JPH0346432A

JPH0346432A - パケット情報転送方式

Info

Publication number: JPH0346432A
Application number: JP1181834A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Yoguchi; 與口　和浩; Teruyuki Kubo; 久保　輝幸
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1989-07-14
Filing date: 1989-07-14
Publication date: 1991-02-27

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Ｊ本発明はパケット情報転送方式に関し、特に一つのパケ
ットを目的地まで転送する際に多くのノードを中継する
必要のあるシステム規模の大きな分散通信網において、
情報転送時間（遅延時間）を大幅に低減することを可能
としたパケット情報転送方式に関する。

〔従来の技術ｊ従来の蓄積交換技術では、各ノードに複数の入力線と複
数の出力線が接続されている分散通信網において、ある
ノードに接続された端末から別のノードに接続された端
末ｌ＼情報を転送する場合。

その間のノードは、次の如く動作していた。

（１）一つのパケット全体を受信する。

（２）ルーチング情報を検査する。

（３）出力リンクと新たなルーチング情報を決定する。

（４）決定した出力リンクの送信バッファにパケットを
転送する。

なお、これに関しては１例えば、電子通信学会編「パケ
ット交換技術とその応用」（コロナ社刊、初版昭和５５
年発行）の記載が参考になる。

［発明が解決しようとする課題］上記従来技術においては、各出力リンクには複数の入力
リンクからのパケットが転送され、確率的林待ち会わせ
が生じる。そのため、ノード数の多い通信網においては
、一つのパケットが発着間を転送される間に通過すべき
ノードが多くなり、ノードを通過する毎に遅延時間が累
積されて遅延時間の品質要求を満足することが困難にな
るという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、従来の技術における上述の如き問題を解
消し、ノード間を任意の形状に接続して構成した通信網
において、システム規模が大きく、中形するノード数が
多い場合でも、情報転送の網内通過遅延時間を小さな値
に保つことを可能とするパケット情報転送方式を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段］本発明の上述の目的は、複数のノードが互いにリンクで
接続され、ルーチング情報を含む情報要素を単位として
時分割で情報転送を行う通信網において、前記各ノード
に入力される前記リンクのうちの一つと、当該ノードか
ら出力されるリンクのうちの−っちの対応付けを予め決
定しておくことにより、網中の一部のノードを繋ぎ合わ
せるパスを複数定義するとともに、各ノードの出力リン
ク毎に前記パスの使用の有無を含むルーチングテーブル
を配置して、前記各ノードは、入力リンクから受信した
情報要素中のルーチング情報を検査し、該ルーチング情
報が第一の種別である場合は当該入力リンクの属するパ
スに沿って情報要素の転送を継続させ、また、前記ルー
チング情報が第二の種別である場合は、当該情報要素を
抽出して対応する時間区間を空き状態とし、前記抽出し
た情報要素に対して次に送出すべき出力リンクを決定し
、該出力リンクと対応するバッファに蓄積し、前記リン
クの属するパスに空き状態の時間区間が発生したときに
、前記蓄難しておいた情報を送出することを特徴とする
パケット情報転送方式によって達成される。

〔作用〕

本発明に係るパケット情報転送方式においては、網内に
、連続したリンクにより構成される非蓄積で転送を行わ
せるパスを予め定めておき、このパスを積極的に利用し
てパケット情報の転送を行わせることにより、発着間で
の１！Ｉ積中継回数を削減するようにしたものである。

すなわち、従来の如く、情報パケットを転送する場合に
、すべてのノードで一律に送信バッファを通過する構成
でない点が特徴である。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第２図は、本発明に係るパケット情報転送システムを適
用した１通信網の構成例を示すものである。図において
、Ａ−Ｊはノード、Ｌｌ−Ｌ２１はリンクを示している
。各ノードでは入力リンクと出力リンクに識別子（ａ、
ｂ、ｃ、・・・）が付与され、同一の識別子を持つ入力
リンクと出力リンクの対を幹線とみなす如く設定されて
いるものとする。

このような設定の例を１図中では、各ノード内の太線で
示している。例えば、ノードＤ−Ｈ−Ｅ−ＩＪの系列か
ら成るパスが一つの幹線である。

上述の幹線上では、固定長の情報パケットが、時間スロ
ット化されたフレームによって転送される。ノード閏リ
ンク上のフレーム構成を、第３図に示す。各フレームは
１．二つの要素の時間区間から構成される。第一の時間
区間２１では、後続の時間区間に有効な情報パケットが
存在するが否かを表示するための空塞状態信号が転送さ
れる。第二の時間区間２２では、第一の時間区間２１の
信号が、「塞」状態を表示しているときは情報パケット
が転送され、「空」状態を表示しているときは無効信号
が転送される。

なお、以下の説明においては、第２図におけるリンクＬ
ｌ−Ｌ２１は、矢印の方向にのみ情報転送の行われる単
方向伝送路として説明するが、以下の説明は、各リング
が双方向伝送路で構成される場合でも、各方向に個別の
伝送路が存在するとみなすことにより、容易に適用可能
である。

パケット構成は、第４図に示す如く固定長で、パケット
ヘッダ部分３１と、パケット情報部分３２に分かれてお
り、パケットヘッダ部分３１にはルーチング情報が配置
されている。ここでは、ルーチング情報として、目的ノ
ードアドレスを用いるものとする。

第５図は、第２図中の各ノードの構成例を示す図である
。この例では、１ノード当たり２本の幹線が設定されて
いる場合の構成例を示している。

図中の１００は他のノードからの入力リンク、１０４は
別のノードへ向かう出力リンクを示している。また、１
１３．１１４はそれぞれ、ノードに収容された端末装置
（図示されていない）からのパケットが入力される入力
リンク、端末装置へパケットが出力される出力リンクを
示している。

また、ｌｏｔは各入力リンクと対応して設けられたアド
レス解析部であり、それ備れに対応してルーチングテー
ブル＋２０を有する。第２図中のノードＢの入力リンク
ａにおけるルーチングテーブルを例にとって、その構成
を第６図に示す。第６図に示すテーブルの各行の三つの
項目、すなわち、「目的ノードアドレス」、「直通」、
「出力リンク」が単位として扱われる。この項目の組は
、目的ノードアドレスに一致するヘッダを有する情報パ
ケットを受信したとき、それを、（ｌｙそのノードで直通させるか否か（それぞれに対応しＹ、Ｈの値が設定される）（２）ど
の出力リンクから送信するか（対応する出力リンクの識別子が設定される）を表わし
ている。

上述のアドレス解析部１０１の動作は、以下の通すであ
る。入力リンク　１００からフレームが入力され始める
と、最初にフレーム先頭の空塞状態表示２！を参照して
、フレームの「空塞」を検査する。フレームが「塞」の
場合は、続いて受信される目的ノードアドレスの値をキ
ーとして、前述のルーチングテーブルを検索し、アドレ
スの値の一致する項目の組を引き出す。その結果、直通
フィールドの値が「ＹＪならば、受信したフレームの空
塞状態表示および情報パケットを、そのまま出力端子の
へ転送し、上記直通フィールドの値がｒＮＪならば、受
信した情報パケットに、出力リンク識別子を付加した後
、出力端子■へ転送する。このときの、出力端子■へ転
送される情報パケットの構成を。

第７図に示す。

第７図において、第一の要素６１は出力リンク識別子、
第二の１！！素６２は第４図に示した人力情報パケット
である。また、フレームがｒ″’！Ｊの場合と、ルーチ
ングテーブルの前記ｒ直通Ｊの項がｒＮＪの場合は、空
塞状態表示２Ｉを空き状態とされたフレームが出力端子
のへ出力される。出力端子■は、直通パス１．０２を経
由して多重化＃　１０３に接続され、また、出力端子■
は乗換えパス１１０を経由して分配部門１に接続される
１分配部目１は、上記乗換えパス＋１（ｌからの情報パ
ケットを受信し、パケット中の出力リンク情報６１を基
にして、それにより指定される出力リンク１０４に対応
する出力バッファ１１２に、情報パケットを転送する。

出力バッファ１１２は、各分配部！１１から入力される
情報パケットを到着順に蓄積し、多重化ＩＷＩ０３から
の読み出し動作に応じて、古い情報から順番に一つずつ
取り出して多重化部＋０３に転送する。

多重化１１７１＋　１０３は、アドレス解析部！０１か
ら入力されるフレームの先頭の空塞状態表示を監視し、
空き状態の通知がない限り、直通パス＋０２がらの入力
フレームをそのまま、出力リンク１０４へ転送する。こ
のとき、出力フレームには「塞」状態が表示される。入
力フレームの空塞状態表示が空き状態を示した場合、出
力バッファ１１２を検査し、そこに情報パケットが存在
すれば、それを取り出してフレームを「塞」状態表示と
して出力リンクヘ送出し、情報パケットが存在しなけれ
ば、フレームを「空」状態表示として出力リンクへ無効
信号を出力する。

以下、本実施例の動作の詳細を、第４図に示す情報パケ
ットを、第２図のノードＡからノードｊへ転送する場合
を例にとって説明する。ここで、パケットヘッダには値
“Ｊ′が設定され、各ノードのルーチングテーブルは、
この間をノードＡ−ＢＥ−Ｉ−Ｊなる経路で転送する如
く設定されているものとする。具体的には、各ノードの
ルーチングテーブルで、目的ノードアドレスがノードＪ
に対応するエントリが、第８図に示す如く設定されてい
ることを意味する。

ここでは、ノードＡに収容された端末から、入力リンク
　＋１３に沿って情報パケットが入力されたとする。ア
ドレス解析部１０１　ｃでは、目的ノードアドレスがＪ
”であることから、ルーチングテーブル１２０ｃを参照
し、第８図第１行のデータを得る。この結果、直通でな
いと判断し、出力リンク識別子をａとして、乗換えパス
１Ｉｏｃへ情報パケットを転送する。そして、分配部門
１ｃでは、出力リンク識別子がａであることに基づき、
受信した情報パケットを出力リンク　１０４ａに対応し
た出力バッファｌ１２ａへ転送する。多重化部１０３　
ａでは、アドレス解析部１０１　ｃからの空き状態の通
知がある毎に、出力バッファ１１２ａから情報パケット
を順次取り出し、出力リンク１０４ａから出力する。こ
の結果、当該パケットは、第２図に示すリンクＬ４を通
って、ノードＢのａ入力に導かれることになる。

ノードＢでは、入力リンクが１００　ａであるものとす
る。このとき、情報パケットはアドレス解析部＋０１　
ａでルーチングテーブル１２０ａを参照し、第８図第２
行のデータを得る。この結果、情報パケットは直通パス
１０２　ａに沿って転送されることになる。この場合、
ノード間リンク上のフレームの空塞状態信号が“塞”で
あり、かつ、直通であるために空き状態通知は行われな
い。従って、多重化部１０３ａでは、直通パス１０２ａ
からの入力を出力リンク１０４ａへ転送する。この場合
は、幹線に沿って非蓄積転送されるため、パケットの先
頭がノードに到着してから、同先頭がノードから出力さ
れるまでの一連の動作は、ヘッダ受信時間と解析時間と
の合計の時間で完了する。但し、後者の処理は、ルーチ
ングテーブルの参照とその内容の判断に要する処理を意
味し、前者に比べて十分小さい時間で実行できる。この
結果、当該パケットは、リンクＬ８を通ってノードＥの
ａ入力に導かれることになる。

ノードＥでは、人力リンクが１００ａであるものとし、
以下、第１図を用いて説明する。まず、情報パケットは
、アドレス解析部１０１ａでルーチングテーブル１２０
　ａを参照し、第８図第３行に示すデータを得る。この
結果、情報パケットは乗換えパス１０２ａに沿って転送
されるものと判断され、情報パケットは出力リンク識別
子をｂと付加した後に、第１図に■で示す如く、乗換え
パス目Ｏａに転送される。このとき、アドレス解析部１
０Ｉａは、多重化部１０３　ａへ空き状態の通知を行う
。多重化部＋０３　ａはこの通知を受けると、出力バッ
ファ１１２ａを検査し、情報パケットが存在すれば取り
出して出力リンク１０４ａへ転送する。一方、乗換えパ
ス１１０ａに転送された情報パケットは、分配部１１１
ａにおいて、出力リンク識別子がｂであることから、第
１図に■で示す如く、対応する出力バッファ１１２ａに
蓄積される。そして、多重化＠１０３ａは、アドレス解
析部１０１ａからの空き状態通知がある毎に、出力バッ
ファ１Ｉ２ａから情報パケットを取り出し、出力リンク
１０４　ａから出力する（第１図■■）。この結果、当
該パケットは、第２図において、リンクＬ１５を通って
ノードＩのｂ入力に導かれることになる。

ノード■ではノードＢにおける動作と同様に、入力リン
ク＋００　ｂからの情報パケットは、アドレス解析部１
０１ｂでルーチングテーブル１２０　ｂを参照し、第８
図第４行のデータを得る。この結果、直通と判断され、
直通パス＋０２　ｂに沿って転送される。多重化部１０
３　ｂでは、直通パスからの人力を出力リンク１０４　
ｂへ転送する。この場合、幹線に沿って非蓄積転送され
る。この結果、第２図において、当該パケットはリンク
Ｌ２０を通って、ノードＪのｂ入力に導かれることにな
る。

ノードＪでは、入力リンクが１ｏｏａであるものとする
。このとき、情報パケットは、アドレス解析部１０１ｂ
でルーチングテーブル１２０ｂを参照して、第８図第５
行のデータを得、この結果、乗換えと判断される。そし
て、情報パケットに出力リンク識別子をＣと付加し、分
配部Ｉｌｌ　ｂへ転送する。同時に、多重化部１０３　
ｂに空き状態を通知する。多重化部１０３ｂはこの通知
を受けると、出力バッファｌｌ２ｂを検査し、情報パケ
ットが存在すれば取り出して出力リンク１０４　ｂへ転
送する。

方、乗換えパス１ｌＯｂに転送された情報パケットは、
分配部Ｉｌｌ　ｂにおいて、出力リンクＣに対応する出
力バッファ１１２ｃに振り分けられる。そして、情報パ
ケットは出力リンク＋０４を介してリンクの先に収容さ
れた端末（図示されていない）に出力される。

上記実施例によれば、一連の転送動作の間で情報パケッ
トが出力バッファに蓄積されるのは、発信ノードＡと乗
換えノードＥにおける２回だけであり、他のノードでは
、実質的にパケットヘッダの受信に要する時間だけの遅
延時間で転送が完了するため、全体的な遅延時間が大幅
に低減されるという効果がある。

上記実施例は本発明の一実施例として示したものであり
、本発明はこれに限定されるべきものではないことは言
うまでもないことである。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明した如く、本発明によれば、複数のノ
ードが互いにリンクで接続され、ルーチングチ報を含む
情報要素を単位として時分割で情報転送を行う通信網に
おいて、前記各ノードに入力される前記リンクのうちの
一つと、当該ノードから出力されるリンクのうちの一つ
ちの対応付けをｒ・め決定しておくことにより、網中の
一部のノードを繋ぎ合わせるパスを複数定義し、このパ
スを積極的に使用して転送を行わせるようにしたので、
システム規模が大きく、中形するノード数が多い場合で
も、情報転送の網内通過遅延時間を小さな値に保つこと
を可能とするバケ・ソト情報転送方式を実現できるとい
う顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における特定ノードに入力さ
れた情報パケットの転送動作例を説明するための図、第
２図は本発明に係るパケット情報転送方式を適用した通
信網の構成例を示す図、第３図はノード間リンク上のフ
レーム構成例を示す図、第４図はパケット構成例を示す
図、第５図はノードのハードウェア構成例を示す図、第
６図はノードにおけるルーチングテーブルの一例を示す
図、第７図は乗換えパス上を通過する情報パケ・ソトの
構成例を示す図、第８図は目的ノードアドレスがＪの場
合のルーチングテーブルの一例を示す図である。Ａ〜ｊ：ノード、し１〜Ｌ２１：リンク、１００：他ノ
ードからの入力リンク、ＩＯ４：他ノードへの出力リン
ク、１１３：端末からの入力リンク、１１４　二端末装
置への出力リンク、ｌｏｔ　ニアドレス解析部、１２０
ニル−チングチ−プル、ＩＯ２：直通パス、１０３：多重化部、１１０：乗換えパス、ＩＩ分配部、１１２：出力バッファ。代理人弁理士磯村稚俊１へ（第６図第図１２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のノードが互いにリンクで接続され、ルーチ
ング情報を含む情報要素を単位として時分割で情報転送
を行う通信網において、前記各ノードに入力される前記
リンクのうちの一つと、当該ノードから出力されるリン
クのうちの一つちの対応付けを予め決定しておくことに
より、網中の一部のノードを繋ぎ合わせるパスを複数定
義するとともに、各ノードの出力リンク毎に前記パスの
使用の有無を含むルーチングテーブルを配置して、前記
各ノードは、入力リンクから受信した情報要素中のルー
チング情報を検査し、該ルーチング情報が第一の種別で
ある場合は当該入力リンクの属するパスに沿って情報要
素の転送を継続させ、また前記ルーチング情報が第二の
種別である場合は、当該情報要素を抽出して対応する時
間区間を空き状態とし、前記抽出した情報要素に対して
次に送出すべき出力リンクを決定し、該出力リンクと対
応するバッファに蓄積し、前記リンクの属するパスに空
き状態の時間区間が発生したときに、前記蓄難しておい
た情報を送出することを特徴とするパケット情報転送方
式。