JPS6362431A - Packet switching network - Google Patents

Packet switching network

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JPS6362431A
JPS6362431A JP61206966A JP20696686A JPS6362431A JP S6362431 A JPS6362431 A JP S6362431A JP 61206966 A JP61206966 A JP 61206966A JP 20696686 A JP20696686 A JP 20696686A JP S6362431 A JPS6362431 A JP S6362431A
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packet
packet switch
unit packet
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秀樹 片岡
Naoaki Yamanaka
直明 山中
Shiro Kikuchi
史郎 菊地
Tatsuro Takahashi
達郎 高橋
So Sakakibara
榊原 宗
Yoshitaka Hirano
平野 美貴
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Abstract

PURPOSE:To obtain a high throughput in a less hardware quantity by arranging plural number of multi-stage unit packets applying the write/read to/from a buffer memory. CONSTITUTION:A packet switch network consists of unit packet switches 101-106, incoming lines 11-19. outgoing lines 21-29, links 31-30 and control 1ines 41-49 applying data transfer by the hand-shake technology. Through the constitution above, the data reached to the incoming lines 11-13 is expanded in parallel in the word length of a buffer memory 111 and written in the buffer memory 111 at each word. Furthermore. stored information is stacked in the links 31-33 corresponding to the outgoing line to be sent as a queue. when the objective links 31-33 are idle, the packet data is transferred to the 2nd- stage unit packet switches 104-106.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、パケット情報をスイッチングするパケット
交換機に係り、特に、パケット交換機内で、多数かつ高
速の回線を収容できるようにした大容量のパケットスイ
ッチ網に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a packet switch that switches packet information, and in particular, the present invention relates to a packet switch that switches packet information, and in particular, a large-capacity packet switch that can accommodate a large number of high-speed lines within the packet switch. Regarding switch networks.

[従来の技術] パケットスイッチの基本的な動作は、複数の入回線から
到着するパケット情報を、−旦パブファメモリに記憶し
、記憶したパケット情報を、目的の方路に対応する出回
線に送出することである。
[Prior Art] The basic operation of a packet switch is to first store packet information arriving from multiple input lines in a buffer memory, and then transfer the stored packet information to the output line corresponding to the destination route. It is to send out.

−(AkA?r+6に一、Ln)/−/N”+l’fj
lLIJI’−−*11プツト」、つまり、単位時間当
たりに通過させ得る最大の情報量で表現するのが一般的
である。このスルーブツトは、大回線の速度の総和、ま
たは出回線の速度の総和、あるいは、これらの総和が異
なるときには、そのうちの小さい方と等しい。
-(AkA?r+6 to 1, Ln)/-/N"+l'fj
It is generally expressed as the maximum amount of information that can be passed per unit time. This throughput is equal to the sum of the speeds of the main lines, the sum of the speeds of the outgoing lines, or, if these sums are different, the smaller of the two.

このパケットスイッチのスループットは、主にバッファ
メモリの動作速度によって制限される。
The throughput of this packet switch is mainly limited by the operating speed of the buffer memory.

バッファメモリの能力を越えるスループットを有するパ
ケットスイッチを実現する方法とし7では、茅6図に示
すように、単位パケットスイッチを複数多段に並べて構
成する方法が知られている。
As a method for realizing a packet switch having a throughput exceeding the capacity of a buffer memory, a method is known in which a plurality of unit packet switches are arranged in multiple stages as shown in Fig. 6.

第6図において、1〜6は、それぞれが3本の大回線と
3本の出回線とを有する単位パケットスイッチであり、
2段に配置されている。
In FIG. 6, 1 to 6 are unit packet switches each having three main lines and three outgoing lines,
It is arranged in two tiers.

そして、入側の単位パケットスイッチl〜3の入力端子
には、大回線11〜19が接続される一方、出側の単位
パケットスイッチ4〜6の出力端子には出回線2I〜2
9が接続されている。また、単位パケットスイッチ1〜
3の出力端子と、単位パケットスイッチ4〜6の入力端
子との間は、段間リンク31〜39によって接続されて
いる。
The main lines 11 to 19 are connected to the input terminals of the unit packet switches l to 3 on the input side, while the output lines 2I to 2 are connected to the output terminals of the unit packet switches 4 to 6 on the output side.
9 is connected. In addition, unit packet switch 1~
The output terminals of the unit packet switches 3 and the input terminals of the unit packet switches 4 to 6 are connected by interstage links 31 to 39.

上記単位パケットスイッチ1〜6は内部にバッファメモ
リを存しており、例えば、単位パケットスイッチIは、
パケットスイッチ網の大回線11〜13に到着したパケ
ット情報を上記バッファメモリに一時的に記憶し、パケ
ットスイッチ網の目的の出回線21〜29に応じて、リ
ンク31〜33にパケットを送出する。
The unit packet switches 1 to 6 have buffer memories inside, and for example, the unit packet switch I has
Packet information arriving at large lines 11 to 13 of the packet switch network is temporarily stored in the buffer memory, and the packet is sent to links 31 to 33 according to the target outgoing lines 21 to 29 of the packet switch network.

従って、単位パケットスイッチlのバッファメモリには
、大回線11〜13の速度の合計でパケット情報を書き
込み、かつリンク31〜33の速度の合計でパケット情
報を読み出すだけの動作速度が要求される。
Therefore, the buffer memory of the unit packet switch 1 is required to have an operating speed sufficient to write packet information at the sum of the speeds of the large lines 11 to 13 and to read the packet information at the sum of the speeds of the links 31 to 33.

[発明が解決しようとする問題点] ところで、上述した従来のパケットスイッチ網において
は、リンク31〜39の速度が一定のために、特定のリ
ンク31〜39にトラヒックが集中した場合、パケット
情報を伝送しきれなくなり、パケット情報が失われてし
まうといった問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, in the conventional packet switch network described above, since the speeds of the links 31 to 39 are constant, when traffic is concentrated on a specific link 31 to 39, packet information is There was a problem that the data could not be transmitted completely and the packet information was lost.

さらに説明する。例えば、大回線11〜19、出回線2
1〜29、およびリンク31〜39の速度がいずれも同
一の値■であると仮定する。この場合、大回線11〜1
3のパケット情報の行き先が、出回線2I〜29の内の
出回線21〜23に、しばらくの間集中すると、これら
のパケット情報は全てリンク31を経由することになる
。しかしながら、リンク31の速度が■であるため、大
回線11〜13からの全てのパケット情報を運ぶことは
不可能であり、単位パケットスイッチ1の内部のバッフ
ァメモリに蓄えきれなくなったパケット情報が失われて
しまう。
I will explain further. For example, main lines 11 to 19, outgoing line 2
It is assumed that the speeds of links 1 to 29 and links 31 to 39 are all the same value ■. In this case, the main line 11-1
If the destinations of the packet information No. 3 are concentrated on the outgoing lines 21 to 23 of the outgoing lines 2I to 29 for a while, all of these packet information will pass through the link 31. However, since the speed of the link 31 is ■, it is impossible to carry all the packet information from the large lines 11 to 13, and the packet information that cannot be stored in the internal buffer memory of the unit packet switch 1 is lost. I'll get lost.

このような通話路内部でのパケットの損失を避けるには
、リンク31〜39の速度を増やせばよい。し、かじ、
この場合は、バッファメモリに要求される動作速度が増
加するという欠点がある。
To avoid such loss of packets within the communication path, the speeds of links 31-39 can be increased. Shi, rudder,
In this case, there is a disadvantage that the operating speed required of the buffer memory increases.

一方、リンク3I〜39の速度を増加させないでパケッ
トの損失を減少させるためには、出側の単位パケットス
イッチ4〜6の出回線を1本または2本に減らす方法や
、各単位パケットスイッチ1〜6内のバッファメモリの
記憶容量を増加する方法が考えられる。しかしながら、
出回線を減らす方法では、パケットスイッチ網としての
スルーブツトが低下し、バッファメモリの8争を増加す
る方法では、ハードウェア環が増えて遅延時間か増加す
るといった欠点がある。
On the other hand, in order to reduce packet loss without increasing the speed of the links 3I to 39, it is possible to reduce the number of outgoing lines of the unit packet switches 4 to 6 on the outgoing side to one or two, or to A method of increasing the storage capacity of the buffer memory in 6 to 6 can be considered. however,
The method of reducing the number of outgoing lines reduces the throughput of the packet switch network, and the method of increasing the number of buffer memories has the drawbacks of increasing the number of hardware rings and increasing delay time.

以上、大回線および出回線の速度が同一の値であるとし
て説明したが、異なる速度の回線を収容している場合も
同様の欠点がある。
Although the above description has been made assuming that the speeds of the large line and the outgoing line are the same, the same drawbacks occur even when lines of different speeds are accommodated.

この発明は、このような背景の下に゛なされたもので、
バッファメモリの記憶容量、動作速度を十分に活用し、
かつ少ないハードウェア量で高いスルーブツトが得られ
るパケットスイッチ網を提供することを目的とずろ。
This invention was made against this background.
Take full advantage of the buffer memory's storage capacity and operating speed,
The aim is to provide a packet switch network that can achieve high throughput with a small amount of hardware.

[問題点を解決するだめの手段] 上記問題点を解決するためにこの発明は、パケット交換
機等のパケット交換を行う通話路において、 ■端子または複数端子のパケット入力端子と、■端子ま
たは複数端子のパケット出力端子と、該入力端子ならび
に出力端子から共通アクセス可能で、かつ複数のパケッ
トを記憶できる容量のバッファメモリとを有し、前記入
力端子から前記バッファメモリへの書き込み要求、なら
びに前記バッファメモリから前記出力端子への読み出し
要求により、前記バッファメモリへの書き込み、ならび
に前記バッファメモリからの読み出しを行う単位パケッ
トスイッチを、複数個多段に配置した構成と、 前記単位パケットスイッチの段間を結び、ハンドシェイ
クによる非同期のパケットデータ転送を行うリンクと、 単一の単位パケットスイッチに収容された前記リンクの
速度の和が、その単位パケットスイッチ内のバッファメ
モリの動作速度以下に収まる範囲で、前記各リンクの容
量をダイナミックに変化さけながら、ハンドシェイクに
よるデータ転送を制御する制御回路と を具備することを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides that, in a communication path that performs packet switching such as a packet switch, a packet output terminal, and a buffer memory that can be commonly accessed from the input terminal and the output terminal and has a capacity capable of storing a plurality of packets, and a write request from the input terminal to the buffer memory and a buffer memory that can store a plurality of packets. A configuration in which a plurality of unit packet switches for writing to the buffer memory and reading from the buffer memory in response to a read request from the output terminal to the output terminal are arranged in multiple stages; connecting the stages of the unit packet switches; As long as the sum of the speeds of a link that performs asynchronous packet data transfer using handshaking and the link accommodated in a single unit packet switch is less than or equal to the operating speed of the buffer memory in that unit packet switch, The present invention is characterized by comprising a control circuit that controls data transfer by handshake while dynamically changing the capacity of the link.

[作用 ] 上記構成によれば、単一の単位パケットスイッチに収容
されている、パケットデータ転送用リンクの速度の和が
、その単位パケットスイッチ内のバッファメモリの動作
速度以下に収まる範囲で、各リンクの速度をダイナミッ
クに変化させることができる。この結果、単一の単位パ
ケットスイッチのリンクの内、トラヒックが集中したリ
ンクの速度を大きくする一方、他のリンクの速度を低く
し、効率的なデータ転送を行うことができる。
[Function] According to the above configuration, each unit packet switch can transfer data within the range where the sum of the speeds of packet data transfer links accommodated in a single unit packet switch is less than or equal to the operating speed of the buffer memory in that unit packet switch. The speed of the link can be changed dynamically. As a result, among the links of a single unit packet switch, the speed of the link on which traffic is concentrated can be increased, while the speed of the other links can be decreased, allowing efficient data transfer.

[実施例] 以下、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[第1実施例] 第1図〜第2図はこの発明の第1実施例の構成を示すブ
ロック図である。これらの図において、101〜106
は単位パケットスイッチ、■1〜19はパケットスイッ
チ網のへ回線、21〜29はパケットスイッチ網の出回
線、31〜39はリンク、41〜49はリンク31〜3
9のデータ転送をハンドシェイク技法によって行うため
の制御線である。
[First Embodiment] FIGS. 1 and 2 are block diagrams showing the configuration of a first embodiment of the present invention. In these figures, 101-106
is a unit packet switch, ■1 to 19 are lines to the packet switch network, 21 to 29 are output lines of the packet switch network, 31 to 39 are links, and 41 to 49 are links 31 to 3
This is a control line for performing the data transfer of No. 9 using the handshake technique.

第2図は、上記単位パケットスイッチ101〜+06の
内、1段目の単位パケットスイッチlO1と2段目の単
位パケットスイッヂ104の内部構成を示すもので、他
の単位パケットスイッチも同僅の構成である。
FIG. 2 shows the internal configuration of the first stage unit packet switch 1O1 and the second stage unit packet switch 104 among the unit packet switches 101 to +06, and the other unit packet switches also have the same structure. It is the composition.

1段目の単位パケットスイッチ101は、入力されたパ
ケット情報を記憶するためのバッファメモリ111と、
複数のリンク31〜33にデータを送出するための出力
回路131〜133と、選択制御回路121とを有して
いる。ここで、各出力回路131〜133は、その出力
回路に読み出すべきパケットデータがバッファメモリ1
11に蓄積されており、かつ、該出力回路がバッファメ
モリIIIから面回読み出したパケットデータの、リン
ク31〜33への送出が終わっている場合に、選択制御
回路121に対してパケットデータの読み出し要求を送
る。選択制御回路!21は、各出力回路131〜133
からの読み出し要求のアービトレーション(順序付けと
振り分け)を行って、順次要求を選択し、選択された要
求に応じたデータを各出力回路131〜133に順次読
み出すという動作を行う。
The first stage unit packet switch 101 includes a buffer memory 111 for storing input packet information;
It has output circuits 131 to 133 for sending data to a plurality of links 31 to 33, and a selection control circuit 121. Here, each of the output circuits 131 to 133 outputs packet data to be read to the output circuit from the buffer memory 1.
11, and when the output circuit has finished sending the packet data read from the buffer memory III to the links 31 to 33, the selection control circuit 121 is instructed to read the packet data. Send a request. Selection control circuit! 21 is each output circuit 131 to 133
It performs an operation of arbitrating (ordering and distributing) read requests from , sequentially selects requests, and sequentially reads data corresponding to the selected requests to each of the output circuits 131 to 133.

2段目の単位パケットスイッチ104は、バッファメモ
リ112と、選択制御回路+22と、入力回路141〜
143とを有している。入力回路141〜+43は、リ
ンク3.1,34.37からパケットデータが到着した
ときに、選択制御回路122に古き込み要求を送る。選
択制御回路122は、各入力回路14+−143からの
書き込み要求のアービトレーションを行って、順次入力
回路141〜143を選択し、この受信データ?時分割
でバッファメモリ112に書き込む。
The second-stage unit packet switch 104 includes a buffer memory 112, a selection control circuit +22, and input circuits 141 to 22.
143. Input circuits 141-+43 send stale requests to selection control circuit 122 when packet data arrives from links 3.1 and 34.37. The selection control circuit 122 arbitrates the write requests from each input circuit 14+-143, sequentially selects the input circuits 141 to 143, and selects the received data? The data is written to the buffer memory 112 in a time-division manner.

このような構成において、入口III〜13に到着した
パケットデータは、バッファメモリ111のワード長に
並列展開され、lワード毎ニバッファメモリ+tiに書
き込まれろ。例えば、1パケット長か2048ビツトで
、■ワード長が32ビツトの場合には、lパケット分の
データは64回に分けら゛れて、バッファメモリ111
に古き込まれることになる。
In such a configuration, the packet data arriving at the entrances III to 13 are expanded in parallel to the word length of the buffer memory 111, and written into the buffer memory +ti every l words. For example, if the length of one packet is 2048 bits and the word length is 32 bits, the data for one packet is divided into 64 times and stored in the buffer memory 111.
It will become outdated.

バッファメモリ111にパケットデータが書き込まれる
と、そのヘッダ内部のルーティング情報に応じて、送出
すべき出回線に対応するリンク31〜33に、蓄積情報
が待ち行列として積み込まれる。そして、目的のリンク
31〜33が空き状態になると、パケットデータは再び
バッファメモリ21のワード長に区切られて読み出され
、2段目の単位パケットスイッチ104〜106へ転送
される。なお、上記待ち行列の制御は、単位パケットス
イッチ101内の制御部(図示略)によって行われる。
When packet data is written into the buffer memory 111, the accumulated information is loaded as a queue on the links 31 to 33 corresponding to the outgoing line to be sent, according to the routing information inside the header. Then, when the target links 31 to 33 become vacant, the packet data is read out again in word length sections in the buffer memory 21 and transferred to the second-stage unit packet switches 104 to 106. Note that the control of the queue is performed by a control section (not shown) within the unit packet switch 101.

上述した、バッファメモリ111への書き込み、および
バッファメモリ111からの読み出しは、各大回線11
〜19、およびリンク31〜39に対し、時分割的に行
われる。この場合、大回線11−19は、一定の速度の
ため、大回線11〜19からの書き込みは周期的に行わ
れる。ただし、大回線11〜19に対応させて、小容量
のパケットデータ用FIFOを設けることにより、大回
線11−19からバッファメモリ111への書き込みに
、多少の自由度を持たせることは可能である。
Writing to the buffer memory 111 and reading from the buffer memory 111 described above are performed by each large line 11.
19 and links 31 to 39 in a time-sharing manner. In this case, since the large lines 11-19 have a constant speed, writing from the large lines 11-19 is performed periodically. However, it is possible to provide some degree of freedom in writing from the large lines 11-19 to the buffer memory 111 by providing a FIFO for small-capacity packet data in correspondence with the large lines 11-19. .

一方、リンク31〜39でのデータ転送は、非同期のハ
ンドシェイク方式によって行われるため、バッファメモ
リ111からリンク31〜39への読み出しは、非同期
的になる。
On the other hand, since data transfer on the links 31 to 39 is performed by an asynchronous handshake method, reading from the buffer memory 111 to the links 31 to 39 is asynchronous.

このようにして、1段目の単位パケットスイッチ+01
−103から2段目の単位パケットスイッチ104〜;
06にパケット情報が転送され、2段目の単位パケット
スイッチ104〜106のバッファメモリ112に一時
記憶した後、出回線21〜29へ一定の速度で送出され
る。
In this way, the first stage unit packet switch +01
−103 to second stage unit packet switch 104~;
06, the packet information is temporarily stored in the buffer memory 112 of the second-stage unit packet switches 104 to 106, and then sent to the outgoing lines 21 to 29 at a constant speed.

ハンドシェイクによるデータ転送の速度は、バッファメ
モリ111からの送信データの読み出しサイクル時間、
バッファメモリ111への受信データの書き込みサイク
ル時間、およびパケットデータと制御情報とを転送する
回路の動作時間によって決定される。前記転送する回路
は、一般に、フリップフロップ、ゲート等の簡単な回路
で構成され、バッファメモリ111の動作速度よりも十
分速い速度で動作する。よって、データ転送速度は、主
に、バッファメモリ111の動作速度によって決定され
る。
The speed of data transfer by handshake is determined by the read cycle time of the transmitted data from the buffer memory 111,
It is determined by the write cycle time of the received data to the buffer memory 111 and the operating time of the circuit that transfers the packet data and control information. The transfer circuit is generally composed of simple circuits such as flip-flops and gates, and operates at a speed sufficiently faster than the operating speed of the buffer memory 111. Therefore, the data transfer speed is mainly determined by the operating speed of the buffer memory 111.

例えば、単位パケットスイッチ101から単位パケット
スイッチ104へ送るパケットデータが、単位パケット
スイッチ101のバッファメモリ111に記憶されてい
ない場合、あるいは、単位パケットスイッチ104のバ
ッファメモリ112が一杯で、新たにパケットデータを
書き込めない場合には、バッファメモリ111、あるい
はバッファメモリ112の動作速度が0であるから、リ
ンク31のデータ転送速度は0となる。
For example, if the packet data sent from the unit packet switch 101 to the unit packet switch 104 is not stored in the buffer memory 111 of the unit packet switch 101, or if the buffer memory 112 of the unit packet switch 104 is full and new packet data is If the data cannot be written, the operating speed of the buffer memory 111 or 112 is zero, so the data transfer speed of the link 31 is zero.

一方、単位パケットスイッチ101から単位パケットス
イッチ105,106へ送るべきデータがなく、さらに
、単位パケットスイッチ102゜103から単位パケッ
トスイッチ104へ送るべきデータもないときには、単
位パケットスイッチ101では、リンク32.33に対
応する出力回路132,133からの読み出し要求がな
く、また、単位パケットスイッチ104では、リンク3
4.37に対応する入力回路142,143からの書き
込み要求がないので、複数のリンクへの読み出しや複数
のリンクからの書き込みを行う場合に比べて、単位パケ
ットスイッチ101から単位パケットスイッチ104へ
のパケットデータ転送は高速転送が可能となる。なぜな
らば、この場合、出力回路131がバッファメモリ11
1を、また入力回路141がバッファメモリ112を占
有できるため、パケットデータを読み出すサイクル時間
、およびパケットデータを書き込むサイクル時間を短く
することができるからである。
On the other hand, when there is no data to be sent from the unit packet switch 101 to the unit packet switches 105 and 106, and furthermore, there is no data to be sent from the unit packet switch 102, 103 to the unit packet switch 104, the unit packet switch 101 sends the link 32. There is no read request from the output circuits 132 and 133 corresponding to link 3, and in the unit packet switch 104, link 3
Since there are no write requests from the input circuits 142 and 143 corresponding to 4.37, compared to the case where reading to multiple links or writing from multiple links is performed, it is easier to write from the unit packet switch 101 to the unit packet switch 104. Packet data transfer can be performed at high speed. This is because, in this case, the output circuit 131 is
1 and because the input circuit 141 can occupy the buffer memory 112, the cycle time for reading packet data and the cycle time for writing packet data can be shortened.

このように、出力回路131−133、入力回路141
−143の内、転送要求のあるものにバッファメモリ1
11,112のアクセス権を与えることにより、非同期
でデータ転送を行うことができ、転送速度を高めること
が可能となる。
In this way, the output circuits 131-133, the input circuit 141
-143, the one with the transfer request has buffer memory 1.
By granting access rights to 11 and 112, data can be transferred asynchronously and the transfer speed can be increased.

次に、単位パケットスイッチ101〜106の内部では
、バッファメモリ111,112の等価的な動作速度を
増加するために、パケットデータを並列に展開し、書き
込み、読み出しを行う手法が用いられる。そして、例え
ば、単位パケットスイッチ+01のバッファメモリ11
1から並列に読み出されたパケットデータは、出力回路
131〜133で直列に変換され、リンク31〜33へ
供給される。また、単位パケットスイッチ104の入力
回路141に直列で到着したパケットデータは、入力回
路141で並列に変換されて、バッファメモリ112へ
書き込まれる。
Next, inside the unit packet switches 101 to 106, in order to increase the equivalent operating speed of the buffer memories 111 and 112, a method is used in which packet data is expanded, written, and read in parallel. For example, the buffer memory 11 of the unit packet switch +01
The packet data read out in parallel from 1 is converted into serial data by output circuits 131 to 133 and supplied to links 31 to 33. Also, packet data that arrives in series at the input circuit 141 of the unit packet switch 104 is converted into parallel data by the input circuit 141 and written into the buffer memory 112.

第3図および第4図は、この変換を行う回路構成を示す
ものである。
FIGS. 3 and 4 show circuit configurations for performing this conversion.

第3図は、バッファメモリ111から読み出された3ビ
ツトの並列データを直列データに変換する並直列変換回
路を示すものであり、これは出力回路131の一部を構
成している。
FIG. 3 shows a parallel-to-serial conversion circuit that converts 3-bit parallel data read from the buffer memory 111 into serial data, and this constitutes a part of the output circuit 131.

この並直列変換回路の動作は、以下の通りである。The operation of this parallel-to-serial conversion circuit is as follows.

■並列データが供給されると、この並列データが、ハン
ドシェイク制御回路215〜217の制御の下に、デー
タバッファ205〜207にラッチされる。
(2) When parallel data is supplied, this parallel data is latched into data buffers 205-207 under the control of handshake control circuits 215-217.

■並列データがラッチされると、ハンドシェイク制御回
路215,216は、切替回路223〜226を図の実
線側に切り替える。これにより、データバッファ205
とデータバッファ208、およびハンドシェイク制御回
路215とハンドシェイク制御回路218とがそれぞれ
接続される。
(2) When the parallel data is latched, the handshake control circuits 215 and 216 switch the switching circuits 223 to 226 to the solid line side in the figure. As a result, the data buffer 205
and data buffer 208, and handshake control circuit 215 and handshake control circuit 218 are connected, respectively.

■ハンドシェイク制御回路218は、ハンドシェイク制
御回路215からの制御情報で、データバッファ205
のデータをデータバッファ208へ転送する。
■The handshake control circuit 218 uses the control information from the handshake control circuit 215 to
data is transferred to the data buffer 208.

■データバッファ208のデータをリンク31へ送出す
る。
(2) Send the data in the data buffer 208 to the link 31.

■ハンドシェイク制御回路215は、切替回路223.
225を破線側に切り替える。これにより、データバッ
ファ206とデータバッファ208、およびハンドシェ
イク制御回路216とハンドシェイク制御回路218と
が接続される。
■The handshake control circuit 215 is connected to the switching circuit 223.
225 to the dashed line side. Thereby, data buffer 206 and data buffer 208, and handshake control circuit 216 and handshake control circuit 218 are connected.

■ハンドシェイク制御回路218は、ハンドシェイク制
御回路216からの制御情報で、データバッファ206
のデータをデータバッファ208に転送する。
■The handshake control circuit 218 uses the control information from the handshake control circuit 216 to
data is transferred to the data buffer 208.

■データバッファ208のデータをリンク31へ送出す
る。
(2) Send the data in the data buffer 208 to the link 31.

■ハンドシェイク制御回路216は、切替回路224.
226を破線側に切り替える。これにより、データバッ
ファ207がデータバッファ208に接続され、ハンド
シェイク制御回路217がハンドシェイク制御回路21
8に接続される。
■The handshake control circuit 216 is connected to the switching circuit 224.
226 to the dashed line side. As a result, the data buffer 207 is connected to the data buffer 208, and the handshake control circuit 217 is connected to the handshake control circuit 21.
Connected to 8.

■ハンドシェイク制御回路218は、ハンドシェイク制
御回路217からの制御情報で、データバッファ207
のデータをデータバッファ208に転送する。また、ハ
ンドシェイク制御回路2+7は、次の並列データの受は
入れ準備ができたことを、選択制御回路121に知らせ
る。
■The handshake control circuit 218 uses the control information from the handshake control circuit 217 to control the data buffer 207.
data is transferred to the data buffer 208. Furthermore, the handshake control circuit 2+7 notifies the selection control circuit 121 that it is ready to accept the next parallel data.

[株]データバッファ208のデータをリンク31へ送
出する。
[Stocks] Sends the data in the data buffer 208 to the link 31.

上記各動作を繰り返して、並列データが直列データに変
換される。
By repeating each of the above operations, parallel data is converted to serial data.

第4図は、リンク31から送られてきた直列デ変換回路
を示すものであり、これは第2図の入力回路141の一
部を構成している。
FIG. 4 shows a serial deconversion circuit sent from link 31, which forms part of input circuit 141 of FIG.

この直並列変換回路の動作は、以下の通りである。The operation of this serial-to-parallel conversion circuit is as follows.

■第1ビット目のデータか到着すると、このデータが、
ハンドシェイク制御回路211の制御の下に、データバ
ッファ201にラッチされる。
■When the first bit of data arrives, this data becomes
It is latched into data buffer 201 under the control of handshake control circuit 211 .

■データバッファ201にデータがラッチされたことが
、ハンドシェイク制御回路211から、切替回路221
を経由して、ハンドシェイク制御回路212に伝えられ
る。
■The handshake control circuit 211 informs the switching circuit 221 that the data has been latched in the data buffer 201.
The information is transmitted to the handshake control circuit 212 via the .

■ハンドシェイク制御回路212は、ハンドシェイク制
御回路211との制御情報の授受によって、データバッ
ファ201のデータをデータバッファ202へ転送する
(2) The handshake control circuit 212 transfers the data in the data buffer 201 to the data buffer 202 by exchanging control information with the handshake control circuit 211.

■ハンドシェイク制御回路212は、切替回路221を
破線側に切り替える。これにより、ハンドシェイク制御
回路211とハンドシェイク制御回路213とか接続さ
れろ。
(2) The handshake control circuit 212 switches the switching circuit 221 to the broken line side. As a result, the handshake control circuit 211 and the handshake control circuit 213 are connected.

ト目のデータは、ハンドシェイク制御回路211−切替
回路221−切替回路222→ノ1ンドシ工イク制御回
路213の経路で、ハンドシェイク制御回路213に伝
えられた制御情報によって、データバッファ203に転
送される。
The first data is transferred to the data buffer 203 by the control information transmitted to the handshake control circuit 213 via the path of handshake control circuit 211 - switching circuit 221 - switching circuit 222 → second handshake control circuit 213. be done.

■ハンドシェイク制御回路213は、切替回路222を
破線側に切り替える。これにより、ハンドシェイク制御
回路211とハンドシェイク制御回路2+4とが接続さ
れる。
(2) The handshake control circuit 213 switches the switching circuit 222 to the broken line side. As a result, handshake control circuit 211 and handshake control circuit 2+4 are connected.

■データバッファ201にラッチされた第3ビツト目の
データは、ハンドシェイク制御回路214により、デー
タバッファ204に転送される。
(2) The third bit of data latched in the data buffer 201 is transferred to the data buffer 204 by the handshake control circuit 214.

■その後、ハンドシェイク制御回路214は、並列デー
タの送出準備ができたことを選択制御回路122に知ら
せる。
(2) Thereafter, the handshake control circuit 214 notifies the selection control circuit 122 that it is ready to send parallel data.

■並列データが転送されると、ハンドシェイク制御回路
212〜214がリセットされ、同様の動作を繰り返し
て直並列変換が実行される。
(2) When the parallel data is transferred, the handshake control circuits 212 to 214 are reset, and the same operation is repeated to execute serial/parallel conversion.

この第1実施例において、大回線11−13の速度がV
1バッファメモリI11,112の情報書き込み・読み
出し速度の総和が、それぞれ3■とし、大回線11〜1
3のパケット情報の行き先が、出回線21〜23にしば
らくの間集中したとする。
In this first embodiment, the speed of the large line 11-13 is V
The sum of the information writing and reading speeds of 1 buffer memory I11 and 112 is 3■, respectively, and large lines 11 to 1
Suppose that the destinations of the packet information No. 3 are concentrated on the outgoing lines 21 to 23 for a while.

このとき、単位パケットスイッチlO1のバッファメモ
リIllに記憶されているデータが、リンク31を経由
して単位パケットスイッチ+04に送られるべきパケッ
ト情報だけの場合には、リンク32.33にデータを送
る必要がないため、出力回路131がバッファメモリ2
1を占有でき、リンク31へ送出する情報のみを読み出
せばよい。従って、最高3Vの速度で、単位パケットス
イッチ網チ4への情報転送が可能となる。この結果、リ
ンク速度がVであることによる、パケット情報の通話路
内部での損失といった、従来技術の問題点は解消される
At this time, if the data stored in the buffer memory Ill of the unit packet switch IO1 is only packet information to be sent to the unit packet switch +04 via the link 31, it is necessary to send the data to the links 32 and 33. Therefore, the output circuit 131 is connected to the buffer memory 2.
1, and only the information to be sent to the link 31 needs to be read. Therefore, information can be transferred to the unit packet switch network 4 at a maximum speed of 3V. As a result, the problems of the prior art, such as loss of packet information within the channel due to the link speed V, are solved.

一方、単位パケットスイッチ101から、リンク31,
32.33を経由して、単位パケット情報・−チ104
,105,106へ送られるべきパケット情報が、バッ
ファメモリittに記憶されている時には、各リンク3
1,32.33が等しい速度で、すなわち、等価的に速
度Vでパケット情報を転送することができる。つまり、
一定速度Vのリンクで結線されている場合と全く同様の
転送が可能である。
On the other hand, from the unit packet switch 101, the link 31,
32. Via 33, unit packet information -chi 104
, 105, 106 is stored in the buffer memory itt, each link 3
1, 32, and 33 can be transferred at an equal rate, that is, equivalently at a rate V. In other words,
Transfer is possible in exactly the same way as when connected with a constant speed V link.

バッファメモリ+12への書き込みについても同様であ
る。すなわち、単一のリンクからのみデータが到着する
ときには、高速でバッファメモリ112へ書き込み、複
数のリンクからデータが到着するときには、低速で書き
込む。
The same applies to writing to buffer memory +12. That is, when data arrives only from a single link, it is written to the buffer memory 112 at high speed, and when data arrives from a plurality of links, it is written at low speed.

このように、ハンドシェイク技法によって単位パケット
スイッチの段間のデータ転送を行うと、単一の単位パケ
ットスイッチに収容されるパケットデータ転送用リンク
の速度の和が、その単位パケットスイッチ網のバッファ
メモリの動作速度以下に収まる範囲で、段間のリンクの
容量がダイナミックに変化し、パケットスイッチ網のス
ループットが増加するとともに、パケット情報のトラヒ
ック変動に対して柔軟に対応できる。
In this way, when data is transferred between stages of a unit packet switch using the handshake technique, the sum of the speeds of packet data transfer links accommodated in a single unit packet switch is the buffer memory of that unit packet switch network. The capacity of the links between the stages changes dynamically within the range below the operating speed of , increasing the throughput of the packet switch network and making it possible to flexibly respond to fluctuations in packet information traffic.

なお、以上の説明は、3本の回線とリンクとを収容する
単位パケットスイッチ2段の構成について行ったが、単
位パケットスイッチに収容される回線数、リンク数が変
わっても、また段数が変わ−ても同様の効果が期待でき
る。また、第3図、第4図の変換回路は、直列データと
、その3倍のビ。
Note that the above explanation was about the configuration of a two-stage unit packet switch that accommodates three lines and links, but even if the number of lines and links accommodated in a unit packet switch changes, the number of stages also changes. - similar effects can be expected. In addition, the conversion circuits shown in FIGS. 3 and 4 convert serial data and three times the serial data.

ト数の並列データとの間の変換回路であるが、ビ・ニド
数の比率が何倍であっても、同様の変換回路は容易に実
現可能である。
Although this is a conversion circuit between parallel data of the number of bits, a similar conversion circuit can be easily realized no matter how many times the ratio of the numbers of bits and digits is.

[第2実施例] 第5図は、この発明の第2実施例の構成を示すブロック
図である。これは、3段のパケットスイチ網の構成例を
示したものである。
[Second Embodiment] FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the present invention. This shows an example of the configuration of a three-stage packet switch network.

図において、331〜334は大回線、301〜308
は1段目の単位パケットスイッチ、311〜318は2
段目の単位パケットスイッチ、321〜324は3段目
の単位パケットスイッチである。また、341〜356
は、1段目と2段目の段間リンク、357〜36・1は
、2段目と3段目の段間リンクであり、これらの段間リ
ンク34l〜364は、いずれもハンドシェイクによる
データ転送を行うものである。
In the figure, 331-334 are large lines, 301-308
is the first stage unit packet switch, and 311 to 318 are the 2nd stage unit packet switches.
Unit packet switches 321 to 324 in the third stage are unit packet switches in the third stage. Also, 341-356
are the inter-stage links between the first and second stages, 357 to 36.1 are the inter-stage links between the second and third stages, and these inter-stage links 34l to 364 are all based on handshake. It is used to transfer data.

入回線301〜308は、それぞれ2個の1段目の単位
パケットスイッチに収容されている。例えば、入回線3
31は、単位パケットスイッチ301と、単位パケット
スイッチ303とに収容されている。そして、入回線3
31から出回線371.372に送られるデータのみが
、単位パケットスイッチ301のバッファメモリに蓄積
され、出回線373,374に送られるデータは、単位
パケットスイッチ303のバッファメモリに書き込まれ
る。
Incoming lines 301 to 308 are each accommodated in two first-stage unit packet switches. For example, incoming line 3
31 is accommodated in a unit packet switch 301 and a unit packet switch 303. And incoming line 3
Only data sent from 31 to outgoing lines 371 and 372 is stored in the buffer memory of unit packet switch 301, and data sent to outgoing lines 373 and 374 is written to the buffer memory of unit packet switch 303.

1段目の単位パケットスイッチ301〜308から2段
目の単位パケットスイッチ311〜3I8へのデータ転
送、および2段目の単位パケットスイッチ311〜31
8から3段目の単位パケットスイッチ321〜324へ
のデータ転送は、第1実施例と同様に、ハンドシェイク
方式で行なわれ、3段目の単位パケットスイッチ321
〜324のバッファメモリから各出回線371〜374
に送出される。
Data transfer from the first stage unit packet switches 301 to 308 to the second stage unit packet switches 311 to 3I8, and the second stage unit packet switches 311 to 31
Data transfer from 8 to the third-stage unit packet switches 321 to 324 is performed by the handshake method, as in the first embodiment.
~324 buffer memory to each output line 371~374
will be sent to.

この構成においても、例えば、1段目の単位パケットス
イッチ301に収容されているリンク341.342.
2段目の単位パケットスイッチ311に収容されている
リンク341,343.3段目の単位パケットスイッチ
321に収容されているリンク357,361等、各2
本のリンクの速度の和が、単位パケットスイッチ内のバ
ッファメモリの動作速度以下に収まる範囲で、各リンク
の速度がトラヒックの偏りに応じてダイナミックに変化
し、単位パケットスイッチ段間のリンクの容量不足によ
る、パケットスイッチ網内部でのパケット損失が、発生
しないようになっている。
Also in this configuration, for example, links 341, 342, .
Links 341, 343 accommodated in the second-stage unit packet switch 311, links 357, 361, etc. accommodated in the third-stage unit packet switch 321, etc. 2 each
Within the range where the sum of the speeds of the links is less than or equal to the operating speed of the buffer memory in the unit packet switch, the speed of each link changes dynamically according to the traffic imbalance, and the capacity of the link between the unit packet switch stages Packet loss within the packet switch network due to shortage will not occur.

なお、第5図の構成では、1段目の単位パケットスイッ
チ301〜308に収容している入回線数、および3段
目の単位パケットスイッチ321〜324に収容してい
る出回線数は、それぞれ1本であるため、それだけ高速
の回線か収容できる。
In the configuration shown in FIG. 5, the number of incoming lines accommodated in the first stage unit packet switches 301 to 308 and the number of outgoing lines accommodated in the third stage unit packet switches 321 to 324 are respectively Since there is only one line, it can accommodate high-speed lines.

[発明の効果] 以上説明したように、この発明は、単位パケットスイッ
チ段間のリンクをハンドシェイクによるリンクとし、ト
ラヒックの偏りに応じて、段間リンクの速度をダイナミ
ックに変えるようにしたので、次のような効果を上げる
ことができる。
[Effects of the Invention] As explained above, in the present invention, the link between the unit packet switch stages is a link based on handshake, and the speed of the interstage link is dynamically changed according to the traffic imbalance. The following effects can be achieved.

■パケットスイッチの主要部を占めるバッファメモリの
速度を最大限に活かすことができるので、パケットスイ
ッチ網のスルーブツトが増加する。
■Since the speed of the buffer memory, which is the main part of the packet switch, can be utilized to the maximum, the throughput of the packet switch network increases.

■リンク部での情報転送速度がトラヒックの変化に柔軟
に対応できるので、少ないハード量によって、パケット
損失や、平均遅延時間の少ないパケットスイッチ網が実
現できる。
■Since the information transfer rate at the link section can flexibly respond to changes in traffic, a packet switch network with low packet loss and average delay time can be realized with a small amount of hardware.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の第1実施例の構成を示すブロック図
、第2図は同第1実施例の単位パケットスイッチ内部の
要部の構成を示すブロック図、第3図は出力回路131
内部に設けられた並直列変換回路の構成を示すブロック
図、第4図は入力回路+41内に設けられた直並列変換
回路の構成を示すブロック図、第5図はこの発明の第2
実施例の構成を示すブロック図、第6図は従来の2段パ
ケットスイッチ網の構成を示すブロック図である。 31〜39.341〜364・・・・・・リンク、10
1−106.301〜308.311〜318.321
〜324・・・・・・単位パケットスイッチ、ill、
112・・・・・・バッファメモリ、121.122・
・・・・・選択制御回路、131−133・・・・・・
出力回路、141−143・・・・・・入力回路。 第1因 第2図 第5図
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the main parts inside the unit packet switch of the first embodiment, and FIG. 3 is the output circuit 131.
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the parallel-serial conversion circuit provided inside the input circuit +41. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the serial-parallel conversion circuit provided in the input circuit +41.
FIG. 6 is a block diagram showing the structure of a conventional two-stage packet switch network. 31-39.341-364...Link, 10
1-106.301~308.311~318.321
~324...Unit packet switch, ill,
112...Buffer memory, 121.122.
...Selection control circuit, 131-133...
Output circuit, 141-143...Input circuit. First cause Figure 2 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 パケット交換機等のパケット交換を行う通話路において
、 1端子または複数端子のパケット入力端子と、1端子ま
たは複数端子のパケット出力端子と、該入力端子ならび
に出力端子から共通アクセス可能で、かつ複数のパケッ
トを記憶できる容量のバッファメモリとを有し、前記入
力端子から前記バッファメモリへの書き込み要求、なら
びに前記バッファメモリから前記出力端子への読み出し
要求により、前記バッファメモリへの書き込み、ならび
に前記バッファメモリからの読み出しを行う単位パケッ
トスイッチを、複数個多段に配置した構成と、 前記単位パケットスイッチの段間を結び、ハンドシェイ
クによる非同期のパケットデータ転送を行うリンクと、 単一の単位パケットスイッチに収容された前記リンクの
速度の和が、その単位パケットスイッチ内のバッファメ
モリの動作速度以下に収まる範囲で、前記各リンクの容
量をダイナミックに変化させながら、ハンドシェイクに
よるデータ転送を制御する制御回路と を具備することを特徴とするパケットスイッチ網。
[Claims] In a communication path that performs packet switching such as a packet switch, one or more packet input terminals, one or more packet output terminals, and common access from the input terminal and output terminal. and a buffer memory with a capacity capable of storing a plurality of packets, and a write request to the buffer memory from the input terminal and a read request from the buffer memory to the output terminal cause writing to the buffer memory. , and a configuration in which a plurality of unit packet switches that read data from the buffer memory are arranged in multiple stages; a link that connects the stages of the unit packet switches and performs asynchronous packet data transfer using handshake; Data transfer by handshaking is performed while dynamically changing the capacity of each link within a range in which the sum of the speeds of the links accommodated in the unit packet switch is less than or equal to the operating speed of the buffer memory in the unit packet switch. A packet switch network comprising: a control circuit for controlling the network;
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02249336A (en) * 1989-03-23 1990-10-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Packet switching network
JPH03250943A (en) * 1990-02-28 1991-11-08 Fujitsu Ltd Packet transfer restriction system

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