JPH04235432A - パケット送信および受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、それぞれが端末を収容
する複数の通信ノード間を複数本の伝送リンクで結合し
たＬＡＮの如きネットワークにおいて、端末間の通信の
ため、通信ノードから通信ノードへパケットを伝送する
際のパケット送信装置および受信装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図７は、本発明の適用対象であるＬＡＮ
の如きネットワークを示す概念図である。同図において
、１０ａ〜１０ｂはそれぞれ通信ノードであり、１ａ〜
１ｄはそれぞれ伝送リンクである。各通信ノードには、
それぞれ端末が収容されている。例えば通信ノード１０
ａに収容されている端末が、通信ノード１０ｂに収容さ
れている端末と通信する場合には、通信ノード１０ａと
通信ノード１０ｂとの間で、伝送リンクを介してパケッ
トの送受信が行われるわけである。

【０００３】さて従来、かかるパケットの送受信におい
ては、或る通信ノードに収容された或る端末から、他の
通信ノードに収容された特定端末宛ての連続するパケッ
トの送信は、受信側端末でのパケットの受信順序を保証
するため、パケット転送パスを固定化する方法が採られ
ていた。即ち、送信側の通信ノードにおいて、端末から
の送信パケットを一時的に格納しておく送信待ちバッフ
ァも、送信側通信ノードと受信側通信ノードとの間を接
続する伝送リンクも、受信側の通信ノードにおいて、受
信パケットを端末へ渡す前に一時的に格納しておく受信
バッファも、すべて同一のものを固定的に用いる方法が
採られていた。

【０００４】或いは、送信側通信ノードから送出する連
続パケットの各々にシーケンシャル番号を付与した後、
任意の伝送リンクを介して受信側通信ノードに転送し、
受信側通信ノード又は端末で、そのシーケンシャル番号
を用いて受信パケットの順序整理を行う方法が採られて
いた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した如き従来の方
法では、パケット転送パスを固定化する方法の場合には
、送信待ちバッファの接続された伝送リンク上に空きパ
ケットが来ない限り、パケットの送出が不可能であり、
他の伝送リンクに使用率の低いリンクが生じたとしても
、途中でその使用率の低いリンクに伝送リンクを変更す
ることは出来ないから、結局、複数本の伝送リンク全体
として見れば、その有効利用が図れないという問題があ
った。

【０００６】また送出する連続パケットの各々にシーケ
ンシャル番号を付与しておき、そのシーケンシャル番号
によって受信パケットの順序管理をする方法の場合には
、受信するパケット毎に送信元による分類およびシーケ
ンシャル番号による順序制御等を行う必要があり、それ
らを行うことによる処理遅延が原因となってスループッ
トの向上を図れないという問題があった。

【０００７】本発明の目的は、かかる従来技術における
問題点を克服し、通信ノードと通信ノードの間を結合す
る複数本の伝送リンクの有効利用を図るとともに、スル
ープットの向上を妨げる処理遅延を極力少なくし、それ
でいて受信側における連続受信パケットの順序保証を可
能にすることのできるパケット送信装置および受信装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、通信ノード間を複数本の伝送リンクで結合し
ておき、或る第１の通信ノードから該複数本の伝送リン
クを介して他の通信ノードへパケットを伝送するため、
該第１の通信ノードから前記複数本の伝送リンクへパケ
ットを送信するパケット送信装置において、順位ずけら
れた複数個の送信待ちバッファと、前記複数個の送信待
ちバッファの各々へラウンドロビン方式で送信すべきパ
ケットを格納する手段と、前記複数本の伝送リンクを監
視していて空きパケットの到来を検出する検出手段と、
前記複数本の伝送リンクと複数個の送信待ちバッファと
の間をノンブロック的に切り換え接続するスイッチ手段
（一つの伝送リンクと一つのバッファとの間を接続した
状況下にあっても、他の伝送リンクと他のバッファとの
間を接続することが可能であるスイッチ手段）を具備し
た。

【０００９】また通信ノード間を複数本の伝送リンクで
結合しておき、該複数本の伝送リンクを介して、或る第
１の通信ノードへ他の通信ノードからパケットが伝送さ
れてくるのを受信するパケット受信装置において、前記
複数本の伝送リンクを監視していて前記第１の通信ノー
ド宛てのパケットの到来を検出する検出手段と、順位ず
けられた複数個の受信バッファと、ラウンドロビン方式
で各受信バッファに到来パケットを受信して格納するよ
うに、前記複数本の伝送リンクと複数個の受信バッファ
との間を切り換え接続するスイッチ手段と、を具備した
。

【００１０】

【作用】パケット送信装置においては、複数個の送信待
ちバッファに、第１位から第ｎ位まで（但し、ｎは任意
の整数）順位ずけを行っておき、送信すべき複数個のパ
ケットを、その送信順位、第１位から第ｍ位まで（但し
、ｍは任意の整数）に従って、前記複数個の送信待ちバ
ッファの各々へ、該バッファの順位に合わせて、送信順
位第１位のパケットは第１位の送信待ちバッファへ、送
信順位第２位のパケットは第２位の送信待ちバッファへ
、以下、同様にして第ｎ位のバッファの次には第１位の
バッファに戻るように（ｍ＞ｎのとき）ラウンドロビン
方式で各バッファに送信すべきパケットを格納する。 そして前記複数本の伝送リンクを監視していて空きパケ
ットの到来を前記検出手段により検出したら、前記複数
本の伝送リンクの中のどのリンクであっても、時間的に
早く到来した空きパケットの順に、前記複数個の送信待
ちバッファからその順位に従って、単位個数のパケット
を取り出して乗せてやるように、前記複数本の伝送リン
クと複数個の送信待ちバッファとの間を前記スイッチ手
段によって切り換え接続する。

【００１１】パケット受信装置においては、複数個の受
信バッファを第１位から第ｎ位まで（但し、ｎは任意の
整数）順位ずけておき、第１の通信ノード宛てのパケッ
トの到来が前記検出手段により検出されたら、前記複数
本の伝送リンクの中のどのリンクに到来した場合であっ
ても、時間的に早く到来したパケットの順に、前記複数
個の受信バッファの中の順位に従って、一番最初に到来
したパケットは第１位の受信バッファへ、２番目に到来
したパケットは第２位の受信バッファへ、以下、同様に
して第ｎ位のバッファの次には第１位のバッファに戻る
ようにラウンドロビン方式で各バッファに到来パケット
を受信して格納するように、前記複数本の伝送リンクと
複数個の受信バッファとの間を前記スイッチ手段によっ
て切り換え接続する。

【００１２】以上の如くすれば、送信側通信ノードと受
信側通信ノードとの間を結合する複数本の伝送リンクは
、それぞれ、ほぼ同じ長さであり同じ伝送速度であるか
ら、受信側におけるパケットの受信順序は、送信側にお
ける送信順序をそのまま保証され、しかも送信側のすべ
ての送信待ちバッファは複数本の伝送リンクのすべてに
アクセス可能であるから、伝送リンクの使用率の向上も
図れる。

【００１３】

【実施例】次に図を参照して本発明の実施例を説明する
。図１は本発明の一実施例を概念的に示すブロック図で
ある。同図において、１ａ〜１ｄはそれぞれ伝送リンク
、１０ａは送信側の通信ノード、１０ｂは受信側の通信
ノード、２ａ〜２ｄはそれぞれ自ノード宛てのパケット
を受信する受信処理回路、３ａ〜３ｄはそれぞれ受信処
理回路で受信したパケットを蓄積するための受信バッフ
ァ（先入れ先出し型のバッファ、ＦＩＦＯ）、３１はノ
ンブロックスイッチ（受信処理回路２ａ〜２ｄの任意の
ものと受信バッファ３ａ〜３ｄの任意のものとの間を接
続することができ、しかも一時に一組の接続だけとは限
らないスイッチ）、３２は受信バッファ選択回路、６は
端末である。

【００１４】５ａ〜５ｄはそれぞれ伝送リンク上の空き
パケットに送信パケットを乗せて送信するための送信処
理回路、４ａ〜４ｄはそれぞれ端末７から送信されるパ
ケットを一旦蓄積する送信待ちバッファ（先入れ先出し
型のバッファ、ＦＩＦＯ）、４１はノンブロックスイッ
チ（送信処理回路５ａ〜５ｄの任意のものと送信バッフ
ァ４ａ〜４ｄの任意のものとの間を接続することができ
、しかも一時に一組の接続だけとは限らないスイッチ）
、４２は送信待ちバッファ選択回路、７は端末である。

【００１５】端末７から送信されてくる連続パケットは
、送信待ちバッファ選択回路４２により、到着順に各パ
ケットが送信待ちバッファ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの順
に、その次は更に４ａに戻って、その順に、所謂ラウン
ドロビン方式に従って順次格納される。

【００１６】パケット送信処理は、通信ノード１０ａに
おいて、図示せざる検出手段により、複数本の伝送リン
ク１ａ〜１ｄを監視していて空きパケットの到来を検出
したら、該複数本の伝送リンク１ａ〜１ｄの中のどのリ
ンクであっても、時間的に早く到来した空きパケットの
順に、複数個の送信待ちバッファ４ａ〜４ｄの中からそ
の順位（此の場合、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄのラウンド
ロビン方式に従った順序）に従って、単位個数づつのパ
ケットを取り出して送信処理回路５ａ〜５ｄの何れかに
おいて、順次、乗せてやるように、図示せざる制御部が
ノンブロックスイッチ４１を切り換え制御する。

【００１７】パケット受信処理は、通信ノード１０ｂに
おいて、図示せざる検出手段により複数本の伝送リンク
１ａ〜１ｄを監視していて自ノード宛てのパケットの到
来を検出したら、それが該複数本の伝送リンク１ａ〜１
ｄの中のどのリンクに到来した場合であっても、時間的
に早く到来したパケットの順に、複数個の受信バッファ
３ａ〜３ｄの中からその順位（此の場合、３ａ、３ｂ、
３ｃ、３ｄのラウンドロビン方式に従った順序）に従っ
て、各パケットを受信処理回路２ａ〜２ｄの何れかを介
して、順次、各受信バッファに取り込むように、図示せ
ざる制御部がノンブロックスイッチ３１を切り換え制御
する。次に受信バッファ選択回路３２が複数個の受信バ
ッファ３ａ〜３ｄをその順位（此の場合、３ａ、３ｂ、
３ｃ、３ｄのラウンドロビン方式に従った順序）に従っ
て、順次選択して端末６に接続して受信パケットを渡す
。

【００１８】以上の如くすれば、送信側の通信ノード１
０ａにおいては、送信待ちバッファ４ａ〜４ｄに、予め
定められた送信順序で格納されているパケットを、伝送
リンク１ａ〜１ｄの中のどのリンクであれ、空きパケッ
トの到来したリンクがあれば、時間的に早い方の空きパ
ケットから順に送信パケットを乗せて送信するので、伝
送リンク１ａ〜１ｄの利用率を高めることができる。

【００１９】また、受信側の通信ノード１０ｂにおいて
は、伝送リンク１ａ〜１ｄの中のどのリンクであれ、自
ノード宛てのパケットの到来したリンクがあれば、時間
的に早い方の到来パケットから順に受信パケットを受信
バッファ３ａ〜３ｄに、予め定められた受信順序で格納
できるので、パケットの受信順序の保証がなされるわけ
である。

【００２０】図２は、図１における通信ノード１０ａの
詳細を示すブロック図である。図２において、１３はパ
ケット送出制御部である。送信処理回路５ａは、パケッ
トのヘッダ解析を行って空きパケットを検出する空きパ
ケット検出部５１ａと、遅延回路５２ａと、パケット送
出回路５３ａと、から成っており、他の送信処理回路５
ｂ〜５ｄもそれぞれ同様である。

【００２１】ノンブロックスイッチ４１は、一例として
マトリクススイッチ・タイプのものであり、パケット送
出制御部１３の制御により、交点ＡＡを閉じれば、送信
処理回路５ａにおけるパケット送出回路５３ａと送信待
ちバッファ４ａとの間が接続され、交点ＤＤを閉じれば
、送信処理回路５ｄにおけるパケット送出回路５３ｄと
送信待ちバッファ４ｄとの間が接続されるという具合に
、パケット送出制御部１３の制御次第で、任意のパケッ
ト送出回路と任意の送信待ちバッファとの間が接続可能
になっている。

【００２２】パケット送出制御部３は、送信待ちバッフ
ァ４ａ〜４ｄに、その順に送信すべきパケットが格納さ
れているか否かの空塞情報（ＦＩＦＯ空塞情報）と、空
きパケット検出部５１ａ〜５１ｄからの、どの伝送リン
クに空きパケットが到来したかの情報と、を取り込み、
ノンブロックスイッチ４１におけるどの交点を閉じれば
よいかを判断してスイッチ接続情報を出力することによ
り該当の交点を閉じさせると共に、送信パケットを出力
する送信待ちバッファを選択してパケット送出を指示す
る。

【００２３】図３は、図２におけるパケット送出制御部
３の詳細を示すブロック図である。図３において、３１
は接続スイッチ選択兼送出指示テーブル、３２はラウン
ドロビン・シフトレジスタ、ＯＲはオア回路、Ａ１〜Ａ
４はそれぞれアンド回路である。接続スイッチ選択兼送
出指示テーブル３１は、空きパケット到着情報とアンド
回路Ａ１〜Ａ４の出力とを入力アドレスとして、スイッ
チ接続情報ＡＡ〜ＤＤを出力するＲＯＭと、また空きパ
ケット到着情報とアンド回路Ａ１〜Ａ４の出力とを入力
アドレスとして、パケット送出開始指示を出力するＲＯ
Ｍと、を兼ねたものである。

【００２４】接続スイッチ選択兼送出指示テーブル３１
からパケット送出開始指示が一つ出力される度に、オア
回路ＯＲを介してラウンドロビン・シフトレジスタ３２
にシフトパルスが入力され、アンド回路Ａ１〜Ａ４が順
に開かれるようになっている。

【００２５】図４は、空きパケット到着情報とアンド回
路Ａ１〜Ａ４の出力（ＦＩＦＯ空塞情報）とを入力アド
レスとして、スイッチ接続情報ＡＡ〜ＤＤを出力するＲ
ＯＭとしての指示テーブル３１を示す真理値テーブルで
ある。空きパケット到着情報として５ａが、ＦＩＦＯ空
塞情報として４ａが入力されれば、スイッチ接続情報と
してＡＡが出力され、空きパケット到着情報として５ｄ
が、ＦＩＦＯ空塞情報として４ｄが入力されれば、スイ
ッチ接続情報としてＤＤが出力されるという具合である
ことが理解されるであろう。

【００２６】図５は、空きパケット到着情報とアンド回
路Ａ１〜Ａ４の出力（ＦＩＦＯ空塞情報）とを入力アド
レスとして、パケット送出指示を出力するＲＯＭとして
の指示テーブル３１を示す真理値テーブルである。空き
パケット到着情報として５ａが、ＦＩＦＯ空塞情報とし
て４ａが入力されれば、バッファ４ａに対する送出指示
が出力され、空きパケット到着情報として５ｄが、ＦＩ
ＦＯ空塞情報として４ｄが入力されれば、バッファ４ｄ
に対する送出指示が出力されるという具合であることが
理解されるであろう。

【００２７】図６は、図３におけるラウンドロビン・シ
フトレジスタ３２を示す概念図である。４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄ，４ａ，…の順にシフトしながら出力を発生す
るものであることが理解されるであろう。以上は、図１
における送信側の通信ノード１０ａについての説明であ
るが、受信側の通信ノード１０ｂの詳細も、類推的に明
らかであると思われるので、これ以上の説明は省く。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
すべての送信待ちバッファは、すべての伝送リンクにア
クセス可能であるため、複数の伝送リンク上のどのリン
クに発生した空きパケットでも、すべての空きパケット
にパケットを乗せて送信することが可能となり、伝送リ
ンクの使用率を高めることができる。

【００２９】またパケット送信待ちバッファに入力され
た順番でパケットが伝送リンク上に送出されるのでパケ
ットの送信順序が保証される。同様に、受信バッファで
も、パケットの到着順序を保証しつつ受信することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概念を示すブロック図であ
る。

【図２】図１における通信ノード１０ａの詳細を示すブ
ロック図である。

【図３】図２におけるパケット送出制御部の詳細を示す
ブロック図である。

【図４】図３における指示テーブルの一つの機能を示す
説明図である。

【図５】図３における指示テーブルの他の機能を示す説
明図である。

【図６】図３におけるラウンドロビン・シフトレジスタ
の概念図である。

【図７】本発明の適用対象であるＬＡＮの如きネットワ
ークを示す概念図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｄ…伝送リンク、２ａ〜２ｄ…受信処理回路、
３ａ〜３ｄ…受信バッファ、４ａ〜４ｄ…送信待ちバッ
ファ、５ａ〜５ｄ…送信処理回路、６，７…端末、３１
，４１…ノンブロックスイッチ、３２…受信バッファ選
択回路、４２…送信待ちバッファ選択回路、１０ａ…送
信側の通信ノード、１０ｂ…受信側の通信ノード。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　通信ノード間を複数本の伝送リンクで
   結合しておき、或る第１の通信ノードから該複数本の伝
   送リンクを介して他の通信ノードへパケットを伝送する
   ため、該第１の通信ノードから前記複数本の伝送リンク
   へパケットを送信するパケット送信装置において、第１
   位から第ｎ位まで（但し、ｎは任意の整数）順位ずけら
   れた複数個の送信待ちバッファと、送信すべき複数個の
   パケットを、その送信順位、第１位から第ｍ位まで（但
   し、ｍは任意の整数）に従って、前記複数個の送信待ち
   バッファの各々へ、該バッファの順位に合わせて、送信
   順位第１位のパケットは第１位の送信待ちバッファへ、
   送信順位第２位のパケットは第２位の送信待ちバッファ
   へ、以下、同様にして第ｎ位のバッファの次には第１位
   のバッファに戻るように（ｍ＞ｎのとき）ラウンドロビ
   ン方式で各バッファに送信すべきパケットを格納する手
   段と、前記複数本の伝送リンクを監視していて空きパケ
   ットの到来を検出する検出手段と、空きパケットの到来
   が前記検出手段により検出されたら、前記複数本の伝送
   リンクの中のどのリンクであっても、時間的に早く到来
   した空きパケットの順に、前記複数個の送信待ちバッフ
   ァからその順位に従って、単位個数のパケットを取り出
   して乗せてやるように、前記複数本の伝送リンクと複数
   個の送信待ちバッファとの間を切り換え接続するスイッ
   チ手段と、を具備して成ることを特徴とするパケット送
   信装置。
2. 【請求項２】　　通信ノード間を複数本の伝送リンクで
   結合しておき、該複数本の伝送リンクを介して、或る第
   １の通信ノードへ他の通信ノードからパケットが伝送さ
   れてくるのを受信するパケット受信装置において、前記
   複数本の伝送リンクを監視していて前記第１の通信ノー
   ド宛てのパケットの到来を検出する検出手段と、第１位
   から第ｎ位まで（但し、ｎは任意の整数）順位ずけられ
   た複数個の受信バッファと、前記第１の通信ノード宛て
   のパケットの到来が前記検出手段により検出されたら、
   前記複数本の伝送リンクの中のどのリンクに到来した場
   合であっても、時間的に早く到来したパケットの順に、
   前記複数個の受信バッファの中の順位に従って、一番最
   初に到来したパケットは第１位の受信バッファへ、２番
   目に到来したパケットは第２位の受信バッファへ、以下
   、同様にして第ｎ位のバッファの次には第１位のバッフ
   ァに戻るようにラウンドロビン方式で各バッファに到来
   パケットを受信して格納するように、前記複数本の伝送
   リンクと複数個の受信バッファとの間を切り換え接続す
   るスイッチ手段と、を具備して成ることを特徴とするパ
   ケット送信装置。