JPH10327171A - キュー管理システム - Google Patents
キュー管理システムInfo
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- JPH10327171A JPH10327171A JP12132298A JP12132298A JPH10327171A JP H10327171 A JPH10327171 A JP H10327171A JP 12132298 A JP12132298 A JP 12132298A JP 12132298 A JP12132298 A JP 12132298A JP H10327171 A JPH10327171 A JP H10327171A
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- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 5
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/50—Queue scheduling
- H04L47/56—Queue scheduling implementing delay-aware scheduling
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/54—Store-and-forward switching systems
- H04L12/56—Packet switching systems
- H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
- H04L12/5602—Bandwidth control in ATM Networks, e.g. leaky bucket
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/50—Queue scheduling
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
- H04Q11/04—Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
- H04Q11/0428—Integrated services digital network, i.e. systems for transmission of different types of digitised signals, e.g. speech, data, telecentral, television signals
- H04Q11/0478—Provisions for broadband connections
-
- H—ELECTRICITY
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- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/54—Store-and-forward switching systems
- H04L12/56—Packet switching systems
- H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
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- H04L2012/5678—Traffic aspects, e.g. arbitration, load balancing, smoothing, buffer management
- H04L2012/5679—Arbitration or scheduling
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 セルの優先順位及びジッターを同時に制御し
得るキュー管理システムを提供する。 【解決手段】 本発明のキュー管理システムは、受け取
った複数のセルを一つのチャネルに多重化して出力する
時分割マルチプレクサTDM31 と、このTDM31 から供給さ
れるセルを受け取って格納するセルプール32と、TDM31
、セルプール32及びシーケンサ33を起動させる制御信
号を発生する制御部と、セルプール32における空きセク
タのアドレスを格納するアイドルアドレスFIFO34と、各
々が縦続接続されており、転送際のセルのシーケンスを
決定し、セルの優先順位フィールドと該当アドレスより
なる情報をセルプール32に格納し、その情報と新たに入
力されるセルの情報とを比較して、該当情報を優先順位
フィールド単位にキューイングする複数のモジュールか
らなるシーケンサ33とを含む。
得るキュー管理システムを提供する。 【解決手段】 本発明のキュー管理システムは、受け取
った複数のセルを一つのチャネルに多重化して出力する
時分割マルチプレクサTDM31 と、このTDM31 から供給さ
れるセルを受け取って格納するセルプール32と、TDM31
、セルプール32及びシーケンサ33を起動させる制御信
号を発生する制御部と、セルプール32における空きセク
タのアドレスを格納するアイドルアドレスFIFO34と、各
々が縦続接続されており、転送際のセルのシーケンスを
決定し、セルの優先順位フィールドと該当アドレスより
なる情報をセルプール32に格納し、その情報と新たに入
力されるセルの情報とを比較して、該当情報を優先順位
フィールド単位にキューイングする複数のモジュールか
らなるシーケンサ33とを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、キュー管理システ
ムに関し、特に、セルの優先順位及びジッターを同時に
制御し得るキュー管理システムに関する。
ムに関し、特に、セルの優先順位及びジッターを同時に
制御し得るキュー管理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】B-ISDN（広帯域サービス総合ディジタル
網）は、 ATM（非同期転送モード）方式を用いて多様な
帯域のサービスのための端末相互間転送を柔軟且つ効果
的に提供する。 ATM方式において、情報はパケット化さ
れて一定な長さのセルに伝送される。各セルは53オクテ
ットから構成され、これらのうち５オクテットはヘッダ
ーに関し、48オクテットは情報フィールドに関する。
網）は、 ATM（非同期転送モード）方式を用いて多様な
帯域のサービスのための端末相互間転送を柔軟且つ効果
的に提供する。 ATM方式において、情報はパケット化さ
れて一定な長さのセルに伝送される。各セルは53オクテ
ットから構成され、これらのうち５オクテットはヘッダ
ーに関し、48オクテットは情報フィールドに関する。
【０００３】B-ISDNにおいて、多様な帯域のサービスの
うち実時間（リアルタイム）通信サービスが段々重要に
なっている。そのような実時間通信サービスにおいては
受信率、セル損失率、遅延及びジッターなどにより決ま
れる多様な品質基準(QoS: Quality of Services)がクラ
イアントの要求に合わせて定義されているので、広帯域
サービス総合ディジタル網はそのようなQoS を保証しな
ければならない。とりわけ、実時間通信サービスにおい
ては、特定の限界を超過する遅延及びジッターがセル損
失と同様に扱われるので、遅延やジッターを抑止して適
切にキュー（queue ）を管理する方法が肝要に提案され
ている。ここで、セル遅延変動分といわれるジッター接
続は、該当接続において二つのセルの間で測定される遅
延の最大絶対差分によって定義され得る。
うち実時間（リアルタイム）通信サービスが段々重要に
なっている。そのような実時間通信サービスにおいては
受信率、セル損失率、遅延及びジッターなどにより決ま
れる多様な品質基準(QoS: Quality of Services)がクラ
イアントの要求に合わせて定義されているので、広帯域
サービス総合ディジタル網はそのようなQoS を保証しな
ければならない。とりわけ、実時間通信サービスにおい
ては、特定の限界を超過する遅延及びジッターがセル損
失と同様に扱われるので、遅延やジッターを抑止して適
切にキュー（queue ）を管理する方法が肝要に提案され
ている。ここで、セル遅延変動分といわれるジッター接
続は、該当接続において二つのセルの間で測定される遅
延の最大絶対差分によって定義され得る。
【０００４】通常のキュー管理システムは、作業保存方
式(work-conserving scheme)と非作業保存方式(non-wor
k-conserving scheme)とに大別し得る。作業保存方式に
おいて、キューにセルが存在する間、サーバーは常に動
作する反面、非作業保存方式においては、キューにセル
が存在していてもサーバーは動作しない。従来のデータ
通信網においては、平均遅延及び平均受信率がQoS の重
要な要因として見なしているので、そのような要因を充
足させるために作業保存方式が主に研究されてきたが、
今後には、セル遅延やジッターが段々重要な要因として
考慮されることに伴い、非作業保存方式が注目されてい
る。非作業保存方式は作業保存方式に比べて、キューの
効率性面で多少低下されるが、セルシーケンスのバース
ト（burstiness）、即ち、ジッターを相当に減らし得る
特長を有する。
式(work-conserving scheme)と非作業保存方式(non-wor
k-conserving scheme)とに大別し得る。作業保存方式に
おいて、キューにセルが存在する間、サーバーは常に動
作する反面、非作業保存方式においては、キューにセル
が存在していてもサーバーは動作しない。従来のデータ
通信網においては、平均遅延及び平均受信率がQoS の重
要な要因として見なしているので、そのような要因を充
足させるために作業保存方式が主に研究されてきたが、
今後には、セル遅延やジッターが段々重要な要因として
考慮されることに伴い、非作業保存方式が注目されてい
る。非作業保存方式は作業保存方式に比べて、キューの
効率性面で多少低下されるが、セルシーケンスのバース
ト（burstiness）、即ち、ジッターを相当に減らし得る
特長を有する。
【０００５】作業保存方式を用いるキュー管理システム
は、チャオ(Chao)氏によって提案されている（「A nove
l architecture for queue management in the ATM net
work」, IEEE Journal on Selected Areas in Communic
ations. Vol.9, No.7,Septemper, 1991 参照）。以下、
チャオ氏によって提案されたキュー管理システムに対し
て図１〜図７を参照して説明する。
は、チャオ(Chao)氏によって提案されている（「A nove
l architecture for queue management in the ATM net
work」, IEEE Journal on Selected Areas in Communic
ations. Vol.9, No.7,Septemper, 1991 参照）。以下、
チャオ氏によって提案されたキュー管理システムに対し
て図１〜図７を参照して説明する。
【０００６】図１は、バーストを抑止するために、セル
の再配列の際に用いられる出発順番をどう決定するかを
説明するための模式図である。入力X の場合、平均到着
率ARがタイムスロット当り0.1 セルであり、平均バース
ト長さB が2 であり、また、入力Y の場合は、平均到着
率ARがタイムスロット当り0.2 セルであり、平均バース
ト長さB が4 であると仮定する。初期時間は0 に設定さ
れる。図１に示すように、入力Y から連続する４個のセ
ルが入力され、その後、入力X から連続する２個のセル
が入力される。ｉ番目の到来セルに対する出発順番DSi
は次のように各セルに割り当てられる。詳述すると、 D
Ｓi 、例えば、入力Ｙの第１セルの出発順番DSは実時間
0 として割り当てられ、以降のセル即ち、第２、第３、
・・・は公式 DSi ＝ maximum〔実時間、DSi-1 +1／AR
i 〕によって決定される。即ち、入力Y の平均到着率AR
i が0.2 であるため、第２セル、第３セル及び第４セル
の出発順番は各々５、１０及び１５として割当てられ
る。こうして、入力X の第１セルには実時間４がその出
発順番として割当てられ、第２セルには公式maximum〔5
、4 ＋10〕によって１４がその出発順番として割当て
られる。その結果、図２に示すように、各セルが配列さ
れてキュー11が生成される。これらの出発順番DSに基づ
いて、サーバー12は図３に示したように、より低い値の
セルから順次に出力する。
の再配列の際に用いられる出発順番をどう決定するかを
説明するための模式図である。入力X の場合、平均到着
率ARがタイムスロット当り0.1 セルであり、平均バース
ト長さB が2 であり、また、入力Y の場合は、平均到着
率ARがタイムスロット当り0.2 セルであり、平均バース
ト長さB が4 であると仮定する。初期時間は0 に設定さ
れる。図１に示すように、入力Y から連続する４個のセ
ルが入力され、その後、入力X から連続する２個のセル
が入力される。ｉ番目の到来セルに対する出発順番DSi
は次のように各セルに割り当てられる。詳述すると、 D
Ｓi 、例えば、入力Ｙの第１セルの出発順番DSは実時間
0 として割り当てられ、以降のセル即ち、第２、第３、
・・・は公式 DSi ＝ maximum〔実時間、DSi-1 +1／AR
i 〕によって決定される。即ち、入力Y の平均到着率AR
i が0.2 であるため、第２セル、第３セル及び第４セル
の出発順番は各々５、１０及び１５として割当てられ
る。こうして、入力X の第１セルには実時間４がその出
発順番として割当てられ、第２セルには公式maximum〔5
、4 ＋10〕によって１４がその出発順番として割当て
られる。その結果、図２に示すように、各セルが配列さ
れてキュー11が生成される。これらの出発順番DSに基づ
いて、サーバー12は図３に示したように、より低い値の
セルから順次に出力する。
【０００７】ATM交換機でのキュー管理においては、出
力ポートアドレス及び優先順位フィールドを有する付加
データがセルに含まれる。優先順位フィールドを有する
パケットはB-ISDNで転送されるもので、図４に示したよ
うに、配列され得る。この優先順位フィールドはサービ
スクラス及び出発順番よりなる。パケットにおける出力
ポートアドレス及び優先順位フィールドはATM交換機の
入力ポート制御器によって割り当てられる。
力ポートアドレス及び優先順位フィールドを有する付加
データがセルに含まれる。優先順位フィールドを有する
パケットはB-ISDNで転送されるもので、図４に示したよ
うに、配列され得る。この優先順位フィールドはサービ
スクラス及び出発順番よりなる。パケットにおける出力
ポートアドレス及び優先順位フィールドはATM交換機の
入力ポート制御器によって割り当てられる。
【０００８】図５は、チャオ氏によって提案された従来
のキュー管理システムのブロック図であって、時分割マ
ルチプレクサ(TDM)31 、セルプール32、シーケンサ33、
アイドルアドレスFIFO34、書込み制御部35及び読出し制
御部36から構成される。
のキュー管理システムのブロック図であって、時分割マ
ルチプレクサ(TDM)31 、セルプール32、シーケンサ33、
アイドルアドレスFIFO34、書込み制御部35及び読出し制
御部36から構成される。
【０００９】TDM31 は、１２個の入力を１個の高速チャ
ネルに多重化して出力する。セルプール32はTDM31 から
の出力を受け取って格納する働きを果たす。シーケンサ
33はソーティングメモリとして、パケットの優先順位フ
ィールドP と該当アドレスAとよりなる対P-A を形成す
る働きを果たす。ここで、アドレスとはセルプール32に
おける空き空間をいい、そのアドレス情報はアイドルア
ドレスFIFO34から求められる。このアイドルアドレスFI
FO34はセルプール32における全ての空セルのアドレスを
格納する。書込み制御部35及び読出し制御部36は、各要
部の制御のための制御信号を発生する。
ネルに多重化して出力する。セルプール32はTDM31 から
の出力を受け取って格納する働きを果たす。シーケンサ
33はソーティングメモリとして、パケットの優先順位フ
ィールドP と該当アドレスAとよりなる対P-A を形成す
る働きを果たす。ここで、アドレスとはセルプール32に
おける空き空間をいい、そのアドレス情報はアイドルア
ドレスFIFO34から求められる。このアイドルアドレスFI
FO34はセルプール32における全ての空セルのアドレスを
格納する。書込み制御部35及び読出し制御部36は、各要
部の制御のための制御信号を発生する。
【００１０】詳述すると、TDM31 は12個の入力パケット
を１個のチャネルに時分割多重化してセルプール32に供
給する。シーケンサ33は、より高い優先順位の対P-A が
常により低い優先順位の対P-A の右側に配置されるよう
に格納して、より高い優先順位の対P-Aが最初読出し制
御部36によってアクセスされるようにする。各対がアク
セスされると、セルのアドレスはセルプール32内の該当
空間を読み出すのに用いられる。
を１個のチャネルに時分割多重化してセルプール32に供
給する。シーケンサ33は、より高い優先順位の対P-A が
常により低い優先順位の対P-A の右側に配置されるよう
に格納して、より高い優先順位の対P-Aが最初読出し制
御部36によってアクセスされるようにする。各対がアク
セスされると、セルのアドレスはセルプール32内の該当
空間を読み出すのに用いられる。
【００１１】以下、シーケンサ33の動作原理に対して図
6を参照して説明する。図６において、N 番目の優先順
位 Pn がn+1 番目の優先順位 Pn+1 より高い優先順位を
有すると仮定する。優先順位 Pn を有する新たなセルが
入力された時、Ak それ自体を含んで Ak の右側ある全
ての対P-A はそれ自体の位置を維持する反面、この以外
のものは左側にシフトする。この際発生する空いている
空間には図６（Ｂ）に示すように、新たなセルの優先順
位フィールドPn及びアドレスAnよりなる対P-A が格納さ
れる。
6を参照して説明する。図６において、N 番目の優先順
位 Pn がn+1 番目の優先順位 Pn+1 より高い優先順位を
有すると仮定する。優先順位 Pn を有する新たなセルが
入力された時、Ak それ自体を含んで Ak の右側ある全
ての対P-A はそれ自体の位置を維持する反面、この以外
のものは左側にシフトする。この際発生する空いている
空間には図６（Ｂ）に示すように、新たなセルの優先順
位フィールドPn及びアドレスAnよりなる対P-A が格納さ
れる。
【００１２】セルプール32が一杯になった時、即ち、ア
イドルアドレスFIFO34が空いている時、シーケンサ33に
おいて最も左側にある優先順位フィールド（例えば、P
z）は新たに入力されたセルの優先順位フィールドPnと
比較される。PnがPzより小さい場合、新たな対Pn-An が
シーケンサ33に入力されると共に、対Pz-Az はシーケン
サ33から取捨てられる。一方、セルプール32においてア
ドレスAzを有するセルは新たなセルとして上書きされ
る。しかし、PnがPz以上である場合は、新たなセルは取
捨てられるようになる。
イドルアドレスFIFO34が空いている時、シーケンサ33に
おいて最も左側にある優先順位フィールド（例えば、P
z）は新たに入力されたセルの優先順位フィールドPnと
比較される。PnがPzより小さい場合、新たな対Pn-An が
シーケンサ33に入力されると共に、対Pz-Az はシーケン
サ33から取捨てられる。一方、セルプール32においてア
ドレスAzを有するセルは新たなセルとして上書きされ
る。しかし、PnがPz以上である場合は、新たなセルは取
捨てられるようになる。
【００１３】図７は、対P-A を処理するシーケンサ33の
詳細なブロック図であって、このシーケンサ33は各々が
複数の回路よりなる複数のモジュールから構成され、こ
こでは、１個のモジュール（例えば、ブロック50）を例
として説明する。新たな優先順位及びアドレスの対Pn-A
n は各モジュールに供給される。決定回路51は優先順位
Ｘ (即ち、 Pi-1)、Ｙ (即ち、 Pi ) 及びＺ (即ち、 P
n ) に基づいて、新たな対Pn-An をレジスタ55にシフト
させ、対 Pi-1 -Ai-1 を右側からレジスタ55の方にシフ
トさせ、または元の対 Pi -Ai を得るために、格納信号
sn及び左シフト信号slを発生する。下記〔表１〕は、信
号sn及びslを発生する真理表を表す。
詳細なブロック図であって、このシーケンサ33は各々が
複数の回路よりなる複数のモジュールから構成され、こ
こでは、１個のモジュール（例えば、ブロック50）を例
として説明する。新たな優先順位及びアドレスの対Pn-A
n は各モジュールに供給される。決定回路51は優先順位
Ｘ (即ち、 Pi-1)、Ｙ (即ち、 Pi ) 及びＺ (即ち、 P
n ) に基づいて、新たな対Pn-An をレジスタ55にシフト
させ、対 Pi-1 -Ai-1 を右側からレジスタ55の方にシフ
トさせ、または元の対 Pi -Ai を得るために、格納信号
sn及び左シフト信号slを発生する。下記〔表１〕は、信
号sn及びslを発生する真理表を表す。
【００１４】
【表１】
【００１５】上記〔表１〕において、ケース(a) の場合
は、両信号sn及びslを発生して新たな対 Pn -An がレジ
スタ55にラッチされて対 Pn -A nがレジスタ55の入力と
して選択されるようし、左シフトクロック信号slckをレ
ジスタのクロック入力として伝達する。ケース(b) の場
合は、sl信号のみを発生して Pi-1 -Ai-1 がクロック信
号slckと共にレジスタ55にラッチされるようする。ケー
ス(c) の場合には、sn信号が“do not care"の条件であ
る間sl信号を無視することによって、レジスタ55は元の
Pi -Ai を保持することになる。
は、両信号sn及びslを発生して新たな対 Pn -An がレジ
スタ55にラッチされて対 Pn -A nがレジスタ55の入力と
して選択されるようし、左シフトクロック信号slckをレ
ジスタのクロック入力として伝達する。ケース(b) の場
合は、sl信号のみを発生して Pi-1 -Ai-1 がクロック信
号slckと共にレジスタ55にラッチされるようする。ケー
ス(c) の場合には、sn信号が“do not care"の条件であ
る間sl信号を無視することによって、レジスタ55は元の
Pi -Ai を保持することになる。
【００１６】以下、シーケンサ33の動作の詳細を〔表
２〕を参照して説明する。
２〕を参照して説明する。
【表２】
【００１７】上記〔表２〕において、決定回路51は入力
X 、Y 及びZ を同時に比較する。もし、決定回路51が値
１の左シフト信号slと、値１の新たな格納信号snとを発
生する場合、マルチプレクサ54は新たに受け取ったセル
の対P-A を出力し、ラッチ55は左シフトクロック信号sc
lkに応じて該当対P-A を格納する。この場合、右シフト
信号sr及び右シフトクロック信号srckは遮断される。
X 、Y 及びZ を同時に比較する。もし、決定回路51が値
１の左シフト信号slと、値１の新たな格納信号snとを発
生する場合、マルチプレクサ54は新たに受け取ったセル
の対P-A を出力し、ラッチ55は左シフトクロック信号sc
lkに応じて該当対P-A を格納する。この場合、右シフト
信号sr及び右シフトクロック信号srckは遮断される。
【００１８】また、決定回路51が入力X 、Y 及びZ を比
較して値0の信号slを出力する場合は、現在の対P-A を
そのまま保持する。この場合、右シフト信号sr及び右シ
フトクロック信号srckは遮断される。
較して値0の信号slを出力する場合は、現在の対P-A を
そのまま保持する。この場合、右シフト信号sr及び右シ
フトクロック信号srckは遮断される。
【００１９】このように決定回路51の判断によって、新
たに受け取ったセルに対するソーティングプロセスが完
了されると、読出し制御部36は右シフト信号srを1 に設
定した後右シフトクロック信号srckを用いて、シーケン
サ33における各対P-A を右側にシフトさせて最右側の対
P-A をサーバー12に出力する。アイドルアドレスFIFO34
はサーバー12に伝送されたセルのアドレスを格納してお
り、新たなセルを受け取ると共に、格納していたアドレ
スを出力する。このアイドルアドレスFIFO34が空いてい
ると、セルプール32が一杯な状態を意味し、アイドルア
ドレスFIFO34が一杯な状態であると、セルプール32が空
いている状態を意味する。
たに受け取ったセルに対するソーティングプロセスが完
了されると、読出し制御部36は右シフト信号srを1 に設
定した後右シフトクロック信号srckを用いて、シーケン
サ33における各対P-A を右側にシフトさせて最右側の対
P-A をサーバー12に出力する。アイドルアドレスFIFO34
はサーバー12に伝送されたセルのアドレスを格納してお
り、新たなセルを受け取ると共に、格納していたアドレ
スを出力する。このアイドルアドレスFIFO34が空いてい
ると、セルプール32が一杯な状態を意味し、アイドルア
ドレスFIFO34が一杯な状態であると、セルプール32が空
いている状態を意味する。
【００２０】書込み制御部35は選択信号によってTDM31
としてセル出力するようし、読出し信号rdを発生してア
イドルアドレスFIFO34としてアドレスを出力するようす
る。シーケンサ33が対P-A を受け取ると、書込み制御部
35はセルプール32が該当アドレスにセルを格納するよう
書込み制御信号waddr を発生する。また書込み制御部35
は、対P-A をシーケンサ33に格納ための左シフト信号sl
及び左シフトクロック信号slckをも出力する。
としてセル出力するようし、読出し信号rdを発生してア
イドルアドレスFIFO34としてアドレスを出力するようす
る。シーケンサ33が対P-A を受け取ると、書込み制御部
35はセルプール32が該当アドレスにセルを格納するよう
書込み制御信号waddr を発生する。また書込み制御部35
は、対P-A をシーケンサ33に格納ための左シフト信号sl
及び左シフトクロック信号slckをも出力する。
【００２１】読出し制御部36は最高の優先順位を有する
セルのアドレスが出力されるようにする信号シフトアウ
ト信号shiftoutを出力し、該当アドレスがアイドルアド
レスFIFO34に格納されるようする書込み信号wrを発生
し、またセルプール32に読出し制御信号raddr を発生し
て該当アドレスのセルを出力されるようする。この読出
し制御部36は、対P-A を読み出すための右シフト信号sr
及び右シフトクロック信号srckをも出力する。
セルのアドレスが出力されるようにする信号シフトアウ
ト信号shiftoutを出力し、該当アドレスがアイドルアド
レスFIFO34に格納されるようする書込み信号wrを発生
し、またセルプール32に読出し制御信号raddr を発生し
て該当アドレスのセルを出力されるようする。この読出
し制御部36は、対P-A を読み出すための右シフト信号sr
及び右シフトクロック信号srckをも出力する。
【００２２】以下、従来のキュー管理システムの全体的
な動作に対して説明する。最初、各接続から入力される
複数のセルはTDM31 によって時分割多重化された後、セ
ルプール32に入力される。セルプール32に格納されてい
るセルのアドレスは、書込み制御部35からの書込み信号
rdに応じて起動されるアイドルアドレスFIFO34から出力
される。セルの優先順位情報及びアドレスよりなる対P-
A はシフトイン信号shiftin の入力によって、シーケン
サ33に格納される。シーケンサ33に格納される対P-A の
位置関係は、より高い優先順位の対P-A がより低い優先
順位の対P-A の右側に配置されるよう決定される。最右
側にあるセルが読出し制御部36からのシフトアウト信号
shiftoutに応じて、サーバー12に出力される。
な動作に対して説明する。最初、各接続から入力される
複数のセルはTDM31 によって時分割多重化された後、セ
ルプール32に入力される。セルプール32に格納されてい
るセルのアドレスは、書込み制御部35からの書込み信号
rdに応じて起動されるアイドルアドレスFIFO34から出力
される。セルの優先順位情報及びアドレスよりなる対P-
A はシフトイン信号shiftin の入力によって、シーケン
サ33に格納される。シーケンサ33に格納される対P-A の
位置関係は、より高い優先順位の対P-A がより低い優先
順位の対P-A の右側に配置されるよう決定される。最右
側にあるセルが読出し制御部36からのシフトアウト信号
shiftoutに応じて、サーバー12に出力される。
【００２３】シーケンサ33のモジュールの個数はセルプ
ール32の格納可能なセルの個数と一致する。従って、セ
ルプール32が一杯な状態 (即ち、アイドルアドレスFIFO
34が空いている状態) になって、セルプール32に新たな
セルを格納するための空間がもう以上存在しないと、テ
ーブルの空間もなくなる。このようなテーブルの充満状
態にて、新たなセルが入力される場合、最初シーケンサ
33にて新たに入力されたセルの優先順位と最左側セルの
優先順位との間の比較が行われる。比較結果、最左側セ
ルの優先順位が新たなセルの優先順位より小さいと、最
左側セルは取捨てられ、その結果生じたアイドルアドレ
ス及び新たなセルの優先順位よりなる対P-Aがシーケン
サ33に挿入される。もし、新たなセルの優先順位が最左
側セルの優先順位より小さいと、受け取った新たなセル
が取捨てられる。
ール32の格納可能なセルの個数と一致する。従って、セ
ルプール32が一杯な状態 (即ち、アイドルアドレスFIFO
34が空いている状態) になって、セルプール32に新たな
セルを格納するための空間がもう以上存在しないと、テ
ーブルの空間もなくなる。このようなテーブルの充満状
態にて、新たなセルが入力される場合、最初シーケンサ
33にて新たに入力されたセルの優先順位と最左側セルの
優先順位との間の比較が行われる。比較結果、最左側セ
ルの優先順位が新たなセルの優先順位より小さいと、最
左側セルは取捨てられ、その結果生じたアイドルアドレ
ス及び新たなセルの優先順位よりなる対P-Aがシーケン
サ33に挿入される。もし、新たなセルの優先順位が最左
側セルの優先順位より小さいと、受け取った新たなセル
が取捨てられる。
【００２４】前述したように、シーケンサ33は受け取っ
たセルをセルヘッダに含まれた優先順位情報によってサ
ーバー12に転送し得る、スケジューリング機能を有して
いる。しかしながら、そのようなシーケンサ33にはキュ
ーにおいて遅延提供機能即ち、ジッター制御機能が組み
込まれていないという不都合がある。
たセルをセルヘッダに含まれた優先順位情報によってサ
ーバー12に転送し得る、スケジューリング機能を有して
いる。しかしながら、そのようなシーケンサ33にはキュ
ーにおいて遅延提供機能即ち、ジッター制御機能が組み
込まれていないという不都合がある。
【００２５】さらに、非作業保存方式においては、キュ
ー管理のためのジッター制御機能は有しているが、この
方式は通常的にソフトウェアのみで具現されることによ
って、計算時間が相当に増加するという不都合がある。
ー管理のためのジッター制御機能は有しているが、この
方式は通常的にソフトウェアのみで具現されることによ
って、計算時間が相当に増加するという不都合がある。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主な
目的は、セルの優先順位及びジッターを同時に制御し得
るキュー管理システムを提供することにある。
目的は、セルの優先順位及びジッターを同時に制御し得
るキュー管理システムを提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、複数のソースから受け取ったセ
ルを選択的に転送するキュー管理システムであって、前
記複数のソースから受け取ったセルを一つの出力チャネ
ルに多重化する多重化器と、前記多重化器から供給され
るセルを受け取って格納するセル格納部と、前記多重化
器、前記セル格納部及びシーケンサを起動させる制御信
号を発生する制御部と、前記セル格納部における空きセ
クタのアドレスを格納するアイドルアドレス先入れ先出
し(FIFO)と、各々が縦続接続されており、転送の際のセ
ルのシーケンスを決定し、セルの優先順位フィールドと
該当アドレスよりなる情報を前記セル格納部に格納し、
格納された情報と新たに入力されるセルの情報とを比較
し、該当情報を前記優先順位フィールド単位にキューイ
ングする複数のモジュールからなる前記シーケンサであ
って、前記優先順位フィールドは、セルが一つのノード
から伝播される際の最大許容可能な遅延限界を表すデッ
ドラインの時間と、ジッターを考慮して一つのセルが一
つのノードから伝播される際の遅延限界を表す適格の時
間とよりなる、前記シーケンサとを含むことを特徴とす
るキュー管理システムが提供される。
めに、本発明によれば、複数のソースから受け取ったセ
ルを選択的に転送するキュー管理システムであって、前
記複数のソースから受け取ったセルを一つの出力チャネ
ルに多重化する多重化器と、前記多重化器から供給され
るセルを受け取って格納するセル格納部と、前記多重化
器、前記セル格納部及びシーケンサを起動させる制御信
号を発生する制御部と、前記セル格納部における空きセ
クタのアドレスを格納するアイドルアドレス先入れ先出
し(FIFO)と、各々が縦続接続されており、転送の際のセ
ルのシーケンスを決定し、セルの優先順位フィールドと
該当アドレスよりなる情報を前記セル格納部に格納し、
格納された情報と新たに入力されるセルの情報とを比較
し、該当情報を前記優先順位フィールド単位にキューイ
ングする複数のモジュールからなる前記シーケンサであ
って、前記優先順位フィールドは、セルが一つのノード
から伝播される際の最大許容可能な遅延限界を表すデッ
ドラインの時間と、ジッターを考慮して一つのセルが一
つのノードから伝播される際の遅延限界を表す適格の時
間とよりなる、前記シーケンサとを含むことを特徴とす
るキュー管理システムが提供される。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施例につい
て図面を参照しながらより詳しく説明する。図８には、
本発明による優先順位及びアドレスよりなる対の模式図
が示されている。優先順位はデッドラインの時間DT及び
適格の（eligible）時間ETによって決定される。デッド
ラインの時間DTは、B-ISDNにおいてセルが一つのノード
から伝播される際の最大許容可能な遅延限界であって、
各デッドライン時間の和がソースより宛先ノードまでの
遅延限界を超えない条件下で決定される。一つのノード
においてデッドラインの時間を超過する遅延が発生する
場合、終端間の遅延限界を超過し、セルが無用になる。
適格の時間ETは、ジッターを考慮して一つのセルが一つ
のノードから伝播される際の遅延限界を表し、次の式
(1) の通り定義される。
て図面を参照しながらより詳しく説明する。図８には、
本発明による優先順位及びアドレスよりなる対の模式図
が示されている。優先順位はデッドラインの時間DT及び
適格の（eligible）時間ETによって決定される。デッド
ラインの時間DTは、B-ISDNにおいてセルが一つのノード
から伝播される際の最大許容可能な遅延限界であって、
各デッドライン時間の和がソースより宛先ノードまでの
遅延限界を超えない条件下で決定される。一つのノード
においてデッドラインの時間を超過する遅延が発生する
場合、終端間の遅延限界を超過し、セルが無用になる。
適格の時間ETは、ジッターを考慮して一つのセルが一つ
のノードから伝播される際の遅延限界を表し、次の式
(1) の通り定義される。
【００２９】
【数２】 ETi , j k ＝ ETi-1,j k ＋ di-1,j ＋ ti 式(1) ここで、ETi , j k はノードｉにおけるチャネルｊに対
するｋ番目のセルに割当てられる適格の時間を表し、ET
i-1,j k はノードｉ−１におけるチャネルｊに対するｋ
番目のセルに割当てられる適格の時間を表し、 di-1,j
はノード (ｉ−１) におけるチャネルｊに対するデッド
ラインの時間を表し、 ti はノードｉ−１とノードｉと
の間の伝播遅延を表す。式(1) を通じて、ノードｉにお
けるｋ番目の適格の時間は前ノード (ｉ−１) における
適格時間及びデッドライン時間によって決定されること
を分かる。
するｋ番目のセルに割当てられる適格の時間を表し、ET
i-1,j k はノードｉ−１におけるチャネルｊに対するｋ
番目のセルに割当てられる適格の時間を表し、 di-1,j
はノード (ｉ−１) におけるチャネルｊに対するデッド
ラインの時間を表し、 ti はノードｉ−１とノードｉと
の間の伝播遅延を表す。式(1) を通じて、ノードｉにお
けるｋ番目の適格の時間は前ノード (ｉ−１) における
適格時間及びデッドライン時間によって決定されること
を分かる。
【００３０】本発明によるキュー管理システムは、従来
のシステムとほぼ類似な構造をもって具現することがで
きる。従って、本発明の構造及び動作はシーケンサ33を
除いては、図５に示した従来のTDM31 、セルプール32、
アイドルアドレスFIFO34、書込み制御部35、及び読出し
制御部36のものと同一である。
のシステムとほぼ類似な構造をもって具現することがで
きる。従って、本発明の構造及び動作はシーケンサ33を
除いては、図５に示した従来のTDM31 、セルプール32、
アイドルアドレスFIFO34、書込み制御部35、及び読出し
制御部36のものと同一である。
【００３１】図９は、本発明による、ジッター制御機能
付きシーケンサの詳細なブロック図である。本発明のシ
ーケンサにおいて、複数のモジュール (例えば、70) が
並んで接続されている。このシーケンサに組み込まれる
モジュールの数はセルプール32に格納し得るセルの数と
同じである。モジュール70はコントローラ71、レジスタ
72、コンパレータcomp73、及びセレクタ74より構成され
る。
付きシーケンサの詳細なブロック図である。本発明のシ
ーケンサにおいて、複数のモジュール (例えば、70) が
並んで接続されている。このシーケンサに組み込まれる
モジュールの数はセルプール32に格納し得るセルの数と
同じである。モジュール70はコントローラ71、レジスタ
72、コンパレータcomp73、及びセレクタ74より構成され
る。
【００３２】適格の時間及びデッドラインの時間よりな
る優先順位フィールドはレジスタ72に格納される。該当
セルが存在するセルプール32におけるアドレスもレジス
タ72に格納される。各アドレスは優先順位フィールドに
関連するセルが格納されているセルプール32における空
間を表す。実時間及び適格の時間はコンパレータ73に入
力され比較される。セレクタ74は、左側のセレクタから
の出力またはレジスタ72からのアドレスのうちのいずれ
か一つを選択して出力する。コントローラ71は、該当モ
ジュール70の優先順位フィールドと左側に位置する (ｉ
−１) 番目のモジュールの優先順位フィールド、また新
たな入力とを比較する。そのようなのコントローラ71は
優先順位及びアドレスよりなる一つの対を選択し、レジ
スタ72に出力して格納する。
る優先順位フィールドはレジスタ72に格納される。該当
セルが存在するセルプール32におけるアドレスもレジス
タ72に格納される。各アドレスは優先順位フィールドに
関連するセルが格納されているセルプール32における空
間を表す。実時間及び適格の時間はコンパレータ73に入
力され比較される。セレクタ74は、左側のセレクタから
の出力またはレジスタ72からのアドレスのうちのいずれ
か一つを選択して出力する。コントローラ71は、該当モ
ジュール70の優先順位フィールドと左側に位置する (ｉ
−１) 番目のモジュールの優先順位フィールド、また新
たな入力とを比較する。そのようなのコントローラ71は
優先順位及びアドレスよりなる一つの対を選択し、レジ
スタ72に出力して格納する。
【００３３】本発明によるシーケンサは、最初入力され
るセルのデッドラインの時間とシーケンサに既に格納さ
れているセルのデッドラインの時間とを順次的に比較す
る。より小さいデッドライン時間を有するセルが、より
大きいデッドライン時間を有するセルの右側に配列され
るようする。デッドラインの時間が互いに同一である場
合、それらの適格の時間を互いに比較して、より小さい
適格の時間を有するセルがより大きい適格の時間を有す
るセルの右側に配列されるようする。
るセルのデッドラインの時間とシーケンサに既に格納さ
れているセルのデッドラインの時間とを順次的に比較す
る。より小さいデッドライン時間を有するセルが、より
大きいデッドライン時間を有するセルの右側に配列され
るようする。デッドラインの時間が互いに同一である場
合、それらの適格の時間を互いに比較して、より小さい
適格の時間を有するセルがより大きい適格の時間を有す
るセルの右側に配列されるようする。
【００３４】従来のキュー管理システムに比べて、本発
明のキュー管理システムはデッドラインの時間のみなら
ず適格の時間をも考慮して優先順位を割り当てる。即
ち、各モジュールにて実時間と適格の時間とを比較した
後、実時間より小さい適格の時間を有するセルをまずサ
ービスする。実時間より小さい適格の時間を有するセル
が複数個ある場合は、より小さい適格の時間を有するセ
ルがまずサービスされるようする。
明のキュー管理システムはデッドラインの時間のみなら
ず適格の時間をも考慮して優先順位を割り当てる。即
ち、各モジュールにて実時間と適格の時間とを比較した
後、実時間より小さい適格の時間を有するセルをまずサ
ービスする。実時間より小さい適格の時間を有するセル
が複数個ある場合は、より小さい適格の時間を有するセ
ルがまずサービスされるようする。
【００３５】このために、コンパレータcomp73は実時間
と適格時間とを比較して比較結果をセレクタ74に供給す
る。セルの適格時間が実時間より大きい場合、即ち、該
当セルが適格時間より先に到着する場合、セレクタ74は
左側のセレクタからの出力を選択して出力し、またセル
の適格時間が実時間より小さい場合は、セレクタ74はレ
ジスタ72に格納されたアドレスAiを選択して出力する。
と適格時間とを比較して比較結果をセレクタ74に供給す
る。セルの適格時間が実時間より大きい場合、即ち、該
当セルが適格時間より先に到着する場合、セレクタ74は
左側のセレクタからの出力を選択して出力し、またセル
の適格時間が実時間より小さい場合は、セレクタ74はレ
ジスタ72に格納されたアドレスAiを選択して出力する。
【００３６】本発明によるキュー管理システムは、デッ
ドラインの時間が小さくて優先順位の高いセルであって
も、適格の時間が過ぎない限り、セルのサービスが行わ
ないように遅延させることによってジッタを調節できる
よう構成されている。即ち、全てのセルは適格の時間が
過ぎてから始めてサービス可能である。
ドラインの時間が小さくて優先順位の高いセルであって
も、適格の時間が過ぎない限り、セルのサービスが行わ
ないように遅延させることによってジッタを調節できる
よう構成されている。即ち、全てのセルは適格の時間が
過ぎてから始めてサービス可能である。
【００３７】上記において、本発明の好適な実施の形態
について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
【００３８】
【発明の効果】従って、本発明によれば、デッドライン
の時間が小さくて優先順位の高いセルであっても、適格
の時間が過ぎない限り、セルのサービスが行わないよう
に遅延させることによって、セルの優先順位及びジッタ
を効果的に調節することができる。
の時間が小さくて優先順位の高いセルであっても、適格
の時間が過ぎない限り、セルのサービスが行わないよう
に遅延させることによって、セルの優先順位及びジッタ
を効果的に調節することができる。
【図１】セルの出発順番をどう決定するかを説明する模
式図である。
式図である。
【図２】優先順位によって再配列されたセルの模式図で
ある。
ある。
【図３】再配列されたセルの出力手続を説明する模式図
である。
である。
【図４】優先順位フィールドを含むパケットの模式図で
ある。
ある。
【図５】従来のキュー管理システムのブロック図であ
る。
る。
【図６】(A) 及び(B) よりなり、各々図３中のシーケン
サの動作原理を説明する模式図である。
サの動作原理を説明する模式図である。
【図７】図3中のシーケンサの詳細なブロック図であ
る。
る。
【図８】本発明によって優先順位フィールド及びアドレ
スよりなる対の模式図である。
スよりなる対の模式図である。
【図９】本発明によるシーケンサの詳細なブロック図で
ある。
ある。
31 時分割マルチプレクサ(TDM) 32 セルプール 33 シーケンサ 34 アイドルアドレスFIFO 35 書込み制御部 36 読出し制御部 70 モジュール 71 コントローラ 72 レジスタ 73 コンパレータ(comp) 74 セレクタ
Claims (8)
- 【請求項１】 複数のソースから受け取ったセルを選択
的に転送するキュー管理システムであって、 前記複数のソースから受け取ったセルを一つの出力チャ
ネルに多重化する多重化器と、 前記多重化器から供給されるセルを受け取って格納する
セル格納部と、 前記多重化器、前記セル格納部及びシーケンサを起動さ
せる制御信号を発生する制御部と、 前記セル格納部における空きセクタのアドレスを格納す
るアイドルアドレス先入れ先出し(FIFO)と、 各々が縦続接続されており、転送際のセルのシーケンス
を決定し、セルの優先順位フィールドと該当アドレスよ
りなる情報を前記セル格納部に格納し、格納された情報
と新たに入力されるセルの情報とを比較し、該当情報を
前記優先順位フィールド単位にキューイングする複数の
モジュールからなる前記シーケンサであって、前記優先
順位フィールドは、セルが一つのノードから伝播される
際の最大許容可能な遅延限界を表すデッドラインの時間
と、ジッターを考慮して一つのセルが一つのノードから
伝播される際の遅延限界を表す適格の時間とよりなる、
前記シーケンサとを含むことを特徴とするキュー管理シ
ステム。 - 【請求項２】 ETi , j k がノードｉにおけるチャネル
ｊに対するｋ番目のセルに割当てられる前記適格の時間
を表し、ETi-1,j k がノードｉ−１における前記チャネ
ルｊに対する前記ｋ番目のセルに割当てられる前記適格
の時間を表し、 di-1,j が前記ノード (ｉ−１) におけ
る前記チャネルｊに対する前記デッドラインの時間を表
し、 ti が前記ノードｉ−１と前記ノードｉとの間の伝
播遅延を表す時、前記適格の時間が次の式、 【数１】ETi , j k ＝ ETi-1,j k ＋ di-1,j ＋ ti のように表現されることを特徴とする請求項１に記載の
キュー管理システム。 - 【請求項３】 前記シーケンサが、 該当モジュールの優先順位フィールドと左側のモジュー
ルから新たに入力されるセルの優先順位フィールドとを
比較し、その比較の結果によって優先順位及びアドレス
よりなる対を選択し、レジスタが該当対を格納するよう
にする制御部と、 前記優先順位及び該当アドレスよりなる前記対の情報を
格納する前記レジスタと、 前記実時間と前記適格の時間とを比較する比較部と、 前記左側のモジュール内の選択部からの出力、または前
記比較部からの出力による前記レジスタのアドレスのう
ちのいずれか一つを選択的に出力する選択部とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載のキュー管理システ
ム。 - 【請求項４】 前記制御部が、新たに入力されるセルの
デッドラインの時間と前記シーケンサに既に格納されて
いるセルのデッドラインの時間とを順次的に比較して、
より小さいデッドライン時間を有するセルがより大きい
デッドライン時間を有するセルの右側に配列されるよう
し、前記デッドラインの時間が互いに同一である場合
は、それらの前記適格の時間を互いに比較して、より小
さい適格の時間を有するセルがより大きい適格の時間を
有するセルの右側に配列されるようすることを特徴とす
る請求項３に記載のキュー管理システム。 - 【請求項５】 前記シーケンサに組み込まれる前記モジ
ュールの数が、前記セル格納部に格納可能なセルの数と
同じであることを特徴とする請求項３に記載のキュー管
理システム。 - 【請求項６】 前記シーケンサが、非作業保存方式(non
-working-conserving)のキュー管理システムに用いられ
ることを特徴とする請求項３に記載のキュー管理システ
ム。 - 【請求項７】 前記キュー管理システムが、広帯域サー
ビス総合ディジタル網(B−ISDN) で具現されることを特
徴とする請求項６に記載のキュー管理システム。 - 【請求項８】 前記ノードが、ATM(非同期転送モード)
交換機であることを特徴とする請求項７に記載のキュー
管理システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR97-16786 | 1997-04-30 | ||
| KR1019970016786A KR100245329B1 (ko) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 패킷망에서 지터를 조절하기 위한 큐관리장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10327171A true JPH10327171A (ja) | 1998-12-08 |
| JP3859864B2 JP3859864B2 (ja) | 2006-12-20 |
Family
ID=19504648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12132298A Expired - Fee Related JP3859864B2 (ja) | 1997-04-30 | 1998-04-30 | キュー管理システム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6215791B1 (ja) |
| JP (1) | JP3859864B2 (ja) |
| KR (1) | KR100245329B1 (ja) |
| GB (1) | GB2326318B (ja) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2771830B1 (fr) * | 1997-12-03 | 2000-02-11 | Remi Despres | Dispositif de gestion partagee d'une ressource entre plusieurs utilisateurs |
| US6618391B1 (en) * | 1998-03-27 | 2003-09-09 | Agere Systems Inc. | Method and apparatus for guaranteeing data transfer rates and delays in data packet networks using discrete data transfer rates |
| US7117263B1 (en) | 2000-02-01 | 2006-10-03 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Apparatus and method for processing requests from an external queue in a TCP/IP-based application system |
| US7197564B1 (en) * | 2000-04-07 | 2007-03-27 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Adaptive admission control system for a server application system |
| US6707821B1 (en) * | 2000-07-11 | 2004-03-16 | Cisco Technology, Inc. | Time-sensitive-packet jitter and latency minimization on a shared data link |
| US6954432B1 (en) * | 2000-10-04 | 2005-10-11 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for improving perceived signal quality of transmitted information in a full duplex wireless communication system |
| US6977905B1 (en) * | 2001-06-01 | 2005-12-20 | Cisco Technology, Inc. | Network with self regulating quality of service (QoS) |
| US7849172B2 (en) * | 2002-03-01 | 2010-12-07 | Broadcom Corporation | Method of analyzing non-preemptive DRAM transactions in real-time unified memory architectures |
| US9661519B2 (en) * | 2003-02-24 | 2017-05-23 | Qualcomm Incorporated | Efficient reporting of information in a wireless communication system |
| US9544860B2 (en) * | 2003-02-24 | 2017-01-10 | Qualcomm Incorporated | Pilot signals for use in multi-sector cells |
| US8811348B2 (en) * | 2003-02-24 | 2014-08-19 | Qualcomm Incorporated | Methods and apparatus for generating, communicating, and/or using information relating to self-noise |
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