JP4654017B2 - 回線集約装置及びバッファ管理装置 - Google Patents

Description

本発明は、フレームを一時的に格納するフレームバッファの管理方式に関し、例えば複数の回線間でフレーム転送を行うネットワーク装置（詳しくは複数の回線から入力されたフレームを集約し上位回線へ転送する回線集約装置）等に適用される技術に関する。

一般に複数のリクエストに対して、１つのリクエストを選択する調停回路では、何らかの方法でいずれのリクエストを選択するかを決定するアルゴリズムが要求される。

例えば、すべてのリクエストに対して均等に処理をする場合は、リクエスト元に番号を振り、最後に処理したリクエスト元の番号を記憶し、その番号のリクエスト元からのリクエストの優先順を最低に下げることにより平均化を実現するラウンドロビンと呼ばれる方式が知られている。

また、複数のリクエストに対して、そのリクエスト間で明確な優先順序が存在する場合には、それぞれのリクエストに優先順の数値をつけることにより、例えばその数値が大きいものを優先して処理するような、完全優先の方式が知られている。

実際の装置においては、前記の優先度は動的に変化する場合があり、その場合リクエストを発行する際にある計算式を用いてリクエストの優先度を変化させる方式や優先度が同一であった場合には、ラウンドロビンを併用するような方式が装置の特性に合わせて採用されている。例えば特許文献1では複数のプロセッサがバスを共有する装置に適した、優先度の計算方法とラウンドロビンを併用した方式が提案されている。

特開２００４−１７８０５６号公報

しかしながら、特許文献１等の技術ではネットワーク装置等に対する最近の要求を考慮しておらず、応えられない問題がある。以下にネットワーク装置等に対する最近の要求について、説明しつつ解決しようとする課題を述べる。

一般にネットワークは階層化されており、低速度、低価格のアクセス回線を多数束ねて高速度、高価格のバックボーン回線へと集約される。このようなネットワークの場合、集約されるアクセス回線の数がネットワークを使用するユーザ数に比例しているのでアクセス回線をできるだけ少ないネットワーク装置で束ねることが収益につながる。

また、アクセス回線側のネットワークの回線帯域利用率は通常高くないので、多くのアクセス回線を束ねて統計多重することで、高価なバックボーン回線数を減らし、より安価な網を築くことができる。

このような背景から例えばアクセス回線である、１０Ｍｂ回線、１００Ｍｂ回線、１Ｇｂ回線などを扱うネットワーク機器を、大容量バックボーンの１０Ｇｂ回線に集約して処理をする技術が求められてきている。

こうした技術は集約する回線ポート数が重要で、また、より安価に回線集約できる装置が重要である場合もあり、例えば１Ｇｂ回線数十ポートを１つの上位側の回線１０Ｇｂ回線に集約するといった集約する回線の帯域の合計よりも上位側の回線帯域が小さい場合も存在する。

このような回線集約装置において、入出力のフレームを一時的に格納する記憶装置は多数の入出力のリクエストを受け付ける必要があり、また、回線側、上位回線側それぞれに特性があるためそれぞれのリクエストをその特性に合わせて処理を行うと、各リクエストを均等に処理するよりも、高効率であることが考えられる。

例えば、回線から上位回線へ転送を行う受信部において帯域Aの回線N本からのフレームを帯域Bの上位回線M本へ集約し((A×N)>(B×M))、上位回線から回線へ転送を行う送信部において帯域Bの上位回線M本からのフレームを帯域Aの回線N本へ分散するような回線集約装置のフレームバッファと呼ばれる送受信共通バッファのアクセス競合調停を行う調停回路において、調停回路にはバッファリード要求(N+M)個とバッファライト要求(N+M)個、合計(2N+2M)個の調停要求が集まる。

フレームバッファのアクセス帯域BWが
BW ≧ A×N×2 + B×M×2 …(1)
を満たす場合には、(2N+2M)個の要求をラウンドロビン等を用いた均等処理で充分である。

しかし、近年のネットワーク転送装置は大量の情報を高速に転送するために、回線帯域Aは大きなものとなっており、式(1)を満たすBWを持った記憶装置、例えばRAMを用意することが困難となっている。

例えば複数個のRAMを用意することによってアクセスのビット幅を広げるような方法は、装置内の記憶素子の個数を増大させ、また例えば前記回線集約装置をLSIで実装する場合にはLSIのピンネックの問題を発生させる。なお、上記の問題は帯域の異なる複数の回線を集約する場合にも同様の問題を発生させる。

一方、前記回線集約装置において、定常状態の最大負荷を考えると、受信部では上位回線の帯域B×Mを超える回線からのアクセス分(A×N-B×M)はフレームバッファに書き込めずに廃棄してもよい。

ただし、各回線からの上位回線へのフレーム通過数や転送情報量などが均等になることが求められる。

送信部では上位回線の帯域B×Mを入力として、各回線へ転送するために、各回線の出力帯域の合計は最大B×Mである。したがって、定常状態の最大負荷を考えるとフレームバッファのアクセス帯域BWは
BW ≧ B×M×4 …(2)
を満たせばよいことになる。

しかし、各ポートからのリクエストを適切な優先順序で処理することが好ましく、適切でない場合には、各回線から上位回線へのフレーム通過数や転送情報量に偏りが生ずる、あるいは不適切なフレーム廃棄が発生する等の不具合が生じる可能性が高い。

このような背景のもと、その要求の少なくとも一部に応えるための課題の一つは、回線集約数が多く、(1)と(2)の差は大きい状態において、(2)を満たすことアクセス帯域で(1)に近い性能を得ることである。

また、他の課題の一つは、下位回線の容量が上位回線の容量が大きい（例えば数倍以上）状況において、データ（フレーム）を、各回線の偏りを小さくすること又は不適切なフレーム廃棄の発生を押えることである。後述する実施例の中にも他の課題が含まれる。

上述の課題の少なくとも一部を解決するために、例えばフレームを一時的に蓄えるフレームバッファと、複数の回線から入力されたフレームをそれぞれ一時的に蓄える複数の回線受信バッファと、複数の回線受信バッファからフレームバッファへ書き込み制御を行う受信書き込み制御部と、複数の上位回線へ出力するフレームをそれぞれ一時的に蓄える複数の上位回線受信バッファと、上位回線受信バッファへフレームバッファから読み出し制御を行う受信読み出し制御部と、複数の上位回線から入力されたフレームをそれぞれ一時的に蓄える複数の上位回線送信バッファと、上位回線送信バッファからフレームバッファへ書き込み制御を行う送信書き込み制御部と、複数の回線へ出力するフレームをそれぞれ一時的に蓄える複数の回線送信バッファと、回線送信バッファへフレームバッファから読み出し制御を行う送信読み出し制御部と、受信書き込み制御部と受信読み出し制御部と送信書き込み制御部と送信読み出し制御部からのフレームバッファへのアクセスを調停するフレームバッファ制御部を備え、受信読み出し制御部は上位回線受信バッファの状態によりフレームバッファ制御部への調停要求の優先度を変化させ、また、送信読み出し制御部は回線送信バッファの状態によりフレームバッファ制御部への調停要求の優先度を変化させるという手段を提供する。

フレームバッファを効率的に制御するバッファ管理方法が提供される。

また、RAMの動作周波数、RAMの個数、LSIピン数等を低く押さえることができる。

また、各調停要求元の特性を上位の調停装置に反映されることにより、各ポートに必要な最大アクセス帯域の以下の記憶装置を用いた場合でも、通常時の平均必要アクセス帯域を満たした記憶装置であれば最大アクセス帯域の以下の記憶装置を用いた場合と同等の性能を発揮することができる。

これらは、例えばネットワーク関連装置における回線集約部分の装置等に有効である。

以下、本発明の実施に好適な例を図面を用いて説明する。

図１は、ネットワーク転送装置の概略図である。ネットワーク転送装置は、ＢＳＵ０系１０１_１（ＢＳＵ Basic Switching Unit）と、ＢＳＵ１系１０１_２と、（ＮＩＦ Network Interface）ＮＩＦパッケージ１０５と、装置を管理する０系ＣＰＵ部１１３と１系ＣＰＵ部１１４を有する。

ＮＩＦパッケージ１０５は、バス制御部１０６と、大容量のフレームバッファ１０９と、フレームバッファコントロール部１１０と、電源部１０７とＮＩＦ上インターフェース変換装置１０８と接続コネクタ１０４とフレーム信号変換器１１１と０系ＣＰＵ部１１３／１系ＣＰＵ部１１４を切り替える系切替セレクタ１１２を有する。
大容量のフレームバッファ１０９とフレームバッファコントロール部１１０とフレーム信号変換器１１１はそれぞれ３つずつＮＩＦパッケージ上に実装されているが、図１では省略されている。

ＢＳＵ０系１０１_１は、パケットフォワーディングプロセッサ０系１０２_１（ＰＦＰ Packet Forwarding Processor）とＢＳＵ上インターフェース変換装置０系１０３_１を有する。ＢＳＵ１系１０１_２も同様である。ＮＩＦパッケージ１０５は、ＢＳＵ０系１０１_１とＢＳＵ１系１０１_２に対して接続コネクタ１０４で接続されている。本実施例においては、図１のフレームバッファコントロール部１１０に一つの特徴がある。

外部よりフレームを受信する際の説明を図１中の１つのフレームバッファコントロール部１１０に関して述べる。ＮＩＦパッケージ１０５上の他の２つのフレームバッファコントロール部に関しても同様である。

フレームはフレーム信号変換器１１１を通して電気信号に変換され、さらにフレームバッファコントロール部１１０でＦＢ（Frame Buffer）アクセス優先制御を受けて、いったんフレームバッファ１０９（フレームバッファ１０９は、フレームバッファ（回線０〜７ポート対応）１０９_１とフレームバッファ（回線８〜１５ポート対応）１０９_２の２つに分かれて、回線８本分に対し１つ対応している。）に書き込まれる。そして、ＦＢアクセス優先制御を受けて、フレームバッファ１０９から読み出されて、ＮＩＦ上インターフェース変換装置１０８を通過し、接続コネクタ１０４を通過し、ＢＳＵ０系１０１_１、又は、ＢＳＵ１系１０１_２のＢＳＵ上インターフェース変換装置０系１０３_１又はＢＳＵ上インターフェース装置１系１０３_２を通過して、ＰＦＰ０系１０２_１又はＰＦＰ１系１０２_２に到達する。ただし、フレームバッファコントロール部１１０において、装置の状態に応じてフレームをＢＳＵ０系１０１_１のＰＦＰ０系１０２_１に転送するか、又は、ＢＳＵ１系１０１_２のＰＦＰ１系１０２_２に転送するかを選択する。

フレームを送信する際、装置の状態に応じてＰＦＰ０系１０２_１又はＰＦＰ１系１０２_２からフレームが出力されて、ＢＳＵ上インターフェース変換装置０系１０３_１又はＢＳＵ上インターフェース変換装置１系１０３_２のいずれかを通過し、接続コネクタ１０４を通過し、ＮＩＦ上インターフェース変換装置１０８を通過し、フレームバッファコントロール部１１０でＦＢアクセス優先制御を受けて、いったんフレームバッファ１０９に書き込まれる。ＦＢアクセス優先制御を受けて、フレームバッファ１０９から読み出されて、フレームバッファコントロール部１１０を経由し、フレーム信号変換器１１１を通して、回線ポートに到達し外部へ出力される。

図２は、フレームバッファコントロール部１１０の内部構造図を示す。

本実施例では、フレームバッファコントロール部１１０は、回線ポート０〜７対応のフレームバッファコントロール（０〜７ポート対応）部２２０_１と、回線ポート８〜１５対応のフレームバッファコントロール（８〜１５ポート対応）部２２０_２とで２つに分かれる。

回線０〜７ポートの回線からの受信フレーム２１８_１と回線０〜７ポートの回線行き送信フレーム２１９_１と回線０〜７ポートから入力されたＰＦＰ行き受信フレーム２０１_１と回線０〜７ポートあてのＰＦＰからの送信フレーム２０２_１は、フレームバッファコントロール（０〜７ポート対応）部２２０_１で制御され、回線８〜１５ポートの回線からの受信フレーム２１８_２と回線８〜１５ポートの回線行き送信フレーム２１９_２と回線８〜１５ポートから入力されたＰＦＰ側受信フレーム２０１_２と回線８〜１５ポートあてのＰＦＰ側送信フレーム２０２_２は、フレームバッファコントロール（８〜１５ポート対応）部２２０_２で制御される。

フレームバッファコントロール（０〜７ポート対応）部２２０_１と、回線８〜１５ポート対応のフレームバッファコントロール（８〜１５ポート対応）部２２０_２は同一構造の繰り返しとなっている。

回線から上位回線への受信の際、回線０〜７ポートからの受信フレーム２１８_１は、回線受信ＩＰコア２１６（回線受信ＩＰコア２１６は、回線受信ＩＰコア（１）２１６_１から回線受信ＩＰコア（８）２１６_８の８個あり、回線ポートに対応している。）を通過して、回線受信制御部２１４（回線受信制御部２１４は、回線受信制御部（１）２１４_１から回線受信制御部（８）２１４_８の８個あり、回線ポートに対応している。）で書き込み制御を受けて回線受信バッファ２１２（回線受信バッファ２１２は、回線受信バッファ（１）２１２_１から回線受信バッファ（８）２１２_８の８個あり、回線ポートに対応している。）に書き込まれる。回線受信バッファ２１２に書き込まれたフレームは、ＦＢ制御部２０９でＦＢアクセス優先制御を受けてフレームバッファ（回線０〜７ポート対応）１０９_１に書き込まれる。フレームバッファ（回線０〜７ポート対応）１０９_１に書き込まれたフレームは、ＦＢ制御部２０９でＦＢアクセス優先制御を受けて、読み出されて上位回線受信バッファ２０５（上位回線受信バッファ２０５は、回線０〜３ポート対応の上位回線受信バッファ（Ａ）２０５_Ａと回線４〜７ポート対応の上位回線受信バッファ（Ｂ）２０５_Ｂの２つに分かれる。）に書き込まれる。上位回線受信バッファ２０５に書き込まれたフレームは、上位回線受信制御部２０３（上位回線受信制御部２０３は、回線０〜３ポート対応の上位回線受信制御部（０）２０３_１と回線４〜７ポート対応の上位回線受信制御部（１）２０３_２の２つに分かれる。）で読み出し制御を受けて、読み出されて回線０〜７ポートから入力されたＰＦＰ行き受信フレーム２０１_１として出力される。ただし、ＰＦＰは、前述のとおり二重化されていて、ＢＳＵ０系１０１_１のＰＦＰ行きとＢＳＵ１系１０１_２のＰＦＰ行きのどちらかに出力する。どちらを選択するかは、装置の運用状態により上位回線受信制御部２０３が行う。

上位回線から回線への送信の際、回線０〜７ポートあての送信フレーム２０２_１は、上位回線送信制御部２０４（上位回線送信制御部２０４は、回線０〜３ポート対応の上位回線送信制御部（０）２０４_１と回線４〜７ポート対応の上位回線送信制御部（１）２０４_２の２つに分かれる。）で書き込み制御を受けて、上位回線送信バッファ２０６（上位回線送信バッファ２０６は、回線０〜３ポート対応の上位回線送信バッファ（Ａ）２０６_Ａと回線４〜７ポート対応の上位回線送信バッファ（Ｂ）２０６_Ｂの２つに分かれる。）に書き込まれる。上位回線送信バッファ２０６に書き込まれたフレームは、ＦＢ制御部２０９でＦＢアクセス優先制御を受けて、フレームバッファ（回線０〜７ポート対応）１０９_１に書き込まれる。フレームバッファ（回線０〜７ポート対応）１０９_１に書き込まれたフレームは、ＦＢ制御部２０９でＦＢアクセス優先制御を受けて、フレームバッファ（回線０〜７ポート対応）１０９_１から読み出されて回線送信バッファ２１３（回線送信バッファ（１）２１３_１から回線送信バッファ（８）２１３_８の８個あり、回線ポートに対応している。）に書き込まれる。回線送信バッファ２１３に書き込まれたフレームは、回線送信制御部２１５（回線送信制御部２１５は、回線送信制御部（１）２１５_１から回線送信制御部（８）２１５_８の８個あり、回線ポートに対応している。）で読み出し制御を受けて、回線送信バッファ２１３から読み出されて、回線送信ＩＰコア２１７（回線受信ＩＰコア２１７は、回線受信ＩＰコア（１）２１７_１から回線受信ＩＰコア（８）２１７_８の８個あり、回線ポートに対応している。）を通過して、回線０〜７ポートの回線行き送信フレーム２１９_１として出力される。

回線ポート８〜１５対応のフレームバッファコントロール（８〜１５ポート対応）部２２０_２も回線ポート０〜７対応のフレームバッファコントロール（０〜７ポート対応）部２２０_１と同様である。

図３は、ＦＢ制御部２０９が、フレームバッファ１０９_１と、回線送信バッファ２１３_１〜８と、回線受信バッファ２１２_１〜８と、上位回線受信バッファ（Ａ）２０５_Ａと、上位回線受信バッファ（Ｂ）２０５_Ｂと、上位回線送信バッファ（Ａ）２０６_Ａと、上位回線送信バッファ（Ｂ）２０６_Ｂのバッファを制御している様子を示す。フレームバッファ１０９_１は、受信フレームバッファ１０９_１_１と送信フレームバッファ１０９_１_２にアドレス空間が分かれている。また、フレームバッファ１０９には、フレームを固定長に分割したセルの単位で格納される。

回線０〜７ポートからの受信フレーム２１８_１は、それぞれの回線受信バッファ２１２_l〜８に書き込まれる。回線受信バッファ２１２_１〜８もまたフレームを固定長に分割したセルの単位で格納する。それぞれの回線受信バッファ２１２_１〜８に書き込まれたセルは、受信側回線書き込み制御部２１０_２の指示により、回線受信バッファ２１２から受信フレームバッファ１０９_１_１に転送される。受信フレームバッファ１０９_１_１に書き込まれたフレームは、受信側上位回線読み出し制御部２１０_１の指示により、回線ポート０〜３からのフレーム（セル）は、受信フレームバッファ１０９_１_１から上位回線受信バッファ（Ａ）２０５_Ａに転送されて、回線ポート４〜７からのフレーム（セル）は、受信フレームバッファ１０９_１_１から上位回線受信バッファ（Ｂ）２０５_Ｂに転送される。上位回線受信バッファ２０５もまたフレームを固定長に分割したセルの単位で格納する。

回線０〜７ポート行きの上位回線からの送信フレーム２０２_１のうち、回線ポート０〜３行きのフレームは上位回線送信バッファ（Ａ）２０６_Ａに書き込まれ、回線ポート４〜７行きのフレームは上位回線送信バッファ（Ｂ）２０６_Ｂに書き込まれる。上位回線送信バッファ２０６もまたフレームを固定長に分割したセルの単位で格納する。上位回線送信バッファ（Ａ）２０６_Ａに書き込まれたフレーム（セル）は、送信側上位回線書き込み制御部２１１_１の指示により、上位回線送信バッファ（Ａ）２０６_Ａから送信フレームバッファ１０９_１_２に転送される。上位回線送信バッファ（Ｂ）２０６_Ｂも同様である。送信フレームバッファ１０９_１_２に書き込まれたフレーム（セル）は、送信側回線読み出し制御部２１１_２の指示により、送信フレームバッファ１０９_１_２から送信先回線ポートの回線送信バッファ２１３_１〜８に転送される。回線送信バッファ２１３もまたフレームを固定長に分割したセルの単位で格納する。

図４は、ＦＢ制御部２０９の受信側上位回線読み出し制御部２１０_１と、Ｄ−ＲＡＭリフレッシュ制御部４０１とＣＰＵからのアクセス制御部４０２と、受信側回線書き込み制御部２１０_２と、送信側上位回線書き込み制御部２１１_１と、送信側回線読み出し制御部２１１_２のいずれかのリクエストを選択し、調停結果４０３を決定する部分である。
ＦＢアクセス優先制御は、ＦＢ制御部２０９内のＦＢアクセス調停部２０９_１で管理されている。

ＦＢアクセス調停部２０９_１では、本実施例ではフレームバッファ１０９がＤ−ＲＡＭのため、フレームバッファ１０９に定期的にリフレッシュを要求するリフレッシュ制御部４０１があり、その要求の優先度を一番目とする。

図１のＮＩＦパッケージ１０５上のバス制御部１０６から要求されるＣＰＵからのアクセス制御部４０２の優先度を２番目とする。

次に、転送途中のフレームが途切れてしまうことを防ぐ目的で、受信側上位回線読み出し制御部２１０_１の上位回線フレーム転送中要求と送信側回線読み出し制御部２１１_２の回線フレーム転送中要求を優先度の３番目、４番目とする。

次に、読み出しより書き込みを優先させるため、受信側回線書き込み制御部２１０_２と送信側上位回線書き込み制御部２１１_１の要求を５番目、６番目とする。

受信側上位回線読み出し制御部２１０_１の上位回線フレーム転送なし要求と送信側回線読み出し制御部２１１_２の回線フレーム転送なし要求を優先度の７番目、８番目とする。

ただし、装置の特性や使用方法や負荷のかかり具合によって最適な優先順序を選べるようにするため、上記優先度は、モードで入れ替え可とする。また、装置の状況によって動的に入れ替えても良い。

ＦＢ制御部２０９における優先度については、装置の特性によって、様々な優先付けが考えられる。本実施例では、以下のように優先度を決定した。まずＤ−ＲＡＭのリフレッシュ制御からの要求を第１とした。ＣＰＵからのアクセスの優先度を下げることで、ＣＰＵからのアクセスがタイムアウトし障害を検出するなどの不都合を生じることを避けるため、これを第２とした。受信側回線読み出し制御部２１０＿２において、上位回線に対してフレームを転送している場合には、調停をセル単位で行っており、フレームが途中で途切れてしまうことを防ぐため、第３とした。送信側回線読み出し制御部２１１＿２において、回線にフレームを転送している場合には、同様に調停をセル単位で行っており、フレームが途中で途切れてしまうことを防ぐため、第４とした。第３と第４の優先順は上位回線受信バッファ２０５と回線送信バッファ２１３の容量の関係から決定しており、装置によって適切な順序は異なる。

受信側回線書き込み制御部２１０_２を第５及び送信側上位回線書き込み制御部２１１＿１を第６の優先としたのは、優先度３，４以外の書き込み要求を優先させることによって、フレームバッファ１０９_１の使用効率を上げるためである。また、受信側回線書き込み制御部２１０_２を第５としたのは回線から上位回線の帯域以上の過負荷のフレームを受信した状態において、フレームバッファ１０９_１にフル状態を作り、過負荷分のフレームは書き込めずに廃棄する定常状態を早期に作るためである。この優先順のため、受信側回線書き込み制御部２１０_２のフレーム廃棄制御が簡素化される。
受信側上位回線読み出し制御部２１０_１のフレームを転送していない状態と送信側回線読み出し制御部２１１＿２のフレームを転送していない状態を第７、第８の優先度とした。第７、第８の優先順は上位回線受信バッファ２０５と回線送信バッファ２１３の容量の関係及び送信側回線読み出し制御部２１１＿２に後述する仕組みを採用したことに関係する。

上記第１から第８の優先付けはフレームバッファ１０９の容量や、各バッファの容量の兼ね合い、さらに調停方式の違いなどによって適切な方式を選択する。

回線からのフレームを受信する際、図１１にあるように、回線毎独立にそれぞれ回線受信制御部２１４_１〜８で制御して、それぞれの回線受信バッファ２１２_１〜８にフレームを固定長に分割したセルが書き込まれる。回線受信制御部２１４及び回線受信バッファ２１２は、回線ポート単位にある。

それぞれの回線受信バッファ２１２_１〜８は、セルが書き込まれ、それぞれの回線に対応する受信フレームバッファ１０９_１_１_１〜８がフルでない場合に、受信側回線書き込み制御部２１０_２にそれぞれ回線受信バッファ転送要求１１０１_１〜８を出す。

受信フレームバッファ１０９_１_１は回線０〜７からのフレームを格納する空間がアドレス空間により分割されており、それぞれ、受信フレームバッファ１０９_１_１_１〜８に分かれている。

受信側回線書き込み制御部２１０_２は、ポート選択セレクタ１１０２を使って、回線受信バッファ２１２_１〜８のうちの使用面数が多いポートからの要求を優先し、同一面数が複数ある場合は、ラウンドロビン方式で転送するポートを選択する。これは回線受信バッファ２１２のオーバーフローを低減する目的である。なお、回線受信バッファがオーバーフローした場合は、該当フレームの廃棄処理を行う。

選択方式は、受信フレームバッファ１０９_１_１_１〜８の使用面数が少ないポートを優先し、同一面数が複数ある場合はラウンドロビン方式で転送するポートを選択するという方式もあり、モードで切り替えられる。受信側回線書き込み制御部２１０_２は、ＦＢアクセス調停部２０９_１に優先度５番目調停要求１１０３を出し、その要求が選択された場合にセルを回線受信バッファ２１２_１〜８のいずれかから対応する受信フレームバッファ１０９_１_１_１〜８のいずれかに転送する。

図５に受信側のフレームバッファ読み出し制御を示す。

上位回線受信バッファ（Ａ）側の制御５０１_Ａにおいて、受信側ＦＢ読み出しＡ０ポート用要求５０７_Ａ_１はフレーム全体が１フレーム以上、受信フレームバッファ（１）１０９_１_１_１に書き込まれていること表す。また、受信側ＦＢ読み出しＡ０ポート用転送フラグ５０８_Ａ_１は受信フレームバッファ（１）１０９_１_１_１からフレームの先頭セルを読み出す時セットされ、最終セルを読み出したときリセットされる。受信フレームバッファ（２）１０９_１_１_２と受信フレームバッファ（３）１０９_１_１_３と受信フレームバッファ（４）１０９_１_１_４に付随するフラグも同様の動作をする。受信ＦＢ読み出し転送フラグを認識することにより、１つのフレームを連続して処理し、上位回線受信バッファ２０５に異なるフレームのセルが混在しないようにすることができる。

セレクタ（Ａ）５０６_Ａは、受信側上位回線読み出し制御部（Ａ）２１０_１_Ａの指示により受信フレームバッファ（１）１０９_１_１_１、受信フレームバッファ（２）１０９_１_１_２、受信フレームバッファ（３）１０９_１_１_３、受信フレームバッファ（４）１０９_１_１_４の４つから読み出すバッファを選択し、上位回線受信バッファ（Ａ）２０５_Ａにフレーム（セル）を転送する。

上位回線受信バッファ（Ｂ）の制御５０１_Ｂについても同様である。

選択方式は、受信側上位回線読み出し制御部（Ａ）２１０_１_Ａでは図６にあるように、受信側ＦＢ読み出し要求に関しては、受信側ＦＢ読み出しＡ０ポート用要求５０７_Ａ_１、受信側ＦＢ読み出しＡ１ポート用要求５０７_Ａ_２、受信側ＦＢ読み出しＡ２ポート用要求５０７_Ａ_３、受信側ＦＢ読み出しＡ３ポート用要求５０７_Ａ_４の４つの要求のうち、ラウンドロビン（Ａ）６０１_Ａで１つを選択する。ただし、上位回線受信バッファ（Ａ）２０５_Ａがフルの場合は調停要求を出さない。受信側上位回線読み出し制御部（Ｂ）２１０_１_Ｂも同様である。

受信側上位回線読み出し制御部（Ａ）２１０_１_Ａと受信側上位回線読み出し制御部（Ｂ）２１０_１_Ｂの両方から受信側ＦＢ読み出し要求がきた場合、上位回線受信バッファ（Ａ）２０５_Ａと上位回線受信バッファ（Ｂ）２０５_Ｂの使用面数の少ない方を選択するセレクタ（Ｃ）６０３_Ａが、どちらか一方の要求を選択する。これは上位回線へ転送するフレームが途切れることを低減するための動作である。セレクタ（Ｃ）６０３_Ａはラウンドロビンによる処理を行ってもよい。

また、受信側ＦＢ転送フラグに関しては、受信側ＦＢ読み出しＡ０ポート用転送フラグ５０８_Ａ_１、受信側ＦＢ読み出しＡ１ポート用転送フラグ５０８_Ａ_２、受信側ＦＢ読み出しＡ２ポート用転送フラグ５０８_Ａ_３、受信側ＦＢ読み出しＡ３ポート用転送フラグ５０８_Ａ_４の４つのフラグからは、２つ以上のフラグが立たないので、フラグが立ったポートを選ぶセレクタ（Ａ）６０２_Ａで選択する。ただし、上位回線受信バッファ（Ａ）２０５_Ａがフルの場合は調停要求を出さない。そして、受信側上位回線読み出し制御部（Ａ）２１０_１_Ａと受信側上位回線読み出し制御部（Ｂ）２１０_１_Ｂの両方から受信側ＦＢ転送要求がある場合、上位回線受信バッファ（Ａ）２０５_Ａと上位回線受信バッファ（Ｂ）２０５_Ｂの使用面数の少ない方を選択するセレクタ（Ｄ）６０３_Ｂが、どちらか一方の要求を選択する。これは上位回線へ転送するフレームが途切れることを低減するための動作である。セレクタ（Ｄ）６０３_Ｂはラウンドロビンによる処理を行ってもよい。

セレクタ（Ｃ）６０３_Ａ及びセレクタ（Ｄ）６０３_Ｂの結果より、優先度選択器６０３_Ｃにて、受信側ＦＢ読み出し要求がありかつ受信側ＦＢ転送フラグが無い時、ＦＢアクセス優先制御に対して優先度７番目調停要求６０４_Ａを出し、受信側ＦＢ転送フラグがある時、ＦＢアクセス優先制御に対して優先度３番目調停要求６０４_Ｂを出す。

上位回線調停部２０９_２は優先度７番目調停要求６０４_Ａ又は優先度３番目調停要求６０４_ＢをＦＢアクセス調停部２０９_１に発行し、その要求が選択された場合に受信フレームバッファ１０９_１_１_１〜８のいずれかから、上位回線受信バッファ（Ａ）２０５_Ａ又は上位回線受信バッファ（Ｂ）２０５_Ｂのいずれかへセルが転送される。

上位回線受信バッファ（Ａ）２０５_Ａ又は、上位回線受信バッファ（Ｂ）２０６_Ｂに書き込まれたフレームは、上位回線受信制御部２０３_１〜２により、フレームの最終セルが書き込まれた時、又は、バッファのもつある一定の閾値以上にセルが書き込まれた時に上位回線に対してフレームの先頭セルから最終セルを連続して転送する。この仕組みは上位回線へ転送するフレームが途中で途切れることを防止している。

また、上記説明は上位回線１ポートに回線４ポートを対応させているが、上位回線１ポートに回線８ポートを対応させることもモードによる切り替えが可能である。

図７は上位回線送信バッファ（Ａ）２０６_Ａ, 上位回線送信バッファ（Ｂ）２０６_Ｂから送信フレームバッファ１０９_１_２_１〜８へのフレーム（セル）の転送方法についての説明図である。

上位回線からの回線０〜３あてのフレーム（セル）は上位回線送信制御部（０）２０４_１により上位回線送信バッファ（Ａ）２０６_Ａに格納され、回線４〜７あてのフレーム（セル）は上位回線送信制御部（１）２０４_２により上位回線送信バッファ（Ｂ）２０６_Ｂに格納される。

上位回線送信バッファ（Ａ）２０６_Ａ又は上位回線送信バッファ（Ｂ）２０６_Ｂにセルが書き込まれると、セルの転送先である送信フレームバッファ１０９_１_２の対応する部分の送信フレームバッファ１０９_１_２_１〜８がフルでない場合に、送信側上位回線書き込み制御部２１１_１は優先度６番目調停要求１１０４をＦＢアクセス調停部２０９_１に発行し、その要求が選択された場合に上位回線送信バッファ（Ａ）２０６_Ａ又は上位回線送信バッファ（Ｂ）２０６_Ｂから送信フレームバッファ１０９_１_２_１〜８の回線に対応する部分に書き込まれる。

上位回線送信バッファ（Ａ）２０６_Ａと上位回線送信バッファ（Ｂ）２０６_Ｂにセルが書き込まれている場合には上位回線送信バッファ（Ａ）２０６_Ａと上位回線送信バッファ（Ｂ）２０６_Ｂの使用面数の多い方を選択する。使用面数が同じ場合にはラウンドロビンで決定する。この選択方法は上位回線送信バッファ２０６のオーバーフローを低減する目的であるが、単にラウンドロビンによる方法など他の方法で選んでも良い。

また、送信フレームバッファ１０９_１_２に書き込まれるセルは、フレームに付随する情報である優先度ＱＯＳ（Quality Of Service）毎に別のキューに書き込まれる。送信フレームバッファ１０９_１_２は、回線０ポート対応の送信フレームバッファ（１）１０９_１_２_１から回線７ポート対応の送信フレームバッファ（８）１０９_１_２_８の８個にアドレス空間が分かれており、さらに送信フレームバッファ１０９_１_２_１〜８それぞれは内部でさらにＱＯＳ毎にアドレス空間が分かれている。

ＱＯＳがｍクラスの場合、送信フレームバッファ１０９_１_２の回線０ポート対応である送信フレームバッファ（１）１０９_１_２_１には、送信フレームバッファ（１）エントリ（１）１０９_１_２_１_１から送信フレームバッファ（８）エントリ（ｍ）１０９_１_２_１_ｍまでｍ個のエントリに分かれている。送信フレームバッファ（１）エントリ（１）１０９_１_２_１_１に、ＱＯＳのもっとも高いフレームが書き込まれ、送信フレームバッファ（１）エントリ（ｍ）１０９_１_２_１_ｍに、ＱＯＳのもっとも低いフレームが書き込まれる。

また、上記説明は上位回線１ポートに回線４ポートを対応させているが、上位回線１ポートに回線８ポートを対応させることもモードによる切り替えが可能である。

図８は送信フレームバッファ１０９_１_２_１〜８から回線送信バッファ２１３_１〜８へのフレーム（セル）の転送方法についての説明図である。

各送信フレームバッファ１０９_１_２_１〜８それぞれにおいて、ＱＯＳの一番高いフレームが格納されているバッファから完全優先し、転送するフレーム（セル）を決定する。次に回線送信バッファ（０）２１３_１は、バッファ内に書き込まれたセル数に関係してＳ（０）からＳ（ｎ）に区別された、セル数に対応したレベル表示８０１をもつ。回線送信バッファ（１）２１３_２から回線送信バッファ（７）２１３_８の７つの回線ポート対応バッファも同様である。Ｓ（０）は、セルがバッファに積まれていない状態であり、Ｓ（１）〜Ｓ（ｎ）は格納しているセルの個数に応じた状態を示している。格納されているセルの数が最も多いＳ（ｎ）の状態はバッファフルの状態とみなす。図８では、１つのレベルに対し、セルの数が３個で書かれているが、説明の都合であり、特に個数を限定するものではなく、キューの大きさや制御回路の複雑さなどから決定するものである。

送信フレームバッファ１０９_１_２内で、優先ポートを決めるには、回線送信バッファ２１３から回線への転送中を示す転送開始フラグ８０２と回線送信バッファ２１３にフレームの最終セルが格納されていることを示す最終セル格納フラグ８０３とＳ（０）〜Ｓ（ｎ）で表される回線側送信バッファのキュー状態８０４の３つの要素から優先ポートを選ぶための優先度８０５を決める。Ｕ（０）は調停要求なし、Ｕ（１）〜Ｕ（ｎ＋１）はそれぞれＵ（１）は優先度が低く、Ｕ（ｎ＋１）は高い順序になっている。

図９は送信側回線読み出し制御部２１１_２の内部構造を示す。０ポート用ＱＯＳセレクタ９０１_１は各送信フレームバッファ（１）エントリ１０９_１_２_１_１〜ｍのうちＱＯＳの最も高いエントリを選択する。選択したエントリにおいて優先ポートを選ぶための優先度８０５を用いて０ポート用優先度判定９０２_１により優先度判定し、回線０ポート対応バッファの優先度をポート選択セレクタ９０３に伝える。回線１〜７ポート対応バッファも同様である。ポート選択セレクタ９０３は、回線０〜７ポート対応バッファの優先度を比較して、最も高い優先度の回線ポート対応バッファを選択する。最も高い優先度が複数存在する場合にはラウンドロビンで選択する。なお、送信フレームバッファ（１）１０９_１_２_１_1〜ｍのうち一旦選択され、フレームが読み出された場合には同一エントリのフレームの先頭セルから最終セルまでが回線送信バッファ２１３で連続するように（他のフレームのセルと混じらないように）上位回線受信バッファ２０５と同様に制御する。

ポート選択セレクタ９０３で選択された優先度が、Ｕ（ｎ＋１）の場合、優先度４番目調停要求９０５_１を、優先度がＵ（１）〜Ｕ（ｎ）の場合は、優先度８番目調停要求９０５_２をＦＢアクセス調停部２０９_１に要求し、その要求が選択された場合に送信フレームバッファ１０９_１_２_１〜８のいずれかから回線送信バッファ２１３_１〜８のいずれかにセルが転送される。優先度がＵ（０）の場合には調停要求を出さない
それぞれの回線送信バッファ２１３_１〜８に積まれたセル数があらかじめ設定されたセル転送閾値１００８を超えると、回線送信制御部２１５_１〜８の指示により回線へ転送開始し、この状態は優先度Ｕ（ｎ＋１）となる。なお、セル転送閾値１００８はポート毎に個別設定ができるようにしてもよい。

上記優先度の制御は回線へフレームを送信する際に回線へのフレームが途中で途切れることを防止する目的で作られている。回線送信バッファ２１３の容量や全体の制御方式により様々な制御方式が考えられる。

図１０に回線０〜７ポート対応の回線送信バッファ２１３_１〜８の動作例を示す。
まず、初めにポート０に転送されるフレーム全体が送信フレームバッファ（１）１０９_１_２_１に書き込まれたとする。送信側回線読み出し制御部２１１_２はポート０対応部の優先ポートを選ぶための優先度８０５がＵ（１）となり送信フレームバッファ（１）１０９_１_２_１の読み出しを優先する。
送信側回線読み出し制御部２１１_２は優先度８番目調停要求９０５_２を用いて調停要求し、その要求が選択された場合にフレームの先頭セルを回線送信バッファ（０）２１３_１に転送する（状態１００１）。

その後、他の送信フレームバッファ１０９_１_２_２〜８それぞれにフレーム全体が格納されても、積まれ始めた送信キューが最優先で積まれように前記優先ポートを選ぶための優先度８０５により制御され、回線送信バッファ（０）２１３_１への転送が優先的に処理される（状態１００２）。

回線送信バッファ（０）２１３_１に積まれたセル数があらかじめ設定されたセル転送閾値１００８を超えると、回線送信制御部（１）２１５_１の指示により回線への転送を開始する（状態１００３）。

回線への転送を開始すると、０ポート優先度判定９０２_１の結果が一番高い優先度Ｕ（ｎ＋１）になり、優先度４番目調停要求９０５_１に切り替わる。そして、セルが格納されつづけて回線送信バッファ（１）２１３_１にセルがＳ（ｎ）の状態（バッファフル）になると、ポート０は優先度Ｕ（０）となり調停要求を止める。すると、２番目に優先度の高い回線ポート対応バッファ（図１０の場合、ポート０以外のポートの優先度は均等のため、ラウンドロビン方式でポート１の回線送信バッファ（１）２１３_２が選択されている。）にセルが転送される（状態１００４）。

回線送信バッファ（０）２１３_１は回線送信制御部２１５_１により回線へ転送されたセルの分を補うように、常にＳ（ｎ）の状態になるように優先度４番目調停要求９０５_１を用いて転送される。回線送信バッファ（０）２１３_１がＳ（ｎ）の場合は優先度８番目調停要求９０５_２を用いて回線送信制御部２１５_２の指示により送信フレームバッファ（２）１０９_１_２_２から回線送信バッファ（１）２１３_２へセルを転送する。

回線送信バッファ（１）２１３_２にセルが積まれ、回線送信バッファ（０）２１３_１と同様にセル転送閾値１００８を超えると、回線への転送を開始する。転送を開始すると、回線送信バッファ（１）２１３_２の優先度も一番高い優先度Ｕ（ｎ＋１）になる。回線送信バッファ（０）２１３_１と回線送信バッファ（１）２１３_２の両方が一番高い優先度Ｕ（ｎ＋１）になり、ラウンドロビン方式で１つのポートが選ばれる。また、回線送信バッファ（０）２１３_１にフレームの最終セルが積まれると、優先度が一番低い優先度Ｕ（０）となり調停要求を出さなくなる。（状態１００５）
送信フレームバッファ（２）１０９_１_２_２にフレームの最終セルが積まれると、同様に優先度が一番低い優先度Ｕ（０）となり調停要求を出さなくなる。両方から調停要求がない場合には、ラウンドロビン方式で新しく１つのポート（図１０の場合、ポート０、１以外のポートの優先度は均等のため、ラウンドロビン方式で回線送信バッファ（２）２１３_３が選択されている。）が選ばれる。そして、送信フレームバッファ（３）１０９_１_２_３にセルが積まれ始める（状態１００６）。

送信フレームバッファ（１）１０９_１_２_１と送信フレームバッファ（２）１０９_１_２_２は、一番低い優先度の状態で、セルが積まれず転送されていく（状態１００７）。

上記は回線へのフレーム転送の際、フレームが途中で途切れることを防止するための仕組みである。通常とは逆に回線送信バッファ２１３_１〜８の使用バッファ面数が不均等になるように制御することによって実現している。

図１は、実施例の装置の全体構成図を示している。 図２は、フレームバッファコントロール部１１０の内部構造を示している。 図３は、ＦＢ制御部２０９の制御方法を示している。 図４は、ＦＢ制御部２０９のリクエストを選択する部分を示す。 図５は、受信フレームバッファ１０９_１_１から上位回線受信バッファ２０５への転送の様子を示している。 図６は受信側上位回線読み出し制御部２１０_１の内部構造を示している。 図７は、上位回線送信バッファ２０６から送信フレームバッファ１０９_１_２への転送の様子を示している。 図８は、送信フレームバッファ１０９_１_２から回線送信バッファ２１３への転送の様子を示している。 図９は、送信側回線読み出し制御部２１１_２の内部構造を示している。 図１０は、送信フレームバッファ１０９_１_２から回線送信バッファ２１３への転送及び回線送信バッファ２１３から回線への転送の例を示している。 図１１は、回線受信バッファ２１２から受信フレームバッファ１０９_１_１への転送の様子を示している。

符号の説明

１０１_１〜２：ＢＳＵ０〜１系
１０２_１〜２：パケットフォワーディングプロセッサ０〜１系
１０３_１：ＢＳＵ上インターフェース変換装置０系
１０３_２：ＢＳＵ上インターフェース変換装置１系
１０４：接続コネクタ
１０５：ＮＩＦパッケージ
１０６：バス制御部
１０７：電源部
１０８：ＮＩＦ上インターフェース変換装置
１０９：フレームバッファ
１０９_１：フレームバッファ（回線０〜７ポート対応）
１０９_１_１：受信フレームバッファ
１０９_１_１_１〜８：受信フレームバッファ（１〜８）
１０９_１_２：送信フレームバッファ
１０９_１_２_１〜８：送信フレームバッファ（１〜８）
１０９_１_２_１〜８_１〜ｍ：送信フレームバッファ（１〜８）エントリ（１〜ｍ）
１０９_２：フレームバッファ（回線８〜１５ポート対応）
１１０：フレームバッファコントロール部
１１１：フレーム信号変換器
１１２：系切替セレクタ
１１３：０系ＣＰＵ部
１１４：１系ＣＰＵ部
２０１_１：回線０〜７ポートのＰＦＰ行き受信フレーム
２０１_２：回線８〜１５ポートのＰＦＰ側受信フレーム
２０２_１：回線０〜７ポートのＰＦＰからの送信フレーム
２０２_２：回線８〜１５ポートのＰＦＰ側送信フレーム
２０３：上位回線受信制御部
２０３_１〜２：上位回線受信制御部（０〜１）
２０４：上位回線送信制御部
２０４_１〜２：上位回線送信制御部（０〜１）
２０５：上位回線受信バッファ
２０５_Ａ：上位回線受信バッファ（Ａ）
２０５_Ｂ：上位回線受信バッファ（Ｂ）
２０６：上位回線送信バッファ
２０６_Ａ：上位回線送信バッファ（Ａ）
２０６_Ｂ：上位回線送信バッファ（Ｂ）
２０９：ＦＢ制御部
２０９_１：ＦＢアクセス調停部
２０９_２：上位回線調停部
２１０：ＦＢ受信制御部
２１０_１：受信側上位回線読み出し制御部
２１０_１_Ａ：受信側上位回線読み出し制御部（Ａ）
２１０_１_Ｂ：受信側上位回線読み出し制御部（Ｂ）
２１０_２：受信側回線書き込み制御部
２１１：ＦＢ送信制御部
２１１_１：送信側上位回線書き込み制御部
２１１_２：送信側回線読み出し制御部
２１２：回線受信バッファ
２１２_１〜８：回線受信バッファ（１〜８）
２１３：回線送信バッファ
２１３_１〜８：回線送信バッファ（１〜８）
２１４：回線受信制御部
２１４_１〜８：回線受信制御部（1〜８）
２１５：回線送信制御部
２１５_１〜８：回線送信制御部（1〜８）
２１６：回線受信ＩＰコア
２１６_１〜８：回線受信ＩＰコア（１〜８）
２１７：回線送信ＩＰコア
２１７_１〜８：回線送信ＩＰコア（１〜８）
２１８_１：回線０〜７ポートの回線からの受信フレーム
２１８_２：回線８〜１５ポートの回線からの受信フレーム
２１９_１：回線０〜７ポートの回線行き送信フレーム
２１９_２：回線８〜１５ポートの回線行き送信フレーム
２２０_１：フレームバッファコントロール（０〜７ポート対応）部
２２０_２：フレームバッファコントロール（８〜１５ポート対応）部
４０１：リフレッシュ制御部
４０２：ＣＰＵからのアクセス制御部
４０３：調停結果
５０１_Ａ：上位回線受信バッファ（Ａ）側の制御
５０１_Ｂ：上位回線受信バッファ（Ｂ）側の制御
５０６_Ａ：セレクタ（Ａ）
５０６_Ｂ：セレクタ（Ｂ）
５０７_Ａ_１〜４：受信側ＦＢ読み出しＡ０〜３ポート用要求
５０７_Ｂ_１〜４：受信側ＦＢ読み出しＢ０〜３ポート用要求
５０８_Ａ_１〜４：受信側ＦＢ読み出しＡ０〜３ポート用転送フラグ
５０８_Ｂ_１〜４：受信側ＦＢ読み出しＢ０〜３ポート用転送フラグ
６０１_Ａ：ラウンドロビン（Ａ）
６０１_Ｂ：ラウンドロビン（Ｂ）
６０２_Ａ：フラグの立ったポートを選ぶセレクタ（Ａ）
６０２_Ｂ：フラグの立ったポートを選ぶセレクタ（Ｂ）
６０３_Ａ：セレクタ（Ｃ）
６０３_Ｂ：セレクタ（Ｄ）
６０３_Ｃ：優先度選択器
６０４_Ａ：優先度７番目調停要求
６０４_Ｂ：優先度３番目調停要求
８０１：セル数に対応したレベル表示
８０２：転送開始フラグ
８０３：最終セル格納フラグ
８０４：回線側送信バッファのキュー状態
８０５：優先ポートを選ぶための優先度
９０１_１〜８：０〜７ポート用ＱＯＳセレクタ
９０２_１〜８：０〜７ポート用優先度判定
９０３：ポート選択セレクタ
９０５_１：優先度４番目調停要求
９０５_２：優先度８番目調停要求
１００１：回線０ポート対応バッファにフレームの先頭通知を含んだセルが格納された状態
１００２：回線０ポート対応バッファにセル（フレームの先頭通知を含んだセル含む）格納された状態
１００３：回線０ポート対応バッファにフレーム転送閾値までセル（フレームの先頭通知を含んだセル含む）が格納された状態
１００４：回線０ポート対応バッファにセルがフル格納され、回線１ポート対応バッファにセル（フレームの先頭通知を含んだセル含む）格納された状態
１００５：回線０ポート対応バッファにフレームの最後通知を含んだセルが格納され、１ポートにセルがフレーム転送閾値を超えるまで格納された状態
１００６：回線０ポート対応バッファにセルが格納され、回線１ポート対応バッファにフレームの最後通知を含んだセルが格納され、回線２ポート対応バッファにセル（フレームの先頭通知を含んだセル含む）が格納された状態。

１００７：回線１ポート対応バッファにセル（フレームの最後通知を含んだセル含む）が格納され、回線２ポート対応バッファにフレーム転送閾値までセルが格納された状態
１００８：セル転送閾値
１１０１：回線受信バッファ転送要求
１１０１_１〜８：回線受信バッファ（０〜７）転送要求
１１０２：ポート選択セレクタ
１１０３：優先度５番目調停要求
１１０４：優先度６番目調停要求

Claims (9)

1. フレームを一時的に蓄えるフレームバッファと、
   下位回線から入力されたフレームを一時的に蓄える下位回線受信バッファと、
   前記下位回線受信バッファから前記フレームバッファへ書き込み制御を行う受信書き込み制御部と、
   上位回線へ出力するフレームを一時的に蓄える上位回線受信バッファと、
   前記上位回線受信バッファへ前記フレームバッファから読み出し制御を行う受信読み出し制御部と、
   上位回線から入力されたフレームを一時的に蓄える上位回線送信バッファと、
   前記上位回線送信バッファから前記フレームバッファへ書き込み制御を行う送信書き込み制御部と、
   下位回線へ出力するフレームを一時的に蓄える下位回線送信バッファと、
   前記下位回線送信バッファへ前記フレームバッファから読み出し制御を行う送信読み出し制御部と、
   前記受信書き込み制御部と前記受信読み出し制御部と前記送信書き込み制御部と前記送信読み出し制御部からのフレームバッファへのアクセスの優先順位を管理するフレームバッファ制御部とを有し、
   前記受信読み出し制御部は、前記上位回線受信バッファの状態に応じて前記フレームバッファ制御部への調停要求の優先度を変化させ、
   前記送信読み出し制御部は、前記下位回線送信バッファの状態に応じて前記フレームバッファ制御部への調停要求の優先度を変化させる回線集約装置。
2. フレームを一時的に蓄えるフレームバッファと、
   下位回線から前記フレームバッファへ書き込み制御を行う受信書き込み制御部と、
   上位回線へ前記フレームバッファから読み出し制御を行う受信読み出し制御部と、
   上位回線から前記フレームバッファへ書き込み制御を行う送信書き込み制御部と、
   下位回線へ前記フレームバッファから読み出し制御を行う送信読み出し制御部と、
   前記フレームバッファからの読み出し制御よりも書き込み制御を優先するフレームバッファ制御部とを有し、
   前記フレームバッファ制御部は、前記受信読み出し制御部の上位回線へのフレーム転送が行われている間は該フレームについての前記受信読み出し制御部の優先順位を前記受信書き込み制御部の優先順位よりも高くし、前記送信読み出し制御部の下位回線へのフレーム転送が行われている間は該フレームについての前記送信読み出し制御部の優先順位を前記送信書き込み制御部の優先順位よりも高くする、バッファ管理装置。
3. 請求項１に記載の回線集約装置であって、
   前記受信読み出し制御部は、前記上位回線受信バッファにフレームの一部のセルが書き込まれており最終セルが書き込まれていない状態である場合に、前記フレームバッファ制御部への調停要求の優先度を前記受信書き込み制御部の調停要求の優先度よりも高くなるように変化させ、
   前記送信読み出し制御部は、前記下位回線送信バッファにフレームの一部のセルが書き込まれており最終セルが書き込まれていない状態である場合に、前記フレームバッファ制御部への調停要求の優先度を前記送信書き込み制御部の調停要求の優先度よりも高くなるように変化させる回線集約装置。
4. 請求項３に記載の回線集約装置であって、
   前記送信読み出し制御部は、さらに、前記下位回線送信バッファから前記下位回線への転送が開始されている場合に、前記フレームバッファ制御部への調停要求の優先度を前記送信書き込み制御部の調停要求の優先度よりも高くなるように変化させる回線集約装置。
5. フレームを一時的に蓄えるフレームバッファと、
   上位回線から入力されたフレームを一時的に蓄える上位回線送信バッファと、
   前記上位回線送信バッファから前記フレームバッファへ書き込み制御を行う送信書き込み制御部と、
   下位回線へ出力するフレームを一時的に蓄える複数の下位回線送信バッファと、
   前記下位回線送信バッファそれぞれへ前記フレームバッファから読み出し制御を行う複数の回線送信制御部と、
   前記複数の回線送信制御部からのフレームバッファへのアクセスを管理する送信読み出し制御部と、
   前記送信書き込み制御部と前記送信読み出し制御部からのフレームバッファへのアクセスを管理するフレームバッファ制御部とを有し、
   前記複数の回線送信制御部は、前記下位回線送信バッファそれぞれが下位回線にフレーム転送を開始したかどうかを示す転送開始情報と、前記下位回線送信バッファそれぞれがフレームの最終情報を格納したことを示す最終格納情報と、前記下位回線送信バッファそれぞれの使用状況を示す下位回線バッファ情報とに基づいて、それぞれ前記フレームバッファから読み出す優先度を算出するバッファ管理装置。
6. 請求項５に記載のバッファ管理装置であって、
   前記複数の回線送信制御部は、それぞれ前記下位回線バッファ情報により前記下位回線送信バッファの使用面数が多い場合により高い優先度を算出するバッファ管理装置。
7. フレームを一時的に蓄えるフレームバッファと、
   下位回線から入力されたフレームを一時的に蓄える下位回線受信バッファと、
   前記下位回線受信バッファから前記フレームバッファへ書き込み制御を行う受信書き込み制御部と、
   上位回線へ出力するフレームを一時的に蓄える上位回線受信バッファと、
   前記上位回線受信バッファへ前記フレームバッファから読み出し制御を行う受信読み出し制御部と、
   前記受信書き込み制御部と前記受信読み出し制御部からのフレームバッファへのアクセスの優先順位を管理するフレームバッファ制御部とを有し、
   前記受信読み出し制御部は、前記上位回線受信バッファの状態に応じて前記フレームバッファ制御部への調停要求の優先度を変化させる回線集約装置。
8. 請求項７に記載の回線集約装置であって、
   前記受信読み出し制御部は、前記上位回線受信バッファにフレームの一部のセルが書き込まれており最終セルが書き込まれていない状態である場合に、前記フレームバッファ制御部への調停要求の優先度を前記受信書き込み制御部の調停要求の優先度よりも高くなるように変化させる回線集約装置。
9. フレームを一時的に蓄えるフレームバッファと、
   下位回線から前記フレームバッファへ書き込み制御を行う受信書き込み制御部と、
   上位回線へ前記フレームバッファから読み出し制御を行う受信読み出し制御部と、
   前記フレームバッファからの読み出し制御よりも書き込み制御を優先するフレームバッファ制御部とを有し、
   前記フレームバッファ制御部は、前記受信読み出し制御部の上位回線へのフレーム転送が行われている間は該フレームについての前記受信読み出し制御部の優先順位を前記受信書き込み制御部の優先順位よりも高くする、バッファ管理装置。

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