JPH0669960A - パケット交換方式 - Google Patents

パケット交換方式

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JPH0669960A
JPH0669960A JP22291992A JP22291992A JPH0669960A JP H0669960 A JPH0669960 A JP H0669960A JP 22291992 A JP22291992 A JP 22291992A JP 22291992 A JP22291992 A JP 22291992A JP H0669960 A JPH0669960 A JP H0669960A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
packet
routing
switch
input
stage
Prior art date
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Pending
Application number
JP22291992A
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English (en)
Inventor
Kentaro Hayashi
健太郎 林
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パケットスイッチ内でパケットの衝突が生じ
ることを防止し、それによって効率の高いパケット交換
方式を得ることを目的とする。さらに、パケットを任意
の複数の出力端子に出力することのできるパケット交換
方式を得ることを目的とする。 【構成】 スイッチエレメントの入力側に、パケットヘ
ッダ交換部が配置される。このパケットヘッダ交換部に
おいて、パケットにルーティングビットが付加される。
複数段の自己ルーティングスイッチによって構成される
パケット交換スイッチは、最終段のスイッチエレメント
のすべてにパケットを分配する。さらに、最終段のスイ
ッチエレメントはルーティング段として、パケットに付
加されたルーティングビットを参照し、パケットのルー
ティングを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、高速パケット交換機
における高速パケット交換方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のパケット交換スイッチを、図6に
説明する。これは、自己ルーティングスイッチを使用し
たスイッチである。ここでは、例として8入力8出力の
場合を説明する。
【0003】図6に示されるパケット交換スイッチは、
入力端子601から608を有する。これらの入力端子
は、それぞれ2端子ごとに、第1段目のスイッチエレメ
ントに接続される。すなわち、入力端子601および6
02はスイッチエレメント11に接続され、入力端子6
03及び604はスイッチエレメント12に接続され、
以下同様に入力端子605より608はスイッチエレメ
ント13ないし14に接続される。
【0004】このパケット交換スイッチは、3段のスイ
ッチエレメントから構成される。各スイッチエレメント
は、それぞれが2本の入力端子と2本の出力端子とを有
する。第1段目のスイッチエレメント11より14は、
第2段目のスイッチエレメント21より24に接続され
る。これら、第2段目のスイッチエレメント21より2
4はさらに、第3段目のスイッチエレメント31より3
4に接続される。これら第3段目のスイッチエレメント
31より34は、出力端子611より618を有する。
すなわち、これらの出力端子611より618も、先に
説明した入力端子と同様に、それぞれ2端子毎に、スイ
ッチエレメント31より34に接続される。
【0005】ここで説明したパケット交換スイッチは、
入力端子に到達したパケットに付加されている宛先情報
に基づいて、スイッチエレメントが自律的に動作し、パ
ケットを所望の出力端子に転送するものである。ところ
が、このようなスイッチング回路網においては同一の出
力端子に到達すべきパケットが同時に複数入力端子に入
力されると、その中でただ一つのパケットのみしか、正
しくルーティングされない。また、入力端子に入力され
た複数のパケットが同時に入力されたものでなくとも、
ある条件の下では同一の出力端子をめざすパケットの衝
突が発生し、結果的にパケットが正しくルーティングさ
れないことがある。
【0006】以上の問題点を解決するため、たとえば特
開平01−165246号や、特開平01−12355
0号に示されるようなものが提案されている。これらは
いずれも、スイッチ内部でパケットの衝突が発生しない
よう、競合制御を行うものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれらの
方法であっても、その交換スイッチの能力には限界があ
る。たとえば、すべての入力端子に同時に同じ宛先のパ
ケットが到着した場合、それらの一つしか、正しい出力
端子にルーティングすることができない。また、競合制
御を行うことによって、多少なりともスイッチの効率が
低下することは避けられない。さらに、これらの方法で
は一つのパケットを、任意の複数の出力端子に分配する
こと(以下、「放送機能」という)は実現できないとい
う問題点があった。
【0008】この発明は、以上述べた問題点を解決し、
パケット交換スイッチの効率を低下させることなくパケ
ットのルーティングを行うことのできる、効率の高いス
イッチを提供することを目的とする。さらに、放送機能
を実現することのできるパケット交換方式を提供するこ
とを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、高速パケッ
ト交換機において、パケットにルーティングビットを付
加する手段と、パケットに付加されたルーティングビッ
トによりパケットをルーティングする手段とを設けたも
のである。
【0010】
【作用】以上の構成により、入力されるパケットにはル
ーティングビットが付加され、このルーティングビット
を参照することにより、パケットのルーティングが行わ
れる。
【0011】
【実施例】図1は、この発明の実施例を示すブロック図
である。この発明のパケット交換スイッチも、入力端
子、出力端子およびスイッチエレメントの配置は、図6
に説明したスイッチと同様のものとして説明する。すな
わち、このパケット交換スイッチも8入力端子、すなわ
ち入力端子101より108、さらに8出力端子、すな
わち出力端子111より118を有する。
【0012】入力端子101より108は、それぞれが
パケットヘッダ交換部121より128へ接続されてい
る。そしてパケットヘッダ交換部121より128は、
2本毎にスイッチエレメント131より134に接続さ
れる。
【0013】この発明で用いられる3段構成の自己ルー
ティングスイッチは、前2段のパケット分配段スイッチ
エレメントと、後1段のルーティング段スイッチエレメ
ントにより構成されている。
【0014】入力端子へ到達したパケットは、パケット
ヘッダ交換部へ入力される。ここで、パケットにはルー
ティングビットが付加される。このルーティングビット
は、パケット交換スイッチ内部でパケットのルーティン
グを行うために利用される。より正確に言うなら、パケ
ット交換スイッチのルーティング段においてパケットを
ルーティングするために用いられる。
【0015】パケットヘッダ交換部にてルーティングビ
ットが付加されたパケットは、次に第1段目のスイッチ
エレメントに入力される。この時、同一の出力端子に到
達すべきパケットが、同時にパケット交換スイッチに入
力されることを防止する必要がある。そのため、一度に
ただ一つのパケットヘッダ交換部のみが、スイッチエレ
メントに対してパケットの入力を行えるようになってい
る。換言すれば、パケットヘッダ交換部からスイッチエ
レメントへのパケットの入力は、時分割的に行われる。
【0016】この動作を実現するため、スイッチエレメ
ントの動作速度は、入力端子のリンク速度のn倍(nは
入力端子数)まで高められる。このようにスイッチエレ
メントの動作速度を上げ、時分割的にパケットの入力を
行うことにより、入力されたパケットがパケットヘッダ
交換部に滞留することはない。
【0017】分配段のスイッチエレメントは、2本の入
力端子のどちらにパケットが入力された場合でも、この
パケットを両方の出力端子へ出力する。この分配段を2
段階経ることで、どの入力端子に到達したパケットであ
っても、ルーティング段スイッチエレメントのすべてに
分配することができる。なお、スイッチエレメントの両
入力に同時にパケットが入力されないように、各スイッ
チエレメントの動作時間が調整されている。
【0018】次に、パケットをルーティングする動作を
説明する。図2に、パケットヘッダ交換部にてパケット
に付加されるルーティングビットの例を示す。この実施
例では、ルーティングビットは、パケット情報部22に
パケットヘッダ部21として付加される201から20
8の8ビットである。
【0019】ルーティングビット201は、図1に示す
出力端子111にパケットを出力するか否かを表すため
に用いられる。たとえば、ビット201が“1”であれ
ば出力端子111にパケットを出力する。またビット2
01が“0”であれば、出力端子111にはパケットを
出力しない。同様に、ルーティングビット202より2
08は、それぞれ出力端子112より118にパケット
を出力するか否かを表すために用いられる。
【0020】ルーティング段の各々のスイッチエレメン
トは、このルーティングビットを参照しながら、スイッ
チング動作を行う。この時、各スイッチエレメントはそ
れぞれ2本の出力端子を有することから、ルーティング
ビットのうちの2ビットを参照してスイッチング動作を
行うことになる。すなわち、スイッチエレメント151
はルーティングビット201と202とを参照してスイ
ッチング動作を行い、スイッチエレメント152はルー
ティングビット203と204とを参照してスイッチン
グ動作を行う。以下、スイッチエレメント153,15
4はそれぞれ、ルーティングビット205および20
6、そしてルーティングビット207および208を参
照してスイッチング動作を行う。
【0021】図3に、ルーティングビットに対応するル
ーティング段のスイッチエレメントの動作を説明する。
すなわち図3では、ルーティングビットの内容に従って
ルーティング段のスイッチエレメントがどのように動作
するかを示す。各スイッチエレメントとも、8ビットの
ルーティングビットのうち、対応する2ビットを参照し
てスイッチング動作を行うことは前述した。となれば各
スイッチエレメントにおいて、ルーティングビット(以
下、RB)の組み合わせは(0,0)、(0,1)、
(1,0)、(1,1)の4通りが存在する。
【0022】図3では、それぞれの場合を(a)から
(d)までに場合分けして説明する。これらのそれぞれ
について、左側に示したものは入力端子I1にパケット
が入力された場合のスイッチエレメントの動作であり、
右側に示したものは入力端子I2側にパケットが入力さ
れた場合のスイッチエレメントの動作である。
【0023】まず(a)の場合、対応するルーティング
ビットは「0,0」であるから、この場合はパケットは
いずれの出力端子へも出力されないことになる。次に
(b)の場合、対応するルーティングビットが「0,
1」であり、パケットは出力端子O1側に出力される。
さらに(c)の場合、対応するルーティングビットは
「1,0」であり、パケットは出力端子O2側に出力さ
れる。最後に(d)の場合、対応するルーティングビッ
トは「1,1」であり、この場合はパケットは出力端子
O1,O2の双方に出力される。
【0024】図3(a)ないし(d)の左側と右側とを
比べると明らかなとおり、以上の結果は入力端子のどち
らにパケットが入力された場合でも同様となる。すなわ
ち、パケットはルーティングビットで指示された出力端
子へ出力されることになる。
【0025】図4に、パケットが入力されてから出力さ
れるまでに、スイッチ内でどのような経路をたどるかを
示す。一例として、入力端子101にパケットが入力さ
れた場合を説明する。この場合、パケットヘッダ交換部
によって付加されるパケットヘッダは、図4(a)に示
すように、「11011000」であるとする。この場
合、スイッチ内でのパケットの経路を、図4(b)に示
す。
【0026】入力端子101に入力されたパケットは、
パケットヘッダ交換部121にて図4(a)に示すパケ
ットヘッダが付加され、スイッチエレメント131に入
力される。スイッチエレメント131は、このパケット
をスイッチエレメント141および142に出力する。
スイッチエレメント141は、パケットをスイッチエレ
メント151および152に出力する。またスイッチエ
レメント142は、パケットをスイッチエレメント15
3および154に出力する。このように、入力端子10
1に入力されたパケットがルーティング段のすべてのス
イッチエレメントに入力されることが理解されよう。
【0027】次に、ルーティング段でのスイッチング動
作について説明する。ルーティング段のそれぞれのスイ
ッチエレメントは、対応するルーティングビットを参照
してスイッチング動作を行う。スイッチエレメント15
1は、対応するルーティングビットが「1,1」であ
り、パケットバッファ161および162の双方へ、パ
ケットを出力する。次にスイッチエレメント152は、
対応するルーティングビットが「0,1」であり、パケ
ットバッファ164のみにパケットを出力する。さらに
スイッチエレメント153は、対応するルーティングビ
ットが「1,0」であり、パケットバッファ165のみ
にパケットを出力する。最後にスイッチエレメント15
4は、対応するルーティングビットが「0,0」であ
り、パケットバッファ167,168のいずれにも、パ
ケットを出力しない。
【0028】すなわちこの例では、パケットバッファ1
61,162,164,165に対してパケットが出力
される。これらのパケットバッファは、出力端子へパケ
ットを出力する。この結果、入力端子101に入力され
たパケットが、複数の出力端子に分配されたことがわか
る。すなわち、放送機能が実現できていることがわか
る。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、この発明では交換
スイッチの動作速度を入出力端子のリンク速度のn倍
(nは入力端子数)にまで高め、各入力端子からパケッ
ト交換スイッチへのパケットの入力を時分割的に行うこ
とにより、スイッチ内でパケットの衝突が生じることを
防ぐことができる。
【0030】また、パケットにルーティングビットを付
加し、このルーティングビットを参照してパケットのル
ーティングを行うことにより、任意の複数の出力端子に
パケットを出力することができる。
【0031】このように、パケットの衝突が生じること
なく、交換効率の高いパケット交換スイッチを得ること
ができる。また、任意の複数の出力端子に同一のパケッ
トを分配する、いわゆる放送機能を実現することができ
る。この発明は以上述べたパケット交換スイッチの他、
ATM交換機に用いられるセルスイッチにも適用するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示すブロック図
【図2】ルーティングビットの一例を示す図
【図3】ルーティング段のスイッチエレメントの動作を
示す図
【図4】スイッチ内でのパケットの経路を示す図
【図5】従来のパケット交換スイッチを示す図
【符号の説明】
101〜108 入力端子 111〜118 出力端子 121〜128 パケットヘッダ交換部 131〜154 スイッチエレメント 161〜168 パケットバッファ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パケットを分配する分配段と、パケット
    をルーティングするルーティング段とから構成されるパ
    ケット交換スイッチと、 このパケット交換スイッチの入力側に配置され、パケッ
    トにルーティングビットを付加する手段とから構成さ
    れ、 前記パケット交換スイッチは、パケットに付加されたル
    ーティングビットを参照し、前記ルーティング段におけ
    るルーティングを行うことを特徴とする、パケット交換
    方式。
  2. 【請求項2】 複数段の自己ルーティングスイッチで構
    成されるパケット交換スイッチと、このパケット交換ス
    イッチの入力側に配置され、パケットにルーティングビ
    ットを付加する手段とから構成されるパケット交換方式
    であって、 前記パケット交換スイッチは、前記複数の自己ルーティ
    ングスイッチの入力側の複数段を分配段とし、さらに前
    記複数の自己ルーティングスイッチの最終段をルーティ
    ング段とし、 前記分配段は、前記ルーティング段のすべてに対してパ
    ケットを分配し、前記ルーティング段は前記ルーティン
    グビットの内容によって、パケットのルーティングを行
    うことを特徴とする、パケット交換方式。
  3. 【請求項3】 前記パケット交換スイッチは、入出力回
    線速度のn倍(nは入出力回線数)の速度で動作するこ
    とを特徴とする、請求項1または2に記載のパケット交
    換方式。
JP22291992A 1992-08-21 1992-08-21 パケット交換方式 Pending JPH0669960A (ja)

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JP22291992A JPH0669960A (ja) 1992-08-21 1992-08-21 パケット交換方式

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JP22291992A JPH0669960A (ja) 1992-08-21 1992-08-21 パケット交換方式

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JPH0669960A true JPH0669960A (ja) 1994-03-11

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ID=16789922

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JP22291992A Pending JPH0669960A (ja) 1992-08-21 1992-08-21 パケット交換方式

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8452216B2 (en) 2009-09-15 2013-05-28 Ricoh Company, Limited Image forming apparatus which mixes new unused toner with used old toner

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8452216B2 (en) 2009-09-15 2013-05-28 Ricoh Company, Limited Image forming apparatus which mixes new unused toner with used old toner

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