JPH08223173A - Back pressure type atm switch - Google Patents

Back pressure type atm switch

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JPH08223173A
JPH08223173A JP2781395A JP2781395A JPH08223173A JP H08223173 A JPH08223173 A JP H08223173A JP 2781395 A JP2781395 A JP 2781395A JP 2781395 A JP2781395 A JP 2781395A JP H08223173 A JPH08223173 A JP H08223173A
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JP
Japan
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cell
buffer
input
output
back pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP2781395A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Genda
浩一 源田
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPH08223173A publication Critical patent/JPH08223173A/en
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Abstract

PURPOSE: To improve traffic characteristics and to accelerate the switching of cells. CONSTITUTION: The transfer held state of the cell based on buffer full signals from an output buffer is monitored. A held cell abandoning part (a counter 54, a counter value comparator circuit 55 and a memory control circuit 52) for abandoning the cells of which transfer is held when the transfer held state matches with prescribed conditions is provided in an input buffer 11. Then, the input buffer 11 provided with the held cell abandoning part transfers the resective cells stored after the held cells to the corresponding output buffer after abandoning the held cells.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、バックプレッシャ型の
ATM(Asyncronous Transfer
Mode;非同期転送モード)スイッチに係り、特に、
低いセル損失で高速なセル交換を可能とするバックプレ
ッシャ型ATMスイッチに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a back pressure type ATM (Asynchronous Transfer).
Mode; asynchronous transfer mode) switch,
The present invention relates to a back pressure type ATM switch that enables fast cell exchange with low cell loss.

【0002】[0002]

【従来の技術】ATMスイッチにおいては、入力バッフ
ァと出力バッファの効率的な使用を目的として、バック
プレッシャ型ATMスイッチがある。このバックプレッ
シャ型ATMスイッチでは、入力バッファから転送され
たセルが、出力バッファに所定の数だけ蓄積されると、
出力バッファから入力バッファに「バックプレッシャ信
号(バッファフル信号)」を送出し、入力バッファから
のセルの転送を停止(保留)させることができる。
2. Description of the Related Art Among ATM switches, there is a back pressure type ATM switch for the purpose of efficiently using an input buffer and an output buffer. In this back pressure type ATM switch, when a predetermined number of cells transferred from the input buffer are accumulated in the output buffer,
A "back pressure signal (buffer full signal)" can be sent from the output buffer to the input buffer to stop (hold) the transfer of cells from the input buffer.

【0003】このようなバックプレッシャ型ATMスイ
ッチに関しては、例えば、1994年4月付け「電子情
報通信学会 技術研究報告 交換機システム」(SSE
94−4)における大崎氏らによる「バックプレッシャ
機能を有するATMLANスイッチの性能評価」、およ
び、1993年6月付け「電子情報通信学会 技術研究
報告 交換機システム」(SSE93−6)におけるフ
ァン氏による「バッファ容量拡張可能なATMスイッ
チ:XATOM」等に記載されている。以下、バックプ
レッシャ型ATMスイッチに関しての説明を行なう。
Regarding such a back-pressure type ATM switch, for example, "Technical Research Report Exchange System of Institute of Electronics, Information and Communication Engineers" (SSE) dated April 1994.
94-4) "Performance evaluation of ATM LAN switch with back pressure function" by Osaki et al., And by Mr. Fan in "Technical Research Report Exchange System of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers" (SSE93-6) dated June 1993. ATM switch capable of expanding buffer capacity: XATOM "and the like. The back pressure type ATM switch will be described below.

【0004】図7は、従来のバックプレッシャ型ATM
スイッチの構成例を示すブロック図である。本図7にお
いて、101〜104は入力回線、201〜204は出
力回線、11b〜14bは各入力回線101〜104毎
の入力バッファ、21〜24は各出力回線201〜20
4毎の出力バッファ、30は入力バッファ11b〜14
bと出力バッファ21〜24とを接続するセルフルーテ
ィングスイッチ(図中、SWと記載)、110〜140
は入力バッファ11b〜14bとセルフルーティングス
イッチ30とを接続する信号線、210〜240は出力
バッファ21〜24とセルフルーティングスイッチ30
とを接続する信号線、21−1〜24−4は出力バッフ
ァ21〜24から入力バッファ11b〜14bへバック
プレッシャ信号(バッファフル信号)を返送するための
信号線である。
FIG. 7 shows a conventional back pressure type ATM.
It is a block diagram which shows the structural example of a switch. In FIG. 7, 101 to 104 are input lines, 201 to 204 are output lines, 11b to 14b are input buffers for the respective input lines 101 to 104, and 21 to 24 are output lines 201 to 20.
Output buffer for each 4 and 30 are input buffers 11b to 14
b and the output buffers 21 to 24, a self-routing switch (denoted as SW in the figure) 110 to 140
Is a signal line connecting the input buffers 11b to 14b and the self-routing switch 30. Reference numerals 210 to 240 are output buffers 21 to 24 and the self-routing switch 30.
Signal lines 21-1 to 24-4 connecting with and are signal lines for returning a back pressure signal (buffer full signal) from the output buffers 21 to 24 to the input buffers 11b to 14b.

【0005】入力バッファ11b〜14bは、バッファ
フル信号を送出している出力バッファ21〜24へ向け
てのセル転送を停止(保留)する機能を有する。入力バ
ッファ11b〜14b内のメモリに最も早い時間に書き
込まれたセルを先頭セルと呼ぶ。先頭セルは、所望宛先
に転送されるまで先頭を維持し、FIFO(First
In First Out)制御を行なう場合には、
先頭セル以後に書き込まれたセルは、先頭セルが出力さ
れるまで出力されることはない。
The input buffers 11b to 14b have a function of stopping (holding) the cell transfer to the output buffers 21 to 24 which are sending out the buffer full signal. The cell written in the memory in the input buffers 11b to 14b at the earliest time is called the leading cell. The head cell maintains the head until it is transferred to the desired destination, and the FIFO (First
When performing In First Out control,
The cells written after the head cell are not output until the head cell is output.

【0006】図8は、図7におけるバックプレッシャ型
ATMスイッチのトラヒック特性例を示す説明図であ
る。本図において、横軸は出力バッファサイズ、縦軸
は、所望のセルロス確率CLP(10-5、10-6)を満
足するために必要とされるバッファサイズである。バッ
ファサイズは、1回線当たりの入力バッファサイズと、
1回線当たりの出力バッファサイズとの和である。図中
の黒丸は、バックプレッシャを用いない場合の特性であ
る。この図から、バックプレッシャアルゴリズムの採用
は、トラヒック特性を悪化させることが分かる。これ
は、入力バッファ内のメモリに2番目以降に書き込まれ
た各セルが、先頭セルが出力されないために、所望宛先
に出力可能な場合においても出力阻止される、いわゆる
HOL(Head of Line)ブロッキングに起
因する。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of traffic characteristics of the back pressure type ATM switch shown in FIG. In this figure, the horizontal axis is the output buffer size, and the vertical axis is the buffer size required to satisfy the desired cell loss probability CLP (10 −5 , 10 −6 ). The buffer size is the input buffer size per line,
This is the sum of the output buffer size per line. Black circles in the figure are characteristics when back pressure is not used. From this figure, it can be seen that the adoption of the back pressure algorithm deteriorates the traffic characteristics. This is so-called HOL (Head of Line) blocking, in which each cell written in the memory in the input buffer after the second is blocked even when the cell can be output to the desired destination because the first cell is not output. caused by.

【0007】また、入力バッファにFIFO制御ではな
くRIRO(Random InRandam Ou
t)制御を採用すると、RIRO動作では、バッファフ
ルでない出力バッファを目指すセルが、メモリ内から検
索され出力される。このため、HOLブロッキングによ
るセルロス特性の悪化を抑制できる。しかし、一般に、
このような検索アルゴリズムの採用は、ハード規模の増
加や、セル読み出だし速度の制限が生じる。このよう
に、従来のバックプレッシャを採用したATMスイッチ
においては、FIFO制御では、HOLブロッキングに
よるトラヒックの特性の悪化が、また、RIRO制御で
は、入力バッファからのセル読み出し速度の制限と読み
出しセルを検索するためのハード規模の増加などが生じ
る。
In addition, the input buffer is not a FIFO control but a RIRO (Random InRandom Ou).
When t) control is adopted, in the RIRO operation, a cell aiming at an output buffer that is not buffer full is searched from the memory and output. Therefore, it is possible to suppress deterioration of cell loss characteristics due to HOL blocking. However, in general,
The adoption of such a search algorithm increases the hardware scale and limits the cell read speed. As described above, in the conventional ATM switch adopting the back pressure, the FIFO control deteriorates the traffic characteristics due to the HOL blocking, and the RIRO control limits the cell read speed from the input buffer and retrieves the read cell. There will be an increase in the hardware scale for doing so.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の技術では、FIFO制御におけるHOLブ
ロッキングを回避できない点である。本発明の目的は、
これら従来技術の課題を解決し、簡易な制御で優れたト
ラヒック特性を有し、かつ高速なセルのスイッチングを
可能とするバックプレッシャ型ATMスイッチを提供す
ることである。
The problem to be solved is that the conventional technique cannot avoid HOL blocking in the FIFO control. The purpose of the present invention is to
It is an object of the present invention to provide a back pressure type ATM switch that solves the problems of the conventional techniques, has excellent traffic characteristics with simple control, and enables high-speed cell switching.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のバックプレッシャ型ATMスイッチは、
(1)出力バッファからのバッファフル信号に基づくセ
ルの転送保留状態を監視し、この転送保留状態が、所定
の条件に一致した場合に、転送保留していたセルを廃棄
する保留セル廃棄部を、入力バッファに設け、この保留
セル廃棄部を具備した入力バッファは、保留セルの廃棄
後、この保留セルの後に蓄積していた各セルを、対応す
る出力バッファへ転送することを特徴とする。また、
(2)上記(1)に記載のバックプレッシャ型ATMス
イッチにおいて、保留セル廃棄部は、セルの出力先の出
力バッファからのバッファフル信号に基づくセルの転送
保留時間をカウントするカウンタ54と、このカウンタ
54のカウント値と予め設定されたしきい値とを比較す
るカウンタ値比較回路55と、このカウンタ値比較回路
5の比較結果で、カウンタ54のカウント値が予め設定
されたしきい値を超えた場合に、保留セルの廃棄を行な
うメモリ制御回路52とを少なくとも有することを特徴
とする。また、(3)上記(1)に記載のバックプレッ
シャ型ATMスイッチにおいて、保留セル廃棄部は、入
力バッファ内に蓄積可能なセルの最大数(Q)と入力バ
ッファ内に蓄積中のセル数(q)との差(Q−q)を求
めるしきい値生成回路57と、この差(Q−q)が、予
め設定されたしきい値(k)より小さくなった場合(Q
−q<k)に、保留セルの廃棄を行なうメモリ制御回路
52aとを少なくとも有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the back pressure type ATM switch of the present invention comprises:
(1) A reserved cell discard unit that monitors the transfer pending state of a cell based on the buffer full signal from the output buffer and discards the cell that has been transfer pending when this transfer pending state matches a predetermined condition. The input buffer provided in the input buffer and provided with the reserved cell discarding unit is characterized in that after discarding the reserved cell, each cell accumulated after the reserved cell is transferred to the corresponding output buffer. Also,
(2) In the back-pressure type ATM switch according to (1) above, the reserved cell discard unit counts the cell transfer suspension time based on the buffer full signal from the output buffer of the cell output destination, and the counter 54. The counter value comparison circuit 55 that compares the count value of the counter 54 with a preset threshold value, and the comparison result of the counter value comparison circuit 5 show that the count value of the counter 54 exceeds the preset threshold value. In this case, at least the memory control circuit 52 for discarding the reserved cell is provided. (3) In the backpressure type ATM switch according to (1) above, the reserved cell discard unit includes the maximum number (Q) of cells that can be stored in the input buffer and the number of cells that are currently stored in the input buffer (Q). a threshold value generating circuit 57 for obtaining a difference (Q-q) with respect to q, and when the difference (Q-q) becomes smaller than a preset threshold value (k) (Q
-Q <k) has at least a memory control circuit 52a for discarding reserved cells.

【0010】[0010]

【作用】本発明では、入力バッファにおいて、例えば、
出力バッファからのバッファフル信号に基づき転送を保
留(停止)していた先頭セルの保留時間を監視し、この
保留時間が予め設定された時間(しきい値)を超える
と、この先頭セルを廃棄する。あるいは、入力バッファ
内に蓄積中のセル数を監視し、この蓄積セル数が所定の
数まで増えた時点で、蓄積(転送保留)の原因となった
先頭セルを廃棄する。このようにして、転送保留対象の
先頭セルを廃棄することにより、2番目に蓄積したセル
の転送を開始することができ、HOLブロッキングを回
避できる。その結果、バックプレッシャ型ATMにおけ
るHOLブロッキングによるトラヒック特性の悪化を防
止できる。
In the present invention, in the input buffer, for example,
The hold time of the first cell that has held (stopped) the transfer based on the buffer full signal from the output buffer is monitored, and when this held time exceeds a preset time (threshold), this first cell is discarded. To do. Alternatively, the number of cells being accumulated in the input buffer is monitored, and when the number of accumulated cells increases to a predetermined number, the leading cell that causes accumulation (transfer suspension) is discarded. In this way, by discarding the first cell of the transfer hold target, the transfer of the second accumulated cell can be started, and the HOL blocking can be avoided. As a result, deterioration of traffic characteristics due to HOL blocking in the back pressure type ATM can be prevented.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図1は、本発明のバックプレッシャ型ATM
スイッチに設けた本発明に係る入力バッファの構成の第
1の実施例を示すブロック図であり、図2は、図1にお
ける入力バッファを具備した本発明のバックプレッシャ
型ATMスイッチの本発明に係る構成の第1の実施例を
示すブロック図である。以下、本例では、4×4スイッ
チとして説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a back pressure type ATM of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a first embodiment of a configuration of an input buffer according to the present invention provided in a switch, and FIG. 2 is a back pressure type ATM switch of the present invention including the input buffer in FIG. 1 according to the present invention. It is a block diagram which shows the 1st Example of a structure. Hereinafter, in this example, a 4 × 4 switch will be described.

【0012】図2において、101〜104は入力回
線、201〜204は出力回線、11〜14は入力バッ
ファ、21〜24は出力バッファ、30は入力バッファ
と出力バッファとを接続するセルフルーティングスイッ
チ(図中、SWと記載)、110〜140は入力バッフ
ァ11〜14とセルフルーティングスイッチ30とを接
続する信号線、210〜240は出力バッファ21〜2
4とセルフルーティングスイッチ30とを接続する信号
線、21−1〜24−4は出力バッファ21〜24から
入力バッファ11〜14へバックプレッシャ信号を返送
するための信号線、300は入力バッファ11〜14へ
入力される信号線、601〜604は入力バッファ11
〜14へ入力される信号線、701〜704は出力バッ
ファ21〜24へ入力される信号線である。
In FIG. 2, 101 to 104 are input lines, 201 to 204 are output lines, 11 to 14 are input buffers, 21 to 24 are output buffers, and 30 is a self-routing switch for connecting the input buffer and the output buffer ( (In the figure, referred to as SW) 110 to 140 are signal lines connecting the input buffers 11 to 14 and the self-routing switch 30, and 210 to 240 are output buffers 21 to 2.
4 and the self-routing switch 30. Signal lines 21-1 to 24-4 are signal lines for returning a back pressure signal from the output buffers 21 to 24 to the input buffers 11 to 14, and 300 is an input buffer 11 to 11. 14, signal lines 601 to 604 are input to the input buffer 11.
14 to 14, signal lines 701 to 704 are input to the output buffers 21 to 24.

【0013】各出力バッファ21〜24は、例えば、各
信号線701〜704から設定された値(しきい値)を
超えて蓄積セル数が増えたとき、全入力バッファ11〜
14へ向けてバッファフル信号を、信号線21−1〜2
4−4を介して転送する。各入力バッファ11〜14は
バッファフルを送出している出力バッファ21〜24へ
向けてのセル転送を停止する機能を有する。
Each of the output buffers 21 to 24 receives all the input buffers 11 to 11 when, for example, the number of accumulated cells increases beyond a value (threshold value) set from each of the signal lines 701 to 704.
The buffer full signal toward the signal line 14 is transmitted to the signal lines 21-1 to 21-2.
Transfer via 4-4. Each of the input buffers 11 to 14 has a function of stopping the cell transfer to the output buffers 21 to 24 which are sending out the buffer full.

【0014】図3は、図2におけるセルフルーティング
スイッチの構成例を示すブロック図である。本図3にお
いて、信号線110〜140を通して入力されるセル
は、各クロスポイントに設定されたアドレスを基にルー
ティングされ、所望宛先である信号線210〜240へ
出力される。以下、本発明に係る入力バッファ11〜1
4の説明を、図1、および、図4を用いて行なう。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the self-routing switch in FIG. In FIG. 3, cells input through the signal lines 110 to 140 are routed based on the addresses set at the respective cross points and output to the signal lines 210 to 240 which are the desired destinations. Hereinafter, the input buffers 11 to 1 according to the present invention
4 will be described with reference to FIGS. 1 and 4.

【0015】図1において、101は入力回線、110
は入力バッファ11の出力とセルフルーティングスイッ
チ30とを接続する信号線、300はセル読み出しクロ
ックが入力される信号線、601は本発明に係るしきい
値が入力される信号線、51は信号線101から入力さ
れるセルを一時的に蓄積するメモリ、52はセルの書き
込み、および、読み出しのアドレス制御を行なうメモリ
制御回路、53はアドレス比較回路、54は本発明に係
るカウンタ、55は本発明に係るカウンタ値比較回路、
56−1および56−2は遅延回路、611および61
2はメモリ51とメモリ制御回路52とを接続する信号
線、613はメモリ制御回路52とアドレス比較回路5
3とを接続する信号線、21−1〜24−1は図2にお
ける出力バッファ21〜24と接続される信号線、61
4はアドレス比較回路53とカウンタ54とを接続する
信号線、615はカウンタ54とカウンタ値比較回路5
5とを接続する信号線、618はカウンタ値比較回路5
5とメモリ制御回路52とを接続する信号線、616は
遅延回路56−2とカウンタ51とを接続する信号線、
617は遅延回路56−1とカウンタ値比較回路55と
を接続する信号線である。
In FIG. 1, 101 is an input line and 110
Is a signal line that connects the output of the input buffer 11 and the self-routing switch 30, 300 is a signal line to which a cell read clock is input, 601 is a signal line to which the threshold value according to the present invention is input, and 51 is a signal line. A memory for temporarily accumulating cells input from 101, a memory control circuit 52 for writing and reading address control of cells, an address comparison circuit 53, a counter 54 according to the present invention, and 55 a present invention. Counter value comparison circuit according to
56-1 and 56-2 are delay circuits, and 611 and 61.
2 is a signal line connecting the memory 51 and the memory control circuit 52, and 613 is a memory control circuit 52 and the address comparison circuit 5.
2, signal lines 21-1 to 24-1 connected to the output buffers 21 to 24 in FIG.
4 is a signal line connecting the address comparison circuit 53 and the counter 54, and 615 is a counter 54 and the counter value comparison circuit 5.
5 is a signal line for connecting with 5, and 618 is a counter value comparison circuit 5
5 is a signal line connecting the memory control circuit 52 to each other, 616 is a signal line connecting the delay circuit 56-2 to the counter 51,
A signal line 617 connects the delay circuit 56-1 and the counter value comparison circuit 55.

【0016】尚、カウンタ54、カウンタ値比較回路5
5、および、メモリ制御回路52により本発明に係る保
留セル廃棄部を構成している。以下、このような構成の
入力バッファの本発明に係る動作説明を、図4を用いて
行なう。図4は、図1における入力バッファの本発明に
係る一動作例を示すフローチャートである。本入力バッ
ファは、FIFO動作を前提とする。すなわち、メモリ
に書き込まれたセルの順序に従い、セルはメモリから読
み出される。以降、メモリ内で最も早い時間に書き込ま
れたセルを先頭セルと呼ぶ。
The counter 54 and the counter value comparison circuit 5
5 and the memory control circuit 52 constitute a reserved cell discard unit according to the present invention. The operation of the input buffer having such a structure according to the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing an operation example of the input buffer in FIG. 1 according to the present invention. This input buffer is premised on a FIFO operation. That is, the cells are read from the memory according to the order of the cells written to the memory. Hereinafter, the cell written in the memory at the earliest time is called the leading cell.

【0017】まず、図1における信号線300を通して
セル読み出しクロックが入力されると(ステップ40
1)、図1のアドレス比較回路53は、先頭セルの出力
宛先がバッファフルかどうかを判定する(ステップ40
2)。ここで、セル読み出しクロックは、例えば1セル
読み出しに必要な時間を単位(セル読み出し周期)とし
て入力される。また、先頭セルの出力宛先は、図1にお
いて信号線613を通してメモリ制御回路52からアド
レス比較回路53に入力される。さらに、全ての出力バ
ッファ状態は、図1において信号線21−1〜24−4
を通して外部からアドレス比較回路53に入力される。
First, when a cell read clock is input through the signal line 300 in FIG. 1 (step 40)
1), the address comparison circuit 53 of FIG. 1 determines whether the output destination of the leading cell is buffer full (step 40).
2). Here, the cell read clock is input, for example, in a unit of time required for reading one cell (cell read cycle). The output destination of the leading cell is input from the memory control circuit 52 to the address comparison circuit 53 through the signal line 613 in FIG. Furthermore, all output buffer states are shown in FIG.
Is input to the address comparison circuit 53 from the outside through.

【0018】先頭アドレスの出力宛先(出力バッファ)
がバックプレッシャ(BP)信号を発生している場合
(ステップ403)、先頭セルの読み出しは、次セルの
読み出し周期まで延期し、図1のカウンタ54のカウン
ト値を「1」だけインクリメントする(ステップ40
4)。このカウント値を、図1において信号線615を
通してカウンタ値比較回路55へ転送する。このカウン
ト値は、先頭セルの先頭になった時点からの保留時間を
意味する。尚、カウント値のインクリメントは、衝突に
より、先頭セルを所望する出力回線に出力できない場合
においてもインクリメントされることも考えられる。
Output destination of the start address (output buffer)
Generates a back pressure (BP) signal (step 403), the reading of the first cell is postponed until the reading cycle of the next cell, and the count value of the counter 54 of FIG. 1 is incremented by “1” (step). 40
4). This count value is transferred to the counter value comparison circuit 55 through the signal line 615 in FIG. This count value means a holding time from the time when the head cell reaches the head. The count value may be incremented even if the head cell cannot be output to the desired output line due to collision.

【0019】図1においてカウンタ値比較回路55は、
カウンタ54からのカウント値と、信号線601を通し
て入力されるしきい値とを比較する(ステップ40
5)。もしカウント値がしきい値を超えれば、図1にお
いてカウンタ値比較回路55は、先頭セル廃棄信号を、
信号線618を通してメモリ制御回路52へ転送し、メ
モリ制御回路52は、先頭セルを廃棄する(ステップ4
06)。この結果、図1におけるメモリ51内に2番目
に書き込まれたセルが先頭セルとなる。同様に(n+
1)番目のセルは、n番目にシフトされる。この先頭セ
ルの廃棄時、図1においてメモリ制御回路52は、信号
線630を介してカウンタ54をリセットし、カウンタ
54から信号線615に出力されるカウント値をゼロ
(0)にする(ステップ407)。
In FIG. 1, the counter value comparison circuit 55 is
The count value from the counter 54 is compared with the threshold value input through the signal line 601 (step 40).
5). If the count value exceeds the threshold value, the counter value comparison circuit 55 in FIG.
The data is transferred to the memory control circuit 52 through the signal line 618, and the memory control circuit 52 discards the head cell (step 4).
06). As a result, the cell written second in the memory 51 in FIG. 1 becomes the head cell. Similarly, (n +
The 1) th cell is shifted to the nth. At the time of discarding the first cell, the memory control circuit 52 in FIG. 1 resets the counter 54 via the signal line 630 and sets the count value output from the counter 54 to the signal line 615 to zero (0) (step 407). ).

【0020】一方、ステップ402においてバックプレ
ッシャ信号が入力されていなければ、または、ステップ
403において先頭セルの出力宛先がバッファフルでな
い場合、図1においてアドレス比較回路53は、許可信
号を信号線631を通してメモリ制御回路52に返送
し、そして、メモリ制御回路52は、信号線612を通
して読み出し信号をメモリ51へ転送し、先頭セルを信
号線110を通して送出する(ステップ408)。この
ようにして先頭セルを読み出した後、または所望する出
力回線に出力した後、図1においてメモリ制御回路52
は、信号線630を通してカウンタ54のカウント値を
ゼロにリセットする(ステップ409)。以上の動作に
より、先頭セルの先頭になった時点からの最大保留時間
を制限する。尚、図1の信号線601を通して入力され
るしきい値は、例えば、「スイッチ規模+k」(k:自
然数)を用いることが考えられる。この動作の結果によ
り得られるトラヒック特性例を図5に示す。
On the other hand, if the back pressure signal is not input in step 402 or if the output destination of the leading cell is not buffer full in step 403, the address comparison circuit 53 in FIG. 1 sends the permission signal through the signal line 631. It returns to the memory control circuit 52, and the memory control circuit 52 transfers the read signal to the memory 51 through the signal line 612 and sends the head cell through the signal line 110 (step 408). After reading the first cell in this manner or outputting to the desired output line, the memory control circuit 52 in FIG.
Resets the count value of the counter 54 to zero through the signal line 630 (step 409). By the above operation, the maximum holding time from the time when the head of the head cell is reached is limited. The threshold value input through the signal line 601 in FIG. 1 may be, for example, “switch scale + k” (k: natural number). FIG. 5 shows an example of traffic characteristics obtained from the result of this operation.

【0021】図5は、図1におけるバックプレッシャ型
ATMスイッチのトラヒック特性例を示す説明図であ
る。この図5に示すトラヒック特性例は、シミュレーシ
ョンにより得た結果であり、横軸は出力バッファ、また
縦軸は所望のセルロス確率CLP(10-5、10-6)を
満足するために必要とされるバッファサイズである。バ
ッファサイズは、1回線当たりの入力バッファサイズ
と、1回線当たりの出力バッファサイズとの和である。
FIG. 5 is an explanatory view showing an example of traffic characteristics of the back pressure type ATM switch shown in FIG. The traffic characteristic example shown in FIG. 5 is a result obtained by simulation. The horizontal axis represents the output buffer, and the vertical axis represents the required cell loss probability CLP (10 −5 , 10 −6 ) in order to satisfy the requirement. Buffer size. The buffer size is the sum of the input buffer size per line and the output buffer size per line.

【0022】出力バッファが完全にフルとなったとき、
この出力バッファは、全入力バッファにバッファフル信
号を転送する。図5中、破線は従来例のトラヒック特性
を示し、実線は、最大保留時間を16セル時間とした場
合の本実施例の特性を示す。本例においては、最大保留
時間は、所望出力バッファのバックプレッシャ信号によ
る出力停止、および、衝突による所望出力回線への到達
不可による時間の合計とした。また、図5中の黒丸は、
バックプレッシャを用いない場合の特性である。このよ
うに、第1図に示す構成の第1の実施例では、従来のバ
ックプレッシャを用いたスイッチと比べて優れた特性を
有し、かつ、バックプレッシャを用いないスイッチと比
べても同等または優れた特性を有する。
When the output buffer is completely full,
This output buffer transfers the buffer full signal to all input buffers. In FIG. 5, the broken line shows the traffic characteristics of the conventional example, and the solid line shows the characteristics of the present embodiment when the maximum holding time is 16 cell hours. In this example, the maximum holding time is the total of the time when the output of the desired output buffer is stopped by the back pressure signal and the time when the desired output line cannot be reached due to collision. Also, the black circles in FIG.
This is the characteristic when back pressure is not used. As described above, the first embodiment having the configuration shown in FIG. 1 has excellent characteristics as compared with the conventional switch using the back pressure, and has the same characteristics as the switch not using the back pressure. It has excellent characteristics.

【0023】次に、本発明の第2の実施例の説明を行な
う。図6は、本発明のバックプレッシャ型ATMスイッ
チに設けた本発明に係る入力バッファの構成の第2の実
施例を示すブロック図である。図6において、101は
入力回線、110は入力バッファ11aの出力とセルフ
ルーティングスイッチ30とを接続する信号線、300
はセル読み出しクロックが入力される信号線、51は信
号線101から入力されるセルを一時的に蓄積するメモ
リ、52aはセルの書き込みおよび読み出しのアドレス
制御を行なうメモリ制御回路、53はアドレス比較回
路、57は本発明に係るしきい値生成回路、611よび
612はメモリ51とメモリ制御回路52aとを接続す
る信号線、613はメモリ制御回路52aとアドレス比
較回路53とを接続する信号線、21−1〜24−4は
出力バッファ21〜24と接続される信号線、618お
よび619はメモリ制御回路52aとしきい値生成回路
57とを接続する信号線、617はしきい値生成回路5
7に外部から入力される信号線である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the configuration of the input buffer according to the present invention provided in the back pressure type ATM switch of the present invention. In FIG. 6, 101 is an input line, 110 is a signal line for connecting the output of the input buffer 11a and the self-routing switch 30, and 300
Is a signal line for inputting a cell read clock, 51 is a memory for temporarily accumulating cells input from the signal line 101, 52a is a memory control circuit for performing address control of writing and reading of cells, and 53 is an address comparison circuit. , 57 is a threshold value generation circuit according to the present invention, 611 and 612 are signal lines connecting the memory 51 and the memory control circuit 52a, 613 is a signal line connecting the memory control circuit 52a and the address comparison circuit 53, 21 -1 to 24-4 are signal lines connected to the output buffers 21 to 24, 618 and 619 are signal lines connecting the memory control circuit 52a and the threshold value generation circuit 57, and 617 is a threshold value generation circuit 5.
7 is a signal line input from the outside.

【0024】本第2の実施例では、しきい値生成回路5
7とメモリ制御回路52aとにより、本発明に係る保留
セル廃棄部を構成し、図1における第1の実施例では外
部から与えられていた「先頭セル廃棄のしきい値」を、
信号線617から入力される値を基に、入力バッファ1
1a内部で生成する。メモリ制御回路52aは、しきい
値生成回路57へ向けて、現在のセル蓄積量(q)を、
信号線619を通して転送する。しきい値生成回路57
は、このセル蓄積量(q)と信号線617を通して入力
される値(k)を基に、先頭セル廃棄信号を生成し、信
号線618に出力する。先頭セル廃棄信号が入力される
とメモリ制御回路52aは、先頭セルを廃棄し、(n+
1)番目のセルをn番目にシフトする。この先頭セル廃
棄アルゴリズムとしては、メモリ51の最大蓄積可能セ
ル数(Q)、現時点でのセル蓄積数(q)、および、信
号線617から設定される値(k)とした時、「Q−q
<k」を満足する場合、先頭セルを廃棄する。
In the second embodiment, the threshold generation circuit 5
7 and the memory control circuit 52a constitute a reserved cell discard unit according to the present invention, and the "threshold value of the leading cell discard" given from the outside in the first embodiment in FIG.
Based on the value input from the signal line 617, the input buffer 1
It is generated inside 1a. The memory control circuit 52a sends the current cell storage amount (q) to the threshold value generation circuit 57.
Transfer through the signal line 619. Threshold generation circuit 57
Generates a head cell discard signal based on the cell accumulation amount (q) and the value (k) input through the signal line 617, and outputs the signal to the signal line 618. When the head cell discard signal is input, the memory control circuit 52a discards the head cell and (n +
1) Shift the nth cell. As the leading cell discard algorithm, when the maximum number of storable cells (Q) in the memory 51, the current number of stored cells (q), and the value (k) set from the signal line 617 are used, "Q- q
When <k ”is satisfied, the first cell is discarded.

【0025】以上、図1〜図6を用いて説明したよう
に、本実施例のバックプレッシャ型ATMスイッチで
は、入力バッファにおいて、例えば、出力バッファから
のバッファフル信号に基づき転送を保留(停止)してい
た先頭セルの保留状態、例えば保留時間や、保留による
蓄積セル数等を監視し、この保留時間または蓄積セル数
が予め設定されたしきい値を超えると、この先頭セルを
廃棄する。このようにして、転送保留の原因となってい
た先頭セルを廃棄することにより、2番目に蓄積したセ
ルの転送を開始することができ、入力バッファをFIF
O型とした場合に従来発生していたHOLブロッキング
を回避できる。
As described above with reference to FIGS. 1 to 6, in the back pressure type ATM switch of this embodiment, in the input buffer, for example, the transfer is suspended (stopped) based on the buffer full signal from the output buffer. The holding state of the leading cell, for example, the holding time and the number of accumulated cells due to the holding are monitored, and when the holding time or the number of accumulated cells exceeds a preset threshold value, the leading cell is discarded. In this way, by discarding the first cell that has caused the transfer suspension, the transfer of the second accumulated cell can be started, and the input buffer can be transferred to the FIF.
It is possible to avoid the HOL blocking that has conventionally occurred when the O type is adopted.

【0026】その結果、バックプレッシャ型ATMにお
けるHOLブロッキングによるトラヒック特性の悪化を
防止でき、簡易な制御で優れたトラヒック特性を得るこ
とが可能となり、かつ、高速なセルスイッチングが可能
となる。尚、本発明は、図1〜図6を用いて説明した実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲において種々変更可能である。
As a result, deterioration of traffic characteristics due to HOL blocking in the back pressure type ATM can be prevented, excellent traffic characteristics can be obtained by simple control, and high-speed cell switching becomes possible. The present invention is not limited to the embodiments described with reference to FIGS. 1 to 6, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明によれば、バックプレッシャ型A
TMスイッチにおいて、FIFO制御の入力バッファに
より従来発生していたHOLブロッキングを簡易な制御
で回避でき、トラヒック特性の向上と、セルのスイッチ
ングの高速化が可能となる。
According to the present invention, the back pressure type A
In the TM switch, the HOL blocking that has conventionally occurred due to the FIFO control input buffer can be avoided by simple control, the traffic characteristics can be improved, and the cell switching speed can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のバックプレッシャ型ATMスイッチに
設けた本発明に係る入力バッファの構成の第1の実施例
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the configuration of an input buffer according to the present invention provided in a back pressure type ATM switch according to the present invention.

【図2】図1における入力バッファを具備した本発明の
バックプレッシャ型ATMスイッチの本発明に係る構成
の第1の実施例を示すブロック図である。
2 is a block diagram showing a first embodiment of the configuration of the backpressure type ATM switch of the present invention including the input buffer shown in FIG. 1 according to the present invention.

【図3】図2におけるセルフルーティングスイッチの構
成例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a self-routing switch in FIG.

【図4】図1における入力バッファの本発明に係る一動
作例を示すフローチャートである。
4 is a flowchart showing an example of operation of the input buffer in FIG. 1 according to the present invention.

【図5】図1におけるバックプレッシャ型ATMスイッ
チのトラヒック特性例を示す説明図である。
5 is an explanatory diagram showing an example of traffic characteristics of the back pressure type ATM switch in FIG.

【図6】本発明のバックプレッシャ型ATMスイッチに
設けた本発明に係る入力バッファの構成の第2の実施例
を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the configuration of the input buffer according to the present invention provided in the back pressure type ATM switch of the present invention.

【図7】従来のバックプレッシャ型ATMスイッチの構
成例を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a conventional back pressure type ATM switch.

【図8】図7におけるバックプレッシャ型ATMスイッ
チのトラヒック特性例を示す説明図である。
8 is an explanatory diagram showing an example of traffic characteristics of the back pressure type ATM switch in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11〜14,11a,11b〜14b:入力バッファ、
21〜24:出力バッファ、30:セルフルーティング
スイッチ、51:メモリ、52,52a:メモリ制御回
路、53:アドレス比較回路、54:カウンタ、55:
カウンタ値比較回路、56−1,56−2:遅延回路、
57:しきい値生成回路、101〜104:入力回線、
110〜140:信号線、201〜204:出力回線、
210〜240:信号線、21−1〜24−4:信号
線、300:信号線、601〜604,611〜61
8,630,631:信号線、701〜704:信号線
11-14, 11a, 11b-14b: input buffer,
21-24: output buffer, 30: self-routing switch, 51: memory, 52, 52a: memory control circuit, 53: address comparison circuit, 54: counter, 55:
Counter value comparison circuits, 56-1, 56-2: delay circuits,
57: threshold value generation circuit, 101-104: input line,
110 to 140: signal lines, 201 to 204: output lines,
210-240: signal line, 21-1-24-4: signal line, 300: signal line, 601-604, 611-61
8, 630, 631: signal line, 701 to 704: signal line

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力回線から入力バッファに書き込まれ
て蓄積されたセルの順序に従い、該セルを、対応する出
力バッファにスイッチング転送して出力回線に出力する
と共に、上記出力バッファから上記入力バッファにバッ
ファフル信号を送出して、該出力セルへの上記入力バッ
ファからのセルの転送を保留させるバックプレッシャ型
ATMスイッチであって、上記入力バッファに、上記出
力バッファからのバッファフル信号に基づく上記セルの
転送保留状態を監視し、該転送保留状態が、所定の条件
に一致した場合に、上記転送保留していたセルを廃棄す
る保留セル廃棄手段を設け、該保留セル廃棄手段を具備
した上記入力バッファは、上記保留セルの廃棄後、該保
留セルの後に蓄積していた各セルを、蓄積順序に従い、
対応する上記出力バッファへ転送することを特徴とする
バックプレッシャ型ATMスイッチ。
1. According to the order of cells written and accumulated in an input buffer from an input line, the cells are switching-transferred to a corresponding output buffer and output to an output line, and at the same time, from the output buffer to the input buffer. A back pressure type ATM switch for sending a buffer full signal to suspend transfer of a cell from the input buffer to the output cell, wherein the input buffer receives the buffer full signal from the output buffer. The transfer hold state is monitored, and when the transfer hold state matches a predetermined condition, a hold cell discarding unit for discarding the transfer hold cell is provided, and the input including the hold cell discarding unit is provided. The buffer, after discarding the reserved cell, stores each cell accumulated after the reserved cell according to the accumulation order,
A back pressure type ATM switch which transfers to the corresponding output buffer.
【請求項2】 (下位クレーム=保留セル廃棄手段の詳
細構成その1)請求項1に記載のバックプレッシャ型A
TMスイッチにおいて、上記保留セル廃棄手段は、上記
セルの出力先の出力バッファからのバッファフル信号に
基づくセルの転送保留時間をカウントするカウンタ手段
と、該カウンタ手段のカウント値と予め設定されたしき
い値とを比較するカウンタ値比較手段と、該カウンタ値
比較手段の比較結果で、上記カウンタ手段のカウント値
が上記予め設定されたしきい値を超えた場合に、上記保
留セルの廃棄を行なうメモリ制御手段とを少なくとも有
することを特徴とするバックプレッシャ型ATMスイッ
チ。
2. The back pressure type A according to claim 1, wherein (subordinate claim = detailed configuration of reserved cell discarding means (1)).
In the TM switch, the holding cell discarding means counts a cell transfer holding time based on a buffer full signal from an output buffer of an output destination of the cell, a count value of the counter means, and a preset value. If the count value of the counter means exceeds the preset threshold value as a result of comparison by the counter value comparing means for comparing the threshold value with the threshold value, the reserved cell is discarded. A back pressure type ATM switch comprising at least a memory control means.
【請求項3】 (下位クレーム=保留セル廃棄手段の詳
細構成その2)請求項1に記載のバックプレッシャ型A
TMスイッチにおいて、上記保留セル廃棄手段は、上記
入力バッファ内に蓄積可能なセルの最大数(Q)と上記
入力バッファ内に蓄積中のセル数(q)との差(Q−
q)を求める手段と、該差(Q−q)が、予め設定され
たしきい値(k)より小さくなった場合(Q−q<k)
に、上記保留セルの廃棄を行なうメモリ制御手段とを少
なくとも有することを特徴とするバックプレッシャ型A
TMスイッチ。
3. The back pressure type A according to claim 1, wherein (subordinate claim = detailed configuration of reserved cell discarding means (2)).
In the TM switch, the reserved cell discarding means is a difference (Q-) between the maximum number (Q) of cells that can be stored in the input buffer and the number (q) of cells that are being stored in the input buffer.
q) and the difference (Q-q) becomes smaller than a preset threshold value (k) (Q-q <k)
And at least a memory control means for discarding the reserved cell.
TM switch.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6532234B1 (en) 1997-07-01 2003-03-11 Nec Corporation Back-pressure type ATM switch
US6563791B1 (en) 1997-10-02 2003-05-13 Nec Corporation Traffic shaping method and apparatus

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US6532234B1 (en) 1997-07-01 2003-03-11 Nec Corporation Back-pressure type ATM switch
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