JPH06164641A - Fifoメモリ・パケットスイッチ - Google Patents

Fifoメモリ・パケットスイッチ

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Publication number
JPH06164641A
JPH06164641A JP30685792A JP30685792A JPH06164641A JP H06164641 A JPH06164641 A JP H06164641A JP 30685792 A JP30685792 A JP 30685792A JP 30685792 A JP30685792 A JP 30685792A JP H06164641 A JPH06164641 A JP H06164641A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
packet
address
stored
storage means
Prior art date
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Pending
Application number
JP30685792A
Other languages
English (en)
Inventor
Masao Aoki
木 正 夫 青
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP30685792A priority Critical patent/JPH06164641A/ja
Publication of JPH06164641A publication Critical patent/JPH06164641A/ja
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  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 データメモリの容量を少なくすることがで
き、回路量の少ない優れたFIFOメモリおよびパケッ
トスイッチを提供すること。 【構成】 出力回線113等に対応して、書き込みアド
レスポインタ118等と読み出しアドレスポインタ12
3等を設け、メモリ手段111内にパケットを順序付け
るアドレスをパケットとともに格納することによって、
出力回線毎にFIFOメモリを構成する。また、最後尾
空きアドレスポインタ122と先頭空きアドレスポイン
タ127を設け、空きアドレスを順序付けるアドレスを
空きアドレス毎に格納することによって、空きアドレス
用FIFOメモリを構成する。受信パケットを格納する
アドレスは空きアドレス用FIFOメモリから得て、パ
ケットを送信して空きとなったアドレスは空きアドレス
用FIFOメモリに戻すことにより、メモリ手段111
に効率的にパケットを格納することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はパケット交換機、パケッ
ト多重化装置、固定長パケットを用いたATM(Asy
nchronous Transfer Mode)交
換機、ATM多重化装置等の通信制御装置等に使用する
FIFO(ファーストインファーストアウト)メモリお
よびパケットスイッチに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、パケットを使用したデータ通信が
盛んに行なわれるようになり、パケット交換機などの重
要性が増している。さらに、次世代の高速広帯域通信へ
の適用を目標にして、固定長パケットを用いるATM交
換方式が盛んに研究されている。これまで、パケット交
換機などに使用されているパケットスイッチは、ソフト
ウェアによって実現されていたが、ATM交換用パケッ
トスイッチなどには、さらに高速性が要求され、ハード
ウェアによる実現が必要となってきた。
【0003】図5はハードウェアによって実現した従来
のパケットスイッチの構成を示している。図5におい
て、501から508は入力回線である。509は入力
回線501〜508からパケットを受信する入力回線イ
ンタフェースである。510は空間スイッチであり、ス
イッチ切替制御回路511によって制御される。512
から515はFIFO(First−In First
−Out)メモリであり、各出力回線毎にパケットを格
納する。516から519は出力回線インタフェースで
あり、それぞれFIFOメモリ512〜515から読み
出したパケットを出力回線520〜523に送出する。
【0004】以上のように構成されたパケットスイッチ
について、以下その動作について説明する。まず、入力
回線インタフェース509が、入力回線501〜508
からパケットを受信すると、その宛先から出力回線の決
定を行なった後、スイッチ切替制御回路511に出力回
線番号を送り、空間スイッチ510に到着順にパケット
を送る。このとき、入力回線インタフェース509から
送られる速度は、入力回線501〜508の8倍とな
る。
【0005】スイッチ切替制御回路511は、出力回線
番号に従って空間スイッチ510にスイッチ切替指示を
送り、出力する出力回線520〜523に対応したFI
FOメモリ512〜515に受信パケットを書き込む。
出力回線インタフェース516〜519は、それぞれ対
応するFIFOメモリ512〜515にパケットが格納
されていれば、そのパケットを読み出して、それぞれに
対応する出力回線520〜523に出力する。
【0006】このように、上記従来のパケットスイッチ
では、出力回線毎にFIFOメモリを設け、空間スイッ
チによって各出力回線に対応するFIFOメモリに受信
パケットを分けて格納することによって、パケットのス
イッチングを行なうことができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のパケットスイッチでは、各出力回線毎にFIFOメ
モリを設けるため、各出力回線にトラヒックが集中した
場合、FIFOメモリが溢れやすく、パケットに廃棄が
起こりやすかった。これを避けるために、各FIFOメ
モリに大きな容量を持たせる必要があり、回路量が多く
なるという問題があった。
【0008】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、回路量を少なくすることのできるFIF
Oメモリおよびパケットスイッチを提供することを目的
とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のFIFOメモリは、複数のデータを格納す
るデータ記憶手段と、最後に格納されたデータの書き込
み位置を記憶する書き込み位置記憶手段と、最初に格納
されたデータの書き込み位置を記憶する読み出し位置記
憶手段と、データが格納されてないデータ記憶手段内の
空き位置のうち、最も新しい空き位置を記憶する最後尾
空き位置記憶手段と、最も古い空き位置を示す先頭空き
位置記憶手段と、これら各手段の位置情報をもとにデー
タ記憶手段に格納されたデータを格納順に順序付けする
とともに、データが格納されていない空き位置を順序付
けしてデータの先入れ先出しを行なわせる制御手段とを
備えている。
【0010】また、本発明のFIFOメモリは、上記書
き込み位置記憶手段と読み出し位置記憶手段とからなる
格納データ順序付け手段を複数備えることによって、複
数の先入れ先出しメモリを構成するようにしたものであ
る。
【0011】また、本発明のパケットスイッチは、1つ
または複数の入力回線と、1つまたは複数の出力回線と
を備え、上記FIFOメモリにおけるそれぞれの先入れ
先出しメモリを、1つまたは複数の出力回線それぞれに
対応させ、各出力回線宛のパケットを対応する先入れ先
出しメモリに格納するようにしたものである。
【0012】
【作用】したがって、本発明によれば、データ記憶手段
内にそれぞれのデータとともに次の順番のデータの格納
位置を示す情報を格納することによって、データ記憶手
段に格納されたデータを格納順に順序付けし、またデー
タ記憶手段内の空き位置にデータが格納されていない次
の空き位置を示す情報を格納することによって、データ
記憶手段内のデータが格納されていない空き位置を順序
付けし、データ記憶手段に新しくデータを書き込む場合
は、順序付けされている先頭の空き位置にデータを書き
込み、データ記憶手段に格納されているデータを読み出
す場合は、データを読み出して空きとなった位置を空き
位置の最後の最後尾に順序付けすることによって、デー
タの先入れ先出し動作を行なうFIFOメモリを実現す
ることができる。
【0013】また、本発明によれば、上記FIFOメモ
リにおいて、書き込み位置記憶手段と読み出し位置記憶
手段とからなる格納データ順序付け手段を複数備えるこ
とにより、1つのデータ記憶手段を用いて複数の先入れ
先出しメモリを構成することができ、各先入れ先出しを
各出力回線毎に割り当てることにより、複数の入力回線
から受信したパケットを目的の出力回線に到着順に出力
するパケットスイッチとして使用することができる。
【0014】さらに、本発明のパケットスイッチによれ
ば、複数の入力回線から受信したパケットをすべて1つ
のデータ記憶手段に格納することによって、各出力回線
毎のトラヒックの偏りを吸収することができ、少ない容
量のデータ記憶手段でも溢れによる廃棄が起こりにく
く、しかも回路量を削減することができる。
【0015】
【実施例】図1は本発明の一実施例の構成を示すもので
ある。図1において、101から108は入力回線であ
る。109は入力回線101〜108からパケットを受
信する入力回線インタフェースである。110は入力回
線インタフェース109が入力回線101〜108から
受信したパケットを多重して出力する信号線である。1
11は複数のデータを格納するメモリ手段(データ記憶
手段)であり、入力回線101〜108から受信したパ
ケットと、格納されたパケットおよび空きアドレスを順
序付けるアドレス値を格納する。112はメモリ手段1
11から読み出した送信パケットを出力する信号線であ
る。113〜116は出力回線である。117は出力回
線インタフェースであり、信号線112から受け取った
送信パケットを出力回線113〜116に出力する。1
18〜121は最後に格納されたデータの書き込み位置
を記憶する書き込みアドレスポインタ(書き込み位置記
憶手段)、123〜126は最初に格納されたデータの
書き込み位置を記憶する読み出しアドレスポインタ(読
み出し位置記憶手段)であり、それぞれ出力回線113
〜116に対応する。122は最も古い空き位置を示す
先頭空きアドレスポインタ(先頭空き位置記憶手段)、
127は最も新しい空き位置を記憶する最後尾空きアド
レスポインタ(最後尾空き位置記憶手段)であり、空き
アドレスを順序付けるために使用する。128はこれら
のアドレスポインタに格納するアドレス値とメモリ手段
111のパケット格納アドレスを管理するアドレス制御
手段である。
【0016】以上のように構成されたパケットスイッチ
について、以下その動作について説明する。まず、入力
回線インタフェース109は、入力回線101〜108
のそれぞれからパケットを受信し、信号線110に受信
したパケットを出力する。この場合、受信したパケット
を全て送出するため、信号線110の転送容量は入力回
線の転送容量の8倍以上となる。信号線110に送出さ
れた受信パケットは、メモリ手段111とアドレス制御
手段128に送られる。
【0017】アドレス制御手段128は、信号線110
から受信パケットの宛先を示す出力回線番号を受け取
り、直ちにメモリ手段111への書き込みアドレスを生
成してメモリ手段111へ送る。メモリ手段111は、
アドレス制御手段128から受け取った書き込みアドレ
スに従って、信号線110から受け取った受信パケット
を格納する。
【0018】また、アドレス制御手段128は、出力回
線113〜116に対して順にメモリ手段111から送
信するパケットの格納アドレスを生成し、メモリ手段1
11へ指示する。メモリ手段111は、アドレス制御手
段128から指示された送信パケット格納アドレスに従
って、送信するパケットを信号線112へ出力する。信
号線112へ出力された送信パケットは、出力インタフ
ェース117によって宛先別に出力回線113〜116
に送出される。
【0019】次に、アドレス制御手段128がメモリ手
段111の受信パケット格納アドレスと送信パケット格
納アドレスを生成する動作について説明する。図2は、
図1に示す実施例において、メモリ手段111に出力回
線113と114宛のパケットがそれぞれ3個と2個格
納されている状態を示している。出力回線115と11
6宛のパケットは格納されていない。
【0020】図2において、メモリ手段111内の記号
a、b、c、d、e、f、g、hはパケットの格納アド
レスを示す。すなわち、アドレスa〜eにはパケットが
格納されており、アドレスf〜hは空きアドレスとなっ
ている。また、図2における矢印はその値が指している
アドレスを示す。すなわち、読み出しアドレスポインタ
123は、メモリ手段111内のアドレスaを指し、ア
ドレスaに格納されているパケットはアドレスbを指し
ている。
【0021】ここで、図2の状態において、出力回線1
13宛の新たなパケットを受信した場合の状態を図3に
示す。図3のように、受信パケットは図2においてメモ
リ手段111内の最後尾空きアドレスポインタ127が
指していたアドレスfに格納される。格納後は、書き込
みアドレスポインタ118が指すアドレスはfになる。
アドレスcに格納されているパケットが指す次のパケッ
トのアドレスも同様にfになる。また、最後尾空きアド
レスポインタ127の指すアドレスはgになる。
【0022】次に、図3の状態において、出力回線11
4に送信パケットを出力した場合の状態を図4に示す。
図4のように、図3において読み出しアドレスポインタ
124が指すアドレスdに格納されているパケットが出
力されると、アドレスdは空きアドレスになる。出力後
は、先頭空きアドレスポインタ122が指すアドレスは
dになる。アドレスhが指す次の空きアドレスも同様に
dになる。読み出しアドレスポインタ124が指すアド
レスはeになる。
【0023】このように、上記実施例によれば、出力回
線113〜116、および空きアドレス用にアドレスポ
インタ118〜127を設け、それぞれ先入れ先出し動
作を行なう複数のFIFOメモリを構成することによっ
て、入力回線101〜108から受信したパケットを目
的の出力回線に到着順に出力することができ、パケット
のスイッチングを行なうことができる。すなわち、1つ
のメモリ手段111とアドレスポインタ118〜127
のみで、出力回線毎にFIFOメモリを設けたのと同じ
動作をさせることができ、かつ回路量を削減することが
できる。
【0024】また、上記実施例によれば、複数の入力回
線から受信したパケットをすべて1つのメモリ手段11
1に格納することによって、各出力回線毎のトラヒック
の偏りを吸収することができるため、少ない容量のメモ
リ手段でもメモリ手段の溢れによる廃棄が起こりにく
く、さらに回路量を削減できるという効果を有する。
【0025】また、上記実施例よれば、メモリ手段11
1の空きの部分を順序付けるだけで空きアドレスを管理
しているため、新たなメモリ手段を容易する必要がない
という利点を有する。
【0026】なお、上記実施例では、入力回線数を8
本、出力回線を4本としているが、それぞれ任意の数で
実現することができる。
【0027】また、上記実施例では、入力回線インタフ
ェース109から送出する速度、およびメモリ手段11
1から読み出す速度を、それぞれ入力回線101〜10
8、出力回線113〜116より大きくしているが、入
力回線インタフェース109で直並列変換し、出力回線
インタフェース117で並直列変換することによって、
上記速度を下げるようにしてもよい。
【0028】また、ATM方式で用いられるような固定
長のパケットの場合、全ての動作を1つのパケットの転
送にかかる時間に同期させることができるため、入力回
線インタフェース109は、受信したパケットを到着順
に送出するのではなく、入力回線の番号順に送出しても
よい。同様に、メモリ手段111からのパケットの読み
出し動作を1つのパケットの転送にかかる時間に同期さ
せ、出力回線の番号順に上記時間あたり一回ずつ行なっ
てもよい。この場合、入力回線インタフェース109、
出力回線インタフェース117、アドレス制御手段12
8などの処理が簡単になり、さらに回路量を減らすこと
ができる。
【0029】また、次の順番のパケットのアドレスとパ
ケット本体を別のメモリ手段に格納することによって、
アドレス管理用メモリ手段とパケット格納用メモリ手段
に明確に分離してもよい。
【0030】
【発明の効果】本発明は、上記実施例から明らかなよう
に、データ記憶手段内に格納されたデータを格納順に順
序付けする書き込み位置記憶手段および読み出し位置記
憶手段と、データ記憶手段内のデータが格納されていな
い空き位置を順序付ける最後尾空き位置記憶手段および
先頭空き位置記憶手段とを備え、制御手段により、新し
くデータを書き込む場合は順序付けされている先頭の空
き位置にデータを書き込み、格納されているデータを読
み出す場合はデータを読み出して空きとなった位置を空
き位置の最後尾に順序付けるようにしたので、データの
先入れ先出し動作が可能なFIFOメモリを実現するこ
とができる。
【0031】また、本発明によれば、上記FIFOメモ
リにおいて、書き込み位置記憶手段と読み出し位置記憶
手段とからなる格納データ順序付け手段を複数備えるこ
とにより、1つのデータ記憶手段を用いて複数の先入れ
先出しメモリを構成することができ、各先入れ先出しメ
モリを各出力回線毎に割り当てることにより、複数の入
力回線から受信したパケットを目的の出力回線に到着順
に出力するパケットスイッチとして使用することができ
る。
【0032】さらに、本発明のパケットスイッチによれ
ば、複数の入力回線から受信したパケットをすべて1つ
のデータ記憶手段に格納するので、各出力回線毎のトラ
ヒックの偏りを吸収することができ、少ない容量のデー
タ記憶手段でも溢れによる廃棄が起こりにくく、しかも
回路量を削減することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるFIFOメモリおよ
びパケットスイッチの構成を示すブロック図
【図2】本発明の一実施例におけるパケット格納例を示
す模式図
【図3】本発明の一実施例におけるパケット受信時の動
作例を示す模式図
【図4】本発明の一実施例におけるパケット送信時の動
作例を示す模式図
【図5】従来のパケットスイッチの構成を示すブロック
【符号の説明】
101、102、103、104、105、106、1
07、108 入力回線 109 入力回線インタフェース 110 多重された受信パケットを送る信号線 111 メモリ手段(データ記憶手段) 112 送信パケットを送る信号線 113、114、115、116 出力回線 117 出力回線インタフェース 118、119、120、121 書き込みアドレスポ
インタ(書き込み位置記憶手段) 122 先頭空きアドレスポインタ(先頭空き位置記憶
手段) 123、124、125、126 読み出しアドレスポ
インタ(読み出し位置記憶手段) 127 最後尾空きアドレスポインタ(最後尾空き位置
記憶手段) 128 アドレス制御手段(制御手段) 501、502、503、504、505、506、5
07、508 入力回線

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のデータを格納するデータ記憶手段
    と、最後に格納されたデータの書き込み位置を記憶する
    書き込み位置記憶手段と、最初に格納されたデータの書
    き込み位置を記憶する読み出し位置記憶手段と、データ
    が格納されてない前記データ記憶手段内の空き位置のう
    ち、最も新しい空き位置を記憶する最後尾空き位置記憶
    手段と、最も古い空き位置を示す先頭空き位置記憶手段
    と、前記各手段の位置情報をもとに、前記データ記憶手
    段に格納されたデータを格納順に順序付けするととも
    に、データが格納されていない空き位置を順序付けして
    データの先入れ先出し動作を行なわせる制御手段とを備
    えたFIFOメモリ。
  2. 【請求項2】 書き込み位置記憶手段と読み出し位置記
    憶手段とからなる格納データ順序付け手段を複数備え、
    1つのデータ記憶手段を用いて複数の先入れ先出しメモ
    リを構成することを特徴とする請求項1記載のFIFO
    メモリ。
  3. 【請求項3】 1つまたは複数の入力回線と、1つまた
    は複数の出力回線とを備え、請求項2記載のFIFOメ
    モリにおけるそれぞれの先入れ先出しメモリを、前記1
    つまたは複数の出力回線それぞれに対応させ、その出力
    回線宛のパケットを対応する先入れ先出しメモリに格納
    することを特徴とするパケットスイッチ。
JP30685792A 1992-11-17 1992-11-17 Fifoメモリ・パケットスイッチ Pending JPH06164641A (ja)

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JP30685792A JPH06164641A (ja) 1992-11-17 1992-11-17 Fifoメモリ・パケットスイッチ

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6567407B1 (en) 1998-02-20 2003-05-20 Nec Electronics Corporation ATM switch circuit capable of increasing use efficiency of address memory, and ATM switch circuit controlling method
WO2004066570A1 (ja) * 2003-01-17 2004-08-05 Fujitsu Limited ネットワークスイッチ装置およびネットワークスイッチ方法
WO2004066571A1 (ja) * 2003-01-20 2004-08-05 Fujitsu Limited ネットワークスイッチ装置およびネットワークスイッチ方法
JP2009021872A (ja) * 2007-07-12 2009-01-29 Fujitsu Ltd パケット伝送方法及び装置

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