JP3097681B2 - パケット交換機及びその制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＴＭ（Asynchro
nous Transfer Mode；非同期転送モード）のようなパ
ケット通信技術を用いて特定の入力ポートと出力ポート
の間でパケットをスイッチングするパケット交換装置及
びその制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１９に、この種の従来のパケット交換
機の構成をブロック図にて示す。図１９を参照すると、
この従来のパケット交換機は、パケットの交換を行う空
間分割スイッチ部２０と、入力ポートに到着したパケッ
トを蓄積する複数の入力バッファ部１０−１〜１０−ｎ
と、アービタ部２１と、複数の出力モジュール部３０−
１〜３０−ｍとを備えて構成されている。

【０００３】空間分割スイッチ部２０は、特定の入力リ
ンク２２−１〜２２−ｎと出力リンク２３−１〜２３−
ｎの間でパケットをスイッチングする。

【０００４】また、出力モジュール部３０−１〜３０−
ｍは、収容するＧ本の出力ポート別に論理キューを構築
し、空間分割スイッチ部２０のＧ本の出力リンクから流
入するパケットを出力ポート宛てにスイッチングする。

【０００５】かかる構成において、パケットが最終的な
宛先である出力ポートに到達するためには、最終的な宛
先出力ポートが収容された出力モジュール部と空間分割
スイッチ部２０を結合するいずれか任意のリンクを経由
して、出力モジュール部へ到着すればよい。

【０００６】出力モジュール部３０−１〜３０−ｍは、
目的とする出力ポートに到達するようにパケットをスイ
ッチングする。

【０００７】ここで、空間分割スイッチ部２０と出力モ
ジュール部３０−１〜３０−ｍを結合するリンク数より
も多い入力バッファ部１０−１〜１０−ｎが、特定の出
力モジュール部３０−１〜３０−ｍに対して同時にパケ
ットを送信すると、空間分割スイッチ部２０の内部でパ
ケット衝突が発生し、パケットが運ぶデータが破壊され
てしまうので、同一タイミングにおいては、特定の出力
モジュール部へパケットを送信する入力バッファ部を、
高々Ｇ個に制限する必要がある。

【０００８】アービタ部２１は、パケット衝突が発生し
ないように、各出力モジュール部への出力許可をどの入
力バッファ部に与えるかを決定する（これを「競合調停
処理」という）。

【０００９】入力ポート毎に用意される入力バッファ部
１０−１〜１０−ｎは、単一ＦＩＦＯ（先入れ先出し型
メモリ）１９から構成される。

【００１０】入力ポート１００−１〜１００−ｎに到着
するパケットは、それぞれ、各入力ポートのＦＩＦＯ１
９に蓄積されているパケット群の末尾に蓄積される。

【００１１】次に、図１９に示した従来のパケット交換
機の動作について説明する。

【００１２】入力ポート１００−１〜１００−ｎに到着
するパケットはＦＩＦＯ１９に蓄積済みのパケット群の
末尾に蓄積される。

【００１３】各入力バッファ部１０−１〜１０−ｎは、
ＦＩＦＯ１９にパケットが蓄積されている場合、アービ
タ部２１に対してＦＩＦＯ１９の先頭パケットの宛先出
力ポートあるいは宛先出力モジュール部に対する出力要
求を出す。

【００１４】ここで、パケット交換機全体の入出力ポー
ト数をＮ、出力モジュール部３０−１〜３０−ｍのサイ
ズをＧ×Ｇとすると、必要な出力モジュール部３０−１
〜３０−ｍの個数は、Ｎ／Ｇである。

【００１５】出力モジュール部３０−１〜３０−ｍの入
出力リンクの番号を上から、０、１、２、．．．．、Ｇ
−１とし、パケット交換機全体の入出力ポートの番号を
上から０、１、２、．．．．、Ｎ−１とする。

【００１６】パケットの宛先出力ポート番号をｄとする
と、宛先の出力モジュール部の番号ｉは、 ｉ＝ＩＮＴ（ｄ／Ｇ） で与えられる。なお、ＩＮＴ（Ｘ）はＸを超えない最大
の整数を示す。

【００１７】アービタ部２１は、各入力バッファ部１０
−１〜１０−ｎからの出力可能信号４０を統合して、出
力モジュール部単位に出力要求数を調べる。

【００１８】同一の出力モジュール部３０−１〜３０−
ｍに対してＧ個よりも多くの入力バッファ部１０−１〜
１０−ｎから出力要求がある場合（すなわち競合発生
時）には、高々Ｇ個の入力バッファ部１０−１〜１０−
ｎに対してのみ出力許可を与える。

【００１９】この時、出力モジュール部への出力許可を
与えた入力バッファ部に対して、空間分割スイッチ部２
０と出力モジュール部を結合するいずれかの空いている
リンクを割り当てる。

【００２０】アービタ部２１は、全ての出力モジュール
部３０−１〜３０−ｍに対して以上の競合調停を行った
後に、出力許可信号４１を用いて出力許可が与えられた
かどうかを各入力バッファ部に通知する。

【００２１】出力許可を獲得した入力バッファ部１０−
１〜１０−ｎは、ＦＩＦＯ１９の先頭に蓄積されている
パケットを、入力リンクへ２２−１〜２２−ｎ送出する
とともに、空間分割スイッチ部２０は、アービタ部２１
から通知される調停結果に基づいて入力リンク上のパケ
ットを所定の出力リンク２３−１〜２３−ｎへ転送す
る。

【００２２】ある入力バッファ部に、ある出力モジュー
ル部（番号ｄ）のある入力リンク（番号）（０≦ｊ≦Ｇ
−１）への出力許可を与えた場合、空間分割スイッチ部
２０は、その入力バッファ部が接続された入力リンクと
出力リンク（番号ｓ＝Ｇ×ｄ＋ｊ）の間でパケットがス
イッチングされるように制御する。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
のパケット交換機においては、入力ポート毎に設置され
る入力バッファ部を、単一ＦＩＦＯで構成しているた
め、アービタ部での競合調停制御によって、ＦＩＦＯの
先頭パケットの出力要求が却下された場合、ＦＩＦＯの
二番目のパケットは、その宛先が空いているにもかかわ
らず、先頭パケットが送出されないため、入力バッファ
部で待ち合わせを受けてしまい、パケット交換機のスル
ープットが劣化するというＨＯＬ（Ｈｅａｄ Ｏｆ Ｌ
ｉｎｅ）ブロッキングという問題が生じる。

【００２４】また、各入力バッファ部は、アービタ部か
ら出力許可を獲得した場合に、パケットを送出するが、
アービタ部は、出力モジュール部の輻輳状態を考慮する
ことなしに出力許可を与えているため、出力モジュール
部が輻輳により、バッファが不足しているにもかかわら
ず、アービタ部は、その出力モジュール部への出力を許
可してしまうことになり、結果として、出力モジュール
部でパケット廃棄が頻発して、パケット交換機のスルー
プットが劣化する、という問題があった。

【００２５】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされてものであって、その目的は、空間分割スイッ
チ部の複数の出力リンクをグループ化し、各グループ毎
にそれぞれ収容した出力ポート単位でパケットの蓄積お
よび読み出しを行うための論理キューを内部に構築する
出力モジュール部を備えたパケット交換機において、ス
ループットを向上させるとともに、遅延を低減させる、
パケット交換機及びその制御方法を提供することにあ
る。

【００２６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明は、入力ポート毎に用意される入力バッファ部と、入
力リンクと出力リンクの間でパケットをスイッチングす
る空間分割スイッチ部と、前記入力バッファ部に出力許
可を与えるかどうかを決定する競合調停処理を行なうア
ービタ部と、前記空間分割スイッチ部の複数の出力リン
クをグループ化し、各グループ毎にそれぞれ収容した出
力ポート単位でパケットの蓄積および読み出しを行うた
めの論理キューを内部に構築する出力モジュール部と、
を備え、伝送媒体であるパケットを入力ポートと出力ポ
ートとの間でスイッチングするパケット交換機におい
て、前記入力バッファ部は宛先出力ポートに対応して論
理キューを構築し、前記アービタ部は、同一の出力モジ
ュール部宛てにパケットを送出する前記入力バッファ部
の個数が、前記出力モジュール部と前記空間分割スイッ
チ部を結合するリンク数よりも多くならないように、前
記出力モジュール部への出力許可を前記入力バッファ部
に対して、計画的に割り当てる競合調停処理を実行して
出力許可の対象である前記出力モジュール部の番号を、
前記入力バッファ部に通知し、前記入力バッファ部は、
出力許可の対象である前記出力モジュール部が収容する
複数の前記出力ポートに対応する前記論理キューのう
ち、前回にその出力モジュール部宛てに送信した前記論
理キューの次を開始点とするラウンドロビンにより、最
も早く発見されたパケット蓄積のある前記論理キューか
らパケットを送出する送出キュー選択処理を実行する、
ことを特徴とする。

【００２７】本発明において、前記出力モジュール部
は、前記出力モジュール部が備える出力ポート単位の論
理キューが輻輳しているかどうかを、前記アービタ部ま
たは前記入力バッファ部に通知する。前記アービタ部
が、競合調停処理で、前記出力モジュール部が収容する
出力ポートのうち輻輳している出力ポート宛てのパケッ
トしか蓄積していない前記入力バッファ部には、前記出
力モジュール部への出力許可を与えないようにする。す
なわち、上記目的は、特許請求の範囲の請求項１〜１４
に記載された本発明によって達成される。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。本発明は、空間分割スイッチ部の複数の出力リン
クをグループ化し、各グループ毎にそれぞれ収容した出
力ポート単位でパケットの蓄積および読み出しを行うた
めの論理キューを内部に構築する出力モジュール部を備
えたパケット交換機において、入力バッファ部は宛先出
力ポートに対応して論理キューを構築するとともに、出
力許可の対象である出力モジュール部が収容する複数の
出力ポートに対応する論理キューのうち、前回にその出
力モジュール部宛てに送信した論理キューの次を開始点
とするラウンドロビンにより最も早く発見されたパケッ
ト蓄積のある論理キューからパケットを送出する送出キ
ュー選択処理を実行する。

【００２９】入力バッファ部は、宛先出力ポート毎に論
理キューを構築しているので、いついかなる時でも、全
ての出力モジュール部へパケットの送出が可能であり、
ＨＯＬブロッキングが解消され、パケット交換機のスル
ープットを向上する。

【００３０】また、出力モジュール部が備える出力ポー
ト単位の論理キューが輻輳しているならば、出力モジュ
ール部は、出力ポート単位の輻輳情報をアービタ部また
は入力バッファ部に送信する構成とされており、アービ
タ部は、出力モジュール部が収容する出力ポートのうち
輻輳している出力ポート宛てのパケットしか蓄積してい
ない入力バッファ部には、その出力モジュール部への出
力許可を与えないようにする。

【００３１】さらに、競合調停処理を実行したアービタ
部は、出力許可を与えた入力バッファ部に対して、出力
許可の対象である出力モジュール部の番号とともに、そ
の出力モジュール部に収容されている出力ポート別の輻
輳情報を通知する。

【００３２】そして、入力バッファ部では、送出キュー
選択処理において、輻輳している出力ポートに対応した
論理キューからのパケット送出を禁止する。

【００３３】これにより、輻輳していてバッファが不足
している出力モジュール部内の出力ポート別論理キュー
にはパケットが送出されなくなり、出力モジュール部で
のパケット廃棄を防止することができる。

【００３４】競合調停処理の実行周期が複数個のパケッ
トを転送するに足る時間である場合には、各入力バッフ
ァ部は前回の競合調停処理で獲得した出力許可を次回の
競合調停処理まで保持しつづけておき、単一パケットを
送出する毎タイミングにおいて前記送出キュー選択処理
を実行してパケットを送出する論理キューを逐次決定す
る。これにより、競合調停処理を実行するアービタ部を
処理能力の低いプロセッサで構築することが可能であ
る。以下実施例に即して本発明を詳細に説明する。

【００３５】

【実施例】本発明の一実施例について図面を参照して説
明する。図１は、本発明による一実施例のパケット交換
機の構成を示すブロック図である。図１を参照すると、
本発明の一実施例は、複数の入力バッファ部１０−１〜
１０−ｎと、空間分割スイッチ部２０と、アービタ部２
１と、複数の出力モジュール部３０−１〜３０−ｍを備
えている。

【００３６】空間分割スイッチ部２０は、特定の入力リ
ンク２２−１〜２２−ｎと、出力リンク２３−１〜２３
−ｎの間でパケットをスイッチングする。

【００３７】図２に示すように、空間分割スイッチ部２
０は、入力リンク２２−１〜２２−ｎと出力リンク２３
−１〜２３−ｎの間に格子状にはりめぐらされた情報信
号伝走路２０−１の交叉点２０−２がＯＮ／ＯＦＦされ
るように構成されており、交叉点２０−２がＯＮの時
に、その交叉点で交錯する入力リンク２２−１〜２２−
ｎと出力リンク２３−１〜２３−ｎの間でパケットが伝
達される。

【００３８】図３は、本発明の一実施例における、入力
バッファ部１０−１の構成を示すブロック図である。な
お、入力バッファ１０−１〜１０−ｎはいずれも同様の
構成とされている。図３を参照すると、各入力バッファ
部１０−１〜１０−ｎは、論理キュー１１−１〜１１−
ｎと、パケット入力部１２と、出力可能信号送信部１３
と、出力許可信号受信部１４と、輻輳信号受信部１５
と、パケット出力部１６とを備えている。入力バッファ
部１０−１〜１０−ｎは、その内部に、出力ポート１０
１−１〜１０１−ｎに対応した論理キュー１１−１〜１
１−ｎを構築し、入力ポート１００−１〜１００−ｎに
それぞれ到着するパケットに対して、パケット入力部１
２は、宛先出力ポート１０１−１〜１０１−ｎを区別し
て、所定の論理キュー１１−１〜１１−ｎに蓄積する。

【００３９】本実施例では、説明の簡単化のために、論
理キュー１１−１〜１１−ｎは宛先出力ポート１０１−
１〜１０１−ｎ別にパケットを蓄積するものとしている
が、コネクション別に蓄積する場合でも、何ら変更を加
えることなく、本発明を適用することができ、同一の効
果が期待できる。

【００４０】また、出力ポートに対応した論理キュー１
１−１〜１１−ｎを、サービスクラス毎に用意すること
によって、容易にマルチトラヒッククラス環境を提供す
ることができる。

【００４１】そして本発明の一実施例では、説明の簡単
化のために、サービスクラスが一つである場合を想定し
ているが、所望のサービスクラスの分だけいくらでも用
意可能である。

【００４２】出力可能信号送信部１３は、入力バッファ
部１０−１〜１０−ｎのある論理キュー１１−１〜１１
−ｎにパケット蓄積がある場合、その論理キューに対応
する出力ポート宛に、送出可能状態であるとして、出力
可能信号（出力要求信号）４０を、アービタ部２１に発
信する。

【００４３】図９は、本発明の一実施例における出力可
能信号送信部１３がアービタ部２１に伝達する出力可能
信号４０のフォーマットの一例を示す図である。

【００４４】本実施例では、出力可能信号４０として、
宛先出力ポート毎に設けられた欄に、出力可能でないこ
とを示す“０”か、もしくは出力可能であることを示す
“１”のどちらかが記入される。

【００４５】出力可能信号送信部１３が出力可能信号４
０の該当する欄を“１”にセットするのは、（１）パケ
ットが入力バッファ部の論理キューに蓄積された時に、
その論理キューが空であった場合、もしくは、（２）出
力許可を獲得した論理キューが、出力許可を喪失した時
点で依然としてパケットが残っている場合、とする。

【００４６】再び図１及び図３を参照すると、出力許可
信号受信部１４は、アービタ部２１から通知される出力
許可信号４１を受信して翻訳し、出力許可の対象である
出力モジュール部３０−１〜３０−ｍの番号をパケット
出力部１６に通知する。

【００４７】輻輳信号受信部１５は、アービタ部２１か
ら通知される輻輳状態信号４２、または出力モジュール
部３０−１〜３０−ｍから通知される輻輳通知信号４３
を受信して翻訳し、出力許可の対象である出力モジュー
ル部が収容する出力ポートの輻輳状態をパケット出力部
１６に通知する。

【００４８】パケット出力部１６は、特定の論理キュー
の先頭パケットを取り出して、空間分割スイッチ２０の
入力リンク２２−１〜２２−ｎに伝送する。

【００４９】図４は、本発明の一実施例における入力バ
ッファ部１０−１〜１０−ｎのパケット出力部１６の構
成の一例を示す。図４を参照すると、パケット出力部１
６では、まず、Ａセレクタ部１６−１が出力許可の対象
である出力モジュール部３０−１〜３０−ｍに対応する
Ｂセレクタ部１６−２を動作実行させる。動作が有効に
なったＢセレクタ部１６−２は、出力許可の対象である
出力モジュール部が収容する出力ポートに対応した複数
の論理キューの中から一つだけ選択する。

【００５０】この時、選択される論理キューは、前回に
その出力モジュール部宛てに送信した論理キューの次を
開始点とするスケジュール法であるラウンドロビンによ
り、最も早く発見されたパケット蓄積のある論理キュー
とする。

【００５１】ただし、出力ポートの輻輳状態を参照し
て、輻輳している出力ポートに対応する論理キューは選
択しないように制御する。

【００５２】図５は、本発明の一実施例における出力モ
ジュール部３０−１の構成を示すブロック図である。な
お、出力モジュール３０−１〜３０−ｎはいずれも同様
な構成とされる。図５を参照すると、出力モジュール部
３０−１〜３０−ｍは、論理キュー３１−１〜３１−ｇ
と、アドレスフィルタ３２−１〜３２−ｇと、時分割多
重バス３３と、輻輳通知信号送信部３４とを備えて構成
されている。

【００５３】出力モジュール部３０−１〜３０−ｍは、
収容するＧ本の出力ポート１０１−１〜１０１−ｇに対
応した論理キュー３１−１〜３１−ｇを構築し、空間分
割スイッチ部２０のＧ本の出力リンク２３−１〜２３−
ｎから流入するパケットを時分割多重バス３３に多重
し、アドレスフィルタ３２−１〜３２−ｇは対応する出
力ポート宛のパケットのみ通過させて論理キュー３１−
１〜３１−ｇに蓄積する。論理キュー３１−１〜３１−
ｇからは、出力ポートの回線速度に従って先頭のパケッ
トから順に読み出される。

【００５４】本実施例では、説明の簡単化のために、出
力モジュール部３０−１〜３０−ｍを出力バッファ型ス
イッチの構成となるようにしたが、共通バッファ型スイ
ッチの構成を用いていも何ら変更を加えることなく本発
明を適用することができ、同一の効果が期待できる。

【００５５】さらに、本実施例では、説明の簡単化のた
めに、論理キュー３１−１〜３１−ｇは出力ポート別に
パケットを蓄積するとしているが、コネクション別に蓄
積する場合でも何ら変更を加えることなく本発明を適用
することができ、同一の効果が期待できる。

【００５６】また、出力ポートに対応した論理キュー３
１−１〜３１−ｇをサービスクラス毎に用意することに
よって、容易にマルチトラヒッククラス環境を提供する
ことができる。本発明の一実施例では、説明の簡単化の
ために、サービスクラスが一つである場合を想定してい
るが、所望のサービスクラスの分だけいくらでも用意可
能である。

【００５７】輻輳通知信号送信部３４は、出力モジュー
ル部３０−１〜３０−ｍの論理キュー３１−１〜３１−
ｇが輻輳しているかどうかを通知するために、定期的に
輻輳通知信号４３をアービタ部２１または入力バッファ
部１０−１〜１０−ｎに発信する。

【００５８】図１２は、本発明の一実施例において、輻
輳通知信号送信部３４がアービタ部２１または入力バッ
ファ部１０−１〜１０−ｎに伝達する輻輳通知信号４３
のフォーマットの一例を示す図である。

【００５９】輻輳通知信号４３には、出力モジュール部
３０−１〜３０−ｍに収容された出力ポート毎に設けら
れた欄に、輻輳していることを示す“０”か、もしく
は、輻輳していないことを示す“１”のいずれかが記入
される。

【００６０】図６は、本発明の一実施例におけるアービ
タ部２１の構成を示すブロック図である。図６を参照す
ると、アービタ部２１は、出力許可決定部２１−１と、
出力可能信号受信部２１−２と、出力許可信号送信部２
１−３と、輻輳通知信号受信部２１−４と、入力バッフ
ァ状態記憶メモリ２１−５と、出力モジュール状態記憶
メモリ２１−６とを備えて構成されている。

【００６１】入力バッファ状態記憶メモリ２１−５は、
各入力バッファ部からどの出力ポート宛てに出力可能で
あるかの情報を格納している。

【００６２】図７は、本発明の一実施例におけるアービ
タ部２１の入力バッファ状態記憶メモリ２１−５に格納
される入力バッファ状態テーブル２１−７の一例を示す
図である。入力バッファ状態記憶メモリ２１−５は、各
入力バッファ部からどの出力ポート宛てに出力可能であ
るかどうかを示すために用意される。入力ポートの番号
と出力ポートの番号の組み合わせで指定される個所に
は、出力可能でないことを示す“０”、又は出力可能で
あることを示す“１”のいずれかが格納され、初期状態
では“０”が記録されている。

【００６３】輻輳状態を記憶する管理するための出力モ
ジュール状態記憶メモリ２１−６は、出力モジュール部
が収容する出力ポートが輻輳しているかどうかの情報を
格納している。図８は、本発明の一実施例におけるアー
ビタ部２１の出力モジュール状態記憶メモリ２１−６に
格納される出力モジュール状態テーブル２１−８の一例
を示す図である。

【００６４】輻輳状態記憶メモリ２１−６は、各出力モ
ジュール部が収容している出力ポートが輻輳しているか
どうかを示すために用意され、出力ポートの番号で指定
される個所には、輻輳状態であることを示す“０”か、
もしくは輻輳状態でないことを示す“１”のいずれかが
記入され、初期状態では“１”が記録されている。

【００６５】再び図６を参照すると、出力許可決定部２
１−１は、入力バッファ状態記憶メモリ２１−５と、出
力モジュール状態記憶メモリ２１−６を参照して、どの
入力バッファ部にどの出力モジュール部への出力許可を
与えるかを決定する。

【００６６】空間分割スイッチ部２０は、アービタ部２
１が決定した入力バッファ部と出力モジュール部を接続
するように該当する交叉点２０−２（図２参照）をＯＮ
に設定する。

【００６７】出力可能信号受信部２１−２は、各入力バ
ッファ部の出力可能信号送信部１３から発信された出力
可能信号４０の内容を調べて、入力バッファ状態記憶メ
モリ２１−５に格納される入力バッファ状態テーブル２
１−７を更新する。

【００６８】輻輳通知信号受信部２１−４は、各出力モ
ジュール部の輻輳通知信号送信部３４から発信された輻
輳通知信号４３の内容を調べて、出力モジュール状態記
憶メモリ２１−６に格納される出力モジュール状態テー
ブル２１−８を更新する。

【００６９】出力許可信号送信部２１−３は、出力許可
決定部２１−１が決定した出力許可の対象の出力モジュ
ール部を、入力バッファ部１０−１〜１０−ｎに通知す
るための出力許可信号４１を送信する。

【００７０】図１０は、本発明の一実施例におけるアー
ビタ部２１の出力許可信号送信部２１−３が入力バッフ
ァ１０−１〜１０−ｎに伝達する出力許可信号４１のフ
ォーマットの一例を示す図である。本実施例では、出力
モジュール部毎に設けられた欄に、出力を許可していな
いことを示す“０”か、もしくは、出力を許可したこと
を示す“１”のいずれかが記録され、入力バッファ部個
別に送信される。

【００７１】また、出力許可信号送信部２１−３は、出
力許可の対象である出力モジュール部３０−１〜３０−
ｍに収容された出力ポートの輻輳状態を通知するための
輻輳状態信号４２を送信する。

【００７２】図１１は、本発明の一実施例におけるアー
ビタ部２１の出力許可信号送信部２１−３が入力バッフ
ァ部１０−１〜１０−ｎに伝達する輻輳状態信号４２の
フォーマットの一例を示す図である。

【００７３】本実施例では、出力許可の対象である出力
モジュール部３０−１〜３０−ｍに収容された出力ポー
ト毎に設けられた欄に、輻輳していることを示す“０”
か輻輳していないことを示す“１”のどちらかが記入さ
れ、入力バッファ部個別に送信される。

【００７４】図１３は、本発明の一実施例において、ア
ービタ部２１が一定時間毎に実行する競合調停処理の処
理フローを説明する図である。この競合調停処理によっ
て、どの入力バッファ部にはどの出力モジュール部への
出力を許可するかを決定する。

【００７５】まず、出力許可決定部２１−１は、入力バ
ッファ状態テーブル２１−７と出力モジュール状態テー
ブル２１−８を参照して、入力バッファ部毎に出力を許
可する出力モジュール部３０−１〜３０−ｍを決定する
（ステップＳ１００）。

【００７６】決定する際の条件として、出力モジュール
部３０−１〜３０−ｍが収容する出力ポートのうち、輻
輳している出力ポート宛てのパケットしか蓄積していな
い入力バッファ部１０−１〜１０−ｎには、その出力モ
ジュール部３０−１〜３０−ｍへの出力許可を与えない
ようにする。これは以下の要領で処理を実行すれば、入
力バッファ部に出力モジュール部への出力許可を与える
べきかそうでないかが判明する。

【００７７】入力バッファ部Ａに対して、入力バッファ
状態テーブルを参照して得られる出力モジュール部Ｂに
収容された出力ポートに対応する出力可能状態（０：出
力不可能，１：出力可能）と、出力モジュール状態テー
ブルを参照して得られる出力モジュール部Ｂに収容され
た出力ポートの輻輳状態（０：輻輳、１：非輻輳）の論
理積を、出力モジュール部Ｂに収容された全ての出力ポ
ートにわたって計算する。出力モジュール部Ｂに収容さ
れた出力ポート毎の論理積を全て加算した結果が０であ
る時には、入力バッファ部Ａに出力モジュール部Ｂの出
力許可を与えてはいけない。

【００７８】もちろん、出力許可決定部２１−１は、出
力モジュール部の輻輳状態を考慮せずに出力許可を与え
るように動作させることも可能である。この場合は、出
力モジュール状態テーブルを“１”で初期化したまま全
く更新させないようにしておけばよい。

【００７９】出力を許可する入力バッファ部と出力モジ
ュール部の組を決定する処理が終了したならば、出力許
可を獲得した入力バッファ部の入力ポートとその出力許
可の対象である出力モジュール部に収容された出力ポー
トの組み合わせに該当する入力バッファ状態テーブル２
１−７の欄を“０”に更新する（ステップＳ１０１）。
ただし、輻輳している出力ポートに対応する欄は更新し
ない。これは、入力バッファ部は輻輳している出力ポー
トに対してはパケットを送信できないので、次の競合調
停処理でも出力可能なものとして出力許可の獲得を行な
わせるようにするためである。

【００８０】入力バッファ状態テーブル２１−７の更新
が終わったら、入力バッファ部１０−１〜１０−ｎに出
力許可信号４１と輻輳状態信号４２を通知する（ステッ
プＳ１０２）。出力許可信号４１は出力許可の対象であ
る出力モジュール部３０−１〜３０−ｍを通知するため
の信号で、輻輳状態信号４２はその出力モジュール部３
０−１〜３０−ｍに収容された出力ポートの輻輳状態を
通知するための信号である。入力バッファ部１０−１〜
１０−ｎでは、出力許可信号４１と輻輳状態信号４２に
記述された内容を、次の競合調停処理による出力許可信
号４１と輻輳状態信号４２が受信されるまで保持するよ
うに制御する。

【００８１】図１４は、本発明の一実施例において、入
力バッファ部１０−１〜１０−ｎがパケット送信タイミ
ング時に実行する送出キュー選択処理の処理フローを説
明する図である。

【００８２】本発明では、入力バッファ部１０−１〜１
０−ｎは出力モジュール部３０−１〜３０−ｍへの出力
許可を獲得する一方で、その出力モジュール部が収容す
る出力ポート別に論理キュー１１−１〜１１−ｎを構築
している。

【００８３】このため、送出許可を獲得している入力バ
ッファ部１０−１〜１０−ｎは、この送出キュー選択処
理によって、出力許可の対象である出力モジュール部３
０−１〜３０−ｍに対応する論理キュー１１−１〜１１
−ｎの中から実際にパケットを送信する論理キューを選
択しなければならない。

【００８４】まず、出力モジュール部３０−１〜３０−
ｍへの出力許可を獲得しているかどうかを検査し（ステ
ップＳ２００）、獲得していなければ処理を終了する。

【００８５】もし、出力許可を獲得していれば、出力許
可の対象である出力モジュール部３０−１〜３０−ｍが
収容する出力ポートに対応する論理キュー１１−１〜１
１−ｎのうち、前回にその出力モジュール部宛てにパケ
ットを送信した論理キューの次を開始点とするラウンド
ロビンにより最も早く発見されたパケット蓄積のある論
理キューを選択する（ステップＳ２０１）。

【００８６】ステップＳ２０１では、輻輳している出力
ポートに対応する論理キューは選択の対象外とする。こ
れは、出力モジュール部３０−１〜３０−ｍでバッファ
枯渇によりパケットが廃棄されるのを防ぐためである。

【００８７】出力ポートが輻輳しているかどうかは、輻
輳状態信号４２または輻輳通知信号４３により通知され
るので容易に把握できる。

【００８８】ステップＳ２０１で論理キューを選択でき
たならば、その論理キューの先頭のパケットを取り出し
て、空間分割スイッチ部２０の入力リンク２２−１〜２
２−ｎに送信する（ステップＳ２０３）。

【００８９】入力バッファ部毎に出力を許可する出力モ
ジュール部３０−１〜３０−ｍを決定する競合調停処理
の実行周期が、複数個のパケットを転送するに足る時間
である場合には、各入力バッファ部１０−１〜１０−ｎ
は前回の競合調停処理で獲得した出力許可を次回の競合
調停処理まで保持しつづけておくように制御する。

【００９０】また、単一パケットを送出する毎タイミン
グにおいて、図１４の処理フロー図で説明される送出キ
ュー選択処理を実行してパケットを送出する論理キュー
を決定する。

【００９１】このように構成することで、競合調停処理
の完了時間を長くとることができるので、アービタ部２
１を処理能力の低いプロセッサで構築することが可能で
ある。

【００９２】次に具体例を用いて本発明による動作を説
明する。

【００９３】図１５は、パケット交換機全体の入出力ポ
ート数が４、出力モジュール部の収容ポート数が２であ
るケースで、アービタ部２１が管理する入力バッファ状
態テーブル２１−７と出力モジュール状態テーブル２１
−８の一状態図を示す。

【００９４】ここで、出力モジュール部＃１は、出力ポ
ート＃１と＃２を収容し、出力モジュール部＃２は出力
ポート＃３と＃４を収容するものとする。

【００９５】入力バッファ状態テーブル２１−７を参照
すると、例えば、入力ポート＃１の入力バッファ部は、
出力ポート＃１と＃３と＃４にパケットを送出可能であ
ることがわかる。

【００９６】また、出力モジュール状態管理テーブル２
１−８を参照すると、例えば、出力ポート＃１は輻輳状
態、出力ポート＃２は非輻輳状態であることがわかる。

【００９７】図１３で説明される競合調停処理を実行す
るにあたって、まず、出力許可決定部２１−１は、入力
バッファ状態テーブル２１−７と出力モジュール状態テ
ーブル２１−８（図６参照）を参照して、入力バッファ
部毎に出力を許可する出力モジュール部を決定するが、
出力モジュール部が収容する出力ポートのうち、輻輳し
ている出力ポート宛てのパケットしか蓄積していない入
力バッファ部には、その出力モジュール部への出力許可
を与えないようにしなければならない。

【００９８】この論理に基づいて、図１５に示す例で
は、入力ポート＃１の入力バッファ部には出力モジュー
ル部＃１への出力許可を与えてはいけない。なぜなら
ば、入力ポート＃１の入力バッファ部は出力モジュール
部＃１に対しては出力ポート＃１宛てのパケットしか蓄
積しておらず、しかも、出力ポート＃１は出力モジュー
ル状態テーブル２１−８に示すように、輻輳状態である
からである。

【００９９】競合調停処理の結果、アービタ部２１の出
力許可決定部２１−１は入力ポート＃１の入力バッファ
部に出力モジュール部＃２への出力許可を与えたとす
る。また、入力ポート＃２の入力バッファ部には出力モ
ジュール部＃１への出力許可を与えたとする。

【０１００】図１６は、本発明の一実施例において、出
力許可決定部２１−１が上記の結果を下した時に実行す
る入力バッファ状態管理テーブル２１−７の更新状況を
示す図である。

【０１０１】入力ポート＃１の入力バッファ部は、出力
モジュール部＃２に対してそれが収する出力ポート＃３
と＃４宛のパケットを蓄積しており、また、出力ポート
＃３と＃４は輻輳していないので、入力バッファ状態管
理テーブル２１−７の入力ポート＃１−出力ポート＃
３、入力ポート＃１−出力ポート＃４の組み合わせに相
当する欄を“０”に更新する。また、入力ポート＃２の
入力バッファ部は、出力モジュール部＃１に対してそれ
が収容する出力ポート＃１と＃２宛のパケットを蓄積し
ているが、出力ポート＃１は輻輳状態なので、入力バッ
ファ状態管理テーブル２１−７の入力ポート＃２−出力
ポート＃２の組み合わせに相当する欄のみを“０”に更
新して、入力ポート＃２−出力ポート＃１の組み合わせ
に相当する欄は更新しない。

【０１０２】アービタ部２１は、出力許可信号４１と輻
輳状態信号４２により調停競合処理の結果を入力バッフ
ァ部１０−１〜１０−ｎに伝達する。

【０１０３】図１７は、入力ポート＃１の入力バッファ
部のパケット出力部１６が、出力許可信号４１と輻輳状
態信号４２により上記の調停競合処理の結果を把握した
時に実行する動作を構成的に示す説明図である。ここ
で、入力ポート＃１の入力バッファ部では、前回に出力
モジュール部＃２宛にパケットを送出した論理キューは
出力ポート＃３宛の論理キューであるとする。その情報
はパケット出力部１６の出力モジュール部＃２に対応す
るＢセレクタ部１６−２が保存している。

【０１０４】入力ポート＃１の入力バッファ部のパケッ
ト出力部１６は、出力許可信号４１により出力モジュー
ル部＃２への出力許可を獲得したことを認識する。ま
た、輻輳状態信号４２により出力モジュール部＃２に収
容された出力ポート＃３と＃４はどちらも非輻輳状態で
あることを認識する。出力モジュール部＃２に収容され
た出力ポート＃３と＃４の輻輳状態は、出力モジュール
部から輻輳通知信号４３を直接受信して把握できるよう
に構成することも可能である。

【０１０５】パケットの送出タイミングにおいて、入力
ポート＃１の入力バッファ部のパケット出力部１６は、
図１４で説明される送出キュー選択処理に従って出力モ
ジュール部＃２宛の論理キュー、すなわち出力ポート＃
３と＃４宛の論理キューのうちパケットを送出する論理
キューを選択する。

【０１０６】入力ポート＃１の入力バッファ部のパケッ
ト出力部１６のＡセレクタ部１６−１は、出力モジュー
ル部＃２に対応するＢセレクタ部１６−２を動作実行さ
せる。前回に出力モジュール部＃２宛にパケットを送出
した論理キューは出力ポート＃３宛の論理キューである
ので、出力モジュール部＃２に対応するＢセレクタ部１
６−２はラウンドロビン選択によって出力ポート＃４宛
の論理キューを選択する。パケット出力部１６は、出力
ポート＃４宛の論理キューの先頭パケットを取り出し
て、空間分割スイッチ部２０の入力リンクに送出する。

【０１０７】ここで、もし、競合調停処理の実行間隔が
１個のパケットを送信するに足る時間である場合には、
次のパケット送出タイミングでは、新規に実行される競
合調停処理の結果に基づいて、パケットを送出する論理
キューを決定する。

【０１０８】もし、図１３で説明される競合調停処理の
実行間隔が２個のパケットを送信するに足る時間である
場合、次のパケット送出タイミングにおいても入力ポー
ト＃１の入力バッファ部は、依然として出力モジュール
部＃２への出力許可を獲得したままである。

【０１０９】図１８は、競合調停処理の実行間隔が２個
以上のパケットを送信するに足る時間である場合に、次
のパケット送出タイミングの時のパケット出力部１６の
動作を構成的に示す説明図である。図１４の送出キュー
選択処理に従えば、今度は出力ポート＃３宛の論理キュ
ーを送出キューとして選択することになるのは明らかで
ある。

【０１１０】このように、入力バッファ部１０−１〜１
０−ｎは宛先出力ポートに対応して論理キュー１１−１
〜１１−ｎを構築することにより、入力バッファ部１０
−１〜１０−ｎは、アービタ部２１から指定されたいず
れの出力モジュール部３０−１〜３０−ｍへ、いついか
なる時でもパケットの送出が可能であり、ＨＯＬブロッ
キングが解消されてパケット交換機のスループットが向
上する。

【０１１１】また、アービタ部２１は出力モジュール部
３０−１〜３０−ｍが収容する出力ポートの輻輳状態を
考慮して競合調停処理を実行し、出力モジュール部３０
−１〜３０−ｍへの出力許可を獲得した入力バッファ部
１０−１〜１０−ｎは、輻輳している出力ポートに対応
した論理キューからのパケット送出を禁止する。これに
より、輻輳していてバッファが枯渇している出力モジュ
ール部内の出力ポート別論理キューにはパケットが送出
されなくなり、出力モジュール部でのパケット廃棄を防
止することが可能である。

【０１１２】本発明は固定長のＡＴＭセルを交換するＡ
ＴＭ交換機だけでなく、可変長のパケットを交換するパ
ケット交換機に対しても適用可能であり、同様の改善効
果が期待できる。

【０１１３】なお、本発明は、上記した実施例の構成に
限定されるものでなく、本発明の原理に準ずる各種形態
及び変形を含むことは勿論である。

【０１１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＨＯＬブロッキングを解消し、パケット交換機のスルー
プットを向上する、という効果を奏する。その理由は、
本発明においては、パケットを入力ポートと出力ポート
との間でスイッチングするパケット交換機の、入力バッ
ファ部において、宛先出力ポートに対応して論理キュー
を構築するとともに、出力許可の対象である出力モジュ
ール部が収容する出力ポート群に対応する論理キューの
うち、前回にその出力モジュール部宛に送信した論理キ
ューの次を開始点とするラウンドロビンにより最も早く
発見されたパケット蓄積のある論理キューからパケット
を送出する送出キュー選択処理を実行し、いついかなる
時でも、入力バッファ部は全ての出力モジュール部へパ
ケットの送出を可能としているためである。

【０１１５】また、本発明によれば、出力モジュール部
が有する出力ポート単位の論理キューが輻輳しているな
らば、出力モジュール部は出力ポート単位の輻輳通知信
号をアービタ部に送信することとし、アービタ部は出力
モジュール部が収容する出力ポートのうち輻輳通知信号
を発信している出力ポート宛てのパケットしか蓄積して
いない入力バッファ部には、その出力モジュール部への
出力許可を与えないように競合調停を行ない、さらに、
競合調停処理を実行したアービタ部は、出力許可を与え
た入力バッファ部に対して、その出力モジュール部の番
号とともに、その出力モジュール部に収容されている出
力ポートに対応した輻輳通知信号が発信されているかど
うかを示す情報を通知し、そして、ある出力モジュール
部への出力許可を獲得した入力バッファ部がパケットを
送出する論理キューを決定するために実行する前記送出
キュー選択処理において、輻輳通知信号を発信している
出力ポートに対応した論理キューからのパケット送出を
禁止するため、これにより、輻輳していてバッファが不
足している出力モジュール部内の出力ポート別論理キュ
ーにはパケットが送出されなくなり、出力モジュール部
でのパケット廃棄を防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパケット交換機の一実施例を示すブロ
ック図である。

【図２】本発明の一実施例における空間分割スイッチ部
の構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の一実施例における力バッファ部の構成
を示すブロック図である。

【図４】本発明の一実施例におけるパケット出力部の構
成を示すブロック図である。

【図５】本発明の一実施例における出力モジュール部の
構成を示すブロック図である。

【図６】本発明の一実施例におけるアービタ部の構成を
示すブロック図である。

【図７】本発明の一実施例における入力バッファ状態記
憶メモリにおけるデータ格納の一例を示す図である。

【図８】本発明の一実施例における出力モジュール状態
記憶メモリにおけるデータ格納の一例を示す図である。

【図９】本発明の一実施例における出力可能信号のフォ
ーマットを示す図である。

【図１０】本発明の一実施例における出力許可信号のフ
ォーマットを示す図である。

【図１１】本発明の一実施例における輻輳状態信号のフ
ォーマットを示す図である。

【図１２】本発明の一実施例における輻輳通知信号のフ
ォーマットを示す図である。

【図１３】本発明の一実施例における競合調停処理の処
理フローを示す流れ図である。

【図１４】本発明の一実施例における送出キュー選択処
理の処理フローを示す流れ図である。

【図１５】本発明の一実施例における入力バッファ状態
テーブルと輻輳状態テーブルの一状態図である。

【図１６】本発明の一実施例における入力バッファ状態
テーブルと輻輳状態テーブルの一状態図である。

【図１７】本発明の一実施例におけるパケット出力部の
一状態図である。

【図１８】本発明の一実施例におけるパケット出力部の
一状態図である。

【図１９】従来のパケット交換機における動作処理タイ
ミングを示す図である。

【符号の説明】

１０−１〜１０−ｎ 入力バッファ部 １１−１〜１１−ｎ 宛先出力ポート別論理キュー １２ パケット入力部 １３ 出力可能信号送信部 １４ 出力許可信号受信部 １５ 輻輳信号受信部 １６ パケット出力部 １６−１ Ａセレクタ部 １６−２ Ｂセレクタ部 １９ ＦＩＦＯ ２０ 空間分割スイッチ部 ２０−１ 情報信号伝走路 ２０−２ 交叉点 ２１ アービタ部 ２１−１ 出力許可決定部 ２１−２ 出力可能信号受信部 ２１−３ 出力許可信号送信部 ２１−４ 輻輳通知信号受信部 ２１−５ 入力バッファ状態記憶メモリ ２１−６ 出力モジュール状態記憶メモリ ２１−７ 入力バッファ状態テーブル ２１−８ 出力モジュール状態テーブル ２２−１〜２２−ｎ 入力リンク ２３−１〜２３−ｎ 出力リンク ３０−１〜３０−ｍ 出力モジュール部 ３１−１〜３１−ｇ 出力ポート別論理キュー ３２−１〜３２−ｇ アドレスフィルタ ３３ 時分割多重バス ３４ 輻輳通知信号送信部 ４０ 出力可能信号 ４１ 出力許可信号 ４２ 輻輳状態信号 ４３ 輻輳通知信号 １００−１〜１００−ｎ 入力ポート １０１−１〜１０１−ｎ 出力ポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/28 H04L 12/56

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力ポート毎に用意される入力バッファ部
   と、空間分割スイッチ部と、前記入力バッファ部に出力
   許可を与えるかどうかを決定する競合調停処理を行なう
   アービタ部と、前記空間分割スイッチ部の複数の出力リ
   ンクをグループ化し、各グループ毎にそれぞれ収容した
   出力ポート単位でパケットの蓄積および読み出しを行う
   ための論理キューを内部に構築する出力モジュール部
   と、を備えたパケット交換装置において、 前記入力バッファ部に、宛先出力ポート毎にパケットを
   キューイングする複数の論理キューを備え、 前記出力モジュール部が収容する出力ポートのうち輻輳
   している出力ポート宛てのパケットしか蓄積していない
   入力バッファ部に対しては、前記アービタ部から、パケ
   ット出力許可を与えないように制御する手段を備えたこ
   とを特徴とするパケット交換装置。
2. 【請求項２】前記入力バッファ部において、出力許可の
   対象である前記出力モジュール部が収容する複数の前記
   出力ポートに対応する前記論理キューのうち、前回にそ
   の出力モジュール部宛てに送信した前記論理キューの次
   を開始点とするラウンドロビンにより、最も先に発見さ
   れたパケット蓄積のある前記論理キューからパケットを
   送出する送出キュー選択処理を実行する手段を備えた、
   ことを特徴とする請求項１記載のパケット交換装置。
3. 【請求項３】入力ポート毎に用意される入力バッファ部
   と、 入力リンクと出力リンクの間でパケットをスイッチング
   する空間分割スイッチ部と、 前記入力バッファ部に出力許可を与えるかどうかを決定
   する競合調停処理を行なうアービタ部と、 前記空間分割スイッチ部の複数の出力リンクをグループ
   化し、各グループ毎にそれぞれ収容した出力ポート単位
   でパケットの蓄積および読み出しを行うための論理キュ
   ーを内部に構築する出力モジュール部と、 を備え、 伝送媒体であるパケットを入力ポートと出力ポートとの
   間でスイッチングするパケット交換機において、 前記入力バッファ部は宛先出力ポートに対応して論理キ
   ューを構築し、 前記アービタ部は、同一の出力モジュール部宛てにパケ
   ットを送出する前記入力バッファ部の個数が、前記出力
   モジュール部と前記空間分割スイッチ部を結合するリン
   ク数よりも多くならないように、前記出力モジュール部
   への出力許可を前記入力バッファ部に対して、計画的に
   割り当てる競合調停処理を実行して出力許可の対象であ
   る前記出力モジュール部の番号を、前記入力バッファ部
   に通知し、 前記入力バッファ部は、出力許可の対象である前記出力
   モジュール部が収容する複数の前記出力ポートに対応す
   る前記論理キューのうち、前回にその出力モジュール部
   宛てに送信した前記論理キューの次を開始点とするラウ
   ンドロビンにより、最も早く発見されたパケット蓄積の
   ある前記論理キューからパケットを送出する送出キュー
   選択処理を実行する、ことを特徴とするパケット交換装
   置。
4. 【請求項４】前記出力モジュール部が、前記出力モジュ
   ール部が備える出力ポート単位の論理キューが輻輳して
   いるかどうかを、前記アービタ部と前記入力バッファ部
   に通知する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
   か一に記載のパケット交換装置。
5. 【請求項５】前記アービタ部が、競合調停処理で、前記
   入力バッファ部に蓄積されているパケットの宛先出力ポ
   ートが全て輻輳している出力モジュール部に対する出力
   許可を、当該入力バッファ部に与えないようにする、こ
   とを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載のパ
   ケット交換装置。
6. 【請求項６】前記アービタ部が、前記競合調停処理の結
   果、出力許可を与えた前記入力バッファ部に対して、出
   力許可の対象である前記出力モジュール部の番号ととも
   に、前記出力モジュール部が備える出力ポート別論理キ
   ューが輻輳しているかどうかを通知する、ことを特徴と
   する請求項１乃至５のいずれか一に記載のパケット交換
   装置。
7. 【請求項７】前記入力バッファ部において、前記送出キ
   ュー選択処理では、輻輳している前記出力ポートに対応
   した前記論理キューからのパケット送出を禁止する、こ
   とを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一の記載のパ
   ケット交換装置。
8. 【請求項８】前記競合調停処理の実行周期が、複数個の
   パケットを転送するに足る時間である場合には、各入力
   バッファ部は前回の競合調停処理で獲得した出力許可を
   次回の競合調停処理まで保持し、単一パケットを送出す
   るタイミングにおいて前記送出キュー選択処理を実行し
   てパケットを送出する論理キューを逐次決定する、こと
   を特徴とする請求項３乃至７のいずれか一に記載のパケ
   ット交換装置。
9. 【請求項９】前記入力バッファ部が、出力ポートに対応
   した複数の論理キューと、 前記入力ポートにそれぞれ到着するパケットに対して、
   宛先出力ポートを区別して、対応する所定の論理キュー
   に蓄積するパケット入力手段と、 選択された論理キューの先頭パケットを取り出して、前
   記空間分割スイッチの入力リンクに伝送するパケット出
   力手段と、 前記論理キューにパケット蓄積がある場合、該論理キュ
   ーに対応する出力ポート宛に、送出可能状態であるとし
   て、出力可能信号を、前記アービタ部に発信する出力可
   能信号送信手段と、 前記アービタ部から通知される出力許可信号を受信して
   翻訳し、出力許可の対象である出力モジュール部の番号
   を前記パケット出力手段に通知する出力許可信号受信手
   段と、 前記アービタ部から通知される輻輳状態信号、または前
   記出力モジュール部から通知される輻輳通知信号を受信
   して翻訳し、出力許可の対象である出力モジュール部が
   収容する出力ポートの輻輳状態をパケット出力手段に通
   知する輻輳信号受信手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１又は３記載のパケッ
   ト交換装置。
10. 【請求項１０】前記パケット入力手段が、前記入力ポー
    トにそれぞれ到着するパケットに対して、宛先出力ポー
    トに代って、コネクション別又はサービスクラス別に基
    づき区分し、対応する所定の論理キューに蓄積し、前記
    出力モジュール部が、コネクション別又はサービスクラ
    ス別に論理キューを備える、ことを特徴とする請求項９
    記載のパケット交換装置。
11. 【請求項１１】前記パケット出力手段において、前記出
    力許可信号受信手段、及び輻輳信号受信手段からの通知
    を受け、出力許可の対象である出力モジュール部が収容
    する出力ポートに対応した複数の論理キューの中から一
    つだけ選択し、その際、前回に出力モジュール部宛てに
    送信した論理キューの次を開始点とするラウンドロビン
    により、最も先に発見されたパケット蓄積のある論理キ
    ューを選択し、出力ポートの輻輳状態を参照して、輻輳
    している出力ポートに対応する論理キューは選択しない
    ように制御することを特徴とする請求項９記載のパケッ
    ト交換装置。
12. 【請求項１２】前記出力モジュール部が、複数の論理キ
    ューと、アドレスフィルタと、時分割多重バスと、輻輳
    通知信号送信手段と、を備え、収容する複数の出力ポー
    トに対応した論理キューを構築し、前記空間分割スイッ
    チ部の複数の出力リンクから流入するパケットを時分割
    多重にて多重し、 前記アドレスフィルタは対応する出力ポート宛のパケッ
    トのみ通過させて前記論理キューに蓄積し、 前記論理キューからは、出力ポートの回線速度に従って
    先頭のパケットから順に読み出され、 前記輻輳通知信号送信手段は、前記出力モジュール部の
    論理キューが輻輳しているかどうかを通知するために、
    定期的に輻輳通知信号を前記アービタ部と前記入力バッ
    ファ部に発信する、ことを特徴とする請求項１又は３記
    載のパケット交換装置。
13. 【請求項１３】前記アービタ部が、前記各入力バッファ
    部からどの出力ポート宛てに出力可能であるかの情報を
    格納する入力バッファ状態記憶手段と、 出力モジュール部が収容する出力ポートが輻輳している
    かどうかの情報を格納する出力モジュール状態記憶手段
    と、を備え、 前記入力バッファ状態記憶手段と、前記出力モジュール
    状態記憶手段とを参照して、どの入力バッファ部にどの
    出力モジュール部への出力許可を与えるかを決定する出
    力許可決定手段と、 前記各入力バッファ部から発信された出力可能信号の内
    容を調べて、前記入力バッファ状態記憶手段の内容を更
    新する出力可能信号受信手段と、 前記各出力モジュール部の輻輳通知信号送信手段から発
    信された輻輳通知信号の内容を調べて、前記出力モジュ
    ール状態記憶手段の内容を更新する輻輳通知信号受信手
    段と、 前記出力許可決定手段が決定した出力許可の対象の出力
    モジュール部を、前記入力バッファ部に通知するための
    出力許可信号を送信する出力許可信号送信手段と、を備
    えていることを特徴とする請求項１又は３記載のパケッ
    ト交換装置。
14. 【請求項１４】入力ポート毎に用意される入力バッファ
    部と、空間分割スイッチ部と、前記入力バッファ部に出
    力許可を与えるかどうかを決定する競合調停処理を行な
    うアービタ部と、前記空間分割スイッチ部の複数の出力
    リンクをグループ化し、各グループ毎にそれぞれ収容し
    た出力ポート単位でパケットの蓄積および読み出しを行
    うための論理キューを内部に構築する出力モジュール部
    と、を備えたパケット交換装置の制御方法であって、 前記入力バッファ部に、宛先出力ポート毎にパケットを
    キューイングする複数の論理キューを設け、 前記出力モジュール部が収容する出力ポートのうち輻輳
    している出力ポート宛てのパケットしか蓄積していない
    入力バッファ部に対しては、前記アービタ部から、パケ
    ット出力許可を与えないように制御する、ことを特徴と
    するパケット交換装置の制御方法。