JP3103854B2

JP3103854B2 - バッファ装置

Info

Publication number: JP3103854B2
Application number: JP28377590A
Authority: JP
Inventors: 昌史新田; 滋樹日野; 稔重定
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1990-10-22
Filing date: 1990-10-22
Publication date: 2000-10-30
Anticipated expiration: 2015-10-30
Also published as: JPH04157946A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、到着側と送り出し側とでパケットの伝送速
度が異なる伝送路間における情報伝達で、到着側の伝送
速度が高くなったときに到着したパケットを一時的に記
憶しておき、送り出し側のパケットの送り出しを一定値
以上の時間間隔をとって行うバッファ装置に関し、特
に、音声，画像，計算データ等のパケットの待ち合せ時
間や廃棄される確率に対する許容限度が異なる各種パケ
ットを混在させて扱うことが可能なバッファ装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来も、第３図に示す如き、幾つかの先入れ先出し記
憶装置に対し、順次、その記憶状態を走査し、パケット
を一時記憶した先入れ先出し記憶装置を見つけるいわゆ
るポーリング回路を用い、ポーリング回路において走査
の順序を周期的に変更するものは知られていた。しか
し、実用上は、走査の開始からパケットを一時記憶した
先入れ先出し記憶装置に行き当たるまでの何回かの走査
に長時間を要するため、映像等の高速な情報を扱うバッ
ファ装置には適さないという問題があった。

また、高速な情報を扱うバッファ装置としては、上述
のポーリング回路に代えて、固定的な優先順位でパケッ
トを一時記憶中の先入れ先出し記憶装置を選択するプラ
イオリティエンコーダ回路を用いたものがあったが、こ
の場合には、第二位以降の優先順位の先入れ先出し記憶
装置からの出力は、第一の優先順位の先入れ先出し記憶
装置が空のときしか行われないため、第二位以降で扱わ
れるパケット種別では、バッファ装置におけるパケット
の待ち合せ時間や先入れ先出し記憶装置の溢れによるパ
ケットの廃棄の発生する確率（廃棄率）といったパケッ
ト転送の特性が不利になりすぎるという別の問題があっ
た。

すなわち、例えば、音声情報の如く、廃棄率はやや高
くても良いが待ち合せ時間を小さくすべきパケット種別
を第二位以降の優先順位で扱うと仮定すると、待ち合せ
時間の制限を守るには廃棄率が極度に高くなり、しか
も、待ち合せ時間の制限値は確率的にしか保証できず、
結局、このような種別のパケットまで第一の優先順位で
しか扱えないことになる。ところが、第一の優先順位つ
まり最優先で扱うパケットの割合をむやみに多くできな
いのは自明のことであり、伝送路の効率が低下してしま
うという問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の問題に対しては、第４図に示す如く、前述の固
定的な優先順位でパケットを一時記憶中の先入れ先出し
記憶装置を選択する、固定のプライオリティエンコーダ
回路に代えて、優先順位を適宜変更可能とした可変プラ
イオリティエンコーダ回路を用いることも考えられる。
しかしながら、この場合にも、情報種別毎のパケットの
送出間隔は、優先権の与え方をなるべく均等な時間間隔
となるようにしたとしても、パケットの到着状態に応じ
てまちまちとなる。すなわち、場合によっては、まとま
った数の同種のパケットが集中的に送り出され、転送先
に対する負荷の時間的な偏りが大きくなりすぎるとい
う、また、別の問題が発生する可能性がある。

なお、第５図は、第４図を簡略化した図で、図中、信
号線REQは先入れ先出し記憶装置内に１個以上のパケッ
トが滞留していることを表わす信号、また、OCSSは多重
化回路からのパケット取り出し信号を伝送する信号線で
ある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、従来の技術における上述の如き問題を
解消し、パケットの送り先（転送先）側に、単位時間当
りに受け入れることの可能な同一種別のパケット数に何
等かの制限がある場合にも、転送先に対する負荷の時間
的な偏りが発生しないように制御することが可能なバッ
ファ装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の上記目的は、伝送情報種別の異なる各種パケ
ットを混在させて伝送するための、伝送速度が異なる伝
送路間に挿入される装置であって、該情報種別ごとにパ
ケットを振り分ける分離回路を有し、前記パケットの種
類別に設けられた、パケットを一時記憶する機能および
パケット出力用の信号線とは独立な状態信号線から出力
される信号によりそれぞれのパケット記憶状態を出力す
る機能を有する複数の先入れ先出し記憶装置と、該先入
れ先出し記憶装置から、前記状態信号線の信号に基づ
き、前記先入れ先出し記憶装置内に記憶されたパケット
を取り出して多重化し伝送路に送り出す多重化回路とを
有し、パケットが前記先入れ先出し記憶装置内に記憶さ
れており、しかも、前回のパケット出力からの経過時間
が所定値を越えている場合に、前記状態信号線が、当該
先入れ先出し記憶装置からの出力を要求する状態を表わ
す信号を出力する如く構成したことを特徴とするバッフ
ァ装置によって達成される。

〔作用〕

本発明に係るバッファ装置においては、請求項２に示
した如く、先入れ先出し記憶装置内にパケットが滞留し
ていることを表わす信号と、多重化回路からのパケット
取り出し信号により起動されるタイマ回路の経過時間
が、起動後所定時間に達したことを表わす信号とを入力
とするアンド回路からの出力信号があったときに、先入
れ先出し記憶装置におけるパケット出力要求が多重化回
路に伝送される。多重化回路は、パケット出力要求を発
生している先入れ先出し記憶装置の中から、予め定めら
れている優先順位に従って１つの先入れ先出し記憶装置
を選択し、当該先入れ先出し記憶装置にパケット取り出
し信号を返し、これを契機として、当該先入れ先出し記
憶装置からのパケットの送り出しが行われる。同時に、
上記パケット取り出し信号により、タイマ回路が起動さ
れ、該タイマ回路の経過時間が所定値に達するまで、当
該先入れ先出し記憶装置からのパケットの送り出しが制
止される。これにより、同一種別のパケットが集中的に
回線に送出されるという現象を防止し、ある一定以上の
間隔をおいてパケットが伝送路に出力されるようにな
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の第一の実施例を示すバッファ装置
の構成図である。図中、２は分離回路、5aは可変プライ
オリティエンコード回路を含む多重化回路、また、10−
１〜10−ｎは先入れ先出し記憶装置（以下、「FIFO」と
いう）、REQは前述の各FIFO内に１個以上のパケットが
滞留していることを表わす信号であり、後述する如く、
該当するFIFOからの多重化回路5aに対するパケット出力
要求となっている。OCSSは多重化回路5aからのパケット
取り出し信号、データバスは各種情報のパケットを伝送
する信号線を示している。なお、上記REQ,データバス,O
CSSは各FIFOに一対一で対応しており、タイマ20−１〜2
0−ｎも各FIFO対応に設けられている。

以下、上述の如く構成された本実施例の動作を説明す
る。なお、以下の説明においては、FIFO1を代表として
説明を行うが、他のFIFOについても同様である。

まず、FIFO1に入っているパケットがREQからの出力要
求信号によって多重化回路5aを起動し、多重化回路5aに
よってパケットが取り出され、伝送路に送出されるわけ
であるが、このとき、OCSS信号によって起動されるタイ
マ20−１からの信号と上述のREQに出力される出力要求
信号を入力とするAND回路30−１が挿入されているた
め、REQから出力される出力要求信号だけでは、FIFO1か
らの多重化回路5aへのパケットの送出はなされない。こ
こでは、更に、タイマ20−１の前回のパケット出力時の
OCSSによる起動からの経過時間が、予め（外部から）設
定された値以上になっていることが必要である。

すなわち、REQから出力される出力要求信号と、タイ
マ20−１の前回のパケット出力時のOCSSによる起動から
の経過時間が、所定値に達しているときにだけ、FIFO1
からの多重化回路5aによるパケットの伝送が行われる。
このとき、多重化回路5aでは、AND回路30−１〜30−ｎ
からの出力信号の出ているFIFO1〜ｎの中から、予め外
部の装置により行われる優先順位の設定に従って１つの
FIFOを選択し、データバスを介して、このFIFOにパケッ
ト取り出し信号を返し、これを契機として、当該FIFOか
らのパケットの送り出しが行われる。

上記実施例によれば、アンド回路とタイマによって、
前回のパケット送出と今回のパケット送出との間隔を、
外部から設定された値以上に空けてパケットの送出が行
われ、多重化回路5aによって多重化されることになる。
また、このとき、同時に、該当するタイマは再起動され
る。これにより、同一種別のパケットが集中的に回線に
送出されるという現象を防止し、ある一定以上の間隔を
おいてパケットが伝送路に出力されるようになるという
効果が得られる。

第２図は、本発明の第二の実施例を示すバッファ装置
の構成図である。図中、記号2,5a,20−１〜20−n,REQ,O
CSSは、第１図に示したと同じ構成要素を示しており、1
0−１−１〜10−１−ｎから10−ｎ−１〜10−ｎ−ｎはF
IFOを示している。また、30−１−１〜30−１−ｎから3
0−ｎ−１〜30−ｎ−ｎはAND回路、40−１〜40−ｎはOR
回路を示している。なお、図からも明らかな如く、本実
施例においては、FIFO10−１−１〜10−１−ｎを１群、
同10−ｎ−１〜10−ｎ−ｎを１群とされ、これらの各群
に対して１個のタイマが割り当てられているものであ
る。

以下、上述の如く構成された本実施例の動作を説明す
る。なお、以下の説明においては、FIFO−１−１〜FIFO
−１−ｎの群を代表として説明を行うが、他のFIFO群に
ついても同様である。

まず、FIFO−１−１〜FIFO−１−ｎに記憶されている
パケットがREQからの出力要求信号によって多重化回路5
aへ送出されるわけであるが、このとき、OCSS信号によ
って起動されるタイマ20−１からの信号と上述のREQに
出力される出力要求信号を入力とするAND回路30−１が
挿入されているため、前述の場合と同様に、REQから出
力される出力要求信号だけでは、FIFO−１−１〜FIFO−
１−ｎまでの多重化回路5aへのパケットの送出はなされ
ないことになる。

ここでは、更に、タイマ20−１の前回のパケット出力
時のOCSSによる起動からの経過時間が、予め（外部か
ら）設定された値以上になっていることが必要である。
タイマ20−１を起動させるOCSS信号は、タイマ１個に対
して複数個存在しており、この複数個のOCSS信号を一度
OR回路40−１に入力し、このOR回路40−１の出力信号で
タイマを起動する。前記REQから出力される出力要求信
号は、AND回路30−１−１〜30−１−ｎによって制止さ
れており、タイマの前回のパケット出力時のOCSSによる
起動からの経過時間が、所定値に達しているときにだ
け、FIFO−１−１〜FIFO−１−ｎからの多重化回路5aに
よるパケットの伝送が行われる。

このとき、多重化回路5aでは、AND回路30−１−１〜3
0−１−ｎからの出力信号の出ているFIFO−１−１〜FIF
O−１−ｎの中から、予め外部の装置により行われる優
先順位の設定に従って１つのFIFOを選択し、データバス
を介して、このFIFOにパケット取り出し信号を返し、こ
れを契機として、当該FIFOからのパケットの送り出しが
行われる。

上記実施例によれば、アンド回路とタイマによって、
前回のパケット送出と今回のパケット送出との間隔を、
外部から設定された値以上に空けてパケットの送出が行
われ、多重化回路5aによって多重化されることになる。
また、このとき、同時に、該当するタイマは再起動され
る。これにより、同一種別のパケットが集中的に回線に
送出されるという現象を防止し、ある一定以上の間隔を
おいてパケットが伝送路に出力されるようになるという
効果が、少ないハードウェアにより得られるものであ
る。

上記実施例は本発明の一例を示すものであり、本発明
はこれらの限定されるべきものではないことは言までも
ない。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明した如く、本発明によれば、パケッ
トの送り先側に、単位時間当りに受け入れ可能な同一種
別のパケット数に制限がある場合にも、転送先に対する
負荷の時間的な偏りが発生しないように制御可能なバッ
ファ装置を実現できるという顕著な効果を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示すバッファ装置の構
成図、第２図は同第二の実施例を示すバッファ装置の構
成図、第３図〜第５図は従来技術を説明するための構成
図である。 2:分離回路、5a:可変プライオリティエンコード回路を
含む多重化回路、10−１〜10−n,10−１−１〜10−１−
ｎから10−ｎ−１〜10−ｎ−n:FIFO、20−１〜20−n:タ
イマ、30−１〜30−n,30−１−１〜30−１−ｎから30−
ｎ−１〜30−ｎ−n:AND回路、40−１〜40−n:OR回路、R
EQ:FIFO内に１個以上のパケットが滞留していることを
表わす信号、OCSS:多重化回路からのパケット取り出し
信号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−170645（ＪＰ，Ａ) 特開平４−835（ＪＰ，Ａ) 特開平４−212544（ＪＰ，Ａ) 特開平３−108843（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/28 H04L 12/56

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】伝送情報種別の異なる各種パケットを混在
させて伝送するための、伝送速度が異なる伝送路間に挿
入される装置であって、該情報種別ごとにパケットを振
り分ける分離回路を有し、前記パケットの種類別に設け
られた、パケットを一時記憶する機能およびパケット出
力用の信号線とは独立な状態信号線から出力される信号
によりそれぞれのパケット記憶状態を出力する機能を有
する複数の先入れ先出し記憶装置と、該先入れ先出し記
憶装置から、前記状態信号線の信号に基づき、前記先入
れ先出し記憶装置内に記憶されたパケットを取り出して
多重化し伝送路に送り出す多重化回路とを有し、パケッ
トが前記先入れ先出し記憶装置内に記憶されており、し
かも、前回のパケット出力からの経過時間が所定値を越
えている場合に、前記状態信号線が、当該先入れ先出し
記憶装置からの出力を要求する状態を表わす信号を出力
する如く構成したことを特徴とするバッファ装置。
【請求項２】前記状態信号線が出力を要求する状態を表
わす信号は、前記先入れ先出し記憶装置内にパケットが
滞留していることを表わす信号と、前記多重化回路から
のパケット取り出し信号により起動されるタイマ回路の
経過時間が、起動後所定時間に達したことを表わす信号
とを入力とするアンド回路の出力であることを特徴とす
る請求項１記載のバッファ装置。
【請求項３】前記先入れ先出し記憶装置が複数群にグル
ープ化されており、パケットが前記複数群の先入れ先出
し記憶装置内のいずれかに記憶されており、しかも、前
回のパケット出力からの経過時間が所定値を越えている
場合に、前記状態信号線が、当該先入れ先出し記憶装置
群からの出力を要求する状態を表わす信号を出力する如
く構成したことを特徴とする請求項１記載のバッファ装
置。
【請求項４】前記状態信号線が出力を要求する状態を表
わす信号は、前記複数群の先入れ先出し記憶装置内のい
ずれかにパケットが滞留していることを表わす信号と、
前記多重化回路からのパケット取り出し信号により起動
される前記各先入れ先出し記憶装置群対応のタイマ回路
の経過時間が、起動後所定時間に達したことを表わす信
号とを入力とするアンド回路の出力であることを特徴と
する請求項３記載のバッファ装置。