JPH11298488A - パケット伝送方法及び装置、並びにネットワーク - Google Patents

パケット伝送方法及び装置、並びにネットワーク

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JPH11298488A
JPH11298488A JP10100878A JP10087898A JPH11298488A JP H11298488 A JPH11298488 A JP H11298488A JP 10100878 A JP10100878 A JP 10100878A JP 10087898 A JP10087898 A JP 10087898A JP H11298488 A JPH11298488 A JP H11298488A
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JP
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cell
packet
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atm
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JP10100878A
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Kazuo Ishiba
和雄 石場
Kohei Eguchi
公平 江口
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Oki Electric Industry Co Ltd
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00Packet switching elements
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    • H04L49/3081ATM peripheral units, e.g. policing, insertion or extraction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/04Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
    • H04Q11/0428Integrated services digital network, i.e. systems for transmission of different types of digitised signals, e.g. speech, data, telecentral, television signals
    • H04Q11/0478Provisions for broadband connections
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/54Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56Packet switching systems
    • H04L12/5601Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5638Services, e.g. multimedia, GOS, QOS
    • H04L2012/5646Cell characteristics, e.g. loss, delay, jitter, sequence integrity
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝送装置内の無駄な電力消費を低減する。 【解決手段】 制御情報領域とユーザ情報領域を有する
パケットをノード内の機能ブロックで処理したうえで、
当該ノードから送出するパケット伝送方法において、前
記制御情報領域又はユーザ情報領域の情報に基づいて、
当該ユーザ情報領域の情報がユーザにとって無効である
かどうかを判定し、無効であると判定された前記パケッ
トを、ビットパターンの交番数を低減した所定のフォー
マットに変換して、前記機能ブロックを通過させ、少な
くとも当該ノードから送出するまえには、当該パケット
のビットパターンを前記変換のまえの状態にもどすこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パケット伝送装置
に関し、たとえばATM(Asynchronous Transfer Mod
e: 非同期転送モード) 交換機などの各種のノードに適
用し得るものである。
【0002】また本発明は、かかるパケット伝送装置を
ノードとするネットワークに関するものである。
【0003】さらに、本発明は、かかるネットワーク、
ノードで使用されるパケット伝送方法に関するものであ
る。
【0004】
【従来の技術】従来のこの種の技術に関する文献として
は、次の文献1がある。
【0005】文献1 「わかりやすいB-ISDN技術」 (財団法人新日本ITU協会 編 第143頁) この文献1において、ITU−T(国際電気通信連合−
電気通信標準化部門)勧告の53バイトセルは、ペイロ
ードフィールドに有効なユーザ情報をもたない空セル
(Idle Cell )であっても、各ビットの“0”、“1”
相互間の交番回数は、セルヘッダ内で8回、ペイロード
フィールドで288(=6×48)回である。
【0006】そして従来のATM交換機などのATM伝
送装置では、図2に示すように、空セルも含めたすべて
のATMセルに対してそのまま、セル処理部3〜5など
のATMレイヤの各処理を施している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところがATMセルの
各種の伝送装置(ノード)内で、1バイト×53バイト
の前記ATMセルを読み取るにあたって、各1バイト中
の各ビットを一方の端から他方の端へ読み取ってゆき、
次の1バイトも一方の端から他方の端へと読み取ってゆ
く動作を53バイト分おこなう場合、すなわちシリアル
に読み取る場合には、消費電力の小さいCMOS(comp
lementary MOS )回路を使ったとしても、当該交番回
数が多いほど伝送装置内の回路の消費電力が増大してし
まう。
【0008】当該伝送装置内の各回路でこのように消費
電力が大きくなると、伝送装置全体では非常に大きな浪
費となる。
【0009】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、第1の発明では、制御情報領域とユーザ情報領域を
有するパケットをノード内の機能ブロックで処理したう
えで、当該ノードから送出するパケット伝送方法におい
て、以下の各ステップを備えることを特徴とする。
【0010】すなわち(1)前記制御情報領域又はユー
ザ情報領域の情報に基づいて、前記パケットの当該ユー
ザ情報領域の情報がユーザにとって無効であるかどうか
を判定し、(2)ここで無効であると判定された前記パ
ケットは、ビットパターンの交番数を低減した所定のフ
ォーマットに変換して、前記の機能ブロックを通過さ
せ、(3)少なくとも当該ノードから送出するまえに
は、当該パケットのビットパターンを前記変換のまえの
状態にもどす。
【0011】また、第2の発明では、制御情報領域とユ
ーザ情報領域を有するパケットをノード内の機能ブロッ
クで処理したうえで、当該ノードから送出するパケット
伝送装置において、以下の構成を備えることを特徴とす
る。
【0012】すなわち、(1)前記制御情報領域又はユ
ーザ情報領域の情報に基づいて、前記パケットの当該ユ
ーザ情報領域の情報がユーザにとって無効であるかどう
かを判定する判定手段と、(2)無効であると判定され
た前記パケットを、ビットパターンの交番数を低減した
所定のフォーマットに変換して、前記の機能ブロックを
通過させる第1のフォーマット変換手段と、(3)少な
くとも当該ノードから送出するまえには、当該パケット
のビットパターンを前記変換のまえの状態にもどす第2
のフォーマット変換手段とを備える。
【0013】さらに第3の発明にかかるネットワークで
は、請求項3又は4のいすれかの伝送装置をノードとす
ることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】(A)実施形態 本発明にかかるパケット伝送方法及び装置を、ATMネ
ットワークの各種ノードのひとつであるATM交換機に
適用した場合を例に、一実施形態について説明する。
【0015】本実施形態は、ATMセルのフィールドの
なかで空セルであることを識別するためのフィールド以
外は、伝送装置にとって無意味なフィールドである点に
着目し、無意味なフィールドを処理するために伝送装置
内で消費される無駄な電力を削減することを特徴とす
る。
【0016】(A−1)実施形態の構成 図1に実施形態にかかる伝送装置すなわちATM交換機
10を示す。
【0017】図1において、左端には、他のATM交換
機や端末などから供給されたATMセルを受け取って、
当該セルが空セルであるかどうかを検出する空セル検出
部1が設けられている。
【0018】この空セル検出部1で検出された空セルを
後述する所定のフォーマットに変換するために、空セル
検出部1の出力端子にはフォーマット変換部2が接続さ
れている。
【0019】フォーマット変換部2より後段に設けられ
ている符号3〜5を付したセル処理部A〜Zは、ATM
交換機10内の機能ブロックである。具体的にはこれら
の一つひとつが、ATM交換機10内でたとえば回線イ
ンタフェース盤に搭載された1パッケージのCMOS ICま
たはCMOS LSI である。
【0020】したがって、ひとつのセル処理部はヘッダ
変換などのATMレイヤの1機能のすべてまたは一部、
あるいは複数の機能のすべてまたは一部を担うが、ここ
では詳述しない。
【0021】最後段のセル処理部5の次段には、セル処
理部5から出力されるセルのなかから空セルを検出する
ための空セル検出部6が設けられている。この空セル検
出部6の出力端子には、空セルのフォーマットをもとに
もどすためのフォーマット変換部7が接続されている。
【0022】このように空セルのフォーマットをもとに
もどすのは、交換機10などの伝送装置外の伝送路にお
ける空セルのフォーマットが、ITU−TのI.432
勧告で定められているためである。
【0023】このフォーマット変換部7の出力端子に
は、他のATM交換機やATM端末などが接続され得
る。
【0024】一方で、ITU−T勧告に準拠した有効な
ユーザ情報をもつATMセルは、図3(A)に示すよう
なセル構造を備えている。
【0025】図3(A)において、5バイトのセルヘッ
ダのなかには、VPI(仮想パス識別子)、VCI
(仮想チャネル識別子)、PT(ペイロードタイプ)
、CLP(セル損失優先表示)、HEC(ヘッダ誤
り制御)の各フィールドが設けられている。
【0026】また、空セルのセルヘッダの5バイトもビ
ットパターンが決まっていて、図3(A)中で上から順
番に1バイトずつ示すと、“00000000 00000000 0000
000000000001 01010010”となる。最後から2番目の1
バイトで最下位ビットの“1”は前記CLPの1ビッ
トに対応し、最後の1バイトの“01010010”は前記HE
Cに対応する。また空セルのペイロードフィールドで
は、6AHすなわち“01101010”のビットパターンから
なる1バイトが繰り返されて48バイトとなる。
【0027】セルヘッダの最後の2バイト“00000001
01010010”で“1”と“0”相互間の交番回数は8回。
ペイロードフィールドでは、1バイトあたり交番回数6
回の“01101010”が48バイト分存在しているので、1
セルの全ビットに対する交番回数、すなわち交番率は、 (8+6×48)/(8×53)69.8% となっている。
【0028】以下、上記のような構成を有する実施形態
の動作について説明する。 (A−2)実施形態の動作 ATM交換機10に伝送されてくるATMセルは、まず
空セル検出部1に入力される。
【0029】空セル検出部1は、当該ATMセルのヘッ
ダ内でVPI、VCIおよびPTのすべてのビッ
トが“0”であり、CLPが“1”であることから、
当該セルが空セルであることを検出する。
【0030】空セル検出部1で空セルとして検出されな
かったATMセルは、次段のフォーマット変換部2でな
んら加工されることなくセル処理部3に伝送されるが、
空セルとして検出されたATMセルは、ここでフォーマ
ット変換される。
【0031】このフォーマット変換では、ペイロードフ
ィールドのすべてのビットが“0”にされる。
【0032】48バイトのすべてのビットを“0”にし
たことにより交番回数はセルヘッダの8回だけになるの
で、1セルあたりの交番率は、8/(8×53)1.
9%となる。
【0033】なおここで、ペイロードフィールドのす
べてのビットを“0”にするかわりにすべてのビットを
“1”にするようにしてもよい。
【0034】次いで、このようにしてフォーマット変換
された空セルの供給を受けるセル処理部3は、当該セル
が空セルであることを特に認識することなく、当該セル
に対して他の有効なペイロードをもつATMセルと同様
な処理を行う。
【0035】一般に、CMOSの消費電力は、CMOS
を構成している2つのトランジスタが同時にオンしてい
る瞬間にスパイク的に流れるいわゆる貫通電流などによ
って、オン・オフが繰り返されるほど増加する傾向があ
る。セルとの関係で見るとこのオン・オフは、CMOS
回路が読み取るセルの各ビットが“0”、“1”相互間
で交番することに対応して生じる。したがって、フォー
マット変換部2ですべてのビットを“0”にされたセル
を処理する際には、セル処理部3の電力消費は少ない。
【0036】セル処理部3から出力されたセルがセル処
理部4,…,セル処理部5で処理されるときにも、この
点は同じなので各セル処理部で電力消費は減少する。
【0037】最後のセル処理部であるセル処理部5から
出力されたセルは、出力側の空セル検出部6に入力され
る。
【0038】空セル検出部6では、空セル検出部1と同
様に、当該セルのヘッダ内でVPI、VCIおよび
PTのすべてのビットが“0”であり、CLPが
“1”であることから、当該セルが空セルであることを
検出する。
【0039】空セルであることを検出されたセルは、次
段のフォーマット変換部7でペイロードフィールドをも
との“01101010”の繰り返しからなるフォーマットにも
どされたうえで、交換機10の外の伝送路に送出されて
ゆく。
【0040】なお、空セル検出部6で空セルとして検出
されなかったセルは、フォーマット変換部7で加工され
ることなくそのままこの伝送路に送出されてゆく。
【0041】(A−3)実施形態の効果 以上のように、本実施形態によれば、CMOS回路を使
ってATMセルをシリアルに読み取る場合、ATM交換
機内の各回路の消費電力が小さい。この効果は特に、伝
送路使用率が低い場合、すなわち空セルが多い場合に顕
著である。
【0042】(B)他の実施形態 以上の説明では、空セルとして検出されたATMセルの
ペイロードフィールドだけをフォーマット変換したが、
図3(B)に示すように53バイトのATMセルのすべ
てのビットを“0”(またはすべてのビットを“1”)
にするとともに、空セル識別フィールドを付加するこ
とによりフォーマットを変えるようにしてもよい。この
空セル識別フィールドは当該セルが空セルであること
を出力側の空セル検出部6に知らせるために付加される
もので、ここでは1バイトのフィールドであるとする
が、必要に応じて1バイトより大きくしてもよく、小さ
くしてもよい。
【0043】また、このように空セル識別フィールド
を53バイトに付け加えるかたちにしたのは、元来53
バイトのATMセルを処理するためのセル処理部3〜5
のハードウエアを変更することなく、あるいは変更する
としてもできるだけ少ない変更で済ませるためである。
したがって出力側の空セル検出部6が認識できる限り、
必要に応じて空セル識別フィールドをセルヘッダまたは
ペイロードフィールドに設けるようにしてもよい。
【0044】なお、交換機10内で非優先セルの優先的
廃棄を行う場合には、ATMセルのすべてのビットを
“0”にし、CLPまで“0”とすると、空セルを優先
セルにしてしまうことになるので、単純にフォーマット
変換でATMセルの全ビットを“1”に変換するか、C
LPだけは“1”にするなどの対策を講じるようにして
もよい。
【0045】また、上述したように空セルの場合、ペイ
ロードフィールドは“01101010”の繰り返しからなるの
で、これに基づいて空セル検出部1が空セルの検出を行
うようにしてもよい。この場合や前記空セル識別フィー
ルドを付加する場合などでは、入力側の空セル検出部
1の空セル検出方法と出力側の空セル検出部6の空セル
検出方法とが、必ずしも同一である必要はない。
【0046】さらに、ここまでの説明ではATM交換機
10について述べたが、本発明の適用は、ATM交換機
に限らず多重化装置などの他のATM伝送装置、および
当該伝送装置を含むネットワークに対しても可能であ
る。
【0047】また、本発明はATM伝送に限らず、伝送
装置内でユーザ情報領域をdon t careとして取り扱うこ
とができるパケット伝送についても適用することが可能
である。
【0048】すなわち、本発明は、制御情報領域とユー
ザ情報領域を有するパケットをノード内の機能ブロック
で処理したうえで、当該ノードからパケットを送出する
場合に、広く適用できる。
【0049】
【発明の効果】以上のように、本発明のパケット伝送方
法及び装置によれば、ユーザ情報領域に有効なユーザ情
報をもたないパケットをノード内で読み取り、伝送し、
処理するために費やされる無駄な電力を低減することが
できる。
【0050】さらに本発明のネットワークでは、各ノー
ドに上述したようなパケット伝送装置を適用することに
より、ネットワーク全体としても消費電力を低減するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係るATM交換機の概略を示すブロ
ック図である。
【図2】従来のATM交換機の概略を示すブロック図で
ある。
【図3】実施形態に係るATMセルのフォーマットを示
す概略図である。
【符号の説明】
1,6…空セル検出部、2,6…フォーマット変換部、
3〜5…セル処理部、10…ATM交換機、〜…セ
ルフィールド。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 制御情報領域とユーザ情報領域を有する
    パケットをノード内の機能ブロックで処理したうえで、
    当該ノードから送出するパケット伝送方法において、 前記制御情報領域又はユーザ情報領域の情報に基づい
    て、前記パケットの当該ユーザ情報領域の情報がユーザ
    にとって無効であるかどうかを判定し、 ここで無効であると判定された前記パケットは、ビット
    パターンの交番数を低減した所定のフォーマットに変換
    して、前記機能ブロックを通過させ、 少なくとも当該ノードから送出するまえには、当該パケ
    ットのビットパターンを前記変換のまえの状態にもどす
    ことを特徴とするパケット伝送方法。
  2. 【請求項2】 請求項1のパケット伝送方法において、 前記パケットはATMセルであり、 前記所定のフォーマットは、このATMセルの少なくと
    もペイロード部分のすべてのビットを、0又は1のいず
    れか一方に統一したフォーマットであることを特徴とす
    るパケット伝送方法。
  3. 【請求項3】 制御情報領域とユーザ情報領域を有する
    パケットをノード内の機能ブロックで処理したうえで、
    当該ノードから送出するパケット伝送装置において、 前記制御情報領域又はユーザ情報領域の情報に基づい
    て、前記パケットの当該ユーザ情報領域の情報がユーザ
    にとって無効であるかどうかを判定する判定手段と、 無効であると判定された前記パケットを、ビットパター
    ンの交番数を低減した所定のフォーマットに変換して、
    前記の機能ブロックを通過させる第1のフォーマット変
    換手段と、 少なくとも当該ノードから送出するまえには、当該パケ
    ットのビットパターンを前記変換のまえの状態にもどす
    第2のフォーマット変換手段とを備えることを特徴とす
    るパケット伝送装置。
  4. 【請求項4】 請求項3のパケット伝送装置において、 前記パケットはATMセルであり、 前記所定のフォーマットは、このATMセルの少なくと
    もペイロードフィールドのすべてのビットを、0又は1
    のいずれか一方に統一したフォーマットであることを特
    徴とするパケット伝送装置。
  5. 【請求項5】 請求項3又は4のいずれかのパケット伝
    送装置をノードとすることを特徴とするネットワーク。
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