JPH03101443A - パケット優先制御方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パケット交換の優先制御に関するものである
。特に、受信バッファの不足時のパケット受信による非
優先パケットの廃棄方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、優先クラスを持ったパケットの制御方法を紹介し
た文献としては、電子情報通信学会　技術研究報告５Ｓ
Ｅ８８−５７ｒ帯域優先権付きＡＴＭ交換用バッファの
検討Ｊ（１９８８年７月加日）などがある（該文献では
、パケットをセルと呼んでいる）。該文献で提案されて
いる方法は、各優先クラス単位にその送信待ちキュー長
を記憶し、このキュー長が設定したしきい値を超える場
合に受信パケットを廃棄することを前提とし、このよう
な廃棄を低い優先クラスのパケットについて高い優先ク
ラスのパケットの廃棄より高い比率で行い、これにより
、高い優先クラスのパケットの受信時に用いるバッファ
を確保してあく方法である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、各送信待ちキューにしきい値を設ける
ことにより、未使用のバッファがある場合にも送信待ち
キューのしきい値を超えたキューイングを許さず、受信
パケットの廃棄が発生する場合があり、また、廃棄が発
生する確率を一定品質内に保つために複雑な制御を必要
とする。これは、未使用のバッファのみをパケット受信
時の転写に用いるバッファとしていることに起因してい
る。また、低い優先クラスの送信待ちキューを受信パケ
ットの転写に用いる場合、バッファハントのみの対象で
ある未使用バッファのキューを、送信処理と高い優先ク
ラスのパケット受信時のバッファハントとの対象となる
送信待ちキューとは別の管理とし、未使用バッファのキ
ューにてハント可能なバッファがあるか否かを判定し、
該バッファが無い場合には送信待ちキューからのバッフ
ァハントをおこなうこととなり、該判定処理とハント対
象の変更処理が必要となり、バッファハント機構が複雑
になる。

本発明の目的は前記判定処理と前記バッファハント変更
処理を不要とし、また送信処理時の優先クラスに従う選
定処理と共通化を図り、バッファハントの処理の高速化
と機構の簡易化を図ることことある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明では、バッファハン
トのみの対象である未使用バッファのキューと、使用中
で送信処理と高い優先クラスのパケット受信時のバッフ
ァハントとの対象となる送信待ちキューとの２種のキュ
ーを同等に扱うバッファ取り外し手段を設け、未使用バ
ッファのキューを最も優先クラスの低い送信待ちキュー
より尚低い優先クラスとし、さらに該複数キューのなか
でバッファの取り外しを行うキューの範囲を指定できる
ようにしたものである。また、送信処理における優先ク
ラスに従った送信パケットの選定処理から前記バッファ
取り外し手段へアクセス出来〔作用〕 パケット受信時、バッファ取り外し機構は受信パケット
の優先クラスを入力し、該優先クラスにより未使用バッ
ファのキューと送信待ちキューとからなる複数キューの
なかでのバッファの取り外し範囲を確定し、確定された
取り外し範囲のキューのなかで取り外し可能なバッファ
があるか否かを調べ低い優先クラスのキューからバッフ
ァの取り外しを行うキューを確定することにより、簡易
なロジックによる優先クラスの高いパケットの廃棄率の
低減を図ることが出来る。また、バッファのハント範囲
を指定し、該範囲のキューのなかで取り外し可能なバッ
ファがあるか否かを調べ高い優先クラスのキューからバ
ッファの取り外しを行うキューを確定することで、送信
処理における優先クラスに従りた送信パケットの選定処
理を実現することが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図から第５図を第１図は
、パケット交換機の内部構成を示す。

第１図中のパケット交換機は、一つの出方路しか持たず
ルーティング機能を持たない場合を示しているが、複数
出方路を持ちルーティング機能を持つ場合についても本
発明は同様に適用可能である。

また、本実施例では、非優先である側から優先クラス１
〜優先クラス３までの３つの優先クラスを持つ場合につ
いて記しているが、優先クラスが２以上の幾つの数の場
合でも同様に適用可能である。

ｌのパケット交換機に入力したパケットは、２のパケッ
ト受信部で一旦蓄積され、３の優先クラス抽出部により
、受信パケット内部のヘッダに記された優先クラスが抽
出される。抽出された優先クラスは１〜３の値を持ち、
４のバッファ取り外し部に入力される。入力される該優
先クラスは、第２項請求範囲に記した範囲情報の一実施
例である。４のバッファ取り外し部では優先クラスと１
０〜１３のキューのバッファ保持の状況とから、バッフ
ァを取り外すキューを決定し、該キューからバッファを
取り出し５のパケット転写部に渡す。１０〜１３のキュ
ーは、１０が未使用バッファのキュー１１から１３がそ
れぞれ優先クラス１〜３の送信待ちキューである。前記
バッファを渡された５のパケット転写部では、パケット
受信部に蓄積された前記受信パケ”／　）を前記バッフ
ァに転写し、該バッファを６のバッファ・キュー登録部
に渡す。６のバッファ・キュー登録部では、該バッファ
を３の優先クラス抽出部より通知された優先クラスに対
応する１１〜１３の送信待ちキューに登録する。以上が
受信処理の流れである。送信処理では、７のパケット送
信部が出回線の空きを検出すると、４のバッファ取り外
し部門ζ送信待ちのパケットが転写されたバッファを要
求する。該要求の指定口が、第３項請求範囲に記した第
２のバッファ取り外し指定の一実施例である。該要求を
受けた４のバッファ取り外し部は前記の受信処理と同様
な処理により７のパケット送信部にバッファを返し、該
バッファを７のパケット送信部では出回線に送信する。

第２図は、第１図中の４のバッファ取り外し部の内部構
成を示す。以下、前記の受信処理での４のバッファ取り
外し部の処理を第２図〜第５図を用いて説明する。第１
図中の３の優先クラス抽出部から通知された優先クラス
は２１の取り外し範囲デコーダに入力される。２１の取
り外し範囲デコーダは、第３図中の受信処理時のデコー
ド表に従ってデコードを行い、結果を１１０〜１１３の
ＡＮＤ素子の入力とする。１１０〜１１３のＡＮＤ素子
のもう一方の入力端子は、それぞれが第１図中の１０〜
１３の送信待ちキューに対応する１００〜１０３のキュ
ー状態保持レジスタ群なかのＦＬＧに接続されている。

該ＦＬＧは対応するキューが１つ以上のバッファを保持
していれば＠１″、保持していなければ＠０″の値に設
定される。ＡＮＤ素子の出力端子の値を例示すれば、例
えば優先クラス２のパケットを受信し、第１図中の１１
の優先クラスｌの送信待ちキューがバッファを保持して
いる場合、１１１のＡＮＤ素子の出力は＠１“となり、
１１２〜１１３のＡＮＤ素子の出力は、第１図中の１２
〜１３の送信待ち１ぐ−がバッファを保持しているいな
いに係わらず″じとなる。

１１０〜１１３のＡＮＤ素子の出力を入力した２２の取
り外しキエー選定コーダでは、第４図中の受信処理時の
コード表に従ってコード化を行い、結果のバッファ取り
外しを行うキューの番号を幻のアドレス・ストローブ・
デコーダに出力する。ｎのアドレス・ストローブ・デコ
ーダは、１００〜１０３のキュー状態保持レジスタ群の
中のＲＥＧの内容を冴のバッファ・アドレス・バスに出
力するトリガとなるストローブ信号を、第５図のデコー
ド表に従って選択に立ち上げる。１００〜１０３のキュ
ー状態保持レジスタ群の中のＲＥＧの内容は、１２〜１
３の送信待ちキューの対応するキューの先頭バッファが
設定されている。以上により、冴のバッファ・アドレス
・バスには、未使用のバッファがあればそのバッファが
、未使用のバッファがなく前記受信パケットの優先クラ
スより低い優先クラスのパケットが転写されたバッファ
があればその中で優先クラスが一番低いパケットが転写
されたパ例では、未使用のバッファがなく前記受信パケ
ットの優先クラスより低い優先クラスのパケットが無く
、受信バッファの取り外しが失敗する場合の処理を行う
機構を第２図中に記していないが、図４中の出力欄に−
”で示す場合が受信バッファ取り外しが失敗する場合で
あり、２２の取り外しキュー選定コーダで該場合を検出
することが出来、これを第１図中の５のパケット転写部
に通知することにより、取り外し失敗時の処理を行うこ
とが出来る。

次に、前記の送信処理での第１図中の４のバッファ取り
外し部の処理を第２図〜第４図を用いて説明する。

送信処理では、２１の取り外し範囲デコーダは送信処理
部からの通知により、第３図中の送信処理時のデコード
表のような固定パタンを出力し、２２の取り外しキュー
選定コーダでは第４図中の送信処理時のコード表に従り
てコード化を行う。該固定パタンは第４項請求範囲に記
した範囲情報の一実施例である。これにより、高い優先
クラスのバケラトが転写されたバッファをあのバッファ
・アドレス・バスに出力する。

本実施例に対し、第３図のデコード値、第４図のコード
化値を換えることにより様々なバッファ取り外しの方針
を実現することが出来る。また、１１０〜１１３のＡＮ
Ｄ素子をＯＲ素子、ＮＡＮＤＡＮＤ素子換えることによ
りさらに実現される方針の範囲を拡張することが出来る
。

本実施例によれば、複雑なバッファ取り外しの方針をワ
イアード・ロジックで実現することが出来る。また、受
信処理と送信処理でのバッファ取り外し処理部の共通化
を図り実現装置を簡易化出来る。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、未使用のバッファのキ
ューと送信待ちキューとを同列に扱っているため、パケ
ット受信時のパケットの廃棄に関する優先制御がバッフ
ァ取り外し手段の簡易なロジックにより高速に実現でき
る。また、前記のバッファ取り外し手段は取り外しを行
うキューの範囲を選定しその中で重み付けを行いキュー
を決定する一般的な方法を採っているため、送信処理時
の送信パケットの選定についても同一の手段が利用でき
、共通化により装置を小型化することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のパケット交換機の内部構
成図、第２図は、第１図中のバッファ取り外し部の内部
構成図、第３図は、第２図中の取り外し範囲デコーダの
デコード表示説明図、第４図は、第２図中の取り外しキ
ュー選定コーダのコード化表示説明図、第５図は、第２
図中のアドレス・ストローブ・デコーダのデコード表示
説明図である。 ｌ・・・パケット交換機　　２・・・パケット受信部３
・・・優先クラス抽出部　４・・・バッファ取り外し部
５・・・パケット転写部　　６・・・バッファ・キエー
登録部７・・・パケット送信部 １０・・・未使用バッファ・キュー １１〜１３・・・送信待ちバッファ°キエー２１・・・
取り外し範囲デコーダ ２２・・・取り外しキュー選定コーダ ｎ・・・アドレス・ストローブ・デコーダ冴・・・バッ
ファ・アドレス・ノイス １００〜１０３・・・キュー状態レジスタ群１１０〜１
１３・・・ＡＮＤ素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、パケットに優先クラスを付与し、優先クラスの高い
   パケットの転送に際して、パケット交換機に実装された
   バッファが不足した場合のパケットの廃棄率を、優先ク
   ラスの低いパケットの廃棄率に比べ低く抑えるパケット
   優先制御を持つパケット交換機において、優先クラス別
   の複数送信待ちキュー、未使用バッファのキュー、なら
   びに該複数送信待ちキュー及び該未使用バッファのキュ
   ーの中からバッファを取り外す手段を有し、未使用バッ
   ファのキューを、優先クラスの最も低い送信待ちキュー
   よりなお低い優先クラスのキューと位置付け、パケット
   受信時の受信バッファハントに際して、該手段が前記複
   数送信待ちキュー及び該未使用バッファのキューのにお
   ける優先クラスのより低いキューから優先的にバツファ
   を取り外すことを特徴とするパケット優先制御方式。