JPH04838A

JPH04838A - バッファ制御方式

Info

Publication number: JPH04838A
Application number: JP2099420A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sakamoto; 坂元　宏行; Tatsuya Masaki; 正木　達也; Kentaro Hayashi; 健太郎林; Yoshikatsu Uetake; 植竹　芳勝
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1990-04-17
Filing date: 1990-04-17
Publication date: 1992-01-06
Anticipated expiration: 2014-09-27
Also published as: JP2953739B2

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】（産業上の利用分野）本発明はバッファ制御方式、とくにたとえばパケット交
換機のスイッチ網などの電子装置に有利に適用される入
力バッファ制御方式に関する。

（従来の技術）従来、入力バッファを用いたパケット交換機の通話路ス
イッチとしては、たとえば特開平！−１２３５５０に記
載された「パケット交換方式」がある、この方式のスイ
ッチ網は、入力ポートと出力ポート間に配設され、入力
したパケットを効率よく転送することを目的としている
。このスイッチ網は、バッファを有し、このバッファの
入力には入力ポートが接続されている。また、このバッ
ファの出力には、予選網と本選網が並列に接続され、こ
の本選網には出力ポートが接続されている。

本選網バッファは、入力ポートからのパケットを蓄積し
、出力ボート番号を含む宛先情報だけの予選パケットを
組み立てて予選網に出力する。予選網は、出力ボート番
号が同一な予選パケットが複数ある場合、その中から１
個を選択し、異なる出力端子番号の予選パケットだけを
選別する。そして、選別されたパケットを勝ち残りとし
てバッファに通知する。

バッファは、勝残りの場合には同一の予選パケットを再
度出力し、負けの場合には他のパケットを出力する。従
来技術では、この予選出力を数回繰り返して異なる宛先
のパケットを増やして本選網に出力することにより、本
選網におけるパケットの呼損をなくし、かつスループッ
トを向上させている。

（発明が解決しようとする課題）しかしこのような従来技術における方式では、スイッチ
網におけるパケットの廃棄は減少するが、予選で負けた
容量の大きいパケットが特定のバッファに集中した場合
には、容量オーバとなってパケットの廃棄が行なわれる
確率が高くなることがあった。また、これを解決するた
めに入力ボート対応のバッファ容量を大きくした場合に
は、システム全体のハード量が増加するという欠点があ
った。

本発明は、上記の欠点を解消し、予選網と本選網でスイ
ッチ網を構成するパケット交換機において、入力ポート
のバッファ容量を増やさずに、バッファに蓄積されたパ
ケットの廃棄を防止するバッファ制御方式を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明によれば、入力した情報を一旦Ｍ８Ｉするバッフ
ァを入力側に有するパケット交換機のバッファ制御方式
において、この方式が適用されたパケット交換機は、ス
イッチング制御の際、バッファの使用量の表示を含む所
定のパケットを受け、パケットよりバッファの使用量を
検出する検出手段と、検出手段からの検出結果を受信し
、検出結果をバッファの後段の通話路スイッチに通知す
る通知手段と、通話路スイッチがバッファの使用量が多
いという通知を受けた場合には、バー２フアから送出さ
れるパケットを優先的に処理する制御手段とを有する。

本発明によればまた、入力した情報を一旦蓄積するバッ
ファを入力側に有するデータ処理装置におけるバッファ
制御方式において、この方式が適用されたデータ処理装
置は、入力した情報を蓄積するバッファを有する複数の
データ処理手段と、これら複数のデータ処理手段に接続
され、データ処理手段の出力する情報が多重化されて伝
送されるバスと、複数のデータ処理手段のそれぞれのデ
ータ保有量を検出し、複数のデータ処理手段のうちデー
タ保有量の多いものから情報を優先してバスに出力する
制御手段とを有する。

（作　用）本発明によれば、スイッチング制御の際、バッファの使
用量を含む所定のパケットを受け、このパケットより実
際に転送を行なうパケットのバッファ使用量を検出し、
その検出結果からバッファの使用量が多いパケットを優
先的に処理する。

（実施例）次に本発明によるバッファ制御方式の実施例を添付図面
を参照して詳細に説明する。

本発明はスイッチ網に入力するパケットを、入力バッフ
ァに一旦蓄積し、パケットにバッファ使用表示ビットを
与えてスイッチ網に出力する。スイッチ網は、パケット
を入力すると、バッファ使用量の大きいパケットを優先
して処理し、入力バッファにおけるパケットの廃棄を防
止する。

第２図には、本発明の八ツファ制御方式の実施例を示す
パケットスイッチ網の構成が示されている。自己ルーテ
ィング多段スイッチ網であるスイッチ２６は、入力ボー
ト１００〜１０７と出力ポート１３０〜１３７との間に
配設されている。スイッチ２６は、パケットバッファ２
２０〜２２７を有し、その入力側にはそれぞれ入力ポー
ト１００〜１０７が接続され、その出力側には予選網２
４と本選網２５が並列に接続されている０本選網２５に
はまた。その出力側に出力ポート１３０〜１３７が接続
されている。

！＄１図には、バケットバッファ２２０〜２２７の機能
ブロック図がバケットバッファ２００として示されてい
る。バケットバッファ２００は、バッファ制御部２０１
、バッファ２０２、バッファ使用量検出回路２０３およ
び予選パケット組立て回路２０４により構成され、これ
らは同図に示すように接続されている。

入力ボート１００〜１０７（第２図）から入力されるパ
ケットは一旦バッファ２０２に蓄積される。制御部２０
１は、バッファ２０２、検出回路２０３およびパケット
組立回路２０４を制御して第３図に示されている予選パ
ケット２１４の組み立てを行なう０組立回路２０４は、
バッファ２０２におけるパケットの有無により、有効ビ
ットＵを「使用中（＝０）Ｊまたは「空き（＝ｌ）Ｊと
する。そして組立て回路２０４は、制御部２０１から出
力端子番号ＡＤＯを入力し、予選網２４から入力される
勝ち残りを示す未勝利ビットＷを初回のときは未勝利（
＝１）に設定する。さらに、組立て回路２０４は、検出
回路２０３からバッファ２０２の使用量表示ピッ）Ｂを
入力して予選パケットを組み立てて予選網２４に出力す
る。もしバケットバッファ２０２にパケットが無い場合
には、有効ピッ）Ｕの空きパケットとして出力する。

予選網２４は、予選バケツ）２１４を入力すると、空き
パケットを除き、出力ポート番号ＡＤＯを比較すること
により、同一出力ボート番号のパケットの中からバッフ
ァ使用量の最も多いものを１つ選択する。そして、出力
ポートの番号がすべて異なる予選パケットに選別し、こ
れを各バケットバッファ２００の制御部２０１に通知す
る。

制御部２０１は、勝ち残りの場合、未勝利ビットＷを勝
ちに反転（＝０）させ、再度予選網に出力させる。負け
のときは、このパケットの保存を継続し、次に送出する
他パケットを予選網へ出力させる。これを数回繰り返し
た後、制御部２０１は、本選パケット２１Ｂ　　（第３
図）の組み立てをパケット組立回路２０４に指示し、こ
のバケツ）　２１Ｂを本選網２５に出力する０本選パケ
ット２１６は、空きパケットか使用パケットかを示す有
効ビットＵ、出力ポート番号ＡＤＩ　、宛先加入者情報
ＡＤ２　、情報Ｉで構成されている。

第３図に示した予選バケツ）　２１４において、未勝利
ピッ）Ｗは、同一の出力ポート番号ＡＤＯのパケットで
は、勝ち残ったパケットが「０」となり、負けのパケッ
トよりその値が小さくなる。

入力ポート１００〜１０７から自己ルーティングの多段
スイッチ２６に入力したパケットは、−旦バケツトバッ
ファ２２０〜２２７に蓄積される。バケットバッファ２
２０〜２２７は、個別に蓄積されたパケットをまず予選
網２４に送り出す制御を行なう。

バケットバッファ２２０〜２２７より予選網２４に入力
したパケットは、ソーティング網＾２０において、この
網２０に入力したすべての予選パケットの大小が比較さ
れる。

このとき、比較する数字は、たとえばバッファ使用量表
示ビットＢが１ビツトの場合、出力ポート番号ＡＤＯを
４倍したものに未勝利ビットＷを２倍したものを加え、
これにバッファ使用量表示ピッ）Ｂを加えて、さらに最
上位ビットに有効ビットＵを付加したものである。この
処理により、予選パケットの大小を比較する数字は、頭
に有効ピッ）Ｕがきて、これに出力ポート番号、未勝利
ビットおよびバッファ使用量表示ビットＢが続く。

具体的には、第３図の予選パケットにおいて、空パケッ
ト（有効ビット＝１）は、使用中パケットよりも「大」
として扱われる。また、使用中パケットで出力ポート番
号ＡＤＯが同一のものの中では、予選網２４ですでに勝
ち残った予選パケット（未勝利ビー／）＝０）が「小」
として扱われる。

さらに、出力ポート番号ＡＤＯが同一で未勝利ビットが
ｒｌＪの予選パケットでは、バッファ使用量が多いパケ
ットバッファが出力した予選パケット（バッファ使用量
表示ビーｙト＝ｏ）が「小」として扱われる。結果とし
て、パケットが多く格納されているバケットバッファの
予選パケット２１４が優先的に勝ち残ることになる。

ここで、たとえばバッファ使用量表示ピッ）Ｂを２ビツ
トとすると、４通りの使用量を規定することができる。

すなわち、たとえばバッファ使用量表示ピッ）Ｂをバッ
ファ使用量１／４以下でｒｌｌＪ　、　１／４〜１／２
でｒｔｏＪ　、　１／２〜３／４でｒｏｌＪ　、　３／
４以上で「００」とする、この場合には、出力ポート番
号ＡＤＯを８倍したものと、未勝利ビットＷを４倍した
ものと、バッファ表示ビットＢを加えたものに、さらに
最上位ビー２トとして有効ビットＵを付加したものを予
選パケット２１４とすれば、バッファ使用量表示ピッ）
Ｂが２ビツトの場合でも大小の比較ができる。同様に、
バッファ使用量表示ピッ）Ｂは必要に応じた任意のビッ
ト数を用いることができる。

このように構成された予選パケットを入力したソーティ
ング網Ａ　２０は、パケットのビット列を上位から直列
に比較することによりパケットの大小を判定し、自己の
網の出力端子の番号の大小に対応して予選パケットを出
力端子２４０〜２４Ｇに出力する。これら出力端子、す
なわち目入力端子に予選パケットを入力した廃棄網２１
は、隣接した入力端子の予選パケット２１４の出力ポー
ト番号ＡＤＯを比較し、同一の場合は入力端子の番号が
大きい入力端子に入力したパケットを廃棄する。

また、出力ポート番号が同一で未勝利ビットが「】」の
パケットでは、バッファ使用量表示ビットＢの値が小さ
いパケットが廃棄されず、その結果、バッファ使用量の
多い予選パケットが勝ち残る。この比較で勝ち残ったパ
ケットについて、その予選パケットが今までに伝達され
てきたルートを逆にたどりバケットバッファに勝ち残り
を通知する。

勝ち残り通知を受けたバッファは、勝ち残りパケットの
未勝利ビットを「０」として再度予選網２４にこのパケ
ットを出力する０勝ち残り報告を受けなかったバッファ
は、バッファ内の他の予選パケット２１４の未勝利ビッ
トＷをｒｌＪとして予選網２４に出力する。バッファは
本選網２５に本選パケットを１回送出している間に予選
網２４に予選パケット２】４を数回送出し、これにより
勝ち残った勝ち残りの予選パケッ“ト２１４の本選パケ
ット２１６を本選網２５に出力する。

本選網２５に入力した本選バケツ）２１Ｂ　　（第３図
）はソーティング網Ｂ　２２において、ルーティングタ
グ１５４の出力ポート番号ＡＤ２が比較され、その大小
の順番に出力端子２３０〜２３７、すなわちルーティン
グ網２３の入力端子に出力される。ルーティング網２３
は、入力パケットをルーティングタグ１５４により、そ
の出力ポート番号の出力ポート１３０〜１３７にノンブ
ロックで出力する０本実施例ではスイッチ網が予選網２
４と本選網２５で構成される例を説明したが、予選網２
４のない自己ルーティングスイッチ網においても、パケ
ットに／ヘツファの使用量を組み込むことにより、バッ
ファ使用量の大きいパケットを優先的に処理することが
できる。

次に、本発明の第２の実施例として、バッファ制御方式
をデータ処理装置に適用したときの構成を１ｉｊ４図に
示す０分散処理システムの複数のデータ処理装置１−ｎ
は入力データをバッファＩＢ−ｎＢにそれぞれ一旦蓄積
した後、−本のバスＨにデータを競合して出力し、バス
は各装置のデータを多重化して転送する。制御回路１１
はｂ線より各装置のバッファ使用量を検出し、バッファ
使用量の多い装置に優先権を与えてデータを出力させる
。この方式により従来の競合によるデータ多重転送方式
と比較してバッファＩＢ〜ＩＮの容量を増やさないでオ
ーバフローを防止することができる。

このように本発明は、とくにパケット交換機に限定され
ることなく、複数のバッファ内のデータを処理する電子
装置にも適用可能である。

（発明の効果）このように本発明によれば、／ヘツファの使用状態を予
選パケット情報に組み込むことにより、八ツファ使用量
の多いパケットからの予選パケットを優先的に処理する
ことが可能となる。これにより、八ツファ容量を大きく
しなくても、バッファに到着したパケットが廃棄されに
くくなるとともに、バッファに到着したパケットの廃棄
されやすさが同じであれば、バッファの容量を小さくで
き、本発明を適用したシステム全体のハードウェア量を
小さくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるバッファ制御方式におけるパケッ
トバッファの構成を示す機能ブロック図、第２図は、第１図に示さ社たパケットバッファをパケッ
ト交換機のスイッチ網に適用したときの構成図、第３図は、第１図に示した実施例における予選パケット
および本選パケットの構成図、第４図は、本発明による
バッファ制御方式をデータ処理装置に適用したときの構
成を示す構成図である。部分の　号の１〜ｎ、、、、、データ処理装置１Ｂ−ｎＢ、２０２．　、　、バッファ１１、、、、、
制御回路２０．２２　　、　、　＋　、　、ソーティング網２１
、、、、、、、廃棄網２３、、、、、、、ルーティング網２Ｂ、、、、、、、自己ル−ティング多段スイッチ１００〜１０７　、　、　、入力ポート１３０〜１３７
　、　、　、出力ポート２００．２２０〜２２７．パケ
ットバッファ２０１　・−・・・・″ツファ制御！２０３　、　、　、　、　、　、バッファ使用量検出回
路２０４　、　、　、　、　、　、パケット組立て回路
ＡＤＯ、、、、、、目的出力ポート番号Ｂ・・・・・・
・バッファ使用量表示ビットＵ、、、、、、、有効ビッ
トＷ、、、、、、、未勝利ビット特許出願人　沖電気工業株式会社代　理　人　番数　孝雄先山　鋒夫第３図

Claims

【特許請求の範囲】１、入力した情報を一旦蓄積するバッファを入力側に有
するパケット交換機のバッファ制御方式において、該パ
ケット交換機は、スイッチング制御の際、前記バッファの使用量の表示を
含む所定のパケットを受け、該パケットより該バッファ
の使用量を検出する検出手段と、該検出手段からの検出
結果を受信し、該検出結果を前記バッファの後段の通話
路スイッチに通知する通知手段と、前記通話路スイッチが前記バッファの使用量が多いとい
う通知を受けた場合には、該バッファから送出されるパ
ケットを優先的に処理する制御手段とを有することを特
徴とするバッファ制御方式。２、入力した情報を一旦蓄積するバッファを入力側に有
するデータ処理装置におけるバッファ制御方式において
、該データ処理装置は、入力した情報を蓄積するバッファを有する複数のデータ
処理手段と、該複数のデータ処理手段に接続され、該データ処理手段
の出力する情報が多重化されて伝送されるバスと、前記複数のデータ処理手段のそれぞれのデータ保有量を
検出し、該複数のデータ処理手段のうちデータ保有量の
多いものから情報を優先して前記バスに出力する制御手
段とを有することを特徴とするバッファ制御方式。