71N と、この入力セルをセルの宛
先に対応した出力ポート79にスイッチングするマトリ
ックススイッチ75と、競合調停回路76から構成され
ている。入力バッファ71 1 ,712 ,…,71N は、
それぞれマトリックススイッチの入力ポートに対応した
セルバッファを有しており、入力セルのサービスクラス
ごとにキューイングし、セルごとに蓄積時間を管理する
ようになっている。競合調停回路76は、、全入力バッ
ファに対してマトリックススイッチへ出力するセルを選
択するための制御信号として競合調停情報とセル出力許
可信号78を出力するようになっている。この競合調停
情報とセル出力許可信号78は、セルの遅延レベルとセ
ルキューから出力されるバッファ内蓄積可能時間とセル
カウンタから出力される入力バッファ内のセル数とに基
づいて重み付けられた競合調停情報と各入力バッファの
出力先の情報に基づく制御信号である。マトリックスス
イッチ75に対しては、このマトリックススイッチ内の
スイッチ構成の切り替えを行うためのスイッチング設定
情報77を出力するようになっている。また、最大キュ
ー長を越えたときには、サービスクラス、セル蓄積時間
および蓄積セル数に基づいてセルバッファ内から廃棄す
るセルを選択後、廃棄するようになっている。
FIG. 7 shows such an input buffer type ATM.
This shows an outline of the configuration of the switch. This input
The buffer type ATM switch is provided for the ATM switch.
Input buffer 7 for queuing input cells
11, 71Two, ..., 71NAnd this input cell
Matrix that switches to the corresponding output port 79 first
Switch 75 and a competition arbitration circuit 76.
ing. Input buffer 71 1, 71Two, ..., 71NIs
Each corresponds to the input port of the matrix switch
Has a cell buffer and the service class of the input cell
Queue for each cell and manage the storage time for each cell
It has become. The contention arbitration circuit 76 has all input buffers.
Cell to be output to the matrix switch
Contention arbitration information and cell output permission as control signals for selecting
An enable signal 78 is output. This competitive mediation
The information and cell output enable signal 78 indicate the cell delay level and cell
Storage time and cells output from the buffer
Based on the number of cells in the input buffer output from the counter.
Contention arbitration information and the weight of each input buffer
This is a control signal based on output destination information. The Matrix
For switch 75, the matrix switch
Switching settings for switching the switch configuration
Information 77 is output. Also, the maximum
-Service class and cell storage time
And discard from the cell buffer based on the number of stored cells.
After selecting a cell, it is discarded.

【0005】すなわちこのような入力バッファ型ATM
スイッチは、セルの優先順位に伴う複数のサービスクラ
スに対し、これらのサービスクラス毎にセルバッファを
有し、遅延時間を考慮して、これらのセルの優先制御と
廃棄制御を行うようになっている。
That is, such an input buffer type ATM
The switch has a cell buffer for each service class for a plurality of service classes according to the priority of the cells, and performs priority control and discard control of these cells in consideration of the delay time. I have.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このようなATMスイ
ッチでは、サービスクラスのセルを扱う際の優先制御を
行うためにはセルバッファが必須であるが、マルチメデ
ィア用途にあるような通信量がバースト的になるトラヒ
ックに対しては、通信セルを蓄積して一時的な輻輳に耐
えるためには数万セルあるいはそれ以上の大容量セルバ
ッファが必要となってくる。さらにセルバッファが大容
量化すると、セル廃棄制御の点からは有利であるが、優
先制御の点ではセル遅延時間が無視できなくなり、通信
サービスで許容できる時間より長くなる可能性が大きく
なる。
In such an ATM switch, a cell buffer is indispensable in order to perform priority control when handling cells in a service class. For traffic that is becoming more and more frequent, a large capacity cell buffer of tens of thousands of cells or more is required in order to accumulate communication cells and withstand temporary congestion. Further, if the capacity of the cell buffer is increased, it is advantageous in terms of cell discard control, but in terms of priority control, the cell delay time cannot be ignored, and the possibility of becoming longer than the time allowed in the communication service increases.

【0007】ところで、音声データセルのようなリアル
タイム系のトラヒックでは、輻輳により一定値以上の遅
延が発生すると、再生時には一部のデータを廃棄しても
サービスの質という点からは影響が小さい。むしろ、こ
の一定値以上の遅延が発生した場合は、音声データセル
の優先度を上げて転送するよりも、この遅延が発生した
時点で廃棄するほうが通信システム全体の質という点か
ら考慮すると、その影響を小さくとどめることができる
ようになる。
In the case of real-time traffic such as voice data cells, if a delay exceeding a certain value occurs due to congestion, even if some data is discarded during reproduction, the effect is small in terms of the quality of service. Rather, if a delay equal to or greater than this fixed value occurs, discarding at the time of occurrence of this delay rather than increasing the priority of the voice data cell and taking into account the quality of the entire communication system is considered. The influence can be kept small.

【0008】しかし、従来のATMスイッチでは、最大
キュー長までセルをキューイングし、サービスクラスご
との遅延優先度、蓄積時間および蓄積セル数に基づいて
セルごとに重み付けを行うことによって出力するセルと
廃棄するセルを選択するが、輻輳により遅延時間が通信
サービスで許容できる時間を超えたときには廃棄する機
能を持たないため、ある一時期にユーザに対してこの輻
輳の影響によって提供するサービスの質を悪化させてし
まうことがある。
However, in the conventional ATM switch, cells are queued up to the maximum queue length, and weighted for each cell based on the delay priority, storage time, and the number of stored cells for each service class. Selects cells to be discarded, but does not have a function to discard when the delay time exceeds the time allowed for communication service due to congestion, so the quality of service provided to users at a certain time due to this congestion deteriorates It can be done.

【0009】また、最大キュー長を越えたときには、キ
ューの中から廃棄するセルを選択するため、複雑な廃棄
セル選択回路が必要である。バッファ内の全セルの重み
を1セル処理時間内に処理する必要があり、ATMスイ
ッチのポートの高速化とバッファの大容量化を困難にし
てしまい、将来通信サービスの多様化による性能および
機能強化などの発展性に欠けるものとなってしまう。
Further, when the maximum queue length is exceeded, a cell to be discarded is selected from the queue, so that a complicated discarded cell selection circuit is required. It is necessary to process the weights of all cells in the buffer within one cell processing time, which makes it difficult to increase the speed of the ATM switch port and increase the capacity of the buffer, and enhance the performance and functions by diversifying future communication services. It lacks the development potential.

【0010】さらに、複数の入力セルバッファ間でマト
リックススイッチへ出力するセルを調停するための複雑
な競合調停回路が必要である。1セル処理時間内に可能
な競業調停動作回数に限りがあり、ATMスイッチのポ
ートの高速化を行いたい場合には、セルバッファの先頭
に出力できないセルが停滞してしまうといういわゆるヘ
ッド・オブ・ライン・ブロッキング(HOL)を完全に
回避することが困難となる。
Further, a complicated contention arbitration circuit for arbitrating cells output to the matrix switch among a plurality of input cell buffers is required. The number of competitive arbitration operations that can be performed within one cell processing time is limited, and when it is desired to increase the speed of the port of the ATM switch, a so-called head-of-of-the-head that cells that cannot be output stagnate at the head of the cell buffer. -It is difficult to completely avoid line blocking (HOL).

【0011】そこで本発明の目的は、セルバッファを有
し、簡単な構成で優先制御を行うとともにサービスで許
容できない遅延時間を越えたときには入力されるセルを
廃棄して輻輳の影響を抑えることができるようにしたA
TMスイッチを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a cell buffer, perform priority control with a simple configuration, and discard input cells when the delay time exceeds a service unacceptable, thereby suppressing the influence of congestion. A made it possible
To provide a TM switch.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、(イ)通信セルを入力するための入力ポートと、
(ロ)この入力ポートから入力されるセルの宛先に基づ
いてこのセルを出力するための出力ポートと、(ハ)入
力ポートから入力されるセルの宛先に基づく出力ポート
への回線を接続するとともに、入力ポートから入力され
るセルを出力ポートごとに蓄積する交換バッファを有す
マトリックススイッチと、(ニ)交換バッファの蓄積
状態を監視する交換バッファ監視部と、(ホ)入力ポー
トから入力されるセルを、このセルの宛先のヘッダ情報
に基づいて、この入力セルが蓄積される入力セルバッフ
ァごとに設定された遅延時間許容値をこの入力セルのヘ
ッダ情報に付加する入力セルヘッダ情報付加部と、
(ヘ)入力セルヘッダ情報付加部から入力されるセル
を、この入力セルの宛先に基づく出力ポートに対応して
蓄積する入力セルバッファと、(ト)この入力セルバッ
ファの蓄積状態を監視する入力セルバッファ監視部と、
(チ)マトリックススイッチから出力されるセルを出力
ポートごとに蓄積する出力セルバッファと、(リ)この
出力セルバッファの蓄積状態を監視する出力セルバッフ
ァ監視部と、(ヌ)出力セルバッファから出力ポートに
出力されるセルに対して宛先となるヘッダ情報を付加す
る出力セルヘッダ付加部と、(ル)入力セルバッファ監
視部と出力セルバッファ監視部と交換バッファ監視部の
監視結果に基づいて、対応する入力セルバッファに蓄積
されているセルを順次マトリックススイッチへ出力する
選択出力制御部と、(ヲ)入力セルバッファ監視部と出
力セルバッファ監視部と交換バッファ監視部の監視結果
より遅延値の集計を行う遅延値集計部と、(ワ)この遅
延値集計部により集計された遅延値が入力セルヘッダ情
報付加部で付加された遅延時間許容値を越えたか否かの
判別を行う遅延値許容判別部と、(カ)この遅延値許容
判別部により遅延値集計部によって集計された遅延値が
遅延時間許容値を越えたと判別されたときには、入力セ
ルヘッダ情報付加部から入力バッファに入力されるセル
を廃棄する入力セル廃棄部とをATMスイッチに具備さ
せる。
According to the first aspect of the present invention, (a) an input port for inputting a communication cell;
(B) connecting a line to an output port for outputting the cell based on the destination of the cell input from the input port, and (c) connecting a line to an output port based on the destination of the cell input from the input port; A matrix switch having an exchange buffer for accumulating cells input from the input port for each output port, (d) an exchange buffer monitoring unit for monitoring the accumulation state of the exchange buffer, and (e) a cell input from the input port. The header information of the destination of this cell
Based on the input cell buffer in which this input cell is stored
The delay time allowable value set for each
An input cell header information adding unit to be added to the header information;
(F) Cells input from the input cell header information addition unit
An input cell buffer that accumulates the input cell buffer in accordance with an output port based on the destination of the input cell; (g) an input cell buffer monitoring unit that monitors the accumulation state of the input cell buffer;
(H) an output cell buffer that accumulates cells output from the matrix switch for each output port, (i) an output cell buffer monitoring unit that monitors the accumulation state of the output cell buffer, and (nu) an output from the output cell buffer. An output cell header adding unit that adds header information serving as a destination to a cell output to the port; and (v) corresponding based on monitoring results of the input cell buffer monitoring unit, the output cell buffer monitoring unit, and the exchange buffer monitoring unit. A selection output control unit for sequentially outputting cells stored in the input cell buffer to the matrix switch, and (ヲ) monitoring results of the input cell buffer monitoring unit, the output cell buffer monitoring unit, and the exchange buffer monitoring unit.
A delay value tallying section for tallying a delay value;
The delay value tabulated by the postponed tabulation section is
Whether the delay time allowable value added by the
A delay value allowance discriminating unit for performing discrimination, and (f) the delay value allowance
The delay value counted by the delay value counting unit by the determination unit is
If it is determined that the allowable delay time has been exceeded, the input
The ATM switch is provided with an input cell discarding unit for discarding cells input from the header information adding unit to the input buffer.

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【0015】すなわち請求項記載の発明では、入力バ
ッファセルと出力バッファセルとマトリックススイッチ
に出力ポートに対応する分のバッファを設け、それぞれ
のバッファに対してバッファの蓄積状態を監視する監視
部を設けるようにした。この蓄積状態に基づいて入力セ
ルバッファからマトリックススイッチへ出力されるセル
の選択制御を行うとともに、入力されるセルは入力セル
バッファにおいてヘッダ情報に基づいて遅延時間許容値
を付加するようにして、この各バッファの蓄積状態から
算出した遅延時間と比較し、この遅延時間許容値を越え
バッファに対しては新たにキューイングせずに廃棄す
るようにした。
That is, according to the first aspect of the present invention, the input buffer cell, the output buffer cell, and the matrix switch are provided with buffers corresponding to the output ports, and each of the buffers has a monitoring unit for monitoring the buffer accumulation state. It was provided. Based on the accumulation state, the selection control of the cell output from the input cell buffer to the matrix switch is performed, and the input cell adds an allowable delay time based on the header information in the input cell buffer. compared to the delay time calculated from the storage state of each buffer, beyond this delay time tolerance
It was to be disposed of without newly queuing for the buffer.

【0016】請求項記載の発明では、(イ)通信セル
を入力するための入力ポートと、(ロ)この入力ポート
から入力されるセルの宛先に基づいてこのセルを出力す
るための出力ポートと、(ハ)入力ポートから入力され
るセルの宛先に基づく出力ポートへの回線を接続すると
ともに、入力ポートから入力されるセルを出力ポートご
とに蓄積する交換バッファを有するマトリックススイッ
と、(ニ)交換バッファの蓄積状態を監視する交換バ
ッファ監視部と、(ホ)入力ポートから入力されるセル
を、このセルの宛先のヘッダ情報に基づいて、この入力
セルが蓄積される入力セルバッファごとに設定された遅
延時間許容値とセルの廃棄を許容できるか否かを示すサ
ービスクラス情報をこの入力セルのヘッダ情報に付加す
る入力セルヘッダ情報付加部と、(ヘ)入力セルヘッダ
情報付加部から入力されるセルを、サービスクラス情報
とこの入力セルの宛先に基づく出力ポートのそれぞれに
対応して蓄積する入力セルバッファと、(ト)この入力
セルバッファの蓄積状態を監視する入力セルバッファ監
視部と、(チ)マトリックススイッチから出力されるセ
ルを、サービスクラス情報に基づいて出力ポートごとに
蓄積する出力セルバッファと、(リ)サービスクラス情
報に基づいて出力セルバッファから出力するセルを選択
する出力セル選択制御部と、(ヌ)出力セルバッファか
ら出力ポートに出力されるセルに対して宛先となるヘッ
ダ情報を付加する出力セルヘッダ付加部と、(ル)この
出力セルバッファの蓄積状態を監視する出力セルバッフ
ァ監視部と、(ヲ)入力セルバッファ監視部と出力セル
バッファ監視部と交換バッファ監視部の監視結果とサー
ビスクラス情報に基づいて、対応する入力セルバッファ
に蓄積されているセルを順次マトリックススイッチへ出
力する選択出力制御部と、(ワ)入力セルバッファ監視
部と出力セルバッファ監視部と交換バッファ監視部の監
視結果より遅延値の集計を行う遅延値集計部と、(カ)
この遅延値集計部により集計された遅延値が入力セルヘ
ッダ情報付加部で付加された遅延時間許容値を越えたか
否かの判別を行う遅延値許容判別部と、(ヨ)この遅延
値許容判別部により遅延値集計部によって集計された遅
延値が遅延時間許容値を越えたと判別されたときには、
サービスクラス情報に基づいて入力セルヘッダ情報付加
部から入力バッファに入力されるセルを廃棄する入力セ
ル廃棄部とをATMスイッチに具備させる。
According to the second aspect of the present invention, (a) an input port for inputting a communication cell, and (b) an output port for outputting the cell based on a destination of the cell input from the input port. When the matrix switcher having an exchange buffer for storing with connecting lines from (c) an input port to an output port based on the destination of the cell input, the cells input from the input port to each output port
And Ji, based on (d) and exchanging the buffer monitoring section that monitors the storage state of exchange buffer, (e) a cell input from the input port, the destination of the header information of this cell, this input cell is stored An input cell header information adding unit for adding, to the header information of the input cell, a delay time allowable value set for each input cell buffer and service class information indicating whether or not the cell can be discarded; An input cell buffer for accumulating cells input from the adder corresponding to each of the output ports based on the service class information and the destination of the input cell, and (g) an input cell for monitoring the accumulation state of the input cell buffer A buffer monitoring unit, and (h) output cells for storing cells output from the matrix switch for each output port based on service class information. An output cell selection controller for selecting a cell to be output from the output cell buffer based on the service class information; and a header serving as a destination for the cell output from the output cell buffer to the output port. An output cell header adding unit for adding information, (l) an output cell buffer monitoring unit for monitoring the accumulation state of the output cell buffer, and (ヲ) an input cell buffer monitoring unit, an output cell buffer monitoring unit, and an exchange buffer monitoring unit. A selection / output control unit for sequentially outputting cells stored in a corresponding input cell buffer to a matrix switch based on a monitoring result and service class information, and (w) replacing an input cell buffer monitoring unit and an output cell buffer monitoring unit. (D) a delay value counting unit that counts delay values based on the monitoring result of the buffer monitoring unit;
A delay value allowance determining section for determining whether or not the delay value totalized by the delay value totaling section exceeds the delay time allowable value added by the input cell header information adding section; When it is determined that the delay value totalized by the delay value totaling unit exceeds the allowable delay time,
The ATM switch is provided with an input cell discarding unit for discarding cells input from the input cell header information adding unit to the input buffer based on the service class information.

【0017】すなわち請求項記載の発明では、入力バ
ッファセルと出力バッファセルとマトリックススイッチ
に出力ポートとサービスクラスに対応する分のバッファ
を設け、それぞれのバッファに対してバッファの蓄積状
態を監視する監視部を設けるようにした。この蓄積状態
とサービスクラスに基づいて入力セルバッファからマト
リックススイッチへ出力されるセルの選択制御を行うと
ともに、入力されるセルは入力セルバッファにおいてヘ
ッダ情報に基づいて遅延時間許容値を付加するようにし
て、この各バッファの蓄積状態から算出した遅延時間と
比較し、この遅延時間許容値を越えたバッファに対して
は新たにキューイングせずに廃棄するようにした。
That is, according to the second aspect of the present invention, the input buffer cell, the output buffer cell, and the matrix switch are provided with buffers corresponding to the output port and the service class, and the buffer accumulation state of each buffer is monitored. A monitoring unit is provided. Based on the accumulation state and the service class, the selection control of the cells output from the input cell buffer to the matrix switch is performed, and the input cells are added with an allowable delay time based on the header information in the input cell buffer. Then, the delay time calculated from the accumulation state of each buffer is compared, and the buffer exceeding the allowable delay time is discarded without being newly queued.

【0018】請求項記載の発明では、請求項記載の
ATMスイッチで選択出力制御部は、マトリックススイ
ッチへ出力するセルを入力セルバッファから、入力セル
バッファ監視部と出力セルバッファ監視部と交換バッフ
ァ監視部の監視結果に基づいて選択してからサービスク
ラスに基づいて固定的に選択することを特徴としてい
る。
According to a third aspect of the present invention, in the ATM switch according to the second aspect , the selection output control unit exchanges a cell to be output to the matrix switch from the input cell buffer with an input cell buffer monitoring unit and an output cell buffer monitoring unit. It is characterized in that selection is made based on the monitoring result of the buffer monitoring unit and then fixedly selected based on the service class.

【0019】すなわち請求項記載の発明では、入力バ
ッファから選択して出力する制御を各セルバッファの蓄
積状態に基づいて選択してから、サービスクラスに応じ
て固定的に選択するようにした。
[0019] That is, in the third aspect of the present invention, a control for selecting and outputting from the input buffer to select it based on the storage state of each cell buffer, and to fixedly selected in accordance with the service class.

【0020】請求項記載の発明では、請求項記載の
ATMスイッチでサービスクラス情報は、リアルタイム
系か非リアルタイム系かを表わす情報であり、選択出力
制御部において優先して選択出力されるのはリアルタイ
ム系の通信セルであることを特徴としている。
[0020] In the present invention of claim 4, wherein, the service class information in the ATM switch according to claim 2, wherein is information indicating whether real-time or non-real-time, are selected preferentially outputted in the selection output control section Is a real-time communication cell.

【0021】すなわち請求項記載の発明では、サービ
スクラスごとに用意されるバッファについて転送データ
の廃棄を許容できる一方で遅延時間の許容値が小さいリ
アルタイム系と、転送データの廃棄は許容できないが遅
延時間の大小はそれほど問題とならない非リアルタイム
系に分け、リアルタイム系データの選択制御を優先させ
るようにした。
In other words, according to the fourth aspect of the present invention, a buffer provided for each service class can tolerate transfer data and a real-time system with a small delay time allowance. The size of the time is divided into non-real-time systems that do not matter so much, and the selection control of real-time data is prioritized.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【0023】[0023]

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to embodiments.

【0024】図1は本発明の一実施例におけるATMス
イッチの構成の概要を表わしたものである。このATM
スイッチは、入力セル131 ,132 ,…,13N がそ
れぞれ入力される入力側セルバッファ101 ,102
…,10N と、これら入力側セルバッファ101 ,10
2 ,…,10N から出力されるマトリックススイッチ入
力セル141 ,142 ,…,14N が入力され、これら
のセルの宛先に対応する出力ポート(図示せず)に対し
てマトリックススイッチ出力セル221 ,22 2 ,…,
22N が出力されるN×Nスイッチ20と、出力ポート
に対して出力される前にマトリックススイッチ出力セル
221 ,222 ,…,22N をキューイングする出力側
セルバッファ301 ,302 ,…,30N から構成され
ている。
FIG. 1 shows an ATM switch according to an embodiment of the present invention.
It shows the outline of the configuration of the switch. This ATM
The switch is connected to the input cell 131, 13Two, ..., 13NBut
Input side cell buffer 10 to be input respectively1, 10Two,
…, 10NAnd these input-side cell buffers 101, 10
Two, ..., 10NMatrix switch input output from
Force cell 141, 14Two, ..., 14NAre entered and these
Output port (not shown) corresponding to the cell destination
Matrix switch output cell 221, 22 Two,…,
22NAnd an output port
Matrix switch output cell before output to
221, 22Two, ..., 22NOutput side to queue
Cell buffer 301, 30Two, ..., 30NComposed of
ing.

【0025】入力側セルバッファ101 ,102 ,…,
10N には、出力ポートに対応してサービスクラスと宛
先ポートごとにセルバッファを有する全ての出力側セル
バッファ301 ,302 ,…,30N からの出力セル蓄
積レベル情報31と、出力ポートごとに対応したバッフ
ァを有するN×Nスイッチ20からのマトリックススイ
ッチキュー情報21が入力されている。各入力側セルバ
ッファ101 ,102,…,10N は、それぞれ入力セ
ルのサービスクラスと宛先ポートごとにバッファを有し
ているが、それぞれの蓄積状態を表わした入力セル蓄積
レベル情報11を出力するようになっており、自入力側
セルバッファ以外の他入力側セルバッファの入力セル蓄
積レベル情報が入力されるようになっている。例えば、
入力側セルバッファ101 に入出力される各蓄積レベル
情報に着目すれば、出力側セルバッファ蓄積レベル情報
321 ,322 ,…,32N と入力側セルバッファ蓄積
レベル情報122 ,123 ,…,12N が入力され、入
力側セルバッファ蓄積レベル情報121 が出力されてい
るということになる。
The input-side cell buffers 10 1 , 10 2 ,.
The 10 N, all of the output-side cell buffer 30 1, 30 2 having a cell buffer for each service class and destination port corresponding to the output port, ..., an output cell storage level information 31 from 30 N, output port The matrix switch queue information 21 from the N × N switch 20 having a buffer corresponding to each is input. Each of the input-side cell buffers 10 1 , 10 2 ,..., 10 N has a buffer for each input cell service class and destination port, and stores input cell accumulation level information 11 indicating the accumulation state of each cell. The input cell accumulation level information of the input-side cell buffer other than the self-input-side cell buffer is input. For example,
Paying attention to each accumulation level information input / output to / from the input side cell buffer 10 1 , the output side cell buffer accumulation level information 32 1 , 32 2 ,..., 32 N and the input side cell buffer accumulation level information 12 2 , 12 3 , ..., 12 N are input, the input-side cell buffer storage level information 12 1 is that being output.

【0026】このように各セルバッファ間で互いにバッ
ファの蓄積セルレベルを通知し合うことによって、各セ
ルバッファでは転送しようとするセルの宛先ポートに対
応する経路のセルのキューイング状況を把握することが
できるようになり、この状況に基づいて出力するセルを
選択することができるようになる。また、全セルバッフ
ァの蓄積セルレベルより入力セルが出力側セルバッファ
へ到達して出力されるまでの遅延値を計算することがで
きるようになり、この遅延値がコネクション毎に設定さ
れた許容値を越えたときには、入力側セルバッファにお
いて入力しようとしているセルをキューイングせずに廃
棄するようにしている。
As described above, each cell buffer notifies each other of the storage cell level of the buffer, so that each cell buffer can grasp the queuing state of the cell on the path corresponding to the destination port of the cell to be transferred. Can be selected, and a cell to be output can be selected based on this situation. In addition, it is possible to calculate the delay value from the input cell reaching the output side cell buffer to the output side cell buffer based on the storage cell level of all the cell buffers, and this delay value is set to an allowable value set for each connection. Is exceeded, the cell to be input in the input side cell buffer is discarded without queuing.

【0027】図2は図1に示したATMスイッチの入力
側セルバッファの構成の要部を具体的に表わしたもので
ある。入力側セルバッファ101 ,102 ,…,10N
についてのサービスクラスと宛先ポートごとにセルをキ
ューイングしての優先制御および廃棄制御に関する構成
は基本的に同一であるので、入力側セルバッファ10 1
のみを図示し、他の入力側セルバッファの構成の図示は
省略するとともに、図1と同一の部分には同一の符号を
付し、これらの説明を適宜省略する。
FIG. 2 shows the input of the ATM switch shown in FIG.
This is a concrete representation of the main part of the configuration of the side cell buffer.
is there. Input side cell buffer 101, 10Two, ..., 10N
Cells for each service class and destination port
Configuration for priority control and discard control
Are basically the same, so that the input side cell buffer 10 1
Only the configuration of the other input-side cell buffer is illustrated.
Omitted, and the same parts as those in FIG.
And description thereof will be omitted as appropriate.

【0028】この入力側セルバッファ101 に入力され
たセルは、入力側コネクションテーブル42に基づいて
入力セル131 のセルヘッダ情報を変換するヘッダ変換
部41を介して、デマルチプレクサ43に入力されてい
る。ヘッダ変換部41においてサービスクラスと宛先ポ
ート番号と内部コネクション番号のスイッチング情報と
このセルの遅延時間許容値が付加され、デマルチプレク
サ43はこのサービスクラスに基づいて対応するバッフ
ァに振分け、入力セルはそれぞれのバッファでキューイ
ングされるようになっている。
The cell input to the input side cell buffer 10 1 is input to the demultiplexer 43 via the header conversion unit 41 which converts the cell header information of the input cell 13 1 based on the input side connection table 42. I have. The header conversion unit 41 adds the switching information of the service class, the destination port number, and the internal connection number, and the permissible delay time of the cell. The demultiplexer 43 sorts the cell into a corresponding buffer based on the service class. Queued in the buffer.

【0029】この入力側セルバッファでは、サービスク
ラスとしてリアルタイム系と非リアルタイム系と有する
ようにしている。したがってサービスクラスとしてのリ
アルタイム系の入力セルは、廃棄制御部44を介して宛
先ポートに対応する入力セルバッファ451 ,452
…,45N に入力されてキューイングされるようになっ
ている。非リアルタイム系の入力セルは、そのまま宛先
ポートに対応する入力セルバッファ461 ,462
…,46N に入力されてキューイングされるようになっ
ている。蓄積セルレベル監視部48は、各セルバッファ
451 ,452 ,…,45N ,461 ,462 ,…,4
N の蓄積状態を調べて、他の入力側セルバッファに対
して入力側セルバッファ蓄積レベル情報121 として出
力するようになっている。この蓄積セルレベル監視部4
8の特徴とするところは、従来のバッファあふれを防ぐ
ために前段の制御に対してセルレベルを通知するだけで
はなく、遅延値制御用のセルレベルをしきい値とし、こ
れを検出するようにした点である。
This input-side cell buffer has a service class of a real-time system and a non-real-time system. Therefore, the input cells of the real-time system as the service class are input to the input cell buffers 45 1 , 45 2 ,
.., 45 N and are queued. Non-real-time input cells are input cell buffers 46 1 , 46 2 ,.
.., 46 N are inputted and queued. The storage cell level monitoring unit 48 includes a cell buffer 45 1 , 45 2 ,..., 45 N , 46 1 , 46 2 ,.
Check the storage state of 6 N, and outputs to the other input side cell buffer as an input-side cell buffer storage level information 12 1. This storage cell level monitor 4
The feature of No. 8 is that the cell level for delay value control is used as a threshold value, and not only the cell level is notified to the control in the preceding stage in order to prevent the overflow of the conventional buffer, but also detected. Is a point.

【0030】図3は図2に示した入力側コネクションテ
ーブル42のテーブル構成について表わしたもである。
この入力側コネクションテーブルの格納情報50は、入
力セル131 のATMセルのヘッダ情報にある“仮想パ
ス識別子−仮想チャネル識別子(VPI−VCI)”情
報と、このセルの宛先ポートに対応する“宛先ポート番
号”と、このセルがリアルタイム系データであるか非リ
アルタイム系データであるかを表わす“サービスクラ
ス”情報と、このセルがリアルタイム系データであると
きにキューイングを廃棄せずに許容できる時間である
“遅延時間許容値”と、このATMスイッチ内でローカ
ルに割り当てられた出力側セルバッファに対応した“内
部コネクション番号”から構成されている。入力側セル
バッファ10 1 に入力された入力セル131 は、このよ
うなテーブルを参照してヘッダ変換部41において、
“VPI−VCI”に基づいて、“宛先ポート番号”、
“サービスクラス”、“遅延時間許容値”および“内部
コネクション番号”をヘッダ情報として新たに付加する
ようになっている。
FIG. 3 shows the input connection table shown in FIG.
The table configuration of the table 42 is shown.
The storage information 50 of the input side connection table is
Force cell 131"Virtual packet" in the header information of the ATM cell
Resource identifier-virtual channel identifier (VPI-VCI) "information
Information and the “destination port number” corresponding to the destination port of this cell.
No. ”and whether this cell is real-time data or not.
“Service class” that indicates whether the data is real-time data
Information and that this cell is real-time data
Time is acceptable without dropping queuing
"Allowable delay time" and the local
“In” corresponding to the output side cell buffer assigned to the
Part connection number ". Input side cell
Buffer 10 1Input cell 13 input to1This is
In the header conversion unit 41 with reference to such a table,
“Destination port number” based on “VPI-VCI”,
"Service Class", "Delay Tolerance" and "Internal"
"Connection number" is newly added as header information
It has become.

【0031】入力側セルバッファ101 には、これまで
説明したように出力セル蓄積レベル情報321 ,3
2 ,…,32N と入力セル蓄積レベル情報122 ,1
3 ,…,12N が入力されるようになっているが、遅
延値集計部49においてこれらの各蓄積レベル情報より
入力セルの廃棄制御を行うための判断材料となる遅延値
の集計を行うようになっている。本実施例では、宛先ポ
ートごとに蓄積レベルの加算を行う。廃棄制御部44で
は、この遅延値とヘッダ変換部で付加されたこのセルの
遅延時間許容値との比較を行い、集計した遅延値が遅延
時間許容値を越えたときには、対応する入力バッファへ
のキューイングは行わずにそのまま廃棄する。
The input-side cell buffer 10 1 stores output cell accumulation level information 32 1 , 3 as described above.
2 2, ..., 32 N and the input cell storage level information 12 2, 1
2 3, ..., 12 N but is adapted to be input, performs aggregate delay value as a judgment material for performing discard control input cells from each of these storage level information in the delay value totaling unit 49 It has become. In the present embodiment, the accumulation level is added for each destination port. The discard control unit 44 compares the delay value with the permissible delay time of this cell added by the header conversion unit, and when the totaled delay value exceeds the permissible delay time, the discard control unit 44 sends the data to the corresponding input buffer. Discard as it is without performing queuing.

【0032】選択出力制御部47は、各入力バッファ4
1 ,452 ,…,45N 、461,462 ,…,46
N からのセルが入力され、各出力側セルバッファの蓄積
セルレベル情報31と、N×Nスイッチ20からのマト
リックススイッチキュー情報21より出力セルを選択す
るようになっている。また、サービスクラス情報に基づ
いて、リアルタイム系データ451 ,452 ,…,45
N と非リアルタイム系データ461 ,462 ,…,46
N のいずれかを選択して出力するようになっている。こ
の入力側セルバッファでは、サービスクラス情報として
リアルタイム系か非リアルタイム系しか存在しないの
で、転送データのリアルタイム性が重要なリアルタイム
系データを固定的に優先選択するようになっている。
The selection output control unit 47 controls each input buffer 4
5 1, 45 2, ..., 45 N, 46 1, 46 2, ..., 46
Cells from N are input, and output cells are selected based on accumulated cell level information 31 of each output side cell buffer and matrix switch queue information 21 from the N × N switch 20. Also, based on the service class information, the real-time data 45 1 , 45 2 ,.
N and non-real-time data 46 1 , 46 2 ,..., 46
N is selected and output. In this input-side cell buffer, since only real-time or non-real-time service class information exists, real-time data in which real-time transfer data is important is fixedly selected.

【0033】図4は図1に示したATMスイッチの出力
側セルバッファの構成の要部を具体的に表わしたもので
ある。出力側セルバッファ301 ,302 ,…,30N
についてのサービスクラスと宛先ポートごとにセルをキ
ューイングしての優先制御に関する構成は基本的に同一
であるので、出力側セルバッファ301 のみを図示し、
他の出力側セルバッファ構成の図示は省略するととも
に、図1と同一の部分には同一の符号を付し、これらの
説明を適宜省略する。
FIG. 4 specifically shows the main part of the configuration of the output-side cell buffer of the ATM switch shown in FIG. Output side cell buffers 30 1 , 30 2 ,..., 30 N
Configuration for priority control of the cell for each service class and destination port queuing to about because basically the same, shows only the output-side cell buffer 30 1,
Illustration of other output side cell buffer configurations is omitted, and the same portions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

【0034】この出力側セルバッファに入力されたマト
リックススイッチ出力セル221 はデマルチプレクサ5
1を介して、入力側セルバッファにおいて前述の各ヘッ
ダ変換部で付加されたサービスクラス情報に基づいて、
入力側セルバッファと同様にリアルタイム系出力バッフ
ァ52と非リアルタイム系出力バッファ53のいずれか
に振り分けられてキューイングされる。選択出力制御部
54は、出力するセルのヘッダ情報にあるサービスクラ
ス情報に基づいて出力するセルを選択して出力する。入
力側セルバッファの選択出力制御部47と異なるのは、
単にサービスクラス情報に基づく選択出力しか行わない
という点である。蓄積セルレベル監視部57は、各セル
バッファ52,53の蓄積状態を調べて、入力側セルバ
ッファとN×Nスイッチ20に対して出力側セルバッフ
ァ蓄積レベル情報321 として出力するようになってい
る。この蓄積セルレベル監視部57の特徴とするところ
は、従来のバッファあふれを防ぐために前段の制御に対
してセルレベルを通知するだけではなく、遅延値制御用
のセルレベルをしきい値とし、これを検出するようにし
た点である。すなわちN×Nスイッチ20に対しては、
バッファあふれを防ぐための通知であり、入力側セルバ
ッファに対してはバッファあふれを防ぐためと遅延値を
集計するためのものである。
The matrix switch output cell 22 1 input to the output side cell buffer is supplied to the demultiplexer 5.
1 in the input-side cell buffer based on the service class information added by each of the header conversion units described above.
Like the input-side cell buffer, the data is distributed to one of the real-time output buffer 52 and the non-real-time output buffer 53 and queued. The selection output control unit 54 selects and outputs the cell to be output based on the service class information in the header information of the cell to be output. The difference from the selection output control unit 47 of the input side cell buffer is that
The point is that only selection output based on service class information is performed. The storage cell level monitoring section 57 checks the storage state of each of the cell buffers 52 and 53 and outputs the output state as the output side cell buffer storage level information 32 1 to the input side cell buffer and the N × N switch 20. I have. The feature of the storage cell level monitoring unit 57 is that, in order to prevent the buffer overflow in the related art, not only the cell level is notified to the preceding control but also the cell level for delay value control is set as a threshold value. Is detected. That is, for the N × N switch 20,
This is a notification for preventing buffer overflow, and for an input-side cell buffer, for preventing buffer overflow and totalizing delay values.

【0035】ヘッダ変換部55では、出力側コネクショ
ンテーブル56に基づいて、出力ポートへ出力しようと
するATMセルのヘッダ情報に対して新たな転送情報を
付加して出力するようになっている。
The header conversion section 55 adds new transfer information to the header information of the ATM cell to be output to the output port based on the output side connection table 56 and outputs it.

【0036】図5はこのような図4に示した出力側コネ
クションテーブル56のテーブル構成について表わした
ものである。この出力側コネクションテーブルの格納情
報58は、入力側セルバッファで付加されてマトリック
ススイッチ出力セル221 のATMセルのヘッダ情報に
ある“内部コネクション番号”とこれに対応する“VP
I−VCI”情報から構成されている。マトリックスス
イッチから出力されてきたセルは、このテーブルを参照
してヘッダ変換部55において、“内部コネクション番
号”に基づいて、新たに“VPI−VCI”情報を付加
するようになっている。したがって、このATMスイッ
チの出力ポートから出力される転送セルは、この“VP
I−VCI”情報に基づいてルーティングされ、宛先と
なる送信先へ次々と転送されることになる。
FIG. 5 shows a table configuration of the output side connection table 56 shown in FIG. Storage information 58 of the output-side connection table is added at the input cell buffer in the header information of the matrix switch output cell 22 1 of the ATM cell "internal connection number" and corresponds to "VP
The cell output from the matrix switch is newly referred to in the header conversion unit 55 based on the "internal connection number" by referring to this table. Therefore, the transfer cell output from the output port of the ATM switch is referred to as “VP”.
It is routed based on the "I-VCI" information and is successively transferred to the destination transmission destination.

【0037】図6は図1に示したN×Nスイッチの構成
の概要を表わしたものである。このN×Nスイッチ20
は、図1に示したように入力側セルバッファ101 ,1
2,…,10N と出力側セルバッファ301 ,3
2 ,…,30N の間に配置され、転送セルの宛先に対
応してこれらの各セルバッファ間の通信回線をスイッチ
ングするようになっている。N×Nスイッチ20にも各
出力ポートに対応したバッファ611 ,612 ,…,6
N を有しており、各バッファのセル蓄積レベル監視部
62によってセルレベルが監視され、入力側セルバッフ
ァに出力されるようになっている。入力側セルバッファ
から入力されたマトリックススイッチ入力セル141
142 ,…,14S は多重制御部60を介して多重され
た後、対応する宛先ポートのバッファ611 ,612
…,61N のいずれかにキューイングされる。
FIG. 6 shows an outline of the configuration of the N × N switch shown in FIG. This N × N switch 20
Are input cell buffers 10 1 , 1 as shown in FIG.
0 2 ,..., 10 N and the output side cell buffers 30 1 , 3
0 2, ..., 30 N are disposed between, so as to switch the communication line between these cell buffer corresponding to the destination of the transfer cell. The N × N switch 20 also has buffers 61 1 , 61 2 ,.
1 N , and the cell level is monitored by the cell accumulation level monitoring unit 62 of each buffer and output to the input side cell buffer. The matrix switch input cells 14 1 ,
14 2, ..., 14 S after being multiplexed through the multiplexing controller 60, a buffer 61 1 of the corresponding destination port, 61 2,
..., it is queued in any of the 61 N.

【0038】このATMセルに入力されたセルは入力側
セルバッファ101 ,102 ,…,10N において、こ
の入力セルのヘッダ情報の“VPI−VCI”に基づい
て“宛先ポート番号”、“サービスクラス”、“遅延時
間許容値”および“内部コネクション番号”がセルのヘ
ッダ情報として付加され、“宛先ポート番号”と“サー
ビスクラス”情報ごとに用意されたバッファにキューイ
ングされるようになっている。また各入力側セルバッフ
ァの遅延値集計部では、各出力側セルバッファ301
302 ,…,30N とN×Nスイッチ20内のバッファ
のセル蓄積レベル情報から遅延値が逐次集計されてい
る。各バッファのセル蓄積レベル情報からは宛先ポート
ごとに出力するセルを選択して出力するとともに、新た
にキューイングしようとするデータについては、リアル
タイム系データのように廃棄を許容できるときには、こ
の遅延値がヘッダ情報として付加された遅延時間許容値
を越えた場合、この入力セルを廃棄するようになってい
る。入力側セルバッファから出力された転送セルは、N
×Nスイッチ20において、入力側セルバッファで付加
された“内部コネクション情報”に基づいて対応する出
力ポートにスイッチングを行い、内部でキューイングさ
れる。N×Nスイッチ20から出力されたセルは、対応
する出力側セルバッファに入力され、ヘッダ情報の“サ
ービスクラス”ごとに用意されたバッファにキューイン
グされる。このようにして最終的に出力ポートに出力さ
れるときにはヘッダ変換部55において、入力側セルバ
ッファで付加された“内部コネクション情報”に基づい
て新たに“VPI−VCI”を付加して送出するように
なっている。
The cells input to the ATM cells are input to the input-side cell buffers 10 1 , 10 2 ,..., 10 N based on the “VPI-VCI” of the header information of the input cells. The "service class", the "permissible delay time" and the "internal connection number" are added as cell header information, and are queued in buffers prepared for each "destination port number" and "service class" information. ing. In addition, the delay value totalizing section of each input side cell buffer outputs each output side cell buffer 30 1 ,
30 2, ..., 30 delay value from the cell accumulation level information in the buffer of N and N × N switch 20 is sequentially aggregated. The cell to be output for each destination port is selected and output from the cell accumulation level information of each buffer, and when the data to be newly queued can be discarded as in the case of real-time data, this delay value is used. When the value exceeds the allowable delay time added as header information, the input cell is discarded. The transfer cell output from the input side cell buffer is N
The × N switch 20 performs switching to the corresponding output port based on the “internal connection information” added by the input-side cell buffer, and is internally queued. The cell output from the N × N switch 20 is input to a corresponding output-side cell buffer, and is queued in a buffer prepared for each “service class” of the header information. When the data is finally output to the output port in this way, the header conversion section 55 adds a new "VPI-VCI" based on the "internal connection information" added by the input-side cell buffer and transmits the data. It has become.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、入力バッファセルと出力バッファセルとマト
リックススイッチに出力ポートに対応する分のバッファ
を設け、それぞれのバッファに対してバッファの蓄積状
態を監視する監視部を設けるようにした。この蓄積状態
に基づいて入力セルバッファからマトリックススイッチ
へ出力されるセルの選択制御を行うとともに、入力され
るセルは入力セルバッファにおいてヘッダ情報に基づい
て遅延時間許容値を付加するようにして、この各バッフ
ァの蓄積状態から算出した遅延時間と比較し、この遅延
時間許容地を越えたバッファに対しては新たにキューイ
ングせずに廃棄するようにした。これにより、各セルバ
ッファ内で出力するセルを決定するので、複数のセルバ
ッファ間の出力セルを調停する複雑な競合調停回路と複
雑な廃棄セル選択回路が不要となり、従来と比較してよ
り簡単な構成で蓄積状態に基づいて輻輳の場合にはセル
の廃棄制御と優先制御を行うことができるようになる。
また入力側コネクションテーブルを変更するだけで入力
されるキューごとの遅延時間許容値から輻輳時の廃棄が
可能な入力セルのデータを、入力時のトラヒック状況に
応じて廃棄を行うなど柔軟に対応できるようになる。こ
れにより、輻輳の早期解決と同時にユーザに対しても快
適なサービスを提供することができるようになる。
As described above, the invention according to claim 1 is described above.
According to the input buffer cell, output buffer cell and mat
A buffer corresponding to the output port is provided in the Rix switch , and a monitoring unit for monitoring the accumulation state of the buffer is provided for each buffer. Performs selection control of cells output from the input cell buffer to the matrix switch based on the storage state is entered
Cell based on header information in the input cell buffer
Each buffer is added with
This delay is compared with the delay time calculated from the
Buffers that exceed the time allowance are discarded instead of being newly queued. This allows each cell
Since the output cell is determined in the buffer,
Competitive arbitration circuit and complex to arbitrate output cells between
A complicated discarded cell selection circuit is not required, and cell congestion control and priority control can be performed in the case of congestion based on the accumulation state with a simpler configuration than in the past.
Also, input by simply changing the input side connection table
From the permissible delay time for each queue
Transform possible input cell data into traffic conditions at the time of input
It will be possible to respond flexibly, such as by discarding according to. This
As a result, users can be resolved at the same time
Appropriate services can be provided.

【0040】[0040]

【0041】また請求項および請求項記載の発明で
は、入力バッファセルと出力バッファセルとマトリック
ススイッチに出力ポートとサービスクラスに対応する分
のバッファを設け、それぞれのバッファに対してバッフ
ァの蓄積状態を監視する監視部を設けるようにした。こ
の蓄積状態とサービスクラスに基づいて入力セルバッフ
ァからマトリックススイッチへ出力されるセルの選択制
御を行うとともに、入力されるセルは入力セルバッファ
においてヘッダ情報に基づいて遅延時間許容値を付加す
るようにして、この各バッファの蓄積状態から算出した
遅延時間と比較し、この遅延時間許容地を越えたバッフ
ァに対しては新たにキューイングせずに廃棄するように
した。これにより、各セルバッファ内で出力するセルを
決定するので、複数のセルバッファ間の出力セルを調停
する複雑な競合調停回路と複雑な廃棄セル選択回路が不
要となり、従来と比較してより簡単な構成で蓄積状態に
基づいて輻輳の場合にはセルの廃棄制御と優先制御を行
うことができるようになる。また入力側コネクションテ
ーブルの格納情報によってサービスクラスを付加するこ
とにしたので、リアルタイム系と非リアルタイム系が混
在するATM網のATMスイッチにおいて、入力される
キューごとの遅延時間許容値から輻輳時の廃棄が可能な
入力セルのデータを、入力時のトラヒック状況に応じて
廃棄を行うなど柔軟に対応できるようになる。これによ
り、輻輳の早期解決と同時にユーザに対しても快適なサ
ービスを提供することができるようになる。
According to the second and fourth aspects of the present invention, the input buffer cells, the output buffer cells, and the matrix switches are provided with buffers corresponding to the output ports and the service classes, and the buffers are stored in the respective buffers. A monitoring unit that monitors the status is provided. Based on the accumulation state and the service class, the selection control of the cells output from the input cell buffer to the matrix switch is performed, and the input cells are added with an allowable delay time based on the header information in the input cell buffer. Then, by comparing with the delay time calculated from the accumulation state of each buffer, a buffer exceeding the allowable delay time is discarded without being newly queued. As a result, since cells to be output in each cell buffer are determined, a complicated contention arbitration circuit for arbitrating output cells among a plurality of cell buffers and a complicated discarded cell selection circuit are not required, which is simpler than in the past. In the case of congestion based on the accumulation state with a simple configuration, it becomes possible to perform cell discard control and priority control. Also, since the service class is added according to the storage information of the input side connection table, in the ATM switch of the ATM network in which the real-time system and the non-real-time system coexist, the discard at the time of congestion is determined from the permissible delay time for each input queue. It is possible to flexibly cope with such a case that data of an input cell that can be used is discarded according to the traffic situation at the time of input. As a result, a comfortable service can be provided to the user at the same time as the early solution of the congestion.

【0042】また請求項記載の発明では、さらに選択
出力制御部は、マトリックススイッチへ出力するセルを
入力セルバッファから、入力セルバッファ監視部と出力
セルバッファ監視部と交換バッファ監視部の監視結果に
基づいて選択してからサービスクラスに基づいて固定的
に選択することにしたので、ユーザに提供するサービス
の質を落とすことなく、より簡単な構成で優先制御と廃
棄制御を行うATMスイッチを提供することができるよ
うになる。
According to the third aspect of the present invention, the selection output control unit further monitors the cells to be output to the matrix switch from the input cell buffer by monitoring results of the input cell buffer monitoring unit, the output cell buffer monitoring unit, and the exchange buffer monitoring unit. ATM switch that performs priority control and discard control with a simpler configuration without deteriorating the quality of the service provided to the user because the selection is made fixedly based on the service class after selecting based on the service class. Will be able to

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

【図1】 本発明の一実施例におけるATMスイッチの
全体の構成の概要を表わしたブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an overall configuration of an ATM switch according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本実施例における入力側セルバッファの構成
を具体的に表わしたブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram specifically showing a configuration of an input-side cell buffer in the present embodiment.

【図3】 本実施例における入力側コネクションテーブ
ルの格納内容を表わしたテーブル構成図である。
FIG. 3 is a table configuration diagram showing stored contents of an input-side connection table in the present embodiment.

【図4】 本実施例における出力側セルバッファの構成
を具体的に表わしたブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram specifically showing a configuration of an output-side cell buffer in the present embodiment.

【図5】 本実施例における出力側コネクションテーブ
ルの格納内容を表わしたテーブル構成図である。
FIG. 5 is a table configuration diagram showing storage contents of an output side connection table in the present embodiment.

【図6】 本実施例におけるN×Nスイッチの構成の概
要を表わしたブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an outline of a configuration of an N × N switch according to the present embodiment.

【図7】 従来提案されたATMスイッチの構成の概要
を表わしたブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing an outline of a configuration of a conventionally proposed ATM switch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 〜10N 入力側セルバッファ 11 入力セル蓄積レベル情報 121 〜12N 入力側セルバッファ蓄積レベル情報 131 〜13N 入力セル 141 〜14N マトリックススイッチ入力セル 20 N×Nスイッチ 21 マトリックススイッチキュー情報 221 〜22N マトリックススイッチ出力セル 301 〜30N 出力側セルバッファ 31 出力セル蓄積レベル情報 321 〜32N 出力側セルバッファ蓄積レベル情報 331 〜33N 出力セル 41、55 ヘッダ変換部 42 入力側コネクションテーブル 43、51 デマルチプレクサ 44 廃棄制御部 451 〜45N 、461 〜46N 、52、53 セルバ
ッファ 47、54 選択出力制御部 48、57 蓄積セルレベル監視部 49 遅延値集計部 56 出力側コネクションテーブル 60 多重制御部
10 1 to 10 N input-side cell buffer 11 input cell accumulation level information 12 1 to 12 N input-side cell buffer accumulation level information 13 1 to 13 N input cell 14 1 to 14 N matrix switch input cell 20 N × N switch 21 matrix switch queue information 22 1 through 22 N matrix switch output cells 30 1 to 30 N output cell buffer 31 the output cell storage level information 32 1 to 32 N output cell buffer storage level information 33 1 ~ 33 N output cell 41 and 55 header Conversion unit 42 Input side connection table 43, 51 Demultiplexer 44 Discard control unit 45 1 to 45 N , 46 1 to 46 N , 52, 53 Cell buffer 47, 54 Selection output control unit 48, 57 Storage cell level monitoring unit 49 Delay Value tabulation unit 56 Output connection table 60 Multiplex control unit

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 通信セルを入力するための入力ポート
と、 この入力ポートから入力されるセルの宛先に基づいてこ
のセルを出力するための出力ポートと、 前記入力ポートから入力されるセルの宛先に基づく前記
出力ポートへの回線を接続するとともに、前記入力ポー
トから入力されるセルを前記出力ポートごとに蓄積する
交換バッファを有するマトリックススイッチと、 前記交換バッファの蓄積状態を監視する交換バッファ監
視部と、 前記入力ポートから入力されるセルを、このセルの宛先
のヘッダ情報に基づいて、この入力セルが蓄積される入
力セルバッファごとに設定された遅延時間許容値をこの
入力セルのヘッダ情報に付加する入力セルヘッダ情報付
加部と、 前記入力セルヘッダ情報付加部から入力されるセルを、
この入力セルの 宛先に基づく前記出力ポートに対応して
蓄積する入力セルバッファと、 この入力セルバッファの蓄積状態を監視する入力セルバ
ッファ監視部と、 前記マトリックススイッチから出力されるセルを出力ポ
ートごとに蓄積する出力セルバッファと、 この出力セルバッファの蓄積状態を監視する出力セルバ
ッファ監視部と、 前記出力セルバッファから前記出力ポートに出力される
セルに対して宛先となるヘッダ情報を付加する出力セル
ヘッダ付加部と、 入力セルバッファ監視部と出力セルバッファ監視部と交
換バッファ監視部の監視結果に基づいて、対応する前記
入力セルバッファに蓄積されているセルを順次前記マト
リックススイッチへ出力する選択出力制御部と、 入力セルバッファ監視部と出力セルバッファ監視部と交
換バッファ監視部の監視結果より遅延値の集計を行う遅
延値集計部と、 この遅延値集計部により集計された遅延値が前記入力セ
ルヘッダ情報付加部で付加された遅延時間許容値を越え
たか否かの判別を行う遅延値許容判別部と、 この遅延値許容判別部により前記遅延値集計部によって
集計された遅延値が前記遅延時間許容値を越えたと判別
されたときには、前記入力セルヘッダ情報付加部から
記入力バッファに入力されるセルを廃棄する入力セル廃
棄部とを具備することを特徴とするATMスイッチ。
An input port for inputting a communication cell; an output port for outputting the cell based on a destination of the cell input from the input port; and a destination of a cell input from the input port A matrix switch having an exchange buffer for connecting a line to the output port based on the input port and accumulating cells input from the input port for each output port, and an exchange buffer monitoring unit for monitoring the accumulation state of the exchange buffer And a cell input from the input port, the destination of this cell
Based on the header information of this input cell.
The delay time tolerance set for each output cell buffer is
With input cell header information to be added to the input cell header information
And a cell input from the input cell header information adding unit,
An input cell buffer that accumulates corresponding to the output port based on the destination of the input cell; an input cell buffer monitor that monitors the accumulation state of the input cell buffer; and a cell output from the matrix switch for each output port An output cell buffer for monitoring the storage state of the output cell buffer; and an output for adding destination header information to cells output from the output cell buffer to the output port. A cell header adding unit, a selective output for sequentially outputting cells stored in the corresponding input cell buffer to the matrix switch based on monitoring results of the input cell buffer monitoring unit, the output cell buffer monitoring unit, and the exchange buffer monitoring unit. The control unit exchanges with the input cell buffer monitoring unit and the output cell buffer monitoring unit.
From the monitoring result of the replacement buffer monitoring unit.
The delay value tabulation unit and the delay value tabulated by the delay value tabulation unit
Exceeds the allowable delay time added by the header information addition section.
A delay value allowance determining unit for determining whether or not the delay value
Judge that the totaled delay value exceeds the delay time allowable value
And an input cell discarding unit for discarding a cell input from said input cell header information adding unit to said input buffer when said operation is performed.
【請求項2】 通信セルを入力するための入力ポート
と、 この入力ポートから入力されるセルの宛先に基づいてこ
のセルを出力するための出力ポートと、 前記入力ポートから入力されるセルの宛先に基づく前記
出力ポートへの回線を接続するとともに、前記入力ポー
トから入力されるセルを前記出力ポートごとに蓄積する
交換バッファを有するマトリックススイッチと、 前記交換バッファの蓄積状態を監視する交換バッファ監
視部と、 前記入力ポートから入力されるセルを、このセルの宛先
のヘッダ情報に基づいて、この入力セルが蓄積される入
力セルバッファごとに設定された遅延時間許容値とセル
の廃棄を許容できるか否かを示すサービスクラス情報を
この入力セルのヘッダ情報に付加する入力セルヘッダ情
報付加部と、 前記入力セルヘッダ情報付加部から入力されるセルを、
前記サービスクラス情報とこの入力セルの宛先に基づく
前記出力ポートのそれぞれに対応して蓄積する入力セル
バッファと、 この入力セルバッファの蓄積状態を監視する入力セルバ
ッファ監視部と、 前記マトリックススイッチから出力されるセルを、前記
サービスクラス情報に基づいて出力ポートごとに蓄積す
る出力セルバッファと、前記サービスクラス情報に基づいて前記出力セルバッフ
ァから出力するセルを選択する出力セル選択制御部と、 前記出力セルバッファから前記出力ポートに出力される
セルに対して宛先となるヘッダ情報を付加する出力セル
ヘッダ付加部と、 この出力セルバッファの蓄積状態を監視する出力セルバ
ッファ監視部と、入力セルバッファ監視部と出力セルバッファ監視部と交
換バッファ監視部の監視結果と前記サービスクラス情報
に基づいて、対応する前記入力セルバッファに蓄積され
ているセルを順次前記マトリックススイッチへ出力する
選択出力制御部と、 入力セルバッファ監視部と出力セルバッファ監視部と交
換バッファ監視部の監視結果より遅延値の集計を行う遅
延値集計部と、 この遅延値集計部により集計された遅延値が前記入力セ
ルヘッダ情報付加部で付加された遅延時間許容値を越え
たか否かの判別を行う遅延値許容判別部と、 この遅延値許容判別部により前記遅延値集計部によって
集計された遅延値が前記遅延時間許容値を越えたと判別
されたときには、前記サービスクラス情報に基づいて
記入力セルヘッダ情報付加部から前記入力バッファに入
力されるセルを廃棄する入力セル廃棄部とを具備するこ
とを特徴とするATMスイッチ。
2. An input port for inputting a communication cell, an output port for outputting the cell based on the destination of the cell input from the input port, and a destination of the cell input from the input port A matrix switch having an exchange buffer for connecting a line to the output port based on the input port and accumulating cells input from the input port for each output port, and an exchange buffer monitoring unit for monitoring the accumulation state of the exchange buffer And, based on the header information of the destination of the cell, the cell input from the input port, and a delay time allowable value and a cell set for each input cell buffer in which the input cell is stored.
An input cell header information adding unit that adds service class information indicating whether discarding of the input cell is possible to the header information of the input cell, and a cell input from the input cell header information adding unit,
An input cell buffer that accumulates corresponding to each of the output ports based on the service class information and a destination of the input cell; an input cell buffer monitoring unit that monitors the accumulation state of the input cell buffer; the cell to be the
An output cell buffer that accumulates for each output port based on service class information; and an output cell buffer based on the service class information.
An output cell selection control unit for selecting a cell to be output from the output cell buffer , and an output from the output cell buffer to the output port
Output cell to which header information that is the destination for the cell is added
A header adding unit, an output cell buffer monitoring unit that monitors the accumulation state of the output cell buffer, an input cell buffer monitoring unit, and an output cell buffer monitoring unit.
Result of the replacement buffer monitoring unit and the service class information
Is stored in the corresponding input cell buffer based on
Output to the matrix switch in sequence
A selection output control unit, a delay value counting unit that counts delay values based on monitoring results of the input cell buffer monitoring unit, the output cell buffer monitoring unit, and the exchange buffer monitoring unit; A delay value allowance determining unit for determining whether or not a delay time allowance value added by the input cell header information adding unit is exceeded; and a delay value aggregated by the delay value aggregation unit by the delay value allowance determination unit. An input cell discarding unit for discarding cells input to the input buffer from the input cell header information adding unit based on the service class information when it is determined that the delay time allowable value is exceeded. An ATM switch, characterized in that:
【請求項3】 前記選択出力制御部は、前記マトリック
ススイッチへ出力するセルを入力セルバッファから、入
力セルバッファ監視部と出力セルバッファ監視部と交換
バッファ監視部の監視結果に基づいて選択してからサー
ビスクラスに基づいて固定的に選択することを特徴とす
る請求項2記載のATMスイッチ。
3. The system according to claim 2, wherein the selection output control unit is configured to control the matrix output.
Input cells from the input cell buffer.
Replace with output cell buffer monitor and output cell buffer monitor
After selecting based on the monitoring result of the buffer monitor,
Fixed selection based on visclass
The ATM switch according to claim 2 .
【請求項4】 前記サービスクラス情報は、リアルタイ
ム系か非リアルタイム系かを表わす情報であり、前記入
力セル廃棄部において廃棄されるのはリアルタイム系の
通信セルであり、前記選択出力制御部において優先して
選択出力されるのはリアルタイム系の通信セルであるこ
とを特徴とする請求項2記載のATMスイッチ。
4. The service class information is provided in real time.
Information that indicates whether the system is
It is the real-time system that is
Communication cell, which is preferentially selected by the selection output control unit.
Select and output the real-time communication cells.
The ATM switch according to claim 2, wherein:
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