JPS62186632A - 高速パケツト交換方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 入力側バスと出力側バスとの交差点にＦｉＦ。

バッファを配置したパケット交換機において、当該１？
　ｉ　ｌ？　ｏバッファに対してバイパス・ルートを構
成する補助用ルートを形成せしめ、バッファあふれに起
因するパケット廃棄状態の発生を防止するようにしたこ
とが開示されている。

〔産業上の利用分野〕

本発明は高速大容量のパケット交換機の制御の簡易化を
可能とする高速パケット交換方式に関する。

音声等の実時間性を要求される情報を含む大量のパケッ
トを交換するパケット交換機に、入通信路と出通信路と
を空間分割スイッチを介して接続する手法が試みられつ
つある。かかるパケット交換機においても、構成と制御
との簡易化が強く要望される。

〔従来の技術〕

第５図は従来ある高速パケット交換方式の一例を示す図
である。第５図においては、高速パケットが到着する総
ての入通信路１０１と、高速パケットが送出される総て
の出通信路１０２との間に。

各々交点スイッチ２が設けられている。制御回路３は、
各人通信路Ｌｏｔから到着する各高速パケットの具備す
る宛先を受信回路４から抽出し、宛先に対応する出通信
路１０２との間に設けられた交点スイッチ２を着信パケ
ット相互の衝突を防止し乍ら閉結し、該高速パケットを
対応する受信回路４と送信回路５との間で転送させる。

以上の説明から明らかな如＜１．従来ある高速パケット
交換方式においては、各人通信路１０１および出通信路
１０２間にそれぞれ交点スイッチ２を設ける必要があり
、入通信路１０１および出通信路１０２の数が増加する
に伴い、交点スイッチ２数は飛躍的に増加する恐れがあ
った。また制御回路３は多数の交点スイッチ２．受信回
路４および送信回路５を高速に制御する必要がある為、
制御も複雑且つ高速となる必要があった。

前記の点を解決すべく、出願人は先に特願昭６０−２７
０２９号において１次の手段をもつ高速パケット交換方
式を提案した。

即ち、第２図に示す如く、各人通信路１０１から到着す
るパケットを蓄積する第１の先入れ先出しバッファ６と
、各出通信路１０２へ送出するパケットを蓄積する第２
の先入れ先出しバッファ７とを各通信路１毎に設ける。

また所定数の前記第１の先入れ先出しバッファ６の出力
端子を多重接続する第１のバス８と、所定数の前記第２
の先入れ先出しバッファ７の入力端子を多重接続する第
２のバス９とを設ける。

また総ての第１のバス８と総ての第２のバス９との間に
、第１のバス８から伝達されるパケットを蓄積し、第２
のバス９に送出する第３の先入れ先出しバッファ１０を
設ける。

また第１のバス８に接続されている各第１の先入れ先出
しバッファ６に蓄積されているパケットを順次抽出し、
該パケットに含まれるトランスミッションへノダを解読
して転送先通信路を識別と７゜該通信路に対応する第３
の先入れ先出しバッファ１０に蓄積する第１の転送回路
（受信転送回路）１１を前記各第１のバス８毎に設ける
。

更に第２のバス９に接続されている各第３の先入れ先出
しバッファ１０に蓄積されているパケットを順次抽出し
、該パケットに含まれるトランスミッションヘッダを解
読して転送先通信路を識別し、該通信路に対応する第２
の先入れ先出しバッファ７に蓄積する第２の転送回路（
送信転送回路）１２を前記各第２のバス９毎に設ける。

そして前述の構成の下で、各通信路から到着するパケッ
トは対応する第１の先入れ先出しバッファ６に蓄積され
、各第１の転送回路１１はそれぞれ対応する第１のバス
８に多重接続されている所定数の第１の先入れ先出しバ
ッファ６に蓄積されているパケットを順次抽出し、各パ
ケットに含まれるトランスミッションヘッダを解読し、
転送先通信路を識別して対応する第３の先入れ先出しバ
ッファ１０に蓄積し、各第２の転送回路１２はそれぞれ
対応する第２のバス９と各第１のバス８との間に設けら
れた各第３の先入れ先出しバッファ１０に蓄積されてい
るパケットを順次抽出し、各パケットに含まれるトラン
スミッションヘッダを解読し、転送先通信路を識別して
対応する第２の先入れ先出しバッファ７に蓄積し、各第
２の先入れ先出しバッファ７に蓄積されているパケット
は順次対応する通信路に送出される。

従って第３の先入れ先出しバッファ１０は多重化された
第１のバス８と第２のバス９との間のみに設けることと
なり、第１および第２のバスの許容範囲内で第１または
第２の先入れ先出しバッファ６．７の多重度を増加させ
れば、第３の先入れ先出しバッファ１０の数は従来ある
高速パケット交換方式における交点スイッチ２　（第５
図）に比し、大幅に削減される。

また第１および第２の転送回路１１．１２の制御も、従
来ある高速パケット交換方式の制御回路３　（第５図）
に比し、大幅に簡易化される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記第２図に示す構成は、第５図図示の構成にくらべて
大きい利点をもっているが、なお改善すべき問題点をも
っている。即ち、第２図図示の構成の場合、１つの第１
のバス８と１つの第２のバス９との間には、１つの先入
れ先出しバッファ１０が配設されるのみである。このた
めに入出力バス間で非所望にパケット廃棄が生じる可能
性を所定値以下に抑えようとすると、パケット・トラフ
ィックの瞬間的な増大に対応できるだけの充分大きいバ
ッファ量を各交差点に夫々もたせる必要がある。即ち、
各交差点にもうけられる先入れ先出しバッファ１０のバ
ッファ量を充分に大きいものとすることが必要となる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前述の点を解決しているものであり。

各交差点のバッファ量を平均的なＩ−ラフインク量に見
合ったメモリ量とし、瞬間的な輻較時のバッファあぶれ
を吸収するルートを並設するようにしている。

第１図は本発明の原理構成図を示している。図中の符号
１は通信路、１０１は入通信路、１０２は出通信路、６
は第１の先入れ先出しバッファ。

７は第２の先入れ先出しバッファ、８は第１のバス、９
は第２のバス、１０は第３の先入れ先出しバッファ、１
１は受信転送回路、１２は送信転送回路、６０１は本発
明においてもうけられた第１の補助用先入れ先出しバッ
ファ、６０２は同じく第２の補助用先入れ先出しバッフ
ァ、７０１は同じく第１の補助用パケット転送ハス、７
０２は同じく第２の補助用パケット転送バス、８０１は
同じく補助用パケット転送回路を表わしている。

図示の構成要素６０１と６０２と７０１と７０２と８０
１とが、前記の瞬間的な輻幀時のバッファあぶれを吸収
するルートに対応している。

〔作用〕

ハスマトリックス型の交換スイッチは、交差点の数が、
入力ハス本数と出力バス本数との積に対応する値だけ存
在し、１つの交差点のメモリ量の増大は、交換機の収容
トラフィック量の２乗に比例して、ハード量の増大を招
く。

このために、トラフィックの瞬間的な増大のために生じ
かねないパケット廃棄の可能性を効率よく所定値以下に
抑えるために、当該バッファのあぶれを吸収するルート
６０１，６０２，７０１゜７０２．８０１がもうけられ
ている。即ち、第３のバッファ１０のメモリ量を平均的
なトラフィック量に見合うものとしておき９通常のルー
トとして、第１のバッファ６、第１のバス８．第３のバ
ッファ１０．第２のバス９．第２のバッファ７に向うル
ートを与えるようにし、トラフィックが瞬間的に増大し
た場合に８通常ルートに用いる第３のバッファ１０に対
して、前記のバッファあぶれを吸収するルートが並列に
構成される。即ち９例えば、第１図図示の左上隅の第３
のバッファ１０にバッファあぶれが生じようとする場合
９図示最上位の受信転送回路１１は図示最上位の第１の
補助用先入れ先出しバッファ６０１に蓄積し、補助用パ
ケット転送回路８０１は当該バッファ６０１の内容にも
とづいて図示左端の第２の補助用先入れ先出しバッファ
６０２に転送し、送信転送回路１２が当該バッファ６０
２の内容を続出して所望の第２のバッファ７に転送する
。

〔実施例〕

第１図を参照しつつ具体的に説明する。

第１図においては、第１の先入れ先出しバッフ１として
バッファ６が各通信路１の入通信路１０１に対応して設
けられ、また第２の先入れ先出しバッファとしてバッフ
ァ７が各通信路１の出通信路１０２に対応して設けられ
、また第１のバスとしてバス８が所定数のバッファ６の
出力端子を多重接続し、また第２のバスとしてバス９が
所定数のバッファ７の入力端子を多重接続し、また第３
の先入れ先出しバッファとしてバッファ１０が各バス８
と９との交点に設けられ、また第１の転送回路として受
信転送回路１１が各バス８に対応して設けられ、また第
２の転送回路として送信転送回路１２が各バス９に対応
して設けられている。

また各第１のバス８に対応して第１の補助用先入れ先出
しバッファ６０１が設けられ、各バッファ６０１の出力
端子を多重接続した形で第１の補助用パケット転送バス
７０１がもうけられる。また各第２のバス９に対して出
力端子が接続される形で、第２の補助用先入れ先出しバ
ッファ６０２がもうけられ、各バッファ６０２の入力端
子を多重接続した形で第２の補助用パケット転送バス７
０２かもうけられる。そして、バス７０１と７０２との
間に補助用パケット転送回路８０１が設けられている。

第１図において、各人通信路１０１から到着するパケッ
トは、順次各バッファ６に蓄積される。

各受信転送回路１１は、それぞれ対応するバス８に接続
されているバッファ６をポーリングして蓄積されている
パケットを抽出する。各パケットには、それぞれ宛先を
示すトランスミッションヘッダが付与されている。各受
信転送回路１１は、抽出したパケットのトランスミッシ
ョンヘッダを解読して転送すべき出通信路１０２を識別
し、該当するバス８に接続されている各バッファ１０の
中から、転送先の出通信路１０２に対応するバッファ７
が接続されているバス９との交点に設けられているバッ
ファ１０を選択し、該バッファ１０に蓄積余裕があるこ
とを確認の上蓄積する。余裕がない場合には、バッファ
６０２に蓄積する。各送信転送回路１２は、それぞれ対
応するバス９に接続されているバッファ１０およびバッ
ファ６０２をポーリングして蓄積されているパケットを
抽出し、付与されているトランスミッションヘッダを解
読して転送すべき出通信路１０２を識別し、該当するバ
ッファ７を選択し、該バッファ７に蓄積余裕があること
を確認の上蓄積する。各バッファ７に蓄積されたパケッ
トは、順次抽出されて出通信路１０２に送出される。

次に各通信路１から到着するパケットに、特に実時間性
を強（要求される音声パケットと、実時間性を左程要求
されぬデータパケットとが混在する場合には、音声パケ
ットには高優先度情報を。

データパケットには低優先度情報を付与する。またバッ
ファ１０およびバッファ６０１や６０２には、第３図に
示す如く、高優先度パケットを蓄積する高優先度バッフ
ァ１０３と、低優先度パケットを蓄積する低優先度バッ
ファ１０４とが設けられており、蓄積量測定回路１０５
および１０６がそれぞれ高優先度バッファ１０３および
低優先度バッファ１０４に蓄積されている情報量（バイ
ト数）を測定し、またバケットカウンタ１０７および１
０８がそれぞれ高優先度バッファ１０３および低優先度
バッファ１０４に蓄積されているパケット数を計数して
いる。バッファ７についても同様である。

第３図において、受信転送回路１１がバッファ６から抽
出したバケットが高優先度と識別すると。

バス８内の信号線８１を経由して高優先度信号を。

選択したバッファ１０に伝達すると共に、信号線８２を
経由して蓄積量通知要求信号を伝達する。

高優先度信号および蓄積量通知要求信号を受信したバッ
ファ１０においては、スイッチ１０９が蓄積￥測定回路
】０５により測定した高優先度バッファ１０３の蓄積量
を信号綿８３を経由して受信転送回路１１に返送する。

受信転送回路１１は。

受信した蓄積量から高優先度バッファ１０３に蓄積余裕
があると判定すると、信号線８４を経由し７て高優先度
パケットを高優先度バッファ１０３に蓄積する。

一方スイッチ１１０は、バケットカウンタｌＯ７が高優
先度バッファ１０３に蓄積されている高優先度パケット
が１個でもあると、バス９内の１３号線９１に論理値１
の信号を出力する。ゲート９２は２バス９に接続されて
いる総てのバッファ１０の信号線９１から出力される信
号の論理和をとり、信号線９３を経由して対応する送信
転送回路１２に伝達する。

従って送信転送回路１２は、ゲート９２から信号線９３
を経由して論理値１の信号が伝達されている場合には、
対応する何れかのバッファ１０に高優先度パケットが蓄
積されていると判定し、信号線９４を経由して高優先度
信号を９選択したバッファ１０に伝達する。

高優先度信号を受信したバッファ１０においては、スイ
ッチ１１０が信号線９５を経由してバケットカウンタ１
０７により計数した高優先度パケット数を送信転送回路
１２に通知する。送信転送回路１２は９選択したバッフ
ァ１０から受信した高優先度パケット数が０では無いこ
とを確認すると、信号線９６を経由して高優先度バッフ
ァ１０３に蓄積されている高優先度パケットを抽出する
。

なお転送先のバッファ７も優先度により区別されている
場合には、高優先度のバッファに蓄積する。

次に第４図に示す如き構成をもつ受信転送回路１１にお
いて、比較回路１１１および１１２は。

受信転送回路１１が選択したバッファ１０から通知され
る蓄積量を、閾値回路１１３および１１４から伝達され
る闇値と比較し、比較結果を制御回路１１５に伝達する
。制御回路１１５は、バッファ１０から通知された蓄積
量が闇値回路１１３から伝達される輻較状態を識別する
闇値以上という比較結果を比較回路１１１から受信する
と１選択したバッファ１０に対応する輻較回路１１６を
輻較状態（論理値１）に設定する。また輻較状態にあっ
たバッファ１０から通知された蓄積量が闇値回路１１４
から伝達される輻較解消を識別する闇値（輻幀状態を識
別する闇値より低く設定されている）以下という比較結
果を比較回路１１２から受信すると１選択したバッファ
１０に対応する輻較回路１１６を非輻幀状態（論理値Ｏ
）に設定する。図示されぬ制御回路は、受信転送回路１
１内にある輻幀回路１１６を参照することにより、バッ
ファ１０の輻幀状態を識別することが出来、所用の流量
制御が可能となる。当該輻較状態を考慮してバッファ６
０１が利用される。

〔発明の効果〕

以上説明した如く１本発明によれば、各受信転送回路お
よび各送信転送回路が、高能率に多重化されたバスを経
由するパケットの転送を、第３のバッファを介してそれ
ぞれ独立に制御可能となり。

高速大容量のバケット交換が比較的筒車な制御で実行可
能となる。また高優先度パケットを優先的に転送可能と
なる。更に第３のバッファの輻較状態を識別してバッフ
ァ６０１，６０２を利用することが可能となる。

なお、第１図および第３図ないし第４図はあく迄本発明
の一実施例に過ぎず、幾多の変形が考慮される。また第
３のバッファの輻較状態は受信転送回路により識別する
ものに限定されることは無く、送信転送回路で識別する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例構成でありかつ本発明の原理
構成図に該当する高速パケット交換方式を示す図、第２
図は本発明の前提とされた高速パケット交換機を示す図
、第３図は第１図における優先度を考慮したバッファの
一例を示す図、第４図は第１図における輻較状態の識別
方式の一例を示す図、第５図は従来ある高速パケット交
換方式の一例を示す図である。 図において、１は通信路、２は交点スイッチ。 ３および１１５は制御回路、４は受信回路、５は送信回
路、６．７および１０は先入れ先出しバッファ、８およ
び９はバス、１１は受信転送回路。 １２は送信転送回路、６０１は第１の補助用先入れ先出
しバッファ、６０２は第２の補助用先入れ先出しバッフ
ァ、７０１は第１の補助用パケット転送バス、７０２は
第２の補助用パケット転送バス、８０１は補助用パケッ
ト転送回路を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の通信路（１）から到着するパケットを宛先
   に応じた通信路（１）に転送するパケット交換機におい
   て、 前記各通信路（１）から到着するパケットを蓄積する第
   １の先入れ先出しバッファ（６）と、前記各通信路（１
   ）へ送出するパケットを蓄積する第２の先入れ先出しバ
   ッファ（７）とを前記各通信路（１）毎に設け、 所定数の前記第１の先入れ先出しバッファ（６）の出力
   端子を多重接続する第１のバス（８）と、所定数の前記
   第２の先入れ先出しバッファ（７）の入力端子を多重接
   続する第２のバス（９）とを設け、 対応する前記第１のバス（８）から伝達されるパケット
   を蓄積し、対応する前記第２のバス（９）に送出する第
   ３の先入れ先出しバッファ（１０）を総ての前記第１の
   バス（８）と総ての前記第２のバス（９）との間に設け
   、 前記第１のバス（８）に接続されている前記各第１の先
   入れ先出しバッファ（６）に蓄積されているパケットを
   順次抽出して該パケットに含まれるトランスミッション
   ヘッダに対応する前記第３の先入れ先出しバッファ（１
   ０）に蓄積する第１の転送回路（１１）を前記各第１の
   バス（８）毎に設け、 前記第２のバス（９）に接続されている前記各第３の先
   入れ先出しバッファ（１０）に蓄積されているパケット
   を順次抽出して該パケットに含まれるトランスミッショ
   ンヘッダに対応する前記第２の先入れ先出しバッファ（
   ７）に蓄積する第２の転送回路（１２）を前記各第２の
   バス（９）毎に設けると共に、 対応する前記第１のバス（８）から伝達されるパケット
   を蓄積する第１の補助用先入れ先出しバッファ（６０１
   ）と、 所定数の前記第１の補助用先入れ先出しバッファ（６０
   １）の出力端子を多重接続する第１の補助用パケット転
   送バス（７０１）と、 対応する前記第２のバス（９）へ送出するよう前記第１
   の補助用パケット転送バス（７０１）から伝送されるパ
   ケットを蓄積する第２の補助用先入れ先出しバッファ（
   ６０２）と、 所定数の前記第２の補助用先入れ先出しバッファ（６０
   ２）の入力端子に接続される第２の補助用パケット転送
   バス（７０２）と、 前記第１の補助用先入れ先出しバッファ（６０１）に蓄
   積されているパケットを順次抽出して該パケットに含ま
   れるトランスミッションヘッダに対応する前記第２の補
   助用先入れ先出しバッファ（６０２）に蓄積する補助用
   パケット転送回路（８０１）とを設けた ことを特徴とする高速パケット交換方式。