JP4302014B2 - Ethernet frame transfer apparatus and method - Google Patents

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Description

本発明は、Ethernet(登録商標)による情報伝送に利用する。特に、優先制御技術に関する。   The present invention is used for information transmission by Ethernet (registered trademark). In particular, it relates to priority control technology.

(Priority Queing概要)
非特許文献1に記載のEthernetは基本的にベストエフォート型のサービスを提供するが、アプリケーションの多様化により、様々な通信品質に対しての対応が求められている。この要求を満たすため従来技術として非特許文献2のDiffserveが提唱されている。
(Priority Queue Overview)
The Ethernet described in Non-Patent Document 1 basically provides a best-effort service, but is required to cope with various communication qualities due to diversification of applications. In order to satisfy this requirement, Diffserve of Non-Patent Document 2 has been proposed as a conventional technique.

Diffserveによる通信品質の制御では、音声や動画、ファイル、あるいは発信者・受信者などのProfileに基づいて転送パケットをクラスに分類し、クラス毎に優先度を定義すると共に独立の入力キューを配置することでProfile毎の制御を可能にしている。このような制御をPriority
Queingと呼んでいる。
In communication quality control by Diffserv, transfer packets are classified into classes based on audio, video, file, or profile of sender / recipient, etc., priorities are defined for each class, and independent input queues are arranged. This enables control for each profile. Such control is done with Priority.
It is called Queueing.

パケットの優先度のみで転送制御を行うPriority Queingはパケットが消失しては困る場合や、転送遅延を小さくしたい場合にパケットを高優先のクラスに割り当てることで、異なる優先度のパケットに対して相対的な通信品質制御を行うことができる。   Priority queuing, which performs transfer control only by packet priority, is relative to packets of different priorities by assigning the packet to a high priority class when it is difficult to lose the packet or when it is desired to reduce the transfer delay. Communication quality control can be performed.

(Priority Queingの問題点)
非特許文献1に記載の従来のEthernetシステムは、フレーム全体をいったん蓄積してから出力するStore−and−Forward(以下では、S&Fと記す)方式の転送制御を用いている。前述のPriority
QueingにおいてもS&F転送制御が用いられているが、例えば、低優先のパケットが入力キューから出力中に、より高優先先のパケットが入力されたとしても、出力中のパケットの転送が完了するまで高優先のパケットが入力キュー内に留まることになる。これは一種の優先度の逆転現象で、制御理論ではPriority
Inversionと呼ばれている。
(Problems with priority queuing)
The conventional Ethernet system described in Non-Patent Document 1 uses a Store-and-Forward (hereinafter referred to as S & F) type transfer control in which the entire frame is temporarily stored and then output. The above Priority
S & F transfer control is also used in queuing. For example, even when a lower priority packet is being output from the input queue and a higher priority packet is input, until the transfer of the packet being output is completed High priority packets will remain in the input queue. This is a kind of priority inversion phenomenon.
It is called Inversion.

Priority Inversionは低優先のトラヒックが多いほど、低優先のパケットが長いほど起こり易くなる。IEEE802.3/802.1Qの最大パケット長(MTU)は1.5Kbyteであるが、IPv6上でJumbo−frame(9Kbyte,14Kbyte,…)を用いると、4倍以上の期間Priority
Inversionが起こり得る。
Priority Inversion is more likely to occur as the amount of low-priority traffic increases and the length of low-priority packets increases. IEEE 802.3 / 802.1Q has a maximum packet length (MTU) of 1.5 Kbytes, but when using Jumbo-frame (9 Kbytes, 14 Kbytes,...) Over IPv6, the priority is four times or more.
Inversion can occur.

(プレミアムサービス)
上記のような現象から従来技術でEthernet上でより高品質なサービスを実現するには、非特許文献3で述べられているようにIntServ/RSVPを用いたATM、MPLS、SONETなどの帯域保証網でバイパスしてUNIのみEther−IFとしてサービスを行う方法や、Diffserve等で優先制御されたEther網で十分に低負荷の状態で運用することで、無負荷時のベストエフォートと同等の特性(Controlled−Load)のサービスとして行う方法を用いている。
(Premium service)
In order to realize a higher quality service on the Ethernet by the conventional technology from the above phenomenon, a bandwidth guarantee network such as ATM, MPLS, SONET using IntServ / RSVP as described in Non-Patent Document 3 By bypassing the network and providing only UNI as an Ether-IF, or operating in a sufficiently low load state in an Ether network preferentially controlled by Diffserv etc., the characteristics equivalent to the best effort at no load (Controlled) -Load) service is used.

Rich Seifert,“LANスイッチング徹底解説”,日経BP,pp.24−34(2001/08)Rich Seifert, “LAN switching thorough explanation”, Nikkei BP, pp. 24-34 (2001/08) Constantions Dovrolis,et.al.,“A case for relative differentiatedservices and the proportional differentiated model”,IEEEnetwork Sep./Oct.1999,pp.26−34.Constances Dvorolis, et. al. "A case for relevant differentiated services and the proportional differentiated model", IEEE Network Sep. / Oct. 1999, pp. 26-34. “ADSL:ビジネスサービス>ネットワーク技術”、[online]、[2004年6月9日検索]、インターネット<URL:http://www.acca.ne.jp/business/network.html>“ADSL: Business Service> Network Technology”, [online], [Search June 9, 2004], Internet <URL: http: // www. acca. ne. jp / businesses / network. html>

従来技術でEthernetにより通信品質制御を行う場合には、Priority
Inversionにより高優先度のフレームが低優先度のフレームのため大きな遅延を受け、所望の遅延目標を達成できないという問題点があった。
When performing communication quality control with Ethernet in the prior art, Priority
Due to the inversion, a high-priority frame is a low-priority frame, which causes a large delay, and a desired delay target cannot be achieved.

Priority Inversionは低優先のトラヒックが多いほど、低優先のパケットが長いほど起こり易く、Jumbo−frameを用いる環境ではより顕著である。   Priority Inversion is more likely to occur as there is more low-priority traffic and longer low-priority packets, and is more noticeable in an environment using Jumbo-frame.

Priority Inversionが頻繁に起こると、優先制御をしているにも係わらず、低優先のトラヒックによって高優先のパケットの遅延量が変動してしまうので、優先制御の効果が低減する。   If Priority Inversion occurs frequently, the delay amount of high-priority packets fluctuates due to low-priority traffic despite priority control, and the effect of priority control is reduced.

以上のように、Ethernet自体には厳密な通信品質保証をする仕組みが無く、高優先度フレームでも希望する遅延特性を達成できないので、従来技術を用いてEthernet上で高品質なサービスを実現する場合には、ATM、MPLS、SONETなどの帯域監理可能な網を用いてハイブリッド構成にしたり、Ethernet網を極めて低いトラヒックで運用しなくてはならない。どちらにしても過剰なハードウェアリソースが必要になり、運用・制御面でも複雑になるなど、設備投資額・運用費用共に非常にコスト高となる。   As described above, the Ethernet itself does not have a mechanism for guaranteeing strict communication quality, and the desired delay characteristics cannot be achieved even with a high priority frame. Therefore, when a high quality service is realized on the Ethernet using the conventional technology For example, it is necessary to use a network capable of bandwidth management such as ATM, MPLS, SONET, etc., or to operate the Ethernet network with extremely low traffic. Either way, excessive hardware resources are required, and the operation and control are complicated. Both capital investment and operation costs are very high.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、
(1)Ethernetシステムにおける優先制御において、入力キューにおけるPriority
Inversionを無くし、より精確な優先制御を行う手段を提供することを目的とする。
(2)転送遅延・遅延分散を最小化することで映像受信端でのバッファ処理を低減することや、ネットワーク時刻同期精度の向上を図ることを目的とする。
(3)Ethernet技術に希望する遅延特性を必ず達成する手段を追加し、従来技術よりも経済的に高品質なサービスを実現することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances,
(1) Priority in the input queue in priority control in the Ethernet system
An object of the present invention is to provide means for eliminating inversion and performing more precise priority control.
(2) An object of the present invention is to reduce buffer processing at the video receiving end by minimizing transfer delay / delay dispersion and to improve network time synchronization accuracy.
(3) An object of the present invention is to add a means for surely achieving a desired delay characteristic to the Ethernet technology, and to realize a higher quality service economically than the conventional technology.

本発明の第一の観点は、2本以上の入力キューから逐次的にフレーム出力を行うEthernetパケットバッファを備えるEthernetフレーム転送装置である。   A first aspect of the present invention is an Ethernet frame transfer apparatus including an Ethernet packet buffer that sequentially outputs frames from two or more input queues.

ここで、本発明の特徴とするところは、前記2本以上の入力キューのうち特定の入力キュー以外に到着したフレームに対してはフレーム全体をいったん蓄積してから出力するS&F型転送制御を行う手段と、前記特定の入力キューに到着したフレームに対しては、当該フレームのストアが開始されたときに、前記特定の入力キュー以外の他の入力キューからフレームを出力中である場合には即時に当該他の入力キューからのフレームの出力を停止させて、前記特定の入力キューに到着したフレームの前後にフレーム割込みを示す制御コードを付加してフレームを出力し、当該フレームの送出が完了したら出力を中断させた前記他の入力キューのフレームの転送を再開させ、前記特定の入力キュー以外の前記他の入力キューからフレームを出力中で無い場合は、前記特定の入力キューに到着したフレーム中のデータが到着次第直ちに出力するCut−Through(以下ではCTと記す)制御を行う手段とを備えたところにある。 Here, the feature of the present invention is that S & F type transfer control is performed in which, for the frames that have arrived outside the specific input queue among the two or more input queues, the entire frame is temporarily stored and then output. And for a frame that has arrived at the specific input queue, immediately when the frame is being output from another input queue other than the specific input queue when the storing of the frame is started The frame output from the other input queue is stopped, a control code indicating a frame interrupt is added before and after the frame that has arrived at the specific input queue, and the frame is output. Resumes transfer of frames from the other input queue whose output was interrupted, and outputs frames from the other input queues other than the specific input queue. If in no, Ru near where the data in the frame arriving at the particular input queue is Cut-Through outputs immediately on arrival and means for performing (in the following and referred CT) control.

このように、本発明では、特定の入力キューに到着するフレームに関しては、他の入力キューに到着するフレームに割り込ませて転送を行うことができる。   As described above, in the present invention, a frame arriving at a specific input queue can be transferred by being interrupted by a frame arriving at another input queue.

本来、Ethernet標準ではフレーム中に他のフレームを割り込ませる手段は無い。そこで本発明では、標準フレームでは使用していない制御コードで、割り込みの開始と終了とを明示することにより割込みを実現している。   Originally, in the Ethernet standard, there is no means for interrupting another frame in the frame. Therefore, in the present invention, the interrupt is realized by clearly indicating the start and end of the interrupt with a control code not used in the standard frame.

あるいは、本発明のEthernetフレーム転送装置は、前記2本以上の入力キューのうち特定の入力キュー以外に到着したフレームに対してはフレーム全体をいったん蓄積してから出力する通常S&F型転送制御を行う手段と、前記特定の入力キューに到着したフレームをストアし、当該特定の入力キューにおけるフレームのストアが完了したときに、前記特定の入力キュー以外の他の入力キューからフレームを出力中である場合には即時に当該他の入力キューからのフレームの出力を停止させて、前記特定の入力キューにストアされたフレームの前後にフレーム割込みを示す制御コードを付加してフレームを出力し、当該フレームの送出が完了したら出力を中断させた前記他の入力キューのフレームの転送を再開させ、前記特定の入力キュー以外の前記他の入力キューからフレームを出力中で無い場合は、前記特定の入力キューに到着したフレームに対して前記通常S&F型転送制御を行う手段と同様の制御を行う特定S&F型転送制御手段とを備えたことを特徴とする。 Alternatively, the Ethernet frame transfer apparatus according to the present invention performs normal S & F transfer control that temporarily stores the entire frame and outputs it for frames that have arrived outside the specific input queue among the two or more input queues. And when a frame arrived at the specific input queue is stored, and when the frame storage in the specific input queue is completed, a frame is being output from another input queue other than the specific input queue. Immediately stop outputting the frame from the other input queue, add a control code indicating a frame interrupt before and after the frame stored in the specific input queue, and output the frame. When the transmission is completed, the transfer of the frame of the other input queue whose output is interrupted is resumed, and the specific input is resumed. A specific S & F transfer control for performing the same control as the means for performing the normal S & F transfer control for a frame that has arrived at the specific input queue when a frame is not being output from the other input queue other than the queue comprising the means.

すなわち、CT制御は転送時間が短い反面、誤りのあるフレームもそのまま後段に伝えてしまうのに対し、S&F制御ではフレームの入力の完了および誤りチェックを行ってからフレームを後段へ転送するので、即時性よりも正確性を求める場合には、優先度の高いフレームについてもS&F制御を行うことができる。   That is, while the CT control has a short transfer time, an erroneous frame is transmitted to the subsequent stage as it is, whereas the S & F control transfers the frame to the subsequent stage after completion of frame input and error checking. In the case where accuracy is required rather than performance, S & F control can be performed even for frames with high priority.

また、あらかじめ指定された時間帯に限定して前記制御コードの付加を行う手段を備えることができFurther, Ru can be provided with means for performing an addition of the control code is limited to a pre-specified time period.

これによれば、優先度の高いフレームの出力タイミングを制御することが可能になるので、あらかじめ決められた時間帯を利用して動画などのフレームレートに同期した転送や、音声等のサンプリングレートに同期した転送を行うことで多段接続時のジッタの累積や、オーバーラン・アンダーランなどの現象も無くすことができる。また、高優先フレームの定常的な帯域占有を防止することができる。   According to this, since it becomes possible to control the output timing of frames with high priority, it is possible to transfer in synchronization with the frame rate of moving images etc. using a predetermined time zone, and to set the sampling rate of audio etc. By performing synchronized transfer, it is possible to eliminate phenomena such as jitter accumulation and overrun / underrun during multistage connection. In addition, it is possible to prevent steady band occupation of high priority frames.

また、前記特定の入力キューにおけるフレームのストアが、CT制御の場合には開始されたとき、あるいは、S&F制御の場合には完了したとき、前回の前記特定の入力キューからのフレーム出力終了から、その前回のフレーム長×α(α>0の実数)時間経過するまでは前記特定キューにフレームを蓄積し、前回フレーム長×α時間以上経過したときには、前記他の入力キューから出力中である場合に前記制御コードの付加を行う手段を備えることができる。 Further, when frame storage in the specific input queue is started in the case of CT control or completed in the case of S & F control, from the end of frame output from the previous specific input queue, The frame is accumulated in the specific queue until the previous frame length × α (a real number where α> 0) has elapsed, and when the previous frame length × α time or more has elapsed, the frame is being output from the other input queue Ru can be provided with means for performing an addition of the control code.

これによれば、優先度の高いフレームの優先制御をある程度の間隔を空けて行うことができる。よって、優先度の低いフレームの転送が全く行われないという状況を回避することができるため、優先度の低いフレームの転送を行おうとするユーザに対するサービス品質をある程度確保することができる。   According to this, priority control of frames with high priority can be performed with a certain interval. Therefore, it is possible to avoid a situation in which a frame with a low priority is not transferred at all, so that it is possible to secure a certain level of service quality for a user who wants to transfer a frame with a low priority.

また、受信側では、前記フレーム割込みを示す制御コードを検出して割込みフレームを分離する手段と、この割込みフレームの割込みにより分断された複数のフレームを結合させて元の一つのフレームに再生する手段とを備えることが望ましい。 Further, on the receiving side, a means for detecting the control code indicating the frame interrupt and separating the interrupt frame, and a means for combining a plurality of frames divided by the interrupt of the interrupt frame to reproduce the original one frame We then desirable to include and.

すなわち、受信側において、割り込みフレームと、割り込みによりフラグメント化したフレームとを元に戻すには、割り込みフレームは付加した制御コードを除けば通常のフレームとして扱うことができる。また、前記再生する手段としては、例えば、S&Fキューはフレームの終了を待って出力転送を開始するので、フラグメント化したフレームは割り込み部分を除いてS&Fキューを1回通すことで元のフレームに再生される。   That is, on the receiving side, in order to restore the interrupt frame and the frame fragmented by the interrupt, the interrupt frame can be handled as a normal frame except for the added control code. As the means for reproducing, for example, the S & F queue waits for the end of the frame to start output transfer, so the fragmented frame is reproduced as the original frame by passing the S & F queue once except for the interrupt part. Is done.

このように、前記特定の入力キューを最優先クラスに割当て、それ以下のクラスは前記他の入力キューに割当てることにより、Ethernet網において、従来よりも精確な優先制御を行うことができる。 Thus, the assignment a specific input queue priority class, by the less classes can be allocated to the other input queues, in Ethernet networks, Ru can be performed precise priority control than the prior art.

本発明の第二の観点は、2本以上の入力キューから逐次的にフレーム出力を行うEthernetフレーム転送方法である。   The second aspect of the present invention is an Ethernet frame transfer method for sequentially outputting frames from two or more input queues.

ここで、本発明の特徴とするところは、前記2本以上の入力キューのうち特定の入力キュー以外に到着したフレームに対してはフレーム全体をいったん蓄積してから出力するS&F型転送制御を行い、前記特定の入力キューに到着したフレームに対しては、当該フレームのストアが開始されたときに、前記特定の入力キュー以外の他の入力キューからフレームを出力中である場合には即時に当該他の入力キューからのフレームの出力を停止させて、前記特定の入力キューに到着したフレームの前後にフレーム割込みを示す制御コードを付加してフレームを出力し、当該フレームの送出が完了したら出力を中断させた前記他の入力キューのフレームの転送を再開させ、前記特定の入力キュー以外の前記他の入力キューからフレームを出力中で無い場合は、前記特定の入力キューに到着したフレーム中のデータが到着次第直ちに出力するCT制御を行うところにある。 Here, a feature of the present invention is that S & F type transfer control is performed in which the entire frame is temporarily stored and output for a frame that has arrived outside the specific input queue among the two or more input queues. For a frame that has arrived at the specific input queue, if the frame is being output from another input queue other than the specific input queue when the frame is stored, the frame is immediately output. Stop frame output from other input queues, add a frame interrupt control code before and after the frame that arrived at the specific input queue, and output the frame. The transfer of the frame of the other input queue that has been interrupted is resumed, and no frame is being output from the other input queue other than the specific input queue. If, Ru near the place of performing CT control data in the frame arriving at the particular input queue is outputted immediately on arrival.

あるいは、本発明のEthernetフレーム転送方法は、前記2本以上の入力キューのうち特定の入力キュー以外に到着したフレームに対してはフレーム全体をいったん蓄積してから出力する通常S&F型転送制御を行い、前記特定の入力キューに到着したフレームをストアし、当該特定の入力キューにおけるフレームのストアが完了したときに、前記特定の入力キュー以外の他の入力キューからフレームを出力中である場合には即時に当該他の入力キューからのフレームの出力を停止させて、前記特定の入力キューにストアされたフレームの前後にフレーム割込みを示す制御コードを付加してフレームを出力し、当該フレームの送出が完了したら出力を中断させた前記他の入力キューのフレームの転送を再開させ、前記特定の入力キュー以外の前記他の入力キューからフレームを出力中で無い場合は、前記特定の入力キューに到着したフレームに対して前記通常S&F型転送制御と同様の制御を行う特定S&F型転送制御を行うことを特徴とする。 Alternatively, the Ethernet frame transfer method of the present invention performs normal S & F type transfer control in which the entire frame is temporarily stored and then output for frames that have arrived outside the specific input queue among the two or more input queues. When a frame that has arrived at the specific input queue is stored, and when storing of the frame in the specific input queue is completed, a frame is being output from another input queue other than the specific input queue. Immediately stop outputting the frame from the other input queue, add a control code indicating a frame interrupt before and after the frame stored in the specific input queue, output the frame, and send the frame. When complete, the frame transfer of the other input queue whose output has been suspended is resumed, and the specific input queue is resumed. When a frame is not being output from the other input queue outside, the specific S & F type transfer control for performing the same control as the normal S & F type transfer control is performed on the frame arriving at the specific input queue. It shall be the feature.

このときに、あらかじめ指定された時間帯に限定して前記制御コードの付加を行うことができる。 In this case, Ru can be restricted to pre-specified time period performing the addition of the control code.

あるいは、前記特定の入力キューにおけるフレームのストアが、CT制御の場合には開始されたとき、あるいは、S&F制御の場合には完了したとき、前回の前記特定の入力キューからのフレーム出力終了から、その前回のフレーム長×α(α>0の実数)時間経過するまでは前記特定キューにフレームを蓄積し、前回フレーム長×α時間以上経過したときには、前記他の入力キューから出力中である場合に前記制御コードの付加を行うことができる。 Alternatively, when frame storage in the specific input queue is started in the case of CT control or completed in the case of S & F control, from the end of frame output from the previous specific input queue, The frame is accumulated in the specific queue until the previous frame length × α (a real number where α> 0) has elapsed, and when the previous frame length × α time or more has elapsed, the frame is being output from the other input queue Ru can be performed the addition of the control code.

また、受信側では、 前記フレーム割込みを示す制御コードを検出して割込みフレームを分離すると共に、この割込みフレームの割込みにより分断された複数のフレームを結合させて元の一つのフレームに再生することが望ましい。 On the receiving side, the control code indicating the frame interrupt is detected and the interrupt frame is separated, and a plurality of frames divided by the interrupt of the interrupt frame are combined to be reproduced as one original frame. not desirable.

前記特定の入力キューを最優先クラスに割当て、それ以下のクラスは前記他の入力キューに割当てることができる。 The allocation of specific input queue priority class, less classes you can assign to the other input queues.

以上説明したように、本発明を用いるとEthernetシステムにおける優先制御において、入力キューにおけるPriority
Inversionを無くし、より精確な優先制御を行うことができる。また、転送遅延・遅延分散を最小化することができるので、例えば、映像受信端でのバッファ処理を低減することや、ネットワーク時刻同期精度の向上を図ることができる。さらに、本発明では高負荷であっても高優先度トラヒックに対し希望する遅延特性を達成できるので、Ethernet技術だけを用いて高品質サービスが可能であり、従来技術を用いた場合よりも低コストで高品質サービスを提供できる効果がある。
As described above, when the present invention is used, priority control in the input queue is performed in priority control in the Ethernet system.
Inversion can be eliminated and more precise priority control can be performed. In addition, since transfer delay and delay dispersion can be minimized, for example, buffer processing at the video receiving end can be reduced, and network time synchronization accuracy can be improved. Furthermore, the present invention can achieve a desired delay characteristic for high-priority traffic even under a high load, so that high-quality service can be achieved using only the Ethernet technology, and the cost is lower than when using the conventional technology. It has the effect of providing high quality services.

(第一実施例:ギガビットイーサでの実装方法)
本発明第一実施例を図1および図2に示す。図1は第一実施例のEthernetフレーム転送装置の要部構成図である。図2は第一実施例のEthernetフレーム転送方法を説明するための図である。
(First Embodiment: Implementation how the Gigabit Ethernet)
A first embodiment of the present invention is shown in FIGS. FIG. 1 is a block diagram of the main part of an Ethernet frame transfer apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram for explaining an Ethernet frame transfer method according to the first embodiment.

第一実施例は、図1に示すように、入力キューa1〜aNから逐次的にフレーム出力を行うEthernetパケットバッファを備えるEthernetフレーム転送装置であって、入力キューa1〜aNのうち特定の入力キューaN以外に到着したフレームに対してはフレーム全体をいったん蓄積してから出力するS&F型転送制御を行う手段と、特定の入力キューaNに到着したフレームに対しては、当該フレームのストアが開始されたときに、特定の入力キューaN以外の他の入力キューa1〜aN−1からフレームを出力中である場合には即時に当該他の入力キューa1〜aN−1からのフレームの出力を停止させて、特定の入力キューaNに到着したフレームの前後にフレーム割込みを示す制御コードを制御コード付加手段bにより付加してフレームを出力し、当該フレームの送出が完了したら出力を中断させた他の入力キューa1〜aN−1のフレームの転送を再開させ、特定の入力キューaN以外の他の入力キューa1〜aN−1からフレームを出力中で無い場合は、特定の入力キューaNに到着したフレーム中のデータが到着次第直ちに出力するCT制御を行う手段とを備えたことを特徴とする。   As shown in FIG. 1, the first embodiment is an Ethernet frame transfer apparatus including an Ethernet packet buffer that sequentially outputs frames from input queues a1 to aN, and a specific input queue among the input queues a1 to aN. For frames arriving at other than aN, the means for performing S & F transfer control that stores and outputs the entire frame once, and for frames arriving at a specific input queue aN, storage of the frame is started. If a frame is being output from the other input queues a1 to aN-1 other than the specific input queue aN, the frame output from the other input queues a1 to aN-1 is immediately stopped. Then, the control code indicating the frame interrupt before and after the frame arriving at the specific input queue aN is sent by the control code adding means b. In addition, the frame is output, and when the transmission of the frame is completed, the transfer of the frames of the other input queues a1 to aN-1 whose output is interrupted is resumed, and the other input queues a1 to aN other than the specific input queue aN When a frame is not being output from aN-1, it is provided with means for performing CT control for outputting data immediately after arrival in a frame that has arrived at a specific input queue aN.

なお、前記S&F型転送制御を行う手段および前記CT制御を行う手段は、図外に設けた制御装置に備え、図1に示す入力キューa1〜aN、制御コード付加手段b、Queue選択制御手段cをそれぞれ外部から統括的に制御するようにしてもよいし、あるいは、入力キューa1〜aN、制御コード付加手段b、Queue選択制御手段cがそれぞれ自己を制御する手段を有し、これらの制御する手段が協働して前記S&F型転送制御を行う手段および前記CT制御を行う手段を構成してもよい。   The means for performing the S & F type transfer control and the means for performing the CT control are provided in a control device provided outside the figure, and include the input queues a1 to aN, the control code adding means b, and the Queue selection control means c shown in FIG. The input queues a1 to aN, the control code adding means b, and the Queue selection control means c each have means for controlling itself, and control these. The means may cooperate to constitute means for performing the S & F transfer control and means for performing the CT control.

本実施例は、Ethernetへフレームを出力する送り側の動作に対する発明の適用法を示している。図1の構成においてフレームは各入力キューa1、a2、…、aNに入力される。割り込みの開始コードを“T/R/R/R”、終了コードを“/R/R/S/D”と定義して、入力キューaNのフレーム出力に対しては制御コード付加手段bでこれらの制御コードを付加する。ここで割り込みの開始と終了とを示す制御コード“/T/R/R/R”と“/R/R/S/D”にはEthernetで未使用の制御コードを選択する。Queue選択制御手段cは入力キューa1〜aN−1に対してはS&F制御を行うが、入力キューaNおよび制御コード付加手段bに対してはフレームの入力と同時にCT制御を行う。   This embodiment shows a method of applying the invention to the operation on the sending side that outputs a frame to Ethernet. In the configuration of FIG. 1, a frame is input to each of the input queues a1, a2,. The interrupt start code is defined as “T / R / R / R” and the end code is defined as “/ R / R / S / D”, and the control code adding means b applies these to the frame output of the input queue aN. Add a control code. Here, unused control codes are selected in Ethernet for the control codes “/ T / R / R / R” and “/ R / R / S / D” indicating the start and end of the interrupt. The queue selection control means c performs S & F control on the input queues a1 to aN-1, but performs CT control on the input queue aN and the control code addition means b simultaneously with the input of the frame.

図2に動作の一例を示す。入力1に先に低優先度フレームA(1)が到着し、続いて入力Nに高優先度フレームB(2)が到着する。Queue選択制御手段cは低優先度フレームA(1)のフレーム到着が完了するのを待って低優先度フレームの転送(4)を開始するが、低優先度フレームの転送(4)中に高優先度フレームB(2)が到着すると、直ちに低優先度フレームの転送(4)を停止させ、制御コード付加手段bで制御コードを付加した高優先度フレーム(2)のフレーム転送を開始する(6)。   FIG. 2 shows an example of the operation. The low priority frame A (1) arrives at the input 1 first, and then the high priority frame B (2) arrives at the input N. The queue selection control means c waits for the frame arrival of the low priority frame A (1) to be completed and starts the transfer of the low priority frame (4), but the high priority frame is transferred during the transfer of the low priority frame (4). When the priority frame B (2) arrives, the transfer of the low priority frame (4) is immediately stopped and the frame transfer of the high priority frame (2) to which the control code is added by the control code adding means b is started ( 6).

Queue選択制御手段cは高優先度フレームの転送(6)が終了すると同時に低優先度フレームの転送(4)を再開させる。ここで、出力されるフレーム(7)は低優先度フレーム(4)と高優先度フレーム(6)とをつなぎ合わせた構成となる。以下では、この処理を割込みと呼び、高優先度フレームを割込みフレームと呼ぶ。   The queue selection control means c restarts the transfer of the low priority frame (4) at the same time as the transfer of the high priority frame (6) is completed. Here, the output frame (7) has a configuration in which the low priority frame (4) and the high priority frame (6) are connected. Hereinafter, this process is called an interrupt, and a high priority frame is called an interrupt frame.

このように、本発明では、高優先度フレームは、低優先度フレームが転送中の場合であっても、入力キューaNに到着後直ちに転送されるので、従来技術で発生したPriority
Inversionを避けることができる。
As described above, according to the present invention, the high priority frame is transferred immediately after arrival at the input queue aN even when the low priority frame is being transferred.
Inversion can be avoided.

(第二実施例:ギガビットイーサでの実装方法)
本発明第二実施例を図3および図4を参照して説明する。図3は第二実施例のEthernetフレーム転送装置の要部構成図である。図4は第二実施例のEthernetフレーム転送方法を説明するための図である。
(Second Example: Implementing how the Gigabit Ethernet)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a block diagram of the main part of the Ethernet frame transfer apparatus of the second embodiment. FIG. 4 is a diagram for explaining an Ethernet frame transfer method according to the second embodiment.

第二実施例は、図3に示すように、フレーム割込みを示す制御コードを検出して割込みフレームを分離する受信キュー選択手段dと、この割込みフレームの割込みにより分断された複数のフレームを結合させて元の一つのフレームに再生する入力キューeとを備える。   In the second embodiment, as shown in FIG. 3, the reception queue selection means d for detecting the control code indicating the frame interrupt and separating the interrupt frame is combined with a plurality of frames divided by the interrupt of the interrupt frame. And an input cue e to be reproduced in one original frame.

本実施例は、Ethernetからフレームを受信する受け側の動作に対する発明の適用法を示している。図3の構成は割込みされた低優先フレームを元のフレームに変換する働きを持つ。受信キュー選択手段dでは高優先度の割込みフレームとそれ以外のフレームとを分離する。入力キューeはS&Fキューで、割込みフレーム以外のフレームを入力とし、S&Fキューはフレームの終了を待って出力転送を開始するので、フラグメント化したフレームは割り込み部分を除いてS&Fキューを1回通すことで元のフレームに再生される。   This embodiment shows a method of applying the invention to the operation of the receiving side that receives a frame from Ethernet. The configuration of FIG. 3 has a function of converting the interrupted low priority frame into the original frame. The reception queue selection means d separates the high priority interrupt frame from the other frames. The input queue e is an S & F queue, and a frame other than the interrupt frame is input. The S & F queue waits for the end of the frame to start output transfer. Therefore, the fragmented frame passes through the S & F queue once except for the interrupt portion. To play back to the original frame.

図4に動作の一例を示す。受信キュー選択手段dは入力(1)にフレームが到着すると割込みフレーム以外のフレームはS&F制御を行う入力キューeの入力(2)に転送する。受信キュー選択手段dが割込み開始コードを検出するとフレームの転送先を出力2(5)へスイッチする。割込み終了コードを検出すると(2)へ再び転送先をスイッチし、入力キューeはフレームの受信終了を待って、出力1(4)への転送を開始する。   FIG. 4 shows an example of the operation. When a frame arrives at the input (1), the reception queue selection means d transfers a frame other than the interrupt frame to the input (2) of the input queue e that performs S & F control. When the reception queue selection means d detects the interrupt start code, the frame transfer destination is switched to output 2 (5). When the interrupt end code is detected, the transfer destination is switched again to (2), and the input queue e waits for the end of frame reception and starts transfer to the output 1 (4).

(第三実施例:市販スイッチとの比較)
第三実施例を図5および図6を参照して説明する。本発明の優先制御の効果を確認するため、本発明のEthernetフレーム転送装置に相応するギガビットイーサ装置、および比較対象として市販ギガビットイーサスイッチを用いた。図5に測定環境を示す。ギガビットイーサテスタから低優先トラヒックQP1および高優先トラヒックQP4をそれぞれ発生させ、被測定装置DUT1にて集約する。
(Third embodiment: Comparison with a commercially available switch)
A third embodiment will be described with reference to FIGS. To confirm the effect of priority control of the present invention, Gigabit Ethernet device corresponding to the Ethernet frame transfer apparatus of the present onset bright, and using commercially available Gigabit Ethernet switch for comparison. FIG. 5 shows the measurement environment. A low-priority traffic QP1 and a high-priority traffic QP4 are respectively generated from the gigabit Ethernet tester and are collected by the device under test DUT1.

集約されたトラヒックは被測定装置DUT2にて優先度毎に分離し、高優先度トラヒックQP4の遅延量を測定した。市販ギガビットイーサ装置での測定では優先度の定義にIEEE802.1pを使用し、優先制御アルゴリズムはPriorityQueingである。本発明を実装した装置は第一実施例の割込み開始/終了コードを用いて高優先トラヒックを割込み可能なクラスとした。   The aggregated traffic was separated for each priority by the device under test DUT2, and the delay amount of the high priority traffic QP4 was measured. In measurement with a commercially available Gigabit Ethernet device, IEEE802.1p is used for definition of priority, and the priority control algorithm is PriorityQueueing. The apparatus in which the present invention is implemented uses the interrupt start / end code of the first embodiment as a class capable of interrupting high priority traffic.

測定結果を図6に示す。図6は横軸に優先トラヒックをとり、縦軸に遅延時間をとる。市販のギガビットイーサ装置では高優先トラヒック量+低優先トラヒック量が物理レート(1Gbit/s)を超える辺りで、高優先度トラヒックの遅延量が30μs程度増加することがわかった。これは前述のPriority
Inversionによる効果だと推測される。
The measurement results are shown in FIG. In FIG. 6, the abscissa indicates priority traffic and the ordinate indicates delay time. It was found that the delay amount of the high priority traffic increases by about 30 μs when the high priority traffic amount + the low priority traffic amount exceeds the physical rate (1 Gbit / s) in the commercially available Gigabit Ethernet device. This is the aforementioned Priority
Presumed to be the effect of Inversion.

一方、本発明を実装した装置では高優先トラヒックに対する低優先トラヒックの影響は見られず、本発明の優先制御の効果が確認された。   On the other hand, the effect of the priority control of the present invention was confirmed in the apparatus in which the present invention was implemented, without the influence of the low priority traffic on the high priority traffic.

(第四実施例:同期転送/優先トラヒックのフレームレートの一定化)
第四実施例を図7を参照して説明する。図7は本発明(請求項3、9)を適用したときの動作を説明するための図であり、期間TkおよびTk+1は高優先フレームの送出指定期間として予め定めた期間である。装置構成は第一実施例(図1)と同じであるが、キュー選択制御手段cの動作が異なる。
(Fourth embodiment: constant frame rate for synchronous transfer / priority traffic )
A fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining the operation when the present invention (Claims 3 and 9) is applied. Periods Tk and Tk + 1 are predetermined periods as transmission priority periods for high-priority frames. The apparatus configuration is the same as in the first embodiment (FIG. 1), but the operation of the queue selection control means c is different.

入力1に先に低優先度フレームA(1)が到着し、続いて入力Nに高優先度フレームB(2)が到着する。キュー選択制御手段cは低優先度フレームA(1)のフレーム到着が完了するのを待って低優先度フレームの転送(4)を開始するが、予め決められた期間Tkに高優先度フレームB(2)が入力キューに入力開始されているので、直ちに低優先度フレームの転送(4)を停止させ、制御コード付加手段bで制御コードを付加した高優先度フレーム(2)のフレーム転送を開始する(6)。   The low priority frame A (1) arrives at the input 1 first, and then the high priority frame B (2) arrives at the input N. The queue selection control means c waits for the frame arrival of the low priority frame A (1) to be completed, and starts the transfer of the low priority frame (4), but the high priority frame B in the predetermined period Tk. Since the input of (2) is started in the input queue, the transfer of the low priority frame (4) is immediately stopped, and the frame transfer of the high priority frame (2) to which the control code is added by the control code adding means b is performed. Start (6).

キュー選択制御手段cは高優先度フレームの転送(6)が終了すると同時に低優先度フレームの転送(4)を再開させる。期間Tk+1においては高優先度フレームC(2)が入力キューaNに入力されているが、低優先度フレームの転送中ではないので、制御コードの付加は行わずにフレーム転送を開始する(6)。この結果、高優先度フレームは予め指定した期間に時間的な揺らぎ無く送出される。   The queue selection control means c restarts the transfer of the low priority frame (4) at the same time as the transfer of the high priority frame (6) is completed. In the period Tk + 1, the high priority frame C (2) is input to the input queue aN. However, since the low priority frame is not being transferred, the frame transfer is started without adding the control code (6). . As a result, the high priority frame is transmitted without fluctuation in time during a predetermined period.

このように、本発明によって、高優先度フレームの出力タイミングを制御することが可能になるので、あらかじめ決められた時間帯を利用して動画などのフレームレートに同期した転送や、音声等のサンプリングレートに同期した転送を行うことで、多段接続時のジッタの累積や、オーバーラン・アンダーランなどの現象を無くすことができる。また、高優先フレームの定常的な帯域占有を防止することができる。 Thus, the present onset bright Accordingly, it becomes possible to control the output timing of the high-priority frame, transfer and synchronized with the frame rate and video using a predetermined time period, such as voice By performing transfer in synchronization with the sampling rate, it is possible to eliminate such phenomena as jitter accumulation and overrun / underrun during multi-stage connection. In addition, it is possible to prevent steady band occupation of high priority frames.

(第五実施例:優先トラヒックのデータレートの一定化)
本発明に対応した第五実施例を図8に示す。装置構成は第一実施例(図1)と同じであるが、キュー選択制御手段cの動作が異なる。入力1に先に低優先度フレームA(1)が到着し、続いて入力Nに高優先度フレームB(2)が到着する。フレームBの転送時間をTBとする。
(Fifth embodiment: constant priority traffic data rate )
The fifth embodiment corresponding to the onset bright shown in FIG. 8. The apparatus configuration is the same as in the first embodiment (FIG. 1), but the operation of the queue selection control means c is different. The low priority frame A (1) arrives at the input 1 first, and then the high priority frame B (2) arrives at the input N. Let TB be the transfer time of frame B.

フレームB(2)の転送に関する動作は第一実施例の場合と変わらない。フレームC(2)に対してはフレームBの転送終了後、TB×αの期間(図8ではα=2の場合を示す)転送を開始しないという点が第一実施例と異なる。この結果、本発明を実施することにより、高優先度フレームの最大転送レートを制限することができる。高優先度フレームの最大転送レートはG/(α+1);(G:伝送レート)で表すことができる。 The operation relating to the transfer of the frame B (2) is not different from that in the first embodiment. The frame C (2) is different from the first embodiment in that, after the transfer of the frame B is completed, transfer of TB × α period (showing the case of α = 2 in FIG. 8) is not started. As a result, by carrying out the present onset bright, it is possible to limit the maximum transfer rate of the high priority frame. The maximum transfer rate of the high priority frame can be expressed by G / (α + 1); (G: transmission rate).

このように、本発明を適用することで高優先フレームの帯域占有の防止や帯域上限の規定が必要な場合における厳密な帯域制御へ応用することができる。 Thus, it can be applied to the strict band control when provision of prevention and bandwidth limit the band occupancy is required high priority frame by applying the present onset bright.

(第六実施例:優先キューのS&F制御)
本発明に対応した第六実施例を図9、図10、図11に示す。なお、装置構成は第一実施例と同様である。前述の本発明における優先キューの制御はCT制御であった。一般にCT制御は即時に次段への転送を開始するので転送時間が短い反面、誤りのあるフレームも後段に伝えてしまうという問題がある。
(Sixth Example: S & F control of the priority queue)
A sixth embodiment corresponding to the onset Ming 9, 10, shown in FIG. 11. The apparatus configuration is the same as in the first embodiment. Control of the priority queue that definitive in this onset Ming described above was CT control. In general, CT control immediately starts transfer to the next stage, so that the transfer time is short, but there is a problem that an erroneous frame is transmitted to the subsequent stage.

一方、S&F制御ではフレーム入力の完了・誤りチェックを行ってから、次段への転送を開始するので前者のような問題はない。即時性よりも正確性の方が重要である用途においては第六実施例を適用することが望ましい。図9、図10、図11はそれぞれ図2、図7、図8に対応したS&F制御による優先キューを使用した場合の動作を示している。   On the other hand, in the S & F control, the frame input completion / error check is performed and then the transfer to the next stage is started, so there is no problem like the former. In applications where accuracy is more important than immediacy, it is desirable to apply the sixth embodiment. FIGS. 9, 10, and 11 show operations when priority queues by S & F control corresponding to FIGS. 2, 7, and 8, respectively, are used.

例えば、図2と図9とを比較すると、図2(2)でフレームBが到着すると即座に図2(6)に示すように、制御コードが付加され、図2(7)に示すように、割込みが行われるのに対し、図9(2)でフレームBが到着するといったんフレームBはストアされ、ストアが完了した後に図9(6)に示すように、制御コードが付加され、図9(7)に示すように、割込みが行われる。   For example, comparing FIG. 2 with FIG. 9, when frame B arrives in FIG. 2 (2), a control code is immediately added as shown in FIG. 2 (6), and as shown in FIG. 2 (7). 9B, when the frame B arrives in FIG. 9 (2), the frame B is temporarily stored. After the storage is completed, a control code is added as shown in FIG. 9 (6). As shown in (7), an interrupt is performed.

同様に、図7(2)、(6)、(7)と図10(2)、(6)、(7)あるいは図8(2)、(6)、(7)と図11(2)、(6)、(7)とを比較すると、図7および図8ではフレームBが到着すると即座に制御コードが付加され、割込みが行われるのに対し、図10および図11では、フレームBが到着するといったんストアされ、その後に、制御コードが付加され、割込みが行われる。   Similarly, FIG. 7 (2), (6), (7) and FIG. 10 (2), (6), (7) or FIG. 8 (2), (6), (7) and FIG. 11 (2). , (6), and (7), in FIGS. 7 and 8, when frame B arrives, a control code is immediately added and an interruption is performed, whereas in FIGS. 10 and 11, frame B is Once it arrives, it is stored, after which a control code is added and an interrupt is made.

以上説明したように、本発明を用いるとEthernetシステムにおいて、精確な優先制御を行うことができる。また、転送遅延・遅延分散を最小化することができるので、例えば、映像受信端でのバッファ処理を低減することや、ネットワーク時刻同期精度の向上を図ることができる。さらに、Ethernet技術だけを用いて高品質サービスが可能であり、従来技術を用いた場合よりも低コストで高品質サービスを提供できる。   As described above, when the present invention is used, accurate priority control can be performed in the Ethernet system. In addition, since transfer delay and delay dispersion can be minimized, for example, buffer processing at the video receiving end can be reduced, and network time synchronization accuracy can be improved. Furthermore, a high quality service is possible using only the Ethernet technology, and a high quality service can be provided at a lower cost than in the case of using the conventional technology.

第一実施例のEthernetフレーム転送装置の要部構成図。The principal part block diagram of the Ethernet frame transfer apparatus of a 1st Example. 第一実施例のEthernetフレーム転送方法を説明するための図。The figure for demonstrating the Ethernet frame transfer method of a 1st Example. 第二実施例のEthernetフレーム転送装置の要部構成図。The principal part block diagram of the Ethernet frame transfer apparatus of 2nd Example. 第二実施例のEthernetフレーム転送方法を説明するための図。The figure for demonstrating the Ethernet frame transfer method of 2nd Example. 本発明の優先制御の効果を確認するための測定環境を示す図。The figure which shows the measurement environment for confirming the effect of the priority control of this invention. 本発明の優先制御の効果を確認するための測定結果を示す図。The figure which shows the measurement result for confirming the effect of the priority control of this invention. 第四実施例を適用したときの動作を説明するための図。The figure for demonstrating operation | movement when a 4th Example is applied. 第五実施例を適用したときの動作を説明するための図。The figure for demonstrating operation | movement when a 5th Example is applied. 第六実施例を適用したときの動作を説明するための図。The figure for demonstrating operation | movement when a 6th Example is applied. 第六実施例を適用したときの動作を説明するための図。The figure for demonstrating operation | movement when a 6th Example is applied. 第六実施例を適用したときの動作を説明するための図。The figure for demonstrating operation | movement when a 6th Example is applied.

符号の説明Explanation of symbols

a1〜aN、e 入力キュー
b 制御コード付加手段
c Queue選択制御手段
d 受信Queue選択手段
DUT1、DUT2 被測定装置
QP1 低優先トラヒック
QP4 高優先トラヒック
a1 to aN, e Input queue b Control code adding means c Queue selection control means d Reception Queue selection means DUT1, DUT2 Device under test QP1 Low priority traffic QP4 High priority traffic

Claims (12)

2本以上の入力キューから逐次的にフレーム出力を行うEthernetパケットバッファを備えるEthernetフレーム転送装置において、
前記2本以上の入力キューのうち特定の入力キュー以外に到着したフレームに対してはフレーム全体をいったん蓄積してから出力するStore−and−Forward(以下S&F)型転送制御を行う手段と、
前記特定の入力キューに到着したフレームに対しては、当該フレームのストアが開始されたときに、前記特定の入力キュー以外の他の入力キューからフレームを出力中である場合には即時に当該他の入力キューからのフレームの出力を停止させて、前記特定の入力キューに到着したフレームの前後にフレーム割込みを示す制御コードを付加してフレームを出力し、当該フレームの送出が完了したら出力を中断させた前記他の入力キューのフレームの転送を再開させ、前記特定の入力キュー以外の前記他の入力キューからフレームを出力中で無い場合は、前記特定の入力キューに到着したフレーム中のデータが到着次第直ちに出力するCut−Through(以下CT)制御を行う手段と
あらかじめ指定された時間帯に限定して前記制御コードの付加を行う手段と
を備えたことを特徴とするEthernetフレーム転送装置。
In an Ethernet frame transfer apparatus including an Ethernet packet buffer that sequentially outputs frames from two or more input queues,
Means for performing Store-and-Forward (hereinafter referred to as S & F) type transfer control for temporarily storing and outputting the entire frame for a frame that has arrived outside the specific input queue among the two or more input queues;
For a frame that has arrived at the specific input queue, if the frame is being output from another input queue other than the specific input queue when the store of the frame is started, the other immediately Output of the frame from the input queue is stopped, and a frame is output by adding a control code indicating a frame interrupt before and after the frame arriving at the specific input queue. When the transmission of the frame is completed, the output is interrupted. When the transfer of the frame of the other input queue is resumed and no frame is being output from the other input queue other than the specific input queue, the data in the frame arriving at the specific input queue is Means for performing Cut-Through (hereinafter referred to as CT) control to output immediately upon arrival ;
An Ethernet frame transfer apparatus comprising: means for adding the control code limited to a time zone specified in advance .
2本以上の入力キューから逐次的にフレーム出力を行うEthernetパケットバッファを備えるEthernetフレーム転送装置において、
前記2本以上の入力キューのうち特定の入力キュー以外に到着したフレームに対してはフレーム全体をいったん蓄積してから出力する通常S&F型転送制御を行う手段と、
前記特定の入力キューに到着したフレームをストアし、当該特定の入力キューにおけるフレームのストアが完了したときに、前記特定の入力キュー以外の他の入力キューからフレームを出力中である場合には即時に当該他の入力キューからのフレームの出力を停止させて、前記特定の入力キューにストアされたフレームの前後にフレーム割込みを示す制御コードを付加してフレームを出力し、当該フレームの送出が完了したら出力を中断させた前記他の入力キューのフレームの転送を再開させ、前記特定の入力キュー以外の前記他の入力キューからフレームを出力中で無い場合は、前記特定の入力キューに到着したフレームに対して前記通常S&F型転送制御を行う手段と同様の制御を行う特定S&F型転送制御手段と
あらかじめ指定された時間帯に限定して前記制御コードの付加を行う手段と
を備えたことを特徴とするEthernetフレーム転送装置。
In an Ethernet frame transfer apparatus including an Ethernet packet buffer that sequentially outputs frames from two or more input queues,
Means for performing normal S & F type transfer control for temporarily storing and outputting the entire frame for frames arriving at a position other than a specific input queue among the two or more input queues;
When a frame that has arrived at the specific input queue is stored, and a frame is being output from another input queue other than the specific input queue when the frame has been stored in the specific input queue, the frame is immediately output. Stops outputting frames from the other input queue, outputs a frame by adding a control code indicating a frame interrupt before and after the frame stored in the specific input queue, and completes sending the frame. Then, transfer of the frame of the other input queue whose output has been interrupted is resumed, and if the frame is not being output from the other input queue other than the specific input queue, the frame that has arrived at the specific input queue Specific S & F type transfer control means for performing the same control as the means for performing the normal S & F type transfer control ,
An Ethernet frame transfer apparatus comprising: means for adding the control code limited to a time zone specified in advance .
2本以上の入力キューから逐次的にフレーム出力を行うEthernetパケットバッファを備えるEthernetフレーム転送装置において、
前記2本以上の入力キューのうち特定の入力キュー以外に到着したフレームに対してはフレーム全体をいったん蓄積してから出力するStore−and−Forward(以下S&F)型転送制御を行う手段と、
前記特定の入力キューに到着したフレームに対しては、当該フレームのストアが開始されたときに、前記特定の入力キュー以外の他の入力キューからフレームを出力中である場合には即時に当該他の入力キューからのフレームの出力を停止させて、前記特定の入力キューに到着したフレームの前後にフレーム割込みを示す制御コードを付加してフレームを出力し、当該フレームの送出が完了したら出力を中断させた前記他の入力キューのフレームの転送を再開させ、前記特定の入力キュー以外の前記他の入力キューからフレームを出力中で無い場合は、前記特定の入力キューに到着したフレーム中のデータが到着次第直ちに出力するCut−Through(以下CT)制御を行う手段と、
前記特定の入力キューにおけるフレームのストアが、CT制御の場合には開始されたとき、あるいは、S&F制御の場合には完了したとき、前回の前記特定の入力キューからのフレーム出力終了から、その前回のフレーム長×α(α>0の実数)時間経過するまでは前記特定キューにフレームを蓄積し、前回フレーム長×α時間以上経過したときには、前記他の入力キューから出力中である場合に前記制御コードの付加を行う手段と
を備えたことを特徴とするEthernetフレーム転送装置。
In an Ethernet frame transfer apparatus including an Ethernet packet buffer that sequentially outputs frames from two or more input queues,
Means for performing Store-and-Forward (hereinafter referred to as S & F) type transfer control for temporarily storing and outputting the entire frame for a frame that has arrived outside the specific input queue among the two or more input queues;
For a frame that has arrived at the specific input queue, if the frame is being output from another input queue other than the specific input queue when the store of the frame is started, the other immediately Output of the frame from the input queue is stopped, and a frame is output by adding a control code indicating a frame interrupt before and after the frame arriving at the specific input queue. When the transmission of the frame is completed, the output is interrupted. When the transfer of the frame of the other input queue is resumed and no frame is being output from the other input queue other than the specific input queue, the data in the frame arriving at the specific input queue is Means for performing Cut-Through (hereinafter referred to as CT) control to output immediately upon arrival;
When frame storage in the specific input queue is started in the case of CT control, or completed in the case of S & F control, the previous frame output from the specific input queue has been completed. Frame length × α (a real number where α> 0) time elapses, frames are accumulated in the specific queue, and when the previous frame length × α time or more elapses, the frame is output from the other input queue. An Ethernet frame transfer apparatus comprising means for adding a control code .
2本以上の入力キューから逐次的にフレーム出力を行うEthernetパケットバッファを備えるEthernetフレーム転送装置において、
前記2本以上の入力キューのうち特定の入力キュー以外に到着したフレームに対してはフレーム全体をいったん蓄積してから出力する通常S&F型転送制御を行う手段と、
前記特定の入力キューに到着したフレームをストアし、当該特定の入力キューにおけるフレームのストアが完了したときに、前記特定の入力キュー以外の他の入力キューからフレームを出力中である場合には即時に当該他の入力キューからのフレームの出力を停止させて、前記特定の入力キューにストアされたフレームの前後にフレーム割込みを示す制御コードを付加してフレームを出力し、当該フレームの送出が完了したら出力を中断させた前記他の入力キューのフレームの転送を再開させ、前記特定の入力キュー以外の前記他の入力キューからフレームを出力中で無い場合は、前記特定の入力キューに到着したフレームに対して前記通常S&F型転送制御を行う手段と同様の制御を行う特定S&F型転送制御手段と、
前記特定の入力キューにおけるフレームのストアが、CT制御の場合には開始されたとき、あるいは、S&F制御の場合には完了したとき、前回の前記特定の入力キューからのフレーム出力終了から、その前回のフレーム長×α(α>0の実数)時間経過するまでは前記特定キューにフレームを蓄積し、前回フレーム長×α時間以上経過したときには、前記他の入力キューから出力中である場合に前記制御コードの付加を行う手段と
を備えたことを特徴とするEthernetフレーム転送装置。
In an Ethernet frame transfer apparatus including an Ethernet packet buffer that sequentially outputs frames from two or more input queues,
Means for performing normal S & F type transfer control for temporarily storing and outputting the entire frame for frames arriving at a position other than a specific input queue among the two or more input queues;
When a frame that has arrived at the specific input queue is stored, and a frame is being output from another input queue other than the specific input queue when the frame has been stored in the specific input queue, the frame is immediately output. Stops outputting frames from the other input queue, outputs a frame by adding a control code indicating a frame interrupt before and after the frame stored in the specific input queue, and completes sending the frame. Then, transfer of the frame of the other input queue whose output has been interrupted is resumed, and if the frame is not being output from the other input queue other than the specific input queue, the frame that has arrived at the specific input queue Specific S & F type transfer control means for performing the same control as the means for performing the normal S & F type transfer control,
When frame storage in the specific input queue is started in the case of CT control, or completed in the case of S & F control, the previous frame output from the specific input queue has been completed. Frame length × α (a real number where α> 0) time elapses, frames are accumulated in the specific queue, and when the previous frame length × α time or more elapses, the frame is output from the other input queue. An Ethernet frame transfer apparatus comprising: means for adding a control code.
前記フレーム割込みを示す制御コードを検出して割込みフレームを分離する手段と、
この割込みフレームの割込みにより分断された複数のフレームを結合させて元の一つのフレームに再生する手段と
を備えた
請求項1ないし4のいずれかに記載のEthernetフレーム転送装置。
Means for detecting a control code indicating the frame interrupt and separating the interrupt frame;
5. The Ethernet frame transfer apparatus according to claim 1, further comprising: a unit that combines a plurality of frames divided by the interrupt of the interrupt frame to reproduce the original frame. 6.
前記特定の入力キューを最優先クラスに割当て、それ以下のクラスは前記他の入力キューに割当てる請求項1ないし5のいずれかに記載のEthernetフレーム転送装置。   6. The Ethernet frame transfer apparatus according to claim 1, wherein the specific input queue is assigned to the highest priority class, and classes lower than the specific input queue are assigned to the other input queue. 2本以上の入力キューから逐次的にフレーム出力を行うEthernetフレーム転送方法において、
前記2本以上の入力キューのうち特定の入力キュー以外に到着したフレームに対してはフレーム全体をいったん蓄積してから出力するS&F型転送制御を行い、
前記特定の入力キューに到着したフレームに対しては、当該フレームのストアが開始されたときに、前記特定の入力キュー以外の他の入力キューからフレームを出力中である場合には即時に当該他の入力キューからのフレームの出力を停止させて、前記特定の入力キューに到着したフレームの前後にフレーム割込みを示す制御コードを付加してフレームを出力し、当該フレームの送出が完了したら出力を中断させた前記他の入力キューのフレームの転送を再開させ、前記特定の入力キュー以外の前記他の入力キューからフレームを出力中で無い場合は、前記特定の入力キューに到着したフレーム中のデータが到着次第直ちに出力するCT制御を行い、
あらかじめ指定された時間帯に限定して前記制御コードの付加を行う
ことを特徴とするEthernetフレーム転送方法。
In the Ethernet frame transfer method for sequentially outputting frames from two or more input queues,
For frames that have arrived outside the specified input queue of the two or more input queues, S & F type transfer control is performed in which the entire frame is temporarily stored and then output.
For a frame that has arrived at the specific input queue, if the frame is being output from another input queue other than the specific input queue when the store of the frame is started, the other immediately Output of the frame from the input queue is stopped, and a frame is output by adding a control code indicating a frame interrupt before and after the frame arriving at the specific input queue. When the transmission of the frame is completed, the output is interrupted. When the transfer of the frame of the other input queue is resumed and no frame is being output from the other input queue other than the specific input queue, the data in the frame arriving at the specific input queue is arriving soon have a row the CT control immediately output,
An Ethernet frame transfer method characterized in that the control code is added only in a predetermined time zone .
2本以上の入力キューから逐次的にフレーム出力を行うEthernetフレーム転送方法において、
前記2本以上の入力キューのうち特定の入力キュー以外に到着したフレームに対してはフレーム全体をいったん蓄積してから出力する通常S&F型転送制御を行い、
前記特定の入力キューに到着したフレームをストアし、当該特定の入力キューにおけるフレームのストアが完了したときに、前記特定の入力キュー以外の他の入力キューからフレームを出力中である場合には即時に当該他の入力キューからのフレームの出力を停止させて、前記特定の入力キューにストアされたフレームの前後にフレーム割込みを示す制御コードを付加してフレームを出力し、当該フレームの送出が完了したら出力を中断させた前記他の入力キューのフレームの転送を再開させ、前記特定の入力キュー以外の前記他の入力キューからフレームを出力中で無い場合は、前記特定の入力キューに到着したフレームに対して前記通常S&F型転送制御と同様の制御を行う特定S&F型転送制御を行い、
あらかじめ指定された時間帯に限定して前記制御コードの付加を行う
ことを特徴とするEthernetフレーム転送方法。
In the Ethernet frame transfer method for sequentially outputting frames from two or more input queues,
A normal S & F type transfer control is performed for a frame that has arrived at a location other than a specific input queue among the two or more input queues.
When a frame that has arrived at the specific input queue is stored, and a frame is being output from another input queue other than the specific input queue when the frame has been stored in the specific input queue, the frame is immediately output. Stops outputting frames from the other input queue, outputs a frame by adding a control code indicating a frame interrupt before and after the frame stored in the specific input queue, and completes sending the frame. Then, transfer of the frame of the other input queue whose output has been interrupted is resumed, and if the frame is not being output from the other input queue other than the specific input queue, the frame that has arrived at the specific input queue There line specific S & F transfer control to perform the normal S & F transfer control similar control over,
An Ethernet frame transfer method characterized in that the control code is added only in a predetermined time zone .
2本以上の入力キューから逐次的にフレーム出力を行うEthernetフレーム転送方法において、
前記2本以上の入力キューのうち特定の入力キュー以外に到着したフレームに対してはフレーム全体をいったん蓄積してから出力するS&F型転送制御を行い、
前記特定の入力キューに到着したフレームに対しては、当該フレームのストアが開始されたときに、前記特定の入力キュー以外の他の入力キューからフレームを出力中である場合には即時に当該他の入力キューからのフレームの出力を停止させて、前記特定の入力キューに到着したフレームの前後にフレーム割込みを示す制御コードを付加してフレームを出力し、当該フレームの送出が完了したら出力を中断させた前記他の入力キューのフレームの転送を再開させ、前記特定の入力キュー以外の前記他の入力キューからフレームを出力中で無い場合は、前記特定の入力キューに到着したフレーム中のデータが到着次第直ちに出力するCT制御を行い、
前記特定の入力キューにおけるフレームのストアが、CT制御の場合には開始されたとき、あるいは、S&F制御の場合には完了したとき、前回の前記特定の入力キューからのフレーム出力終了から、その前回のフレーム長×α(α>0の実数)時間経過するまでは前記特定キューにフレームを蓄積し、前回フレーム長×α時間以上経過したときには、前記他の入力キューから出力中である場合に前記制御コードの付加を行う
ことを特徴とするEthernetフレーム転送方法。
In the Ethernet frame transfer method for sequentially outputting frames from two or more input queues,
For frames that have arrived outside the specified input queue of the two or more input queues, S & F type transfer control is performed in which the entire frame is temporarily stored and then output.
For a frame that has arrived at the specific input queue, if the frame is being output from another input queue other than the specific input queue when the store of the frame is started, the other immediately Output of the frame from the input queue is stopped, and a frame is output by adding a control code indicating a frame interrupt before and after the frame arriving at the specific input queue. When the transmission of the frame is completed, the output is interrupted. When the transfer of the frame of the other input queue is resumed and no frame is being output from the other input queue other than the specific input queue, the data in the frame arriving at the specific input queue is Perform CT control to output immediately upon arrival,
When frame storage in the specific input queue is started in the case of CT control, or completed in the case of S & F control, the previous frame output from the specific input queue has been completed. Frame length × α (a real number where α> 0) time elapses, frames are accumulated in the specific queue, and when the previous frame length × α time or more elapses, the frame is output from the other input queue. Add control code
An Ethernet frame transfer method characterized by the above .
2本以上の入力キューから逐次的にフレーム出力を行うEthernetフレーム転送方法において、
前記2本以上の入力キューのうち特定の入力キュー以外に到着したフレームに対してはフレーム全体をいったん蓄積してから出力する通常S&F型転送制御を行い、
前記特定の入力キューに到着したフレームをストアし、当該特定の入力キューにおけるフレームのストアが完了したときに、前記特定の入力キュー以外の他の入力キューからフレームを出力中である場合には即時に当該他の入力キューからのフレームの出力を停止させて、前記特定の入力キューにストアされたフレームの前後にフレーム割込みを示す制御コードを付加してフレームを出力し、当該フレームの送出が完了したら出力を中断させた前記他の入力キューのフレームの転送を再開させ、前記特定の入力キュー以外の前記他の入力キューからフレームを出力中で無い場合は、前記特定の入力キューに到着したフレームに対して前記通常S&F型転送制御と同様の制御を行う特定S&F型転送制御を行い、
前記特定の入力キューにおけるフレームのストアが、CT制御の場合には開始されたとき、あるいは、S&F制御の場合には完了したとき、前回の前記特定の入力キューからのフレーム出力終了から、その前回のフレーム長×α(α>0の実数)時間経過するまでは前記特定キューにフレームを蓄積し、前回フレーム長×α時間以上経過したときには、前記他の入力キューから出力中である場合に前記制御コードの付加を行う
ことを特徴とするEthernetフレーム転送方法。
In the Ethernet frame transfer method for sequentially outputting frames from two or more input queues,
A normal S & F type transfer control is performed for a frame that has arrived at a location other than a specific input queue among the two or more input queues.
When a frame that has arrived at the specific input queue is stored, and a frame is being output from another input queue other than the specific input queue when the frame has been stored in the specific input queue, the frame is immediately output. Stops outputting frames from the other input queue, outputs a frame by adding a control code indicating a frame interrupt before and after the frame stored in the specific input queue, and completes sending the frame. Then, transfer of the frame of the other input queue whose output has been interrupted is resumed, and if the frame is not being output from the other input queue other than the specific input queue, the frame that has arrived at the specific input queue Specific S & F type transfer control for performing the same control as the normal S & F type transfer control,
When frame storage in the specific input queue is started in the case of CT control, or completed in the case of S & F control, the previous frame output from the specific input queue has been completed. Frame length × α (a real number where α> 0) time elapses, frames are accumulated in the specific queue, and when the previous frame length × α time or more elapses, the frame is output from the other input queue. A method of transferring an Ethernet frame, comprising adding a control code.
前記フレーム割込みを示す制御コードを検出して割込みフレームを分離すると共に、この割込みフレームの割込みにより分断された複数のフレームを結合させて元の一つのフレームに再生する請求項7ないし10のいずれかに記載のEthernetフレーム転送方法。   11. The control code indicating the frame interrupt is detected, the interrupt frame is separated, and a plurality of frames divided by the interrupt of the interrupt frame are combined to be reproduced as one original frame. The Ethernet frame transfer method according to claim 1. 前記特定の入力キューを最優先クラスに割当て、それ以下のクラスは前記他の入力キューに割当てる請求項7ないし11のいずれかに記載のEthernetフレーム転送方法。   12. The method of transferring an Ethernet frame according to claim 7, wherein the specific input queue is assigned to the highest priority class, and classes lower than the specific input queue are assigned to the other input queue.
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