JPH01284042A - 割込みパケット転送方式 - 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】 ５社ツ要フ パケット交換機間のパケット伝送における割込みパケッ
ト転送方式に関し、 遅延時間の制限が厳しい種別のパケットとそれほど厳し
くない種別のパケットを扱うパケットの転送において遅
延時間の増大を避けることができる割込みパケット転送
方式を提供することを目的とし、 遅延時間の制限が厳しい優先パケットとその他の非優先
パケ７）とを伝送路を介してバケット交換機間で送受信
するための割込みパケット転送方式において、交換部の
パケット出力を伝送路へ送信する送信部は、優先バケッ
ト送信バフフッ部と、非優先パケット送信バッファ部と
、切替部とを備え、前記切替部はパケット長より短い固
定長の伝送路フレームに同期して、前記両送信バッファ
部の内から優先パケットの方を優先して選択する切替を
行い、選択されたパケットは先頭に優先・非優先を表す
識別情報が付加された前記伝送路フレームにより分割し
て送信され、伝送路の信号を受信する受信部に識別情報
検出部を設け、該識別情報検出部による識別情報の識別
結果に応じて受信伝送路フレームを優先パケットまたは
非優先パケットとして区別して受信するよう構成する。

［産業上の利用分野コ 本発明はパケット交換機間のパケット伝送における割込
みパケット転送方式に関する。

最近の高速パケット交換システムでは、交換機のスイッ
チ処理をハードウェア化し、交換処理の高速化を実現し
、マルチメディア情報の収容を可能としている。そのよ
うなシステムにおいては、情報種別として音声等の遅延
時間の制限の厳しい情報から、従来のパケット交換シス
テムが収容していたデータ通信までの様々な情報を収容
する必要がある。従って、遅延時間の要求が多岐にわた
るだけでなく、遅延時間の制限は従来のパケット交換シ
ステム以上に厳しいものとなる。

即ち、音声のようなリアルタイムの性質が強いパケット
は遅延時間が問題となり、パケット交換網において、情
報種別として遅延時間の制限の厳しい通信と、さほど遅
延時間の制限の厳しくない通信との２種類を同時に扱う
必要がある。

一方、パケット交換網は、全ての情報をパケットという
単位により統一的に扱うことをそのメリットとしている
ため、方式的にはパケットの種別（遅延時間に対する要
求の度合が異なる種別）に応じて扱いを差別化する機構
が存在しない。

従って、そのような即時性のデータからなるパケットは
、従来からある即時性の要求が厳しくないデータのパケ
ットに比べて通信の各段階における遅延時間を掻力少な
くする方式の実現が望まれている。

［従来の技術］ 第６図に従来のパケット交換機の構成例を示す。

第６図において、６０〜６２はデータ通信用または音声
通信用等の各種の端末、６３はパケット交換機、６４〜
６６はパケット分解・組立部、６７はメモリを含む交換
部、６８は送信部、６９は受信部を表す。

動作を概説すると、例えば端末６０からの信号はパケッ
ト分解・組立部６４によりパケットに組立てられ、第７
図に示すパケットフォーマットの例のようなパケットと
なって交換部６７に供給され、交換部６７においてメモ
リ、制御装置（図示せず）によりスイッチングされパケ
ットヘッダにある宛先等の情報に応じて対応する伝送路
に接続する送信部６８に送り出され、送信部６８におい
てパケットを他のパケットと共に伝送路へ送信されるゆ 伝送路から受信したパケットは受信部６９から交換部６
７に入り、宛先の情報に応じて対応する端末のパケット
分解・組立部（６４〜６６の１つ）に出力され、元の情
報に分解されて端末へ送出される。

高速パケット交換システムにおいて、情報の転送遅延時
間は以下の要素によって決まる。

■パケット組立時間 ■パケット交換遅延時間 ■伝送路送出時間 ■伝送路転送時間 ■パケット分解時間 以上の５つの要素のうち、■と■はパケットの長さ（通
常４ＫＢ：キロハイト）と端末に入って来るデータの速
度に依存しており、遅延時間を削減するためにはバケッ
ト長の削減しか方法がなく、■の要素は現在高速パケッ
ト交換システムの開発が進められ、各種の高速パケット
スイッチが実現されつつある。また、■は伝送距離によ
り決定され、■についてはパケット長と伝送路速度（例
えば２Ｍｂ／Ｓ　：メガピント・バー・セコンド）によ
って決定される。

高速パケット交換システムにおいても、優先度種別によ
るパケットの優先処理を行い、遅延時間を削減する方法
が用いられる。その従来の方式説明図を第８図に示す。

この第８図において、優先パケット８１と非優先パケッ
ト８２が共に送信待ちの状態で存在する場合、伝送路送
出部８３は優先パケット８１を優先的に取り出して伝送
路８４へ送出し、優先パケット８１が無い場合は非優先
パケットを送出する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の従来の方式において、優先パケット８１が無い時
に非優先パケット８２の送出を開始した直後に優先パケ
ット８１が供給されてきた場合は、送出中の非優先パケ
ット８２の全体が送出終了するまで後から供給された優
先パケットの送出を開始することができない。これはパ
ケット単位で伝送路上を転送されるからである。

このような場合、例えば１パケツトが４ＫＢの長さであ
る時に、２Ｍｂの速度で伝送路へ送出するとしても、４
ｘ８ｘｌＯ３／２ｘｌＯ’　＝１６ｍｓ（ミリセコンド
）の時間を要する。従って、上記のように非優先パケッ
トの伝送開始後に送信を要求した優先パケットは、伝送
路送出部８３において１６ｍｓだけ遅延する。

ところが、この遅延はパケット交換機を１段通るだけで
生しており、通常のパケット交換システムは規模により
異なるが多段階の交換機を介して行われるので、合計す
ると数十ミリセコンドの遅延時間になってしまう。

本発明は、遅延時間の制限が厳しい種別のパケットとそ
れほど厳しくない種別のパケットを扱うパケットの転送
において遅延時間の増大を避けることができる割込みパ
ケット転送方式を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 第１図に本発明の基本構成図を示す。

第１図の１０はパケット交換機の上位側（第６図の交換
部側）から出力された送信パケットと送信要求を受は取
って伝送路へ送信する送信部、１１は伝送路からのデー
タを受信して上位側へ出力する受信部、１２は伝送路を
表す。

そして、送信部１０は、遅延時間の制限が厳しい音声等
のパケットである優先パケットを格納する優先パケット
送信バッファ部１０１、遅延時間の制限が厳しくないそ
の他のパケットである非優先パケットを格納する非優先
パケット送信バッファ部１０２、フレーム同期部１０３
、切替部１０４、識別情報付加部１０５、送出部１０８
等により構成される。

受信部１１は受取部１１１、フレーム同期検出部１１２
、識別情報検出部１１３、優先パケット受信バッファ部
１１６、非優先パケット受信バッファ部１１７等により
構成される。

なお、第１図には伝送路１２により接続された２つのパ
ケット交換機の送信部１０と受信部１１が示されている
が、実際には各パケット交換機に送信部と受信部が各伝
送路毎に設けられていることはいうまでもない。

本発明はパケットを伝送路から送出する際に、パケット
を短い長さの伝送路フレームにより分割して送信し、優
先パケットの送信要求があると、非優先パケットの伝送
中であっても、伝送路フレームの区切りでその伝送を中
断して、優先パケットを送信し、各伝送路フレームには
優先・非優先の識別悄作を付加して受信側で識別可能に
するものである。

［作用］ 送信側のパケット交換機の送信部１０に上位側（交換部
側）から優先パケットと非優先パケ７）が出力されると
、それぞれ優先パケット送信バッファ部１０１と非優先
パケット送信バッファ部１０２に格納される。上位側か
らはパケットの出力と同時にパケット種別に対応した送
信要求１．２が出力される。

切替部１０４は、送信要求１．２の出力を受は入れ優先
パケット側の要求１が発生しているとその入力を優先し
、フレーム同期信号に同期して切替状態が設定され、そ
の状態出力により選択ゲート１０６を駆動し、１０７を
禁止状態とする。この時、識別情報付加部１０５も切替
部１０４の状態出力を入力して対応する識別情報を作成
し、先頭に識別情報を付加して優先パケット送信バッフ
ァ部１０１から所定の情報量により伝送路フレームを形
成して、送出部１０８から伝送路へ送出する。

この場合の本発明による伝送路フレーム構成を第２図に
示す。図のＡ、は伝送路上を固定長の伝送路フレーム２
０により区切られた複数フレームの情報が順次転送され
る状態を表す。また、第２図Ｂ、は１つのフレームの構
成を示し、先頭に領域１が設けられ、ここには優先・非
優先の識別情報２１が付加され、その後に領域２が設け
られ、その領域は伝送されるパケットの一部分が含まれ
る情報用領域２２である。

第１図において、優先パケットがない場合は、非優先パ
ケット送信バッファ部１０２に格納された非優先パケッ
トが伝送路フレーム２０（第２Ｉ）により分割されて選
択ゲート１０７を介して送出部１０ｇから順次送出され
るが、その伝送を実行中に、優先パケットが優先バケッ
ト送信バッファ部１０１に供給されて送信要求１が発生
すると、切替部１０４はフレーム同期信号に同期して（
フレームの区切りで）状態を切替えて、選択ゲート１０
７を禁止して選択ゲート１０６を駆動する。これにより
優先バケット送信バッファ部１０１の優先パケットが伝
送路へ送出される。

［実施例］ 本発明の実施例の送信回路の構成図を第３図に、その動
作例を第４図に示し、実施例の受信回路の構成図を第５
図に示す。

第３図の実施例の送信回路において、３０は優先パケッ
トの送信要求状態を表示するフラグ回路、３１は優先パ
ケット送信キュー回路、３２は非優先パケットの送信要
求状態を表示するフラグ回路、３３は非優先パケット送
信キュー回路、３４は送出パケット選択フラグ回路、３
５は伝送路フレーム同期回路、３６はセレクタ、３７は
並・直列変換回路（図にはＰ／Ｓ変換回路で表示）、３
８は領域ｌ設定回路を表す。なお、各回路間のデータ線
路は８ビット単位（１バイト単位）で並列に伝送される
。

実施例の送信回路の動作を第４図の動作例を参照しつつ
説明すると、優先パケットが無い時、非優先パケットが
上位回路（交換部側）から非優先パケット送信キュー回
路３３に供給され、同時に送信要求が発生してフラグ回
路３２がセットされる（フラグを立てる）と、そのセン
ト出力はアンド回路３４１から送出パケット選択フラグ
回路３４のリセット端子に入力して、送出パケット選択
フラグ回路３４は伝送路フレーム同期回路３５からのフ
レームタイミングでリセット端子になる。

このリセット出力状態を受けてセレクタ３６は、非優先
パケット送信キュー回路３３の出力を選択する状態とな
り、同時に領域１設定回路３８は非優先パケットを伝送
するフレームであることを表す１ビツトの“０”状態が
設定される。

そして、フレームの先頭に該領域１設定回路３日に設定
された“０”悄頼を備え、領域２に非優先パケットの情
報が設定された伝送路フレームが伝送路フレーム同期回
路３５からの送信タイミングにより順次形成されて送出
される。

この状態を第４図により説明する。なお、図では左側が
時間的に先行し、右側へ時間が経過するものである。

第４図のＢ、は非優先パケットが非優先パケット送信キ
ュー回路３３に格納された状態を表し、その最初の伝送
路フレームにより非優先パケットの先頭部分■が第４図
のＡ、に示す伝送路フレーム■として伝送路に送出され
る。

この伝送路フレーム■を送出中に第４図のＣ０に示す優
先パケソ）　（１１が優先パケット送信キュー回路３１
に格納されて、同時に送信要求フラグがフラグ回路３０
にセントされると、送出パケット選択フラグ回路３４は
伝送路フレーム■が終了し、次のフレームタイミングで
セット状態になる。

そのセント出力によりセレクタ３６が切替えられるとと
もに領域１設定回路３８の設定状態が“１″に設定され
る。これにより、セレクタ３６は優先パケット送信キュ
ー回路３１のパケットデータを選択し、先頭に領域１の
′１”の識別情報を付加され、情報領域に優先パケット
の一部からなる伝送路フレームが駆動回路３８１から送
出される。

この時の伝送路フレームは第４図のＡ、の（１）−１に
より表されている。その非優先パケットの残りの部分は
伝送路フレームの（１１−ｉｉである。　この優先パケ
ソ）　（１１の後に、優先パケットが無い場合は、非優
先パケットの■が識別情報の“０”を先頭に付加されて
第４図の■の伝送路フレームとして送出される。

その伝送路フレーム■の送出中に第４図Ｃ０に示す優先
パケット（２）が優先パケット送信キュー回路３１に設
定され、送信要求がフラグ回路３０にセントされると上
記の優先パケット＋１１の場合と同様にして割込みが行
われ、第４図のＡ、に示すように伝送路フレームの（２
）が２つに分別されて送出される。以下は上記と同様に
動作する。

送信回路の優先パケット送信キュー回路３１と非優先パ
ケット送信キュー回路３３の何れにもパケットデータが
無く、送信要求が無い時は、伝送路フレームとしては、
アイドル（ｉ　ｄ　Ｉ　ｅ）フレームを送出する。

ナオ、伝送路フレームの長さとしては、優先パケットの
種別により異なるが、音声の場合、例えば３２ハイドま
たは６４バイトとすることができる。この場合、パケッ
トを分割して送出するので、できるだけ分割損のない（
端数が生じない）数に設定するのが望ましい。

次に第５図の実施例の受信回路において、５゜は受信ク
ロック検出回路、５１はフレーム同期検出回路、５２は
領域１検出回路、５３は直・並列変換回路（図はＳ／Ｐ
変換回路で表示）、５４は優先パケット受信キュー回路
、５５は非優先パケット受信キュー回路、５６．５７は
受信パケット組立回路を表す。

受信回路の動作を説明すると、伝送路からの受信データ
から受信クロック検出回路５０によりクロックを検出し
、そのクロックからフレーム同期検出回路５１によりフ
レーム同期信号を検出する。

このフレーム同期信号により領域１検出回路５２におい
て、伝送路フレームの先頭になる領域１の識別情報を検
出する。実施例の送信回路（第３図）について説明した
ように、この識別情報が“１”であれば優先パケットの
データであることを表し、“Ｏ”であれば非優先パケッ
トのデータであることを表すので、その識別情報が現れ
るタイミングで受信データをサンプリングすることによ
り領域１検出回路５２に検出される。

領域１検出回路５２で“１”を検出すると、その出力は
選択ゲート５４１を能動化する。これによりその伝送路
フレームは直・並列変換回路５３においてハイド単位に
並列変換されて選択ゲート５４１を通過して優先パケッ
ト受信キュー回路５４に格納される。優先パケット受信
キュー回路５４に格納されたデータは受信パケット組立
回路５６において元のパケットに組立られ、上位回路（
交換部）に対し受信通知を発生するとともにパケットが
送出される。

領域１４食出口路５２において、“０”を検出すると、
選択ゲート５５１が能動化され、直・並列変換回路５３
から出力したデータは非優先パケット受信キュー回路５
５に格納され、そこから受信パケット組立回路５７に送
られてパケットに組立られ、上位回路に送られる。

［発明の効果コ　。

本発明によればパケット交換システムにおいて、優先パ
ケットを伝送路に送出するための待ち時間を非優先バケ
ットの送出終了まで待つ必要がないため伝送路送出にお
ける遅延時間を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成図、第２図は本発明による伝
送路フレーム構成図、第３図は本発明の実施例の送信回
路の構成図、第４図は本発明による送信回路の動作例を
示す図、第５図は本発明の実施例の受信回路の構成図、
第６図は従来のパケット交換機の構成例を示す図、第７
図はパケットフォーマットの例を示す図、第８図は従来
方式の説明図である。 第１図中、 ｌＯ：送信部 １１：受信部 １２：伝送路 １０１：優先パケット送信バッファ部 １０２：非優先パケット送信ハフフッ部１０３；フレー
ム同期部 １０４；切替部 １０５；識別情報付加部 １１２：フレーム同期検出部 １１３：識別情報検出部 １１６：優先パケット受信バッファ部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 遅延時間の制限が厳しい優先パケットとその他の非優先
   パケットとを伝送路を介してパケット交換機間で送受信
   するための割込みパケット転送方式において、 交換部のパケット出力を伝送路（１２）へ送信する送信
   部（１０）は、優先パケット送信バッファ部（１０１）
   と、非優先パケット送信バッファ部（１０２）と、切替
   部（１０４）とを備え、 前記切替部（１０４）はパケット長より短い固定長の伝
   送路フレーム（２０）に同期して、前記両送信バッファ
   部（１０１、１０２）の内から優先パケットの方を優先
   して選択する切替を行い、 選択されたパケットは先頭に優先・非優先を表す識別情
   報（２１）が付加された前記伝送路フレームにより分割
   して送信され、 伝送路（１２）の信号を受信する受信部（１１）に識別
   情報検出部（１１３）を設け、 該識別情報検出部（１１３）による識別情報（２１）の
   識別結果に応じて受信伝送路フレームを優先パケットま
   たは非優先パケットとして区別して受信することを特徴
   とする割込みパケット転送方式。