JPH01105641A - パケット交換方式 - Google Patents

パケット交換方式

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JPH01105641A
JPH01105641A JP62261639A JP26163987A JPH01105641A JP H01105641 A JPH01105641 A JP H01105641A JP 62261639 A JP62261639 A JP 62261639A JP 26163987 A JP26163987 A JP 26163987A JP H01105641 A JPH01105641 A JP H01105641A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
packet
routing
self
input
switch
Prior art date
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Pending
Application number
JP62261639A
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English (en)
Inventor
Shogo Shimizu
清水 庄五
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
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Priority to EP88117068A priority patent/EP0312917B1/en
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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システムに関し、高速、高スルー
プツトで、かつトラヒックの多様性に適合できるパケッ
ト交換システムの実現を可能とする/臂ケット交換方式
に関するものである。
(従来の技術) 多段スイッチング回路は比較的少ないハードウェア量で
大規模なスイッチ回路を構成することが出来るため、交
換網や並列コンピュータの研究分野で多くの研究がなさ
れてきた。
従来このような分野の技術としては、社団法人電子情報
通信学会発行の電子情報通信学会技術研究報告(198
7年7月16日) SE 87−61  動的負荷分散
制御による多段スイッチング回路の構成岸本了造、桜井
尚也P65〜70に開示されている。
このような多段スイッチング回路をノeケット交換シス
テムに応用することが種々検討されている。
従来自己ルーティング多段スイッチを用い、ヘッダ部分
に宛先を示すルーティング・タグを持ったA?ケットを
このスイッチで交換する場合、多段スイッチの前半はパ
ケットを並べ換えるソーティング網、多段スイッチの後
半は目的とする宛先に選ぶルーティング網として動作す
る。/4’ケット交換システムにおいては、スイッチに
入力するノ母ケットが不規則に到着するため、交換シス
テム内で内部輻棲の発生を抑制する必要があっり。この
内部輻棲抑制する一方法としては、単位スイッチにバッ
ファ機能を付加することであり、さらに多段スイッチの
前半にソーティング網を設けて、負荷をスイッチ内でで
きるだけ均一とすることが考えられてき友。
第3図は従来考えられた単位スイッチにバッファ機能を
持ち、多段スイッチの前半にソーティング網を設けた方
式の実施例を説明する図であって、200〜207は入
力ポート、210〜217は出力ポート、220〜23
9はバッファリング機能と出力選択スイッチ機能を有し
、2個の入力端子と2個の出力端子を持つ単位スイッチ
である。
第3図は入力/−)数および出力yj?−)数が各8個
の場合であるので、単位スイッチ220〜227がソー
ティング網を構成し、単位スイッチ228〜239がル
ーティング網を構成する。
第3図においてソーティング網゛の単位スイッチはラン
ダムに出力端子を選択し、パケットを送出し、ソーティ
ング網としてはできるだけ負荷を均一に分散し、ルーテ
ィング網の単位゛スイッチは目的の出力ポートを0指し
て、出力端子を選択し、Aケラ)1送出する。この場合
同一の出力端子が選ばれると、一つの出力端子に2つの
ノ母ケットヲ送出しなければならないため、単位スイッ
チ内にパケットをバッファリングする機能が必要となる
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら以上述べた構成では、分散配置された多数
の単位スイッチ全てにバッファ機能を持つことになり、
バッファの分散配置による分割損が生ずるため、大規模
な装置となる。又、入力ポートから自己ルーティング多
段スイッチに入力したパケットが各単位スイッチにおい
て、各単位スイッチの出力端子が空くまでバッファリン
グされる。1つの通信において発生した複数のパケット
が異なる経路をとるため伝達時間に差が生じる。
このためノ4ケットが自己ルーティング多段スイッチに
入力した順序でそのスイッチから出力しなくなシ、パケ
ットの追越しが生ずることがある。
ノ9ケットの追越しが生ずると、一連の情報を正しく伝
えるためには、出力ポートにおいて到達した/9ケット
を自己ルーティング多段スイッチに入力した順に並び換
える必要があり、この並び換えは非常に大規模な装置を
必要とするという問題点があった。
この発明は以上述べたバッファ配置の不適正と、ノ4?
ケット追越しの発生と、ノJ?ケット追越しの是正が大
がかりになると言う問題点を除去し、ノ4ケットの追越
しを生じないコンノやクトな自己ルーティング多段スイ
ッチを実現するパケット交換方式を提供することを目的
とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明は前記問題点を解決するため、自己ルーティング
多段スイッチの入力段のみに入力ポート毎に、自己ルー
ティング多段スイッチに入力したパケットを一旦パノフ
ァリングするi4ケットパッファ手段を設けたものであ
る。
そして自己ルーティング多段スイッチに入力されたパケ
ットがこの多段スイッチ内を伝達される過程で廃棄され
ずに伝達されたか否かを検出する手段と、どのパケット
が廃棄されずに伝達されたかを判別できる情報を自己ル
ーティング多段スイッチの伝達ルートの逆をたどって前
記パケットバッファ手段に報告する手段を設けtもので
ある。
(作用) 本発明によれば、以上のように自己ルーティング多段ス
イッチを構成したので自己ルーティング多段スイッチに
入力されたパケットは一旦バケツトバッファに蓄積され
る。ノRケットバッファから自己ルーティング多段スイ
ッチ内に伝達されたパケットは自己ルーティング多段ス
イッチ内において、他のパケットとの衝突が発生すると
、自らが廃棄されるか、あるいは他のパケットを廃棄す
る。
自己ルーティング多段スイッチ内において、どのパケッ
トが廃棄されずに伝達できたかを、74ケツトが伝達さ
れた自己ルーティング多段スイッチ内における伝達ルー
トの逆をたどって、i4ケットバッファに報告する。報
告を受けた・ぐケットパノファはその報告に基づいて、
自己ルーティング多段スイッチ内で廃棄されずに伝達さ
れたパケットの送出完了後、伝達できたパケット全パケ
ットバッファから消去することにより、ノぐケラトの追
越しを生じないコンパクトな自己ルーティング多段スイ
ッチを用いたパケット交換方式を実現できるのである。
(実施例) 第1図は本発明の1実施例を説明する図であって、10
0〜107は入力ポート、110〜117はI?ケット
パソファ、120はソーティング網A、121は廃棄網
、122はソーティング網B、123はルーティング網
、124は自己ルーティング多段スイッチ、130〜1
37は出力ポートである。
第1図においてパケットバッファ、ソーティング網A、
廃棄網、ソーティング網Bおよびルーティング網とで自
己ルーティング多段スイッチを構成し、ソーティング網
Aは比較機能と報告機能付単位スイッチで構成されたB
atcherの双単調ソータであり、ソーティング網入
の単位スイッチはパケットの入出力端子を各々2個づつ
持ち、ルーティング・タグ(第2図に示す)に含まれる
出力ポート番号を1ピツトずつシリアルに比較し、その
大小に基づいてパケットを2個の出力端子へ出力する。
これが比較機能である。
その他にこの単位スイッチは、パケットが廃棄されなか
った旨の報告を伝達するための入出力端子を2個ずつ有
し、この報告は後段から前段へ、換言すれば第(i+t
)段から第ci−1>段へ伝達される。これが報告機能
である。
廃棄網は同一の出力ポートを月相している/’Pケクト
が存在する場合、1パケツトのみ有効とし、他のパケッ
トを廃棄し、その結果をルーティング網AQ経由してバ
ケットバッファへ報告する。
ソーティング網Bは、比較機能付単位スイッチで構成さ
れたBit、cherの双単調ソータであシ、比較機能
付単位スイッチは入出力端子を各々2個有し、ルーティ
ング・タグに含まれる出力ポートの番号を1ピツトずつ
シリアルに比較し、その大小に基づいてパケットヲ各端
子へ出力する。ルーティング網は出力選択機能付単位ス
イッチで構成されたBanyan網であり、出力選択機
能付単位スイッチは入出力端子を各々2個有し、ルーテ
ィング・タグに含まれる出力ポートの番号のうちの1ピ
ツトの制御K J:p /9ケットヲ各端子へ出力する
第2図は本発明の実施例に使用されるパケットの構成例
を説明する図であって140はノ母ケットの空又は使用
中を示す有効ビット、141は目的の出力ポートを示す
情報を含む宛先清報、142は通信情報、ルーティング
・タグは有効ビットと宛先情報で構成される。
次に動作を説明する。
第1図におaて入力ポートから自己ルーティング多段ス
イッチに入力したノJ?ケットは一旦バケツトパッファ
に蓄積され、A?ケットパッファはノJ?ケットパッフ
ァ毎個別K、蓄積されたパケットを出力することを制御
し、パケットバッファから出力し7t−ノfケットはソ
ーティング網Aに入力され、全ノJ?ケットパッファか
らソーティング網Aに入力された全74ケツト(第1図
の例では8個のパケット)は、ソーティング網Aにおい
て、目的の出力デート番号を比較されその大小に基づい
て順序付けされ、並べ換えられ、このときパケット有効
ピットにより空であることが示された空ノJ?ケットは
他の使用中A?チケットりも大として扱われる。並べ換
えられたノ’l?ケットはソーティング網Aの出力端子
の番号の大小に対応し比出力端子に出力され、廃棄網へ
入力される。廃棄網は廃棄網の入゛力端子において、隣
接した入力端子に入力されたパケットのルーティング・
タグに含まれる目的の出力ポートの番号を比較し、合致
している場合は入力端子の番号が大である入力端子に入
力されftノ’?ケットの有効ビットに空である旨表示
し、そのノ4ケットを空ノ4ケット扱いして廃棄する。
この比較において廃棄とならなかったパケットは、有効
である旨をそのAllケラト今まで伝達されてきたルー
トを逆にたどり、パケットバッファに勝残り報告する。
勝残り報告を受けたieケットパッファは送出中のパケ
ットを送シ終ると、そのパケットをバッファから削除し
、勝残り報告を受けなかったパケットバッファは送出中
のノ9ケットを送り終っても、そのパケットをバッファ
から削除しない。廃棄網において廃棄されなかったi4
ケット及び空ノeケットはソーティング網Bに入力され
ソーティング網Bに入力された全74ケツトはソーティ
ング網Bにおいて、目的の出力ポート番号を比較され、
その大小に基づいて順序付けされ、並び換えられ、その
とき/fチケット効ビットにより空であることが示され
た空パケットは他の使用中パケットよりも大として扱わ
れ、並び換えられた/4’ケットはソーティング網Bの
出力端子の番号の大小に対応し比出力端子に出力されて
、次のルーティング網へ入力される。ルーティング網に
入力されたノヤケットはルーティング・タグの宛先情報
141の制御により、ルーティング網内を目的の出力ポ
ートを0指して伝達される。
(発明の効果) 以上、詳細に説明し友ように、この発明によれば、自己
ルーティング多段スイッチの入力段にieケットパッフ
ァを設け、パケットが廃棄されずに自己ルーティング多
段スイッチを伝達できたことを前記パケットバッファへ
報告する。その報告に基づいてノJ?ケットパッファは
伝達でき九パケットを消去することによって、/母ケッ
ト用バッファの適正配置によるコンパクト化と一つの通
信における入力ポートから入力し九一連のパケットが入
力し友順序で出力ポートに到達し、出力ポートにおいて
ノJ?ケットの順序を入れ替えることが不要になること
によるコンパクト化の効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は本発明の一実施例を示し、第1図は本
発明の実施例のブロック図、第2図は本発明に使用され
る/4ケットの構成例、第3図は従来の自己ルーティン
グ多段スイッチを用いたノ4ケット交換方式のブロック
図である。 主要部分の符号の説明 100〜107・・・入力ポート、110〜117・・
りやケラトバッファ、120・・・ソーティング網A、
121・・・廃棄網、122・・・ソーティング網B。 123・・・ルーティング網、124・・・自己ルーテ
ィング多段スイッチ、130〜137・・・出力ポート
。 特許出願人  沖電気工業株式会社

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の入力ポートから入力されたパケットを複数
    の出力ポートへ送出するパケット交換システムにおいて
    、 自己ルーティング多段スイッチの入力段のみに、入力ポ
    ート毎にパケットをバッファリングするパケットバッフ
    ァ手段を設けたこと を特徴とするパケット交換方式。
  2. (2)複数の入力ポートから入力されたパケットを複数
    の出力ポートへ送出するパケット交換システムにおいて
    、 自己ルーティング多段スイッチの入力段のみに入力ポー
    ト毎にパケットをバッファリングするパケットバッファ
    手段と、 自己ルーティング多段スイッチに入力されたパケットが
    このスイッチを伝達される過程で廃棄されずに伝達され
    たか否かを検出する手段と、廃棄されずに伝達されたパ
    ケットを示す識別情報を自己ルーティング多段スイッチ
    の伝達ルートの逆をたどって前記パケットバッファ手段
    に報告する報告手段とを設け、 その報告に基づいて自己ルーティング多段スイッチ内で
    廃棄されずに伝達できたパケットをパケットバッファか
    ら消去すること を特徴とするパケット交換方式。
  3. (3)自己ルーティング多段スイッチが、 前記自己ルーティング多段スイッチの入力段のみに入力
    ポート毎にパケットをバッファリングするパケットバッ
    ファ手段と、 前記自己ルーティング多段スイッチの第2段に第1のソ
    ーティング網と、 前記自己ルーティング多段スイッチの第3段に同一出力
    ポート宛のパケットのうち1パケットのみ有効パケット
    として扱い、他の同一出力ポート宛のパケットを廃棄す
    る廃棄網と、 前記自己ルーティング多段スイッチの第4段に第2のソ
    ーティング網と、 前記自己ルーティング多段スイッチの最終段にルーティ
    ング網と で構成されたものである特許請求の範囲第2項記載のパ
    ケット交換方式。
JP62261639A 1987-10-19 1987-10-19 パケット交換方式 Pending JPH01105641A (ja)

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JP62261639A JPH01105641A (ja) 1987-10-19 1987-10-19 パケット交換方式
US07/256,405 US4899334A (en) 1987-10-19 1988-10-11 Self-routing multistage switching network for fast packet switching system
DE3852806T DE3852806T2 (de) 1987-10-19 1988-10-14 Selbstsuchendes mehrstufiges Vermittlungsnetz für schnelles Paketvermittlungssystem.
EP88117068A EP0312917B1 (en) 1987-10-19 1988-10-14 Self-routing multistage switching network for fast packet switching system

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JP62261639A JPH01105641A (ja) 1987-10-19 1987-10-19 パケット交換方式

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