JP3473687B2 - 分散パイプラインスケジューリング方法および方式 - Google Patents
分散パイプラインスケジューリング方法および方式Info
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- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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- H04L49/30—Peripheral units, e.g. input or output ports
- H04L49/3081—ATM peripheral units, e.g. policing, insertion or extraction
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
- H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
- H04B7/2643—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using time-division multiple access [TDMA]
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
- H04Q11/04—Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
- H04Q11/0428—Integrated services digital network, i.e. systems for transmission of different types of digitised signals, e.g. speech, data, telecentral, television signals
- H04Q11/0478—Provisions for broadband connections
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- H04L12/54—Store-and-forward switching systems
- H04L12/56—Packet switching systems
- H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
- H04L2012/5678—Traffic aspects, e.g. arbitration, load balancing, smoothing, buffer management
- H04L2012/5679—Arbitration or scheduling
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はパケット交換システ
ムに関し、特にパケット交換システムのパケットスイッ
チにおけるパイプラインスケジューリング方法に関す
る。
ムに関し、特にパケット交換システムのパケットスイッ
チにおけるパイプラインスケジューリング方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年のパケット交換システムでは、Ｎ入
力、Ｎ出力（Ｎは自然数）を有し、かつ各入力部にＮ個
の仮想出力キュー（Virtual Output Queuing：ＶＯＱ）
を有する入力バッファ型スイッチが用いられることがあ
る。
力、Ｎ出力（Ｎは自然数）を有し、かつ各入力部にＮ個
の仮想出力キュー（Virtual Output Queuing：ＶＯＱ）
を有する入力バッファ型スイッチが用いられることがあ
る。
【０００３】図８は、従来の一般的なＮ入力、Ｎ出力
（Ｎは自然数）の入力バッファ型パケットスイッチを示
す構成図である。図８において、パケットスイッチ４０
は、データを入力する複数の入力ポートと、データを出
力する複数の出力ポートと、入力ポートから入力された
データをスイッチングして出力ポートへ転送するデータ
スイッチ素子５４と、スイッチ素子５４を制御するスケ
ジューラ５０とを備えている。
（Ｎは自然数）の入力バッファ型パケットスイッチを示
す構成図である。図８において、パケットスイッチ４０
は、データを入力する複数の入力ポートと、データを出
力する複数の出力ポートと、入力ポートから入力された
データをスイッチングして出力ポートへ転送するデータ
スイッチ素子５４と、スイッチ素子５４を制御するスケ
ジューラ５０とを備えている。
【０００４】入力ポートは仮想出力キュー（ＶＯＱ）５
２の構成をとっている。スイッチ素子５４としてはクロ
スバースイッチが考えられる。スケジューラ５０は分散
スケジューリングの構成をとっており、入力ポート毎の
分散スケジューリングモジュール５１−ｉ（ｉ＝１〜
Ｎ）によって構成されている。
２の構成をとっている。スイッチ素子５４としてはクロ
スバースイッチが考えられる。スケジューラ５０は分散
スケジューリングの構成をとっており、入力ポート毎の
分散スケジューリングモジュール５１−ｉ（ｉ＝１〜
Ｎ）によって構成されている。
【０００５】このパケットスイッチ４０は、クロスバー
スイッチ内の転送を、固定サイズのパケットにて行って
いる。これにより、スイッチシステムの動作時刻を量子
化している。この量子化単位をタイムスロットと呼ぶ。
スイッチ内の転送を、固定サイズのパケットにて行って
いる。これにより、スイッチシステムの動作時刻を量子
化している。この量子化単位をタイムスロットと呼ぶ。
【０００６】スケジューラ５０は、タイムスロット単位
に各入力ポートから各出力ポート毎の接続要求情報（Ｒ
ＥＱ）を受信し、接続要求情報に基づいて入力ポートと
出力ポートの間の接続許可情報（ＧＲＡＮＴ）を決定す
る。スケジューラ５０は接続許可情報を基に入力ポート
と出力ポートとの接続情報（ＭＳＥＬ）を生成してスイ
ッチング素子に通知し、スイッチング素子の入出力の接
続を設定する。
に各入力ポートから各出力ポート毎の接続要求情報（Ｒ
ＥＱ）を受信し、接続要求情報に基づいて入力ポートと
出力ポートの間の接続許可情報（ＧＲＡＮＴ）を決定す
る。スケジューラ５０は接続許可情報を基に入力ポート
と出力ポートとの接続情報（ＭＳＥＬ）を生成してスイ
ッチング素子に通知し、スイッチング素子の入出力の接
続を設定する。
【０００７】また、スケジューラ５０は接続許可情報を
基に各入力ポートがどの出力ポートからのデータ転送が
許可されているかを示す転送許可情報（ＤＳＴＭＳＧ）
を作成し、各入力ポートに対して転送許可情報を通知す
る。入力ポートは転送許可情報に従ってデータをスイッ
チング素子へ出力し、出力ポートがデータを受信してス
イッチングが完了する。
基に各入力ポートがどの出力ポートからのデータ転送が
許可されているかを示す転送許可情報（ＤＳＴＭＳＧ）
を作成し、各入力ポートに対して転送許可情報を通知す
る。入力ポートは転送許可情報に従ってデータをスイッ
チング素子へ出力し、出力ポートがデータを受信してス
イッチングが完了する。
【０００８】スケジューラ５０の目的は、Ｎ×Ｎの接続
要求情報からＮ×Ｎの接続許可情報を生成することであ
る。接続許可情報を生成するに当たり、各分散スケジュ
ーリングモジュール５１−１〜５１−Ｎは、個々の入力
ポートに対する出力ポートへの接続可否を決定してい
る。
要求情報からＮ×Ｎの接続許可情報を生成することであ
る。接続許可情報を生成するに当たり、各分散スケジュ
ーリングモジュール５１−１〜５１−Ｎは、個々の入力
ポートに対する出力ポートへの接続可否を決定してい
る。
【０００９】ある分散スケジューリングモジュール５１
−ｎ（ｎは自然数で、１≦ｎ≦Ｎ）が接続許可とした出
力ポートは、他の分散スケジューリングモジュール５１
−ｍ（ｍ≠ｎ）にとっては別の分散スケジューリングモ
ジュールに「予約」されたポートであり、接続許可を発
出することが不可能なポートとなる。以下、ある分散ス
ケジューリングモジュールがある出力ポートへ接続許可
と決定する動作を「出力ポートを予約する」と表現す
る。
−ｎ（ｎは自然数で、１≦ｎ≦Ｎ）が接続許可とした出
力ポートは、他の分散スケジューリングモジュール５１
−ｍ（ｍ≠ｎ）にとっては別の分散スケジューリングモ
ジュールに「予約」されたポートであり、接続許可を発
出することが不可能なポートとなる。以下、ある分散ス
ケジューリングモジュールがある出力ポートへ接続許可
と決定する動作を「出力ポートを予約する」と表現す
る。
【００１０】パケットスイッチの分散型スケジューリン
グアルゴリズムとして、１９９９年GlobecomにおいてA.
Smiljanic，R.Fan及びG.Ramamurthyが発表した「ＲＲＧ
Ｓ：Round Robin Greedy Scheduling for Electric /Op
tical Terabit Switches」に示されているラウンド・ロ
ビン・グリーディ・スケジューリング（Round RobinGre
edy Scheduling：ＲＲＧＳ）アルゴリズムがある。
グアルゴリズムとして、１９９９年GlobecomにおいてA.
Smiljanic，R.Fan及びG.Ramamurthyが発表した「ＲＲＧ
Ｓ：Round Robin Greedy Scheduling for Electric /Op
tical Terabit Switches」に示されているラウンド・ロ
ビン・グリーディ・スケジューリング（Round RobinGre
edy Scheduling：ＲＲＧＳ）アルゴリズムがある。
【００１１】ＲＲＧＳアルゴリズムを用いたスケジュー
ラでは、分散スケジューリングモジュールがリング状に
接続され、隣接した分散スケジューリングモジュール間
でメッセージ受渡しを行う。ＲＲＧＳアルゴリズムで
は、各分散スケジューリングモジュールが対象となるタ
イムスロットの予約（接続許可決定）を行い、結果の情
報を次の分散スケジューリングモジュールに渡す。メッ
セージ受渡し速度要求条件を緩和するために、ＲＲＧＳ
はパイプライン機能を導入している。
ラでは、分散スケジューリングモジュールがリング状に
接続され、隣接した分散スケジューリングモジュール間
でメッセージ受渡しを行う。ＲＲＧＳアルゴリズムで
は、各分散スケジューリングモジュールが対象となるタ
イムスロットの予約（接続許可決定）を行い、結果の情
報を次の分散スケジューリングモジュールに渡す。メッ
セージ受渡し速度要求条件を緩和するために、ＲＲＧＳ
はパイプライン機能を導入している。
【００１２】即ち、あるタイムスロットの予約過程は、
各分散スケジューリングモジュール間でメッセージ受渡
しが一周することにより完了する。また、ＲＲＧＳアル
ゴリズムでは、Ｎ個の分散スケジューリングモジュール
が、現在のスロットの少なくともＮスロット先のタイム
スロットに関して予約する。更に、ＲＲＧＳアルゴリズ
ムは、Ｎ個のタイムスロットに対する予約過程を１タイ
ムスロットずつ位相をずらしながら同時に進行させてい
く。
各分散スケジューリングモジュール間でメッセージ受渡
しが一周することにより完了する。また、ＲＲＧＳアル
ゴリズムでは、Ｎ個の分散スケジューリングモジュール
が、現在のスロットの少なくともＮスロット先のタイム
スロットに関して予約する。更に、ＲＲＧＳアルゴリズ
ムは、Ｎ個のタイムスロットに対する予約過程を１タイ
ムスロットずつ位相をずらしながら同時に進行させてい
く。
【００１３】一方、ＲＲＧＳアルゴリズムの変形とし
て、複数のタイムスロットに対する予約過程をそれぞれ
異なる分散スケジュールモジュールから同時に開始し、
進行させ、同時に終了させるアルゴリズムも考えられ
る。本アルゴリズムをフレーム化ＲＲＧＳと呼ぶことと
する。
て、複数のタイムスロットに対する予約過程をそれぞれ
異なる分散スケジュールモジュールから同時に開始し、
進行させ、同時に終了させるアルゴリズムも考えられ
る。本アルゴリズムをフレーム化ＲＲＧＳと呼ぶことと
する。
【００１４】図９は、ＲＲＧＳ及びフレーム化ＲＲＧＳ
を使用する分散型スケジューラの構成を示すブロック図
である。図９では、例としてポート数Ｎ＝４の場合を示
している。同図において、スケジューラは、分散型スケ
ジューリングのためのインプットモジュール（Input Mo
dule；ＩＭ）１０−１〜１０−４から構成される。各モ
ジュール１０−ｉ（ｉ＝１〜４）には、フレームの先頭
を示すフレームパルス（ＦＰ）２１が入力される。各モ
ジュール１０−ｉはフレームパルス２１に同期して動作
する。
を使用する分散型スケジューラの構成を示すブロック図
である。図９では、例としてポート数Ｎ＝４の場合を示
している。同図において、スケジューラは、分散型スケ
ジューリングのためのインプットモジュール（Input Mo
dule；ＩＭ）１０−１〜１０−４から構成される。各モ
ジュール１０−ｉ（ｉ＝１〜４）には、フレームの先頭
を示すフレームパルス（ＦＰ）２１が入力される。各モ
ジュール１０−ｉはフレームパルス２１に同期して動作
する。
【００１５】また、各モジュール１０−ｉにはモジュー
ル識別のための物理番号２３−ｉが設定される。各入力
ポートから接続要求情報１１−ｉがモジュール１０−ｉ
に入力され、各モジュール１０−ｉは接続要求の調停の
結果、予約（接続許可）を決定し接続許可情報１２−１
〜１２−４を出力する。
ル識別のための物理番号２３−ｉが設定される。各入力
ポートから接続要求情報１１−ｉがモジュール１０−ｉ
に入力され、各モジュール１０−ｉは接続要求の調停の
結果、予約（接続許可）を決定し接続許可情報１２−１
〜１２−４を出力する。
【００１６】ＲＲＧＳ及びフレーム化ＲＲＧＳにおいて
は、隣接する分散スケジューリングモジュール間で接続
許可情報から入力ポート情報を縮退させた情報（入力ポ
ート情報を参照して作成した情報）である「出力ポート
予約済情報」を受け渡すことにより、出力ポートに対す
る接続要求の競合を回避している。
は、隣接する分散スケジューリングモジュール間で接続
許可情報から入力ポート情報を縮退させた情報（入力ポ
ート情報を参照して作成した情報）である「出力ポート
予約済情報」を受け渡すことにより、出力ポートに対す
る接続要求の競合を回避している。
【００１７】例えば、モジュール１０−３は、前段のモ
ジュール１０−２から出力ポート予約済情報１４−２を
出力ポート予約済情報１３−３として受信して接続要求
の調停に使用する。接続許可情報決定後、出力ポート予
約済情報１４−３を次段のモジュール１０−４に通知す
る。
ジュール１０−２から出力ポート予約済情報１４−２を
出力ポート予約済情報１３−３として受信して接続要求
の調停に使用する。接続許可情報決定後、出力ポート予
約済情報１４−３を次段のモジュール１０−４に通知す
る。
【００１８】図１０は、ポート数が奇数である場合の、
前述の先行技術文献に開示されたＲＲＧＳによるスケジ
ューリングのタイムチャートである。同図においては、
ポート数Ｎ＝５の場合を例として示しており、タイムス
ロット（ＴＳ）６以降の予約順序を示している。
前述の先行技術文献に開示されたＲＲＧＳによるスケジ
ューリングのタイムチャートである。同図においては、
ポート数Ｎ＝５の場合を例として示しており、タイムス
ロット（ＴＳ）６以降の予約順序を示している。
【００１９】ＴＳ６に対するスケジューリングは次のよ
うに実施される。ＴＳ１がスケジューリング開始タイム
スロットでＴＳ５が終了タイムスロットとなる。分散ス
ケジューリングモジュールＩＭ１から予約が開始されＩ
Ｍ５で終了する。まず、ＴＳ１にて分散スケジューリン
グモジュールＩＭ１が予約を行い、ＴＳ６に対する出力
ポート予約済情報をＩＭ２に転送する。
うに実施される。ＴＳ１がスケジューリング開始タイム
スロットでＴＳ５が終了タイムスロットとなる。分散ス
ケジューリングモジュールＩＭ１から予約が開始されＩ
Ｍ５で終了する。まず、ＴＳ１にて分散スケジューリン
グモジュールＩＭ１が予約を行い、ＴＳ６に対する出力
ポート予約済情報をＩＭ２に転送する。
【００２０】次にＴＳ２にてＩＭ２が予約を行い、ＴＳ
６に対する出力ポート予約済情報をＩＭ３に転送する。
以降、ＴＳ３にてＩＭ３が予約と情報転送を行い、ＴＳ
４にてＩＭ４が予約と情報転送を行う。ＴＳ５にてＩＭ
５が予約を行うと、分散スケジューリングモジュールで
ＴＳ６に対する予約が完了したことになり、予約結果を
ＴＳ６にて使用する。
６に対する出力ポート予約済情報をＩＭ３に転送する。
以降、ＴＳ３にてＩＭ３が予約と情報転送を行い、ＴＳ
４にてＩＭ４が予約と情報転送を行う。ＴＳ５にてＩＭ
５が予約を行うと、分散スケジューリングモジュールで
ＴＳ６に対する予約が完了したことになり、予約結果を
ＴＳ６にて使用する。
【００２１】ＴＳ７に対するスケジューリングはＴＳ２
からＴＳ６の区間で、ＩＭ５→ＩＭ１→ＩＭ２→ＩＭ３
→ＩＭ４の順序で予約と出力ポート予約済情報の転送を
行う。以降、ＴＳ８，ＴＳ９に対するスケジューリング
が同様に実施されていく。
からＴＳ６の区間で、ＩＭ５→ＩＭ１→ＩＭ２→ＩＭ３
→ＩＭ４の順序で予約と出力ポート予約済情報の転送を
行う。以降、ＴＳ８，ＴＳ９に対するスケジューリング
が同様に実施されていく。
【００２２】このとき各時刻にて、各ＩＭはそれぞれ異
なる時刻の予約を実施している。例えばＴＳ５にて、Ｉ
Ｍ１は予約時刻ＴＳ８の予約を実施しており、また、Ｉ
Ｍ２はＴＳ１０、ＩＭ３はＴＳ７、ＩＭ４はＴＳ９、Ｉ
Ｍ５はＴＳ６の予約をそれぞれ実施している。
なる時刻の予約を実施している。例えばＴＳ５にて、Ｉ
Ｍ１は予約時刻ＴＳ８の予約を実施しており、また、Ｉ
Ｍ２はＴＳ１０、ＩＭ３はＴＳ７、ＩＭ４はＴＳ９、Ｉ
Ｍ５はＴＳ６の予約をそれぞれ実施している。
【００２３】図１１は、ポート数が偶数である場合の、
上記先行技術文献に開示されたＲＲＧＳによるスケジュ
ーリングのタイムチャートである。同図において、ポー
ト数Ｎ＝４の場合を例として示しており、タイムスロッ
ト（ＴＳ）６以降の予約順序を示している。
上記先行技術文献に開示されたＲＲＧＳによるスケジュ
ーリングのタイムチャートである。同図において、ポー
ト数Ｎ＝４の場合を例として示しており、タイムスロッ
ト（ＴＳ）６以降の予約順序を示している。
【００２４】図１０で示した例との相違点は、あるタイ
ムスロットでの予約を実施する際に、処理途中のタイム
スロットで情報転送を停止する必要があることである。
図１１では転送停止のタイムスロットを斜線部にて示し
ている。このように、ＲＲＧＳでは入力ポート数の偶奇
によってパイプライン処理が異なっている。
ムスロットでの予約を実施する際に、処理途中のタイム
スロットで情報転送を停止する必要があることである。
図１１では転送停止のタイムスロットを斜線部にて示し
ている。このように、ＲＲＧＳでは入力ポート数の偶奇
によってパイプライン処理が異なっている。
【００２５】図１２は、フレーム化ＲＲＧＳによるスケ
ジューリングのタイムチャートである。本アルゴリズム
では入力ポート数の偶奇によってパイプライン処理が異
なることはないので、同図においてはポート数がＮ＝４
の場合を例として、ＴＳ５以降の予約順序を示してい
る。
ジューリングのタイムチャートである。本アルゴリズム
では入力ポート数の偶奇によってパイプライン処理が異
なることはないので、同図においてはポート数がＮ＝４
の場合を例として、ＴＳ５以降の予約順序を示してい
る。
【００２６】図１０〜１１で示したＲＲＧＳによるスケ
ジューリングのタイムチャートとの相違点は、各ＩＭが
あるタイミングでそれぞれ異なる時刻予約を同時に開始
してかつ終了している点である。
ジューリングのタイムチャートとの相違点は、各ＩＭが
あるタイミングでそれぞれ異なる時刻予約を同時に開始
してかつ終了している点である。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】上記分散スケジューリ
ングアルゴリズムでは、各インプットモジュールＩＭ
は、出力ポート予約済情報の受信、受信情報の展開、受
信情報を使用した予約処理と情報の更新、更新情報のフ
ォーマット変換、及び情報の送信を行う必要があるが、
上述した従来のアルゴリズムでは、上記処理を１タイム
スロット（ＴＳ）内で完了するタイムチャートとなって
いる。
ングアルゴリズムでは、各インプットモジュールＩＭ
は、出力ポート予約済情報の受信、受信情報の展開、受
信情報を使用した予約処理と情報の更新、更新情報のフ
ォーマット変換、及び情報の送信を行う必要があるが、
上述した従来のアルゴリズムでは、上記処理を１タイム
スロット（ＴＳ）内で完了するタイムチャートとなって
いる。
【００２８】図１３は、図１０〜１２でのタイムスロッ
ト（ＴＳ）内の詳細なタイムチャートを示したものであ
り、図１３では、図１０〜１２での１タイムスロットを
時刻Ｔ０からＴ４までとして表現している。
ト（ＴＳ）内の詳細なタイムチャートを示したものであ
り、図１３では、図１０〜１２での１タイムスロットを
時刻Ｔ０からＴ４までとして表現している。
【００２９】即ち各ＩＭは、時刻Ｔ０からＴ１までの間
で隣接ＩＭから情報を受信する。時刻Ｔ１からＴ２まで
の間で情報を展開する。この時間では、例えば情報がシ
リアル転送されてきた場合にパラレルに展開するなどの
処理が行われる。時刻Ｔ２からＴ３までの間で予約処理
を実施する。時刻Ｔ３からＴ４までの間で情報を転送用
のフォーマットに変換する。この時間では、例えば情報
をシリアル転送するためにシリアル／パラレル変換など
の処理が行われる。時刻Ｔ４からＴ５で隣接ＩＭに情報
を送信する。（Ｔ０からＴ１までの時間とＴ４からＴ５
までの時間は等しい。） このように、同一タイムスロット内で予約処理（Ｔ２〜
Ｔ３）とその他の処理（以降転送処理という）を実行す
る場合、処理に割り当てる時間が制限されてしまう。従
って、従来のアルゴリズムを使用してポート増加を行う
場合に柔軟に対応することが困難である。
で隣接ＩＭから情報を受信する。時刻Ｔ１からＴ２まで
の間で情報を展開する。この時間では、例えば情報がシ
リアル転送されてきた場合にパラレルに展開するなどの
処理が行われる。時刻Ｔ２からＴ３までの間で予約処理
を実施する。時刻Ｔ３からＴ４までの間で情報を転送用
のフォーマットに変換する。この時間では、例えば情報
をシリアル転送するためにシリアル／パラレル変換など
の処理が行われる。時刻Ｔ４からＴ５で隣接ＩＭに情報
を送信する。（Ｔ０からＴ１までの時間とＴ４からＴ５
までの時間は等しい。） このように、同一タイムスロット内で予約処理（Ｔ２〜
Ｔ３）とその他の処理（以降転送処理という）を実行す
る場合、処理に割り当てる時間が制限されてしまう。従
って、従来のアルゴリズムを使用してポート増加を行う
場合に柔軟に対応することが困難である。
【００３０】例えば、ポート数が増大すると、予約処理
（Ｔ２〜Ｔ３）において、ある入力ポートが複数の出力
ポートから一つの出力ポートを選択して予約する処理の
時間が増大する。またポート数が増大すると、ＩＭ間で
転送すべき出力ポート予約済情報の情報量が増大する。
（Ｔ２〜Ｔ３）において、ある入力ポートが複数の出力
ポートから一つの出力ポートを選択して予約する処理の
時間が増大する。またポート数が増大すると、ＩＭ間で
転送すべき出力ポート予約済情報の情報量が増大する。
【００３１】さらに、出力ポート予約済情報をシリアル
で転送する場合には、情報転送時間（Ｔ０〜Ｔ１）及び
情報展開時間（Ｔ１〜Ｔ２）、フォーマット変換時間
（Ｔ３〜Ｔ４）、情報転送時間（Ｔ４〜Ｔ５）が増大し
てしまう。そのため前出の予約処理と併せた時間が１タ
イムスロット時間を超えないようにしなければならず、
ポート数に対する制限が厳しくなるといった問題があっ
た。
で転送する場合には、情報転送時間（Ｔ０〜Ｔ１）及び
情報展開時間（Ｔ１〜Ｔ２）、フォーマット変換時間
（Ｔ３〜Ｔ４）、情報転送時間（Ｔ４〜Ｔ５）が増大し
てしまう。そのため前出の予約処理と併せた時間が１タ
イムスロット時間を超えないようにしなければならず、
ポート数に対する制限が厳しくなるといった問題があっ
た。
【００３２】出力ポート予約済情報をパラレルで転送す
る場合は、情報展開時間（Ｔ１〜Ｔ２）及びフォーマッ
ト変換時間（Ｔ３〜Ｔ４）を省くことが可能となるが、
ＩＭ間の転送に必要な信号線数が増大する。従ってＩＭ
をＬＳＩにて実現するような場合は、ＬＳＩの端子数が
増大してしまい１つのＬＳＩでの実現が不可能となって
しまうという問題があった。
る場合は、情報展開時間（Ｔ１〜Ｔ２）及びフォーマッ
ト変換時間（Ｔ３〜Ｔ４）を省くことが可能となるが、
ＩＭ間の転送に必要な信号線数が増大する。従ってＩＭ
をＬＳＩにて実現するような場合は、ＬＳＩの端子数が
増大してしまい１つのＬＳＩでの実現が不可能となって
しまうという問題があった。
【００３３】本発明の主な目的は、処理時間制限に対し
て寛容な分散パイプラインスケジューリング方法を提供
することにある。
て寛容な分散パイプラインスケジューリング方法を提供
することにある。
【００３４】
【課題を解決するための手段】本発明は、パケット交換
システムのパケットスイッチにて使用されるＲＲＧＳ及
びフレーム化ＲＲＧＳ等の分散パイプラインスケジュー
リング方法において、１タイムスロット内に完了させて
いた分散スケジューリングモジュール間の情報転送の処
理と分散スケジューリングモジュール内の経路割当て探
索処理（経路予約処理）を分離し、情報転送処理と、経
路予約処理にそれぞれ１タイムスロットずつの処理時間
を割り当てることを特徴としている。
システムのパケットスイッチにて使用されるＲＲＧＳ及
びフレーム化ＲＲＧＳ等の分散パイプラインスケジュー
リング方法において、１タイムスロット内に完了させて
いた分散スケジューリングモジュール間の情報転送の処
理と分散スケジューリングモジュール内の経路割当て探
索処理（経路予約処理）を分離し、情報転送処理と、経
路予約処理にそれぞれ１タイムスロットずつの処理時間
を割り当てることを特徴としている。
【００３５】本発明のインプットモジュールでは、出力
ポート予約済情報受信部と、アロケータと、出力ポート
予約済情報送信部とが、各タイムスロットにおいて異な
る予約時刻のタイムスロットを対象にして処理を行う。
即ち、図３を参照するとタイムスロットＴＳ−ｒを対象
とした予約処理に関して、ＴＳ−ａで出力ポート予約済
情報受信部が情報受信と展開処理を実施し、ＴＳ−ｂで
アロケータが予約処理を行い、ＴＳ−ｃで出力ポート予
約済情報送信部がフォーマット変換と情報送信を行う。
ポート予約済情報受信部と、アロケータと、出力ポート
予約済情報送信部とが、各タイムスロットにおいて異な
る予約時刻のタイムスロットを対象にして処理を行う。
即ち、図３を参照するとタイムスロットＴＳ−ｒを対象
とした予約処理に関して、ＴＳ−ａで出力ポート予約済
情報受信部が情報受信と展開処理を実施し、ＴＳ−ｂで
アロケータが予約処理を行い、ＴＳ−ｃで出力ポート予
約済情報送信部がフォーマット変換と情報送信を行う。
【００３６】これにより１タイムスロット時間を予約処
理に全て振り分けることが可能となり、多数のポートを
有していて予約処理に要する時間が大きい場合でもパイ
プライン処理が可能となる。
理に全て振り分けることが可能となり、多数のポートを
有していて予約処理に要する時間が大きい場合でもパイ
プライン処理が可能となる。
【００３７】また、情報転送処理に１タイムスロット時
間を割り当てることが可能となるので、従来よりも転送
時間を多く確保できる。従って多数のポートを有してい
て転送すべき情報量が多い場合でも、高速クロックを使
用せずに必要な情報の転送が可能となる。
間を割り当てることが可能となるので、従来よりも転送
時間を多く確保できる。従って多数のポートを有してい
て転送すべき情報量が多い場合でも、高速クロックを使
用せずに必要な情報の転送が可能となる。
【００３８】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態で使用するスケ
ジューラの構成は、タイムスロット内の動作を除いて図
９に示す従来例と同様であるので、以下図９を参照して
説明する。図９は、ポート数Ｎ＝４の場合を示してお
り、スケジューラ１はポート数分のモジュール１０−１
〜１０−４によって構成されている。
ジューラの構成は、タイムスロット内の動作を除いて図
９に示す従来例と同様であるので、以下図９を参照して
説明する。図９は、ポート数Ｎ＝４の場合を示してお
り、スケジューラ１はポート数分のモジュール１０−１
〜１０−４によって構成されている。
【００３９】各モジュール１０−ｉには、フレームの先
頭を示すフレームパルス（ＦＰ）２１が入力される。ま
た、各モジュール１０−ｉにはモジュール識別のための
物理番号２３が設定される。さらに、各モジュール１０
−ｉには、接続要求情報１１と出力ポート予約済情報１
３が入力される。
頭を示すフレームパルス（ＦＰ）２１が入力される。ま
た、各モジュール１０−ｉにはモジュール識別のための
物理番号２３が設定される。さらに、各モジュール１０
−ｉには、接続要求情報１１と出力ポート予約済情報１
３が入力される。
【００４０】モジュール１０−ｉは、接続要求の調停を
行って接続許可（予約）を決定し、接続許可情報１２と
更新された出力ポート予約済情報１４を出力する機能を
有している。各モジュール１０から出力された出力ポー
ト予約済情報１４は、次段モジュールへの出力ポート予
約済情報１３として入力される。
行って接続許可（予約）を決定し、接続許可情報１２と
更新された出力ポート予約済情報１４を出力する機能を
有している。各モジュール１０から出力された出力ポー
ト予約済情報１４は、次段モジュールへの出力ポート予
約済情報１３として入力される。
【００４１】図９中の各モジュール１０−ｉの構成例を
図１に示す。モジュール１０−ｉは、アロケータ１５
と、接続許可記憶部１６と、接続許可記憶制御部１７
と、出力ポート予約済情報受信部１８と、出力ポート予
約済情報送信部１９とを含んで構成されている。
図１に示す。モジュール１０−ｉは、アロケータ１５
と、接続許可記憶部１６と、接続許可記憶制御部１７
と、出力ポート予約済情報受信部１８と、出力ポート予
約済情報送信部１９とを含んで構成されている。
【００４２】出力ポート予約済情報受信部１８は、前段
のモジュールから出力ポート予約済情報１３を受信し、
シリアル／パラレル変換やフォーマット変換を行って、
アロケータ１５へ出力ポート予約済情報１３１を通知す
る。
のモジュールから出力ポート予約済情報１３を受信し、
シリアル／パラレル変換やフォーマット変換を行って、
アロケータ１５へ出力ポート予約済情報１３１を通知す
る。
【００４３】アロケータ１５は、接続要求情報１１と、
出力ポート予約済情報受信部１８から出力される出力ポ
ート予約済情報１３１とから、本モジュールで管理する
入力ポートに対する出力ポートの接続許可情報１２を決
定し、出力ポート予約済情報を更新する。決定のための
アルゴリズムは公知のアルゴリズムを適用する。更新さ
れた出力ポート予約済情報１４１は出力ポート予約済情
報送信部１９に通知される。
出力ポート予約済情報受信部１８から出力される出力ポ
ート予約済情報１３１とから、本モジュールで管理する
入力ポートに対する出力ポートの接続許可情報１２を決
定し、出力ポート予約済情報を更新する。決定のための
アルゴリズムは公知のアルゴリズムを適用する。更新さ
れた出力ポート予約済情報１４１は出力ポート予約済情
報送信部１９に通知される。
【００４４】出力ポート予約済情報送信部１９は、アロ
ケータ１５から出力された出力ポート予約済情報１４１
をフォーマット変換やパラレル／シリアル変換を行っ
て、更新済の出力ポート予約済情報１４を次段のモジュ
ールへ出力する。
ケータ１５から出力された出力ポート予約済情報１４１
をフォーマット変換やパラレル／シリアル変換を行っ
て、更新済の出力ポート予約済情報１４を次段のモジュ
ールへ出力する。
【００４５】接続許可記憶部１６は、アロケータ１５に
て決定した接続許可情報１２を使用するタイムスロット
の時刻まで記憶しておく機能を有する。この接続許可記
憶部１６は、図２に示されているように、接続許可情報
を記憶するためのメモリ１６０を含んで構成されてい
る。
て決定した接続許可情報１２を使用するタイムスロット
の時刻まで記憶しておく機能を有する。この接続許可記
憶部１６は、図２に示されているように、接続許可情報
を記憶するためのメモリ１６０を含んで構成されてい
る。
【００４６】接続許可記憶制御部１７は、フレームパル
ス（ＦＰ）２１に同期して、モジュール識別のための物
理番号２３から、当該モジュールにおける接続許可情報
の予約順序パタンを決定し、タイムスロット毎の接続許
可情報１２の書込読出順序を制御する。
ス（ＦＰ）２１に同期して、モジュール識別のための物
理番号２３から、当該モジュールにおける接続許可情報
の予約順序パタンを決定し、タイムスロット毎の接続許
可情報１２の書込読出順序を制御する。
【００４７】この接続許可記憶制御部１７は、図２に示
されているように、接続許可記憶部１６内のメモリ１６
０に対する書込アドレスを生成するための書込アドレス
カウンタ１７０と、同じく読出アドレスを生成するため
の読出アドレスカウンタ１７１と、ロードデータ生成部
１７２とを含んで構成されている。
されているように、接続許可記憶部１６内のメモリ１６
０に対する書込アドレスを生成するための書込アドレス
カウンタ１７０と、同じく読出アドレスを生成するため
の読出アドレスカウンタ１７１と、ロードデータ生成部
１７２とを含んで構成されている。
【００４８】ロードデータ生成部１７２は、物理番号２
３から接続許可情報予約開始値を決定する。書込アドレ
スカウンタ１７０は、接続許可情報予約開始値をロード
データ（Load Data）とし、フレームパルスをロード入
力（Load）とする。また、読出アドレスカウンタ１７１
は、フレームパルスをロード入力（Load）とする。
３から接続許可情報予約開始値を決定する。書込アドレ
スカウンタ１７０は、接続許可情報予約開始値をロード
データ（Load Data）とし、フレームパルスをロード入
力（Load）とする。また、読出アドレスカウンタ１７１
は、フレームパルスをロード入力（Load）とする。
【００４９】これらのカウンタ１７０及び１７１は、共
に、タイムスロット時間を１周期とする図示せぬクロッ
クに応じてカウント動作を行う。そして、そのカウント
値を書込アドレス及び読出アドレスとして接続許可記憶
部１６内のメモリ１６０に入力し、接続許可情報の書込
み及び読出しを行う。
に、タイムスロット時間を１周期とする図示せぬクロッ
クに応じてカウント動作を行う。そして、そのカウント
値を書込アドレス及び読出アドレスとして接続許可記憶
部１６内のメモリ１６０に入力し、接続許可情報の書込
み及び読出しを行う。
【００５０】図３は、本発明の実施の形態を示す上記イ
ンプットモジュールの動作タイムチャートである。以
下、各モジュール１０−ｉのタイムスロット単位の動作
について図１のブロック図と、図３のタイミングチャー
トを用いて説明する。なお、図３において、タイムスロ
ットＴＳは、ＴＳ−ａが時刻Ｔ０からＴ３まで、ＴＳ−
ｂが時刻Ｔ３からＴ６まで、ＴＳ−ｃが時刻Ｔ６からＴ
９までとなっている。
ンプットモジュールの動作タイムチャートである。以
下、各モジュール１０−ｉのタイムスロット単位の動作
について図１のブロック図と、図３のタイミングチャー
トを用いて説明する。なお、図３において、タイムスロ
ットＴＳは、ＴＳ−ａが時刻Ｔ０からＴ３まで、ＴＳ−
ｂが時刻Ｔ３からＴ６まで、ＴＳ−ｃが時刻Ｔ６からＴ
９までとなっている。
【００５１】出力ポート予約済情報受信部１８と出力ポ
ート予約済情報送信部１９が情報転送を行っている時間
（Ｔ１〜Ｔ２、Ｔ４〜Ｔ５、Ｔ７〜Ｔ８）は各タイムス
ロットとも等しい。また、出力ポート予約済情報受信部
１８が情報展開を行っている時間（Ｔ２〜Ｔ３、Ｔ５〜
Ｔ６、Ｔ８〜Ｔ９）も各タイムスロットとも等しい。更
に、出力ポート予約済情報送信部１９がフォーマット変
換を行っている時間（Ｔ０〜Ｔ１、Ｔ３〜Ｔ４、Ｔ６〜
Ｔ７）も各タイムスロットとも等しい。
ート予約済情報送信部１９が情報転送を行っている時間
（Ｔ１〜Ｔ２、Ｔ４〜Ｔ５、Ｔ７〜Ｔ８）は各タイムス
ロットとも等しい。また、出力ポート予約済情報受信部
１８が情報展開を行っている時間（Ｔ２〜Ｔ３、Ｔ５〜
Ｔ６、Ｔ８〜Ｔ９）も各タイムスロットとも等しい。更
に、出力ポート予約済情報送信部１９がフォーマット変
換を行っている時間（Ｔ０〜Ｔ１、Ｔ３〜Ｔ４、Ｔ６〜
Ｔ７）も各タイムスロットとも等しい。
【００５２】以下、タイムスロットＴＳ−ｂにおいて、
アロケータ１５が行うタイムスロットＴＳ−ｒに対する
予約処理に着目して説明する。
アロケータ１５が行うタイムスロットＴＳ−ｒに対する
予約処理に着目して説明する。
【００５３】出力ポート予約済情報受信部１８は、ＴＳ
−ａ内の時刻Ｔ１からＴ２にかけて、前段のモジュール
から出力ポート予約済情報１３を受信する。また、出力
ポート予約済情報受信部１８は、ＴＳ−ａ内の時刻Ｔ２
からＴ３の間に出力ポート予約済情報の展開処理を行
い、出力ポート予約済情報１３１をＴ３に出力する。
−ａ内の時刻Ｔ１からＴ２にかけて、前段のモジュール
から出力ポート予約済情報１３を受信する。また、出力
ポート予約済情報受信部１８は、ＴＳ−ａ内の時刻Ｔ２
からＴ３の間に出力ポート予約済情報の展開処理を行
い、出力ポート予約済情報１３１をＴ３に出力する。
【００５４】アロケータ１５は、ＴＳ−ｂ内の時刻Ｔ３
からＴ６の間に、予約処理を実施する。同時に出力ポー
トの接続許可情報を決定し、更新した出力ポート予約済
情報１４１を出力する。出力ポート予約済情報送信部１
９は、ＴＳ−ｃ内のＴ６からＴ７の間、フォーマット変
換処理を行い、Ｔ７からＴ８にかけて、次段のモジュー
ルに出力ポート予約済情報１４を送信する。
からＴ６の間に、予約処理を実施する。同時に出力ポー
トの接続許可情報を決定し、更新した出力ポート予約済
情報１４１を出力する。出力ポート予約済情報送信部１
９は、ＴＳ−ｃ内のＴ６からＴ７の間、フォーマット変
換処理を行い、Ｔ７からＴ８にかけて、次段のモジュー
ルに出力ポート予約済情報１４を送信する。
【００５５】アロケータ１５が決定したある予約時刻の
予約情報は、接続許可記憶部１６に接続許可記憶制御部
１７からの制御で書き込まれ記憶される。決定された予
約情報は、所定の予約時刻に接続許可記憶部１６より接
続許可記憶制御部１７からの制御で読み出され使用され
る。
予約情報は、接続許可記憶部１６に接続許可記憶制御部
１７からの制御で書き込まれ記憶される。決定された予
約情報は、所定の予約時刻に接続許可記憶部１６より接
続許可記憶制御部１７からの制御で読み出され使用され
る。
【００５６】上述のように、予約タイムスロットＴＳ−
ｒに対する本モジュールにおける処理は、ＴＳ−ａ、Ｔ
Ｓ−ｂ，ＴＳ−ｃの３タイムスロットで実施される。
ｒに対する本モジュールにおける処理は、ＴＳ−ａ、Ｔ
Ｓ−ｂ，ＴＳ−ｃの３タイムスロットで実施される。
【００５７】またタイムスロットＴＳ−ｂに着目する
と、本タイムスロット内では、出力ポート予約済情報受
信部１８が予約タイムスロットＴＳ−ｓの情報受信処
理、情報展開処理を実行し、アロケータ１５が予約タイ
ムスロットＴＳ−ｒの予約処理を実行し、出力ポート予
約済情報送信部１９が予約タイムスロットＴＳ−ｑのフ
ォーマット変換処理、情報送信処理を実行している。
と、本タイムスロット内では、出力ポート予約済情報受
信部１８が予約タイムスロットＴＳ−ｓの情報受信処
理、情報展開処理を実行し、アロケータ１５が予約タイ
ムスロットＴＳ−ｒの予約処理を実行し、出力ポート予
約済情報送信部１９が予約タイムスロットＴＳ−ｑのフ
ォーマット変換処理、情報送信処理を実行している。
【００５８】このように、モジュール１０−ｉの出力ポ
ート予約済情報受信部１８、アロケータ１５、出力ポー
ト予約済情報送信部１９がそれぞれ異なる予約タイムス
ロットの処理を同一時刻に実行している。即ち本モジュ
ール内で、出力ポート予約済情報受信部１８、アロケー
タ１５、出力ポート予約済情報送信部１９がパイプライ
ン処理を実行している。
ート予約済情報受信部１８、アロケータ１５、出力ポー
ト予約済情報送信部１９がそれぞれ異なる予約タイムス
ロットの処理を同一時刻に実行している。即ち本モジュ
ール内で、出力ポート予約済情報受信部１８、アロケー
タ１５、出力ポート予約済情報送信部１９がパイプライ
ン処理を実行している。
【００５９】次に、上記に示した分散スケジューリング
モジュールを使用した本発明によるＲＲＧＳ及びフレー
ム化ＲＲＧＳによるスケジューリング動作の実施例につ
いて説明する。
モジュールを使用した本発明によるＲＲＧＳ及びフレー
ム化ＲＲＧＳによるスケジューリング動作の実施例につ
いて説明する。
【００６０】図４は、本発明によるスケジューリング動
作の第１の実施例を示すタイムチャートである。本動作
はフレーム化ＲＲＧＳを基礎としたスケジューリング動
作である。図ではモジュール数Ｎ＝４の場合を示してお
り、ＴＳ９以降の予約順序の決定方法が示されている。
丸囲みのタイムスロット番号（ＴＳ９〜ＴＳ２０）は、
一連のパイプライン処理で予約されるタイムスロットを
示している。
作の第１の実施例を示すタイムチャートである。本動作
はフレーム化ＲＲＧＳを基礎としたスケジューリング動
作である。図ではモジュール数Ｎ＝４の場合を示してお
り、ＴＳ９以降の予約順序の決定方法が示されている。
丸囲みのタイムスロット番号（ＴＳ９〜ＴＳ２０）は、
一連のパイプライン処理で予約されるタイムスロットを
示している。
【００６１】タイムスロット内にＩＭ番号（ＩＭ１〜Ｉ
Ｍ４）が記載されているタイムスロットは、そのタイム
スロットにて予約処理が実施されることを示している。
矢印が記載されている場合は、そのタイムスロットに
て、予約済出力ポート情報のフォーマット変換処理、転
送処理、展開処理が実施されることを示している。最終
の曲線矢印は予約対象となっているタイムスロットを指
している。
Ｍ４）が記載されているタイムスロットは、そのタイム
スロットにて予約処理が実施されることを示している。
矢印が記載されている場合は、そのタイムスロットに
て、予約済出力ポート情報のフォーマット変換処理、転
送処理、展開処理が実施されることを示している。最終
の曲線矢印は予約対象となっているタイムスロットを指
している。
【００６２】図４と図３との対応を示すと、図４におい
て、例えばＴＳ２からＴＳ４にかけてＩＭ２がＴＳ９の
予約処理を実施しているが、これは図３におけるＴＳ−
ａからＴＳ−ｃにかけてＴＳ−ｒの予約処理を行ってい
ることに対応する。
て、例えばＴＳ２からＴＳ４にかけてＩＭ２がＴＳ９の
予約処理を実施しているが、これは図３におけるＴＳ−
ａからＴＳ−ｃにかけてＴＳ−ｒの予約処理を行ってい
ることに対応する。
【００６３】ＴＳ９に対するスケジューリングは次のよ
うに実施される。ＴＳ１がスケジューリング開始タイム
スロットでＴＳ７が終了タイムスロットとなる。分散ス
ケジューリングモジュールＩＭ１から予約が開始されＩ
Ｍ４で終了する。まず、ＴＳ１にて分散スケジューリン
グモジュールＩＭ１が予約を行う。ＴＳ２にてＴＳ９に
対する出力ポート予約済情報をＩＭ１からＩＭ２に転送
する。
うに実施される。ＴＳ１がスケジューリング開始タイム
スロットでＴＳ７が終了タイムスロットとなる。分散ス
ケジューリングモジュールＩＭ１から予約が開始されＩ
Ｍ４で終了する。まず、ＴＳ１にて分散スケジューリン
グモジュールＩＭ１が予約を行う。ＴＳ２にてＴＳ９に
対する出力ポート予約済情報をＩＭ１からＩＭ２に転送
する。
【００６４】次にＴＳ３にてＩＭ２が予約を行う。ＴＳ
４にてＴＳ９に対する出力ポート予約済情報をＩＭ２か
らＩＭ３に転送する。以降、ＩＭ３、ＩＭ４にて予約を
行う。ＴＳ７にてＩＭ４が予約を行うと、各分散スケジ
ューリングモジュールＩＭ１〜ＩＭ４でＴＳ９に対する
予約が完了したことになる。
４にてＴＳ９に対する出力ポート予約済情報をＩＭ２か
らＩＭ３に転送する。以降、ＩＭ３、ＩＭ４にて予約を
行う。ＴＳ７にてＩＭ４が予約を行うと、各分散スケジ
ューリングモジュールＩＭ１〜ＩＭ４でＴＳ９に対する
予約が完了したことになる。
【００６５】各モジュールでは予約処理を実施した際に
決定し、それぞれの接続許可記憶部１６に記憶してある
ＴＳ９に対する予約情報１２をＴＳ９の時点で使用す
る。ＴＳ１０、ＴＳ１１、ＴＳ１２に対するスケジュー
リングも、ＴＳ１から同時にＩＭ４，ＩＭ３、ＩＭ２よ
り開始してＴＳ７に完了する。
決定し、それぞれの接続許可記憶部１６に記憶してある
ＴＳ９に対する予約情報１２をＴＳ９の時点で使用す
る。ＴＳ１０、ＴＳ１１、ＴＳ１２に対するスケジュー
リングも、ＴＳ１から同時にＩＭ４，ＩＭ３、ＩＭ２よ
り開始してＴＳ７に完了する。
【００６６】ＴＳ１３、ＴＳ１４、ＴＳ１５、ＴＳ１６
に対するスケジューリングは、ＴＳ２からＴＳ８の区間
で実施する。以上でＴＳ１からＴＳ８までの間にＴＳ９
からＴＳ１６の接続予約が決定される。
に対するスケジューリングは、ＴＳ２からＴＳ８の区間
で実施する。以上でＴＳ１からＴＳ８までの間にＴＳ９
からＴＳ１６の接続予約が決定される。
【００６７】上記で示した方法により、フレーム化ＲＲ
ＧＳという分散パイプラインスケジューリングを使用し
て、予約処理時間が１タイムスロットとなるような予約
処理の場合においてもパイプライン処理を実現すること
が可能となる。
ＧＳという分散パイプラインスケジューリングを使用し
て、予約処理時間が１タイムスロットとなるような予約
処理の場合においてもパイプライン処理を実現すること
が可能となる。
【００６８】図５は、本発明によるスケジューリング動
作の第２の実施例を示すタイムチャートである。本動作
もフレーム化ＲＲＧＳを基礎としたスケジューリング動
作である。図ではモジュール数Ｎ＝４の場合を示してお
り、ＴＳ９以降の予約順序の決定方法が示されている。
作の第２の実施例を示すタイムチャートである。本動作
もフレーム化ＲＲＧＳを基礎としたスケジューリング動
作である。図ではモジュール数Ｎ＝４の場合を示してお
り、ＴＳ９以降の予約順序の決定方法が示されている。
【００６９】図４にて示した本発明の第１の実施例との
相違点は、ＴＳ１に処理を開始する予約スロットの組み
合わせとして、第１の実施例では、ＴＳ１に開始する予
約タイムスロットをＴＳ９、ＴＳ１０、ＴＳ１１、ＴＳ
１２とし、ＴＳ２に開始する予約タイムスロットをＴＳ
１３、ＴＳ１４、ＴＳ１５、ＴＳ１６としているのに対
し、本実施例では、ＴＳ１に開始する予約タイムスロッ
トをＴＳ９、ＴＳ１１、ＴＳ１３、ＴＳ１５とし、ＴＳ
２に開始する予約タイムスロットをＴＳ１０、ＴＳ１
２、ＴＳ１４、ＴＳ１６としている点である。
相違点は、ＴＳ１に処理を開始する予約スロットの組み
合わせとして、第１の実施例では、ＴＳ１に開始する予
約タイムスロットをＴＳ９、ＴＳ１０、ＴＳ１１、ＴＳ
１２とし、ＴＳ２に開始する予約タイムスロットをＴＳ
１３、ＴＳ１４、ＴＳ１５、ＴＳ１６としているのに対
し、本実施例では、ＴＳ１に開始する予約タイムスロッ
トをＴＳ９、ＴＳ１１、ＴＳ１３、ＴＳ１５とし、ＴＳ
２に開始する予約タイムスロットをＴＳ１０、ＴＳ１
２、ＴＳ１４、ＴＳ１６としている点である。
【００７０】図５に示したとおり本発明の第２の実施例
においても、ＴＳ１が開始する予約タイムスロットとな
っているが、本発明の第１の実施例と同様に、ＴＳ１か
らＴＳ８までの間にＴＳ９からＴＳ１６の接続予約を決
定する事が可能となり、第１の実施例と同等の効果を得
ることが可能である。
においても、ＴＳ１が開始する予約タイムスロットとな
っているが、本発明の第１の実施例と同様に、ＴＳ１か
らＴＳ８までの間にＴＳ９からＴＳ１６の接続予約を決
定する事が可能となり、第１の実施例と同等の効果を得
ることが可能である。
【００７１】図６は、本発明によるスケジューリング動
作の第３の実施例を示すタイムチャートである。本動作
はＲＲＧＳを基礎としたスケジューリング動作である。
図では、モジュール数が偶数であるＮ＝４の場合を示し
ており、ＴＳ９以降の予約順序の決定方法が示されてい
る。
作の第３の実施例を示すタイムチャートである。本動作
はＲＲＧＳを基礎としたスケジューリング動作である。
図では、モジュール数が偶数であるＮ＝４の場合を示し
ており、ＴＳ９以降の予約順序の決定方法が示されてい
る。
【００７２】ＴＳ９に対するスケジューリングは、ＴＳ
１にＩＭ１から開始し、ＴＳ３にＩＭ２での予約処理、
ＴＳ５にＩＭ３での予約処理、ＴＳ７にＩＭ４での予約
処理となり、ＴＳ２、ＴＳ４、ＴＳ６では転送処理とな
る。
１にＩＭ１から開始し、ＴＳ３にＩＭ２での予約処理、
ＴＳ５にＩＭ３での予約処理、ＴＳ７にＩＭ４での予約
処理となり、ＴＳ２、ＴＳ４、ＴＳ６では転送処理とな
る。
【００７３】続けて、ＴＳ１０に対するスケジューリン
グはＴＳ２にＩＭ４から開始し、ＴＳ４にＩＭ１での予
約処理、ＴＳ６にＩＭ２での予約処理、ＴＳ８にＩＭ３
での予約処理となり、ＴＳ３、ＴＳ５、ＴＳ７では転送
処理となる。以降、順次タイムスロットに対する予約を
実施する。
グはＴＳ２にＩＭ４から開始し、ＴＳ４にＩＭ１での予
約処理、ＴＳ６にＩＭ２での予約処理、ＴＳ８にＩＭ３
での予約処理となり、ＴＳ３、ＴＳ５、ＴＳ７では転送
処理となる。以降、順次タイムスロットに対する予約を
実施する。
【００７４】以上、図６に示したとおり、Ｎが偶数の場
合、各タイムスロットから開始して２Ｎタイムスロット
分後のタイムスロットに対する接続予約を決定する事が
可能となる。
合、各タイムスロットから開始して２Ｎタイムスロット
分後のタイムスロットに対する接続予約を決定する事が
可能となる。
【００７５】図７は、本発明によるスケジューリング動
作の第４の実施例を示すタイムチャートである。本動作
は図６と同様にＲＲＧＳを基礎としたスケジューリング
動作であるが、モジュール数が奇数の場合のスケジュー
リング動作を示す。図では、モジュール数Ｎ＝５の場合
を示しており、ＴＳ１１以降の予約順序の決定方法が示
されている。
作の第４の実施例を示すタイムチャートである。本動作
は図６と同様にＲＲＧＳを基礎としたスケジューリング
動作であるが、モジュール数が奇数の場合のスケジュー
リング動作を示す。図では、モジュール数Ｎ＝５の場合
を示しており、ＴＳ１１以降の予約順序の決定方法が示
されている。
【００７６】図７に示したとおり、Ｎが奇数の場合も、
各タイムスロットから開始して２Ｎだけ未来のタイムス
ロットに対する接続予約を決定する事が可能となる。
各タイムスロットから開始して２Ｎだけ未来のタイムス
ロットに対する接続予約を決定する事が可能となる。
【００７７】図７と図６を比較して明らかなように、本
発明の分散スケジューリング方法では、ＲＲＧＳを基礎
としたスケジューリング動作の場合、偶奇によるアルゴ
リズムの差異が生じない。従って、従来例で示したＲＲ
ＧＳを単独で使用したスケジューリングと異なり、モジ
ュール数の偶奇によらず同一の分散スケジューリングモ
ジュールを使用する事が可能となる。
発明の分散スケジューリング方法では、ＲＲＧＳを基礎
としたスケジューリング動作の場合、偶奇によるアルゴ
リズムの差異が生じない。従って、従来例で示したＲＲ
ＧＳを単独で使用したスケジューリングと異なり、モジ
ュール数の偶奇によらず同一の分散スケジューリングモ
ジュールを使用する事が可能となる。
【００７８】上述の４つの実施例では、Ｎ個のモジュー
ルが存在する場合、予約処理を開始したタイムスロット
から、２Ｎタイムスロット以降の未来のタイムスロット
の予約を行っているとして予約処理を実施しているが、
これを、２Ｎ−１タイムスロット以降の未来のタイムス
ロットの予約を行っているとして予約処理を実施する事
も可能である。
ルが存在する場合、予約処理を開始したタイムスロット
から、２Ｎタイムスロット以降の未来のタイムスロット
の予約を行っているとして予約処理を実施しているが、
これを、２Ｎ−１タイムスロット以降の未来のタイムス
ロットの予約を行っているとして予約処理を実施する事
も可能である。
【００７９】即ち、Ｎ個のモジュールで先頭モジュール
から最終モジュールまで情報を転送するにはＮ−１回の
転送で十分であるので、予約処理を開始したタイムスロ
ットから２Ｎ−１のタイムスロットの時間が経過した時
点で接続予約が決定する。従って、各タイムスロットか
ら開始して２Ｎ−１だけ未来のタイムスロットの予約を
行っているとして予約処理を実施する事ができる。
から最終モジュールまで情報を転送するにはＮ−１回の
転送で十分であるので、予約処理を開始したタイムスロ
ットから２Ｎ−１のタイムスロットの時間が経過した時
点で接続予約が決定する。従って、各タイムスロットか
ら開始して２Ｎ−１だけ未来のタイムスロットの予約を
行っているとして予約処理を実施する事ができる。
【００８０】また、入力バッファ型クロスポイントスイ
ッチへの接続要求を調停するスケジューリング方法とし
て、複数の入力ポートをグループ化して一つの分散スケ
ジューリングモジュールに収容して、モジュール内でグ
ループ化した入力ポートに対する接続要求調停（予約割
当て）を実施し、モジュール間はパイプライン処理によ
ってモジュール間の入力ポートに対する接続要求調停を
実施する方法が出願されている（特願平１１−３１９７
６２号）が、この方法に対して上述の４つの実施例の方
法とを組み合わせる事も可能であり、各方法の効果を損
なうことなく実現可能である。
ッチへの接続要求を調停するスケジューリング方法とし
て、複数の入力ポートをグループ化して一つの分散スケ
ジューリングモジュールに収容して、モジュール内でグ
ループ化した入力ポートに対する接続要求調停（予約割
当て）を実施し、モジュール間はパイプライン処理によ
ってモジュール間の入力ポートに対する接続要求調停を
実施する方法が出願されている（特願平１１−３１９７
６２号）が、この方法に対して上述の４つの実施例の方
法とを組み合わせる事も可能であり、各方法の効果を損
なうことなく実現可能である。
【００８１】また、入力バッファ型クロスポイントスイ
ッチへの接続要求を調停するスケジューリング方法とし
て、分散スケジューリングモジュール間の接続を外部ス
イッチによって変更することによってポート間の予約割
当てに関する不公平性を解消する方法、及び、モジュー
ル内の処理フレームでの予約タイムスロットの処理順序
をフレーム単位で変更することによってポート間の接続
要求に対する接続許可応答までの遅延時間の平均値に関
する不公平性を解消する方法が出願されている（特願平
１１−３５５３８２号）が、これら２つの方法と上述の
４つの実施例の方法とを組み合わせる事も可能であり、
各方法の効果を損なうことなく同様に実現可能である。
ッチへの接続要求を調停するスケジューリング方法とし
て、分散スケジューリングモジュール間の接続を外部ス
イッチによって変更することによってポート間の予約割
当てに関する不公平性を解消する方法、及び、モジュー
ル内の処理フレームでの予約タイムスロットの処理順序
をフレーム単位で変更することによってポート間の接続
要求に対する接続許可応答までの遅延時間の平均値に関
する不公平性を解消する方法が出願されている（特願平
１１−３５５３８２号）が、これら２つの方法と上述の
４つの実施例の方法とを組み合わせる事も可能であり、
各方法の効果を損なうことなく同様に実現可能である。
【００８２】
【発明の効果】本発明によれば、１タイムスロット時間
を予約処理に全て振り分けることが可能となるので、多
数のポートを有していて予約処理に要する時間が大きい
場合でもパイプライン処理が可能となる。
を予約処理に全て振り分けることが可能となるので、多
数のポートを有していて予約処理に要する時間が大きい
場合でもパイプライン処理が可能となる。
【００８３】また、情報転送処理に１タイムスロット時
間を割り当てることが可能となるので、転送時間を多く
確保でき、多数のポートを有していて転送すべき情報量
が多い場合でも、高速クロックを使用せずに必要な情報
の転送が可能となる。
間を割り当てることが可能となるので、転送時間を多く
確保でき、多数のポートを有していて転送すべき情報量
が多い場合でも、高速クロックを使用せずに必要な情報
の転送が可能となる。
【図１】本発明が適用されるインプットモジュールのブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図１における接続許可記憶部及び接続許可記憶
部制御部のブロック図である。
部制御部のブロック図である。
【図３】本発明の動作を示すタイミングチャートであ
る。
る。
【図４】本発明によるスケジューリング動作の第１の実
施例を示すタイムチャートである。
施例を示すタイムチャートである。
【図５】本発明によるスケジューリング動作の第２の実
施例を示すタイムチャートである。
施例を示すタイムチャートである。
【図６】本発明によるスケジューリング動作の第３の実
施例を示すタイムチャートである。
施例を示すタイムチャートである。
【図７】本発明によるスケジューリング動作の第４の実
施例を示すタイムチャートである。
施例を示すタイムチャートである。
【図８】従来の一般的なＮ入力、Ｎ出力（Ｎは自然数）
の入力バッファ型パケットスイッチを示す構成図であ
る。
の入力バッファ型パケットスイッチを示す構成図であ
る。
【図９】ＲＲＧＳ及びフレーム化ＲＲＧＳを使用する分
散型スケジューラの構成を示すブロック図である。
散型スケジューラの構成を示すブロック図である。
【図１０】ポート数が奇数の場合のＲＲＧＳによるスケ
ジューリングのタイムチャートである。
ジューリングのタイムチャートである。
【図１１】ポート数が偶数の場合のＲＲＧＳによるスケ
ジューリングのタイムチャートである。
ジューリングのタイムチャートである。
【図１２】フレーム化ＲＲＧＳによるスケジューリング
のタイムチャートである。
のタイムチャートである。
【図１３】１タイムスロット（ＴＳ）内の各インプット
モジュールの動作タイムチャートである。
モジュールの動作タイムチャートである。
１０ インプットモジュール（ＩＭ）
１１ 接続要求情報
１２ 接続許可情報
１３、１３１ 出力ポート予約済情報
１４、１４１ 出力ポート予約済情報（更新）
１５ アロケータ
１６ 接続許可記憶部
１７ 接続許可記憶制御部
１８ 出力ポート予約済情報受信部
１９ 出力ポート予約済情報送信部
２１ フレームパルス（ＦＰ）
２３ 物理番号
４０ パケットスイッチ
５０ スケジューラ
５１ スケジューリングモジュール
５２ 仮想出力キュー（ＶＯＱ）
５４ データスイッチ素子
１６０ メモリ
１７０ 書込アドレスカウンタ
１７１ 読出アドレスカウンタ
１７２ ロードデータ生成部
Claims (4)
- 【請求項１】 データを入力する複数の入力ポートと、
データを出力する複数の出力ポートと、前記入力ポート
から入力されたデータをスイッチングして前記出力ポー
トへ転送するデータスイッチ素子と、前記データスイッ
チ素子を制御する分散スケジューリング構成をとるスケ
ジューラとを備え、入力ポートと出力ポート間の接続予
約を決定する分散パイプラインスケジューリング方法に
おいて、 前記スケジューラが、情報転送処理と予約処理とにそれ
ぞれ独立にタイムスロットを割り当てて、情報転送処理
と、予約処理をパイプライン的に処理することを特徴と
する分散パイプラインスケジューリング方法。 - 【請求項２】 前記スケジューラはＮ個（Ｎは自然数）
の分散スケジューリングモジュールを備え、前記予約処
理を開始したタイムスロットから２Ｎ−１のタイムスロ
ットの時間が経過した時点で所定のタイムスロットの接
続予約を決定することを特徴とする請求項１記載の分散
パイプラインスケジューリング方法。 - 【請求項３】 データを入力する複数の入力ポートと、
データを出力する複数の出力ポートと、前記入力ポート
から入力されたデータをスイッチングして前記出力ポー
トへ転送するデータスイッチ素子と、前記データスイッ
チ素子を制御する分散スケジューリング構成をとるスケ
ジューラとを備えた、分散パイプラインスケジューリン
グ方式において、 前記スケジューラは、それぞれ同時刻に互いに異なるタ
イムスロットの予約処理をパイプライン処理する分散型
スケジューリングのための複数のインプットモジュール
を備えており、前記複数のインプットモジュールは、そ
れぞれ同時刻に互いに異なるタイムスロットの情報転送
と予約とをパイプライン処理的に行う情報転送処理ブロ
ックと予約処理ブロックを備えていることを特徴とする
分散パイプラインスケジューリング方式。 - 【請求項４】 パケット交換システムのパケットスイッ
チにて使用される分散パイプラインスケジューリング用
の分散型スケジューラであって、 前記分散型スケジューラは、分散型スケジューリングを
行うための出力ポート予約済情報受信部とアロケータと
出力ポート予約済情報送信部とを有する複数のインプッ
トモジュールを備えており、前記各インプットモジュー
ル内の前記出力ポート予約済情報受信部、アロケータ、
及び出力ポート予約済情報送信部は、それぞれ異なる予
約タイムスロットの処理を同一時刻に実行していること
を特徴とする分散型スケジューラ。
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| JP2000091336A JP3473687B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 分散パイプラインスケジューリング方法および方式 |
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| DE10114795A DE10114795B4 (de) | 2000-03-29 | 2001-03-26 | Verteiltes Pipeline-Zeitsteuerungsverfahren und -system |
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| JP2000091336A JP3473687B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 分散パイプラインスケジューリング方法および方式 |
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| JP3473687B2 true JP3473687B2 (ja) | 2003-12-08 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000091336A Expired - Fee Related JP3473687B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 分散パイプラインスケジューリング方法および方式 |
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2001
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