JPS6285533A - 分散形パケツト交換機システム - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、パケット交換機システムに関し、特に高速、
高スループツトでかつ交換機内のバッファ軽鎖を効率的
に防止できる分散形パケット交換機システムに関するも
のである。

（従来の技術） 従来の分散形のパケット交換機システムの例を第５図に
示す。

この従来の分散形パケット交換機システムは呼処塩パケ
ットの処理等の制御を行う中央制御装［５１及びパケッ
トの送受信と交換処理を行う回線制御装置５２が、バス
コントローラ（ＢＣ）５８によりてアクセス制御される
パケットの転送用のデータバス５７と制御情報転送用の
制御バス５９によって結合される。従来の分散形パケッ
ト交換機システムでは、各回線制御装置５２はそれぞれ
回線受信バッファ５４と回線送信バッファ５５をもつ。

伝送回線５０から回線インタフェース５３をへて受信し
たパケットは−Ｈ回線受信バッファ５４に格納される。

受信データパケットはヘッダ情報によシ出回線が決定さ
れ、その後パケット転送バス５７を介して該当出回縁側
の回線制御装置の回線送信バッファへ転送される。出回
線の決定は制御部５６が行う。一方、呼制御パケットは
中央制御装置へ転送される。

このような構成においては、ある出回線５０（２）ヘト
２ヒツクが集中し該出回線の送信バッファ５５（２）が
一杯になった場合、他の入回線５０（１）から該出回＠
　５０　（２）ヘパケラトが転送できなくなり、やがて
人目線側の回線受信バッファ５４（１）まで一杯になる
恐れがある。このような状況下では輻林していない出回
線５０（３）へ転送すべきパケットも入回線の受信バッ
ファ５４（１１に入ることができずさらに軽鎖を他局へ
波及させることになυかねない。

このような問題を解決するため、従来技術では、各回線
制御装置の回線送受信バッファを人出回線別あるいは論
理チャネル別に分割管理し、さらに分割された各バッフ
ァ毎にフロー制御を実行することも行なわれていた。し
かしながらバッファを分割管理する場合には、人出回線
、あるいは論理チャネル毎にバッファを用意する必要が
あるため必要とするバッファ容量は極めて多い６ｔたフ
ロー制御を実行するとさらに各バッファ単位に複雑な状
態管理をする必要があるため処理時間は飛躍的に増大し
、従って高速かつ高スループツトの交換機システムの実
現は極めて困難となる。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のように、従来技術において、各回線送受信バッフ
ァを複数の論理チャネルで共有化すると輻稜を拡大させ
る可能性があり、反対にバッファを分割管理すると多量
のバッファ容量が必要でかつ処理量が飛躍的に増加する
といった欠点があった。

本発明は上記従来技術による欠点を解決することを目的
としている、つまり、バッファを複数の論理チャネルで
共有化して、効率的な使用を図るとともに輻＠をも防止
できるようにした高速かつ高スループツトのパケット交
換機システムの実現を目的とする。

（問題点を解決するための手段） すなわち本発明は、 複数の回線制御装置と１つまたは複数の中央制御装置と
該回線制御装置および該中央制御装置とを結合するネッ
トワークとから構成される分散形パケット交換システム
において、 前記回線制御装置は、 前記回線制御装置の出回線のふくそう状態を検知する手
段と、 該出回線のふくそう状態を前記ネットワークを介して他
の各回線制御装置に通知する手段と、他の各回線制御装
置の各出回線のふくそう状態を記憶するふくそう制御テ
ーブルと、 他の各回線制御装置からの前記ふくそう状態の通知に応
動して前記ふくそう制御テーブルを更新する手段と、 前記回線制御装置の入シ回線から受信したパケットを送
出すべき出回線のふくそう状態を、前記ふくそう制御テ
ーブルをアクセスすることによって検知する手段と、 核出回線がふくそう状態でない時に、該パケットを前記
ネットワークを介して該出回線の回線制御装置に転送す
る手段と、 該出回線がふくそう状態である時に、該パケットを強制
廃棄する手段を有することを特長とする分散形パケット
交換システムである。

（作用） 本発明では、高速、高スループツトでかつ交換機内のバ
ッファ輻稜を効率的に防止する分散形パケット交換機シ
ステムを以下のように実現している。

本発明によるパケット交換機は複数の回線制御装置と１
つまたは複数の中央制御装置とをネットワークによって
結合する分散制御形の構成をとる。

本発明では出回線の軽鎖を各回線制御装置が監視し、こ
れを人口線側へ通知する。

人口線側ではこの通知をもとに受信したパケットの出回
線が軽鎖しているかどうかを判定する。テーブルを作成
する。このテーブルによって人口線側の回線制御装置は
伝送回線からパケットを受信したさいに、そのパケット
を転送すべき出回線が軽鎖しているかどうか知シ、もし
出回線が軽鎖しているならば、人口線側でそのパケット
を強制廃棄する。

このように出回線が軽鎖していないパケットだけに局内
共有リソースを使用させ、かつ輻棲回線へのトラヒック
を規制することによって、出回線め側バッファの軽鎖を
拡大させず、かつ人口線側のバッファも軽鎖させず、効
率的にパケットの交換処理を行うことができる。さらに
、回線の送受信バッファを複数の論理チャネル別に分割
管理しなくても局内軽鎖防止が実現でき効率的にバッフ
ァが使用される。また輻棲テーブルによるパケット廃棄
はメモリアクセス時間だけに依存する単純かつ高速な処
理で実現できるので高速、高スループツトでしかも効率
的なパケット交換機システムが実現できる。

（実施例） 本実施例では、呼設定後、その呼に属するパケットは固
定経路をとるいわゆるバーチャルサーキット方式におい
て本発明を適用した場合について説明する。

バーチャルサーキット方式においては、通信データの転
送にさきだち発着端末の間に論理チャネルを設定する。

論理チャネルの設定・復旧は、発呼端末が各中継パケッ
ト交換機を介して着信端末とのあいだで呼処理パケット
を送受することによって行なわれる。この時、その論理
チャネルが通過する各伝送回線毎に論理チャネルを識別
する論理チャネル番号が定義される。一旦論理チャネル
が設定されると通信データは論理チャネル上をデータパ
ケットの形で転送される。伝送される各データパケット
のヘッダには論理チャネル番号が書き込まれ、交換局は
受信したデータパケットがどの論理チャネルのものかを
その論理チャネル番号によって識別し、パケットの交換
処理を行う。

なお、論理チャネルを設定しないデータグラム形のパケ
ット交換システムに対しても後述するよりに本発明は適
用可能である。

第１図に本発明による回線制御装置の構成例をつまり、
複数の回線制御装置５２と中央制御装置５１はデータバ
ス５７と制御バス５９で結合されており、データバスを
介してパケットの転送を行い、制御バスを介して、デー
タパケットの交換制御情報や、輻棲情報を転送する。

但し、ここでは２重バスネットワークを用いていり、Ｌ
ｏｏｐ形ネットワークでも本実施例は適用できる。

呼制御パケットはデータバス５７を介して中央制御装置
５１に転送され処理を受ける。データパケットはデータ
バス５７を介して入回線と出回線の回線制御装置５２（
１）（２１間を直接転送きれる。データパケットの転送
先の決定は各回線制御装置５２が独立して行う。

次に回線制御装置５２のパケット転送処理について第１
図から第４図を参照して詳細に述べる。

伝送回線から受信したパケットは回線送受信制御回路１
００でデータリンク処理を受ける。データリンク処理終
了後のパケットは第２図に示すフォーマットとなってい
る。

ＲＮは回線番号でこのパケットの転送先の出回線アドレ
スがこのフィールドに入る。几Ｎは第１図の出回線決定
回路１０２で書き込まれる。ＬＣＮは論理チャネル番号
で、ＴＹＰはパケット識別子である。ここでデータパケ
ットはＴＹＰ＝”Ｏ”　、制御パケットはＴＹＰ＝”１
°　とする。

受信パケットは回線送受信制御回路１００からＴＹＰ、
ＬＣＮ抽出回路１０１へ転送され、前記パケットヘッダ
のＴＹＰとＬＣＮが抽出される。このＴＹＰとＩ、ＣＮ
から出回線決定回路１０２でこのパケットの転送先の出
回線番号ＲＮが決定される。

ここでＴＹＰ　＝”１°　ならば呼制御パケットなので
ＲＮは固定的に中央制御装置のアドレス（例えばＲＮす
Ｏ）となる。

一方ＴＹＰ＝”０°のデータパケットの場合、入回線パ
ケット交換制御テーブル１１０が用いられる。このテー
ブルを第３図（、）に示す。

どのテーブルは設定された各論理チャネルパケット呼に
対して、入シ回線でのＬＣＮ（入ＬＣＮ）と出回線番号
ＲＮ（出ＲＮ）及び出回線でのＬＣＮ（出ＬＣＮ　）の
対応関係を示すものである。

従ってＴＹＰ、ＬＣＮ抽出回路１０１で抽出されたデー
タパケットのＬＣＮをアドレスとして本テーブルをアク
セスすれば、各パケットを送出すべき出回線番号１’Ｌ
Ｎと出回線でのＬＣＮがメモリのアクセス時間のみで即
座に求まる。

出回線決定回路１０２は以上のようにしてパケットのＲ
ＮとＬＣＮフィールドを更新する。但し呼制御パケット
に関してはＬＣＮは変更しない。

以上のようにして転送すべき出回線が決定されたパケッ
トは、軽鎖制御テーブル１１２を用いて出回線が軽鎖中
であるか否かが検出され、輻棲中線の軽鎖状態を示すテ
ーブルであり、入シ回線のＬＣＮをアドレおとして本テ
ーブルをアクセスすれば出回線の軽鎖状態がメモリアク
セス時間で即座に得られる。ここで°Ｃ０ＮＧ　’　は
軽鎖中、“ＦＲＥＥ　”は軽鎖解除中を示す。

例えば、入ＬＣＮ＝０である論理チャネルパケットは第
３図（ａ）のテーブルによれば出回線几Ｎす２へ転送す
べきだが、出回線ＲＮす２は現在輻幡中であシ、一方、
入ＬＣＮ＝１である論理チャネルパケットは第３図（、
）のテーブルによれば、出回線几Ｎ÷３へ転送すべきだ
が、出回線ＲＮ＋３は軽鎖していないということが第４
図軽鎖制御テーブルかられかる。このようにして、ＴＹ
Ｐ、ＬＣＮ抽出回路１０１で抽出した入回線でのＬＣＮ
をアドレスとしてこのテーブルをアクセスし出回線の軽
鎖状態を知ることができる。その結果出回線が軽鎖中な
らばゲート１０３を閉じ受信パケットを強制廃棄し、軽
鎖中でなければゲート１０３を開けて回線受信バッファ
１０４へ受信パケットを転送すればよい。但し、呼制御
パケットの場合は強制廃棄させない。これは、ＴＹＰ＝
”ｌｏならばゲート１０３は無条件に開けるよう制御す
れば容易に実現される。

このようにして転送すべき出回線が軽鎖していないパケ
ットだけが回線受信バッファ１０４に入ることができる
。

従って回線受信バッファ１０４のパケットはすぐに出回
線へデータバス５７を介して転送されるため、回線受信
バッファ１０４の軽鎖は起きない。

すなわち、回線受信バッファを、従来技術のように分割
管理せず、複数の論理チャネルパケットで共有させても
バッファ軽鎖が起きず効率的に使用できる。

回線受信バッファ１０４に入ったパケットはデータバス
インタフェース１０５を介してデータバス５７へ送出さ
れ目的出回線において受信され、回線送信バッファ１０
６へ転送される。

ここでデータバスのアクセス制御は第６図のバスコント
ローラ５８によって行われる。

回線送信バッファ１０６のパケットは回線送受信制御回
路１００で、データリンク送信処理を受けて出回線へ送
出される。

次に軽鎖制御テーブルの更新方法について詳細に説明す
る。

各回線制御装置は出回線の軽鎖度を監視する。

本実施例では出回線の軽鎖度を回線送信バッファ１０６
の占有率によって監視する。つまり軽鎖検知回路１０７
は一定期間毎に回線送信バッファのパケット占有率を監
視し、それが一定以上になると軽鎖と判断するのである
。あるいは、出回線の稼動率を監視し、これが一定以上
になった場合に輻棲と判断してもよい。

このようにして出回線の軽鎖が検知されると、制御部１
０８は出回線パケット交換制御テーブル１１１を用いて
、この出回線を通過する論理チャネルの入り回線と入り
回線における論理チャネル番号を求める。ここで出回線
パケット交換制御テーブルは、第３図（ｂ）のように、
出回線における論理チャネル番号（出ＬＣＮ）に対して
その論理チャネルの入回線番号（入ＲＮ）と入り回線で
の論理チャネル番号（入ＬＣＮ）の対応関係を示し、第
３図（ａ）の入回線パケット交換制御テーブルと対をな
す。例えば、第３図（、）と第３図（ｂ）は各回線番号
几Ｎ＋１と回線番号ＢＪＮ÷２のそれぞれ入回線／出回
線パケット交換制御テーブルを示すが、人回線几Ｎす１
で入ＬＣＮが１００の論理チャネルは出回線がＲＮ≠２
で出ＬＣＮが°１゛となっている様子を示している。

前記のように出回線パケット交換制御テーブル１１１に
よって軽鎖中の出回線を通過する論理チャネルの入り回
線番号及び入シ回線でのＬＣＮが判明すると制御部１０
８は制御バス５９を介して該当人り回線の回線制御装置
の制御部１０８へ出回線の軽鎖状態を通知する。このと
き入り回線での該当ＬＣＮも同時に通知し、制御部１０
８は前記軽鎖制御テーブル１１２の該当論理チャネルに
対するＣ０ＮＧ／　ＦＲＥＨの項を°Ｃ０ＮＧ状態゛に
更新する。出回線の輻績が解除した場合も同様の手順で
°ＦＲＥＥ状態°にテーブルを更新する。

上記のようにして本実施例では、軽鎖制御テーブル１１
２を更新するが、出回線パケット交換制御テーブルを用
いず、軽鎖出回線番号をすべての回線制御装置の制御部
１０８に通知し、六回線側の制御部１０８において該当
出回線を通過する論理チャネルを求めて軽鎖制御テーブ
ル１１２を更新することも可能である。また、あるいは
、軽鎖制御テーブル１１２を出回線番号をアドレスとし
てその出回線の軽鎖状態を記憶する構成としてもよい。

その場合受信パケットの出回線番号を求め、求まった回
線番号をアドレスとしてとのテーブルをアクセスすれば
よい。この場合であると、論理チャネルの概念がないデ
ータグラム形式の場合でも本発明が通用可能となる。

また、本実施例ではパケットの強御廃棄を回線受信バッ
ファにパケットを入れる前に行っているが、受信バッフ
ァからと９出してデータバスに送出する前に廃棄させて
もよい。

本実施例において、第３図（ａ）（ｂ）の各パケット交
換制御テーブルは呼設定・復旧時に、中央制御装［５１
の指示のもとに各回線制御装置５２の制御部］０８が更
新を行う。このテーブル更新のための情報及び、前記軽
鎖制御テーブル更新のための情報の輻棲は制御バス５９
を介して制御バスインタフェース１０９によって行われ
る。

なおデータバス、制御バスを統合する構成も可能である
。

（発明の効果） 以上のように、本発明では出回線が軽鎖していることを
六回線側に通知し、軽鎖出回線へ転送すべきパケットは
六回線側であらかじめ強制廃棄させることができる。そ
のため、出回線の輻棲は拡大せず、六回線側のバッファ
も軽鎖しない。従って、回線送受信バッファを複数の論
理チャネル別に分割管理する必要もなく効率的に使用で
きる。

さらに、交換機内の共有りγ−スは軽鎖していない論理
チャネルだけによって使用されるため極めて効率的であ
りスループットの向上につながる。

また、軽鎖制御テーブルに関する処理は、単にメモリア
クセスするだけなので処理時間は極めて短く、単純であ
るので、高速、高スループツトでしかも効率的な、パケ
ット交換機システムが実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における回線制御装置の構成を
示す図、第２図は本発明の実施例におけるパケットフォ
ーマットを示す図、第３図（ａ）は入回線パケット交換
制御テーブルを示す図、第３図（ｂ）は出回線パケット
交換制御テーブルを示す図、第４図は軽鎖制御テーブル
を示す図、第５図は従来の分散形パケット交換システム
の構成を示す図である。 図において、 １００・・・回線送受信制御回路、１０１・・・ＴＹＰ
、ＬＣＮ抽出回路、１０２・・・出回線決定回路、１０
３・・・ゲー）、１０４・・・回線送信バッファ、１０
５・・・−データバスインターフェース、１０６・・・
回線送信バッファ、１０７・・・軽鎖検知回路、１０８
・・・制御部、１０９・・・制御バスインターフェース
、１１０・・・入回線バクット交換制御テーブル、１１
１・・・出回線パケット交換制御テーブル、ｌ１２・・
・軽鎖制御テーブル、をそれぞれ示す。 一＼ 第３図（ａ） 第３図（ｂ） ＲＮ＃２の出回線パケット交換制御テーブル第４図 輻襲制御テーブル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の回線制御装置と１つまたは複数の中央制御装置と
   該回線制御装置および該中央制御装置とを結合するネッ
   トワークとから構成される分散形パケット交換システム
   において、 前記回線制御装置は、 前記回線制御装置の出回線のふくそう状態を検知する手
   段と、 該出回線のふくそう状態を前記ネットワークを介して他
   の各回線制御装置に通知する手段と、他の各回線制御装
   置の各出回線のふくそう状態を記憶するふくそう制御テ
   ーブルと、 他の各回線制御装置からの前記ふくそう状態の通知に応
   動して前記ふくそう制御テーブルを更新する手段と、 前記回線制御装置の入り回線から受信したパケットを送
   出すべき出回線のふくそう状態を、前記ふくそう制御テ
   ーブルをアクセスすることによって検知する手段と、 該出回線がふくそう状態でない時に、該パケットを前記
   ネットワークを介して該出回線の回線制御装置に転送す
   る手段と、 該出回線がふくそう状態である時に、該パケットを強制
   廃棄する手段を有することを特長とする分散形パケット
   交換システム。