JP2001285339A - パケットスイッチ装置受信部のデータ処理方式 - Google Patents
パケットスイッチ装置受信部のデータ処理方式Info
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Abstract
可能とすることにより、開発コスト削減を図る。 【解決手段】 物理レイヤ処理部1−1〜1−nは、各
HW毎の入力データに対しOSI参照モデルの物理レイ
ヤ処理としてSDH終端を行ってパケットを抽出する。
抽出されたパケットは、各HW毎にパケット多重用バッ
ファメモリ部2に蓄積された後、パケット単位で読み出
されてパケット多重処理部3により時間軸上にパケット
多重されて、データリンクレイヤ処理部4、page分
割部5、ネットワークレイヤ処理INF部6、VOQ処
理部8からなる共通部11へ入力される。従って、共通
部11では実質的にパケット単位での処理が可能とな
り、収容HW数が変化しても回路構成を変更することな
く対応できる。
Description
関し、特に複数の入線からのパケットデータをpage
に分割して時分割多重を行うパケットスイッチ装置受信
部のデータ処理方式に関する。
信部のデータ処理方式を示すブロック図である。このパ
ケットスイッチ装置受信部のデータ処理方式において
は、伝送路収容HW(highway)1〜HWnの入力データ
に対して、物理レイヤ処理部36−1〜36−nにてパ
ケットを抽出する。
nous Digital Hierarchy)フレームの終端処理であり、
図7に示すSDHフレームのオーバヘッド部を終端し
て、SDHフレームのペイロード部よりHDLC−Fl
ameパケットを抽出する。
−nでは、抽出したパケットに対し、データリンクレイ
ヤ処理としてHDLC終端(High-level data link Con
trolProcedure、データリンク層のTCP/IPプロト
コルの一種でハイレベルデータリンクの制御手順を行
う)、及びPPP終端(Point to Point Protocol、デ
ータリンク層のTCP/IPプロトコルの一種でモデム
でインターネットに接続する場合などに使用するプロト
コル)を、各HW毎に並列に行ってネットワークレイヤ
パケットを抽出する。
各HW毎にスイッチングのためのpage分割処理(p
ageとは後段のスイッチ部45でスイッチングを行う
ときの処理単位)を行った後、page多重部39にお
いて、pageに分割された全てのパケットデータを時
分割多重して、後段のネットワークレイヤ処理部40
や、VOQ処理部42のようにHW多重インタフェース
が要求される部分のインタフェース条件に対応する。
(Virtual Output Queuing、スイッチングにおいて出力
HWが重複した時にパケットデータをバッファリングし
てスケジューリングを行うスイッチング方式)に際して
は、同時に複数HWのパケットを管理する必要があるた
めパケットリンク管理部44を有しており、各HWのパ
ケットリンク管理を行っている。
ットスイッチ装置受信部のデータ処理方式では、パケッ
トの段階では各HW毎の処理となり、各HWから抽出さ
れたネットワークレイヤパケットをそれぞれpage分
割部38−1〜38−nでpage単位に分割した後、
page多重部39で各HWからのpage単位のデー
タを時分割多重するので、後段の各処理ブロックは連続
するパケットデータとして処理することができずHW毎
の処理となり、収容HW数の変化に応じて各々異なる処
理回路を持たなければならない。
入力されてくるデータがどのパケットに属するデータで
あるかを管理するためのパケットリンク管理部を設ける
必要がある。
毎に、パケットスイッチ装置受信部を実現するための回
路構成が各々異なることとなり、開発コストがかかると
いう問題がある。
ケットスイッチ装置受信部のデータ処理方式を提案する
ことにある。
イッチ装置受信部のデータ処理方式は、パケット抽出後
に収容HW毎の入力データのパケット多重を行うことに
よって、それより後段のブロックは収容HW数に関係な
く連続するパケットデータとして処理することを可能に
し、データリンクレイヤ処理部、page分割部、ネッ
トワークレイヤ処理INF部、VOQ処理部を同一の回
路で共用化する事を特徴とする。
インタフェースを持ち、物理レイヤ処理、データリンク
レイヤ処理、ネットワークレイヤ処理(以上はOSI参
照モデルの各階層処理)、スイッチングのためのpag
e分割処理(パケットをスイッチング単位であるpag
eに分割する処理)、及びVOQ処理を行うパケットス
イッチ装置受信部の構成において、物理レイヤ処理後に
パケット多重機能を配備して複数HWのパケット多重を
行い、それより後段の処理を伝送路の収容HW数に関係
なく連続するパケットデータとして扱うことによって、
伝送路の収容HW数が何HWであっても、後段のデータ
リンクレイヤ処理部、page分割部、ネットワークレ
イヤ処理INF部、VOQ処理部をHW数を意識しない
同一の回路で構成するものである。
メモリを新たに必要とするが、メモリのコストは安価に
なっていくことが予想され、収容HW数に関係なく回路
を共有化できることのコスト削減メリットの方が大き
い。
の入力データに対して、物理レイヤ処理部1〜nにてO
SI参照モデルの物理レイヤ処理を各入力HW毎に行
い、OSI参照モデルのデータリンクレイヤ処理を行う
ためのパケットを抽出して、抽出したパケットをパケッ
ト多重用メモリにバッファリングする。
である必要はなく、パケット多重部よりあるHWのパケ
ットが読み出されているときは、他のHWの入力データ
はパケット多重用メモリにバッファリングされている。
パケット多重部は、バッファリングされたパケットを各
HW間で公平になるように順番に読み出しパケット多重
を行う。
データリンクレイヤ処理部、page分割部、ネットワ
ークレイヤ処理INF部、VOQ処理部は、パケット多
重後のデータを対象に処理するので、収容HW数に関係
なく連続するパケットデータとして処理することができ
る。
ge分割部及びネットワークレイヤ処理INF部は、収
容HW数分の並列処理回路を持つ必要が無く、パケット
多重化されたデータに対する1回路を持つことで処理で
きるので、収容HW数が何HWであっても同一の回路構
成で実現可能である。
e分割したデータが連続して入力されるので、VOQメ
モリ部へ該パケットをスイッチング単位であるpage
毎にバッファリングし、送出したい出力宛先を示すため
にスイッチ部にリクエスト信号を送信し、スイッチ部の
スケジューリングより送信許可を得たパケットをスイッ
チ部へ送信する。
いないと、複数のHWによるパケットを同時に扱うこと
になるので、VOQメモリ部へのpageデータの書き
込み読み出しを行う際にパケット単位のリンク管理を行
わなければならず、このリンク管理部が収容HW数によ
って異なる構成となるが、本発明では、データがパケッ
ト多重化されているので、スイッチングのためVOQメ
モリ部へのpageデータの書き込み読み出しを行う際
にパケット単位のリンク管理を行う必要がなく、収容H
W数が何HWであっても同一の回路構成で実現可能であ
る。
W数が何HWであっても、入力データ容量がスイッチ部
の処理できる容量以内であれば、パケット多重用メモリ
及びパケット多重部を収容HW数に対応できる回路にす
ることによって、データリンクレイヤ処理部、page
分割部、ネットワークレイヤ処理INF部、VOQ処理
部を共通部として同一の回路で共用化することにより、
収容HW数の変化に対して柔軟に対応することができ、
開発コストの削減が可能となる。
すブロック図である。図1において、物理レイヤ処理部
1−1〜1−nは、後段の各ブロックで処理するパケッ
トデータを抽出するためのブロックであり、各HW毎の
入力データに対しOSI参照モデルの物理レイヤ処理と
してSDH終端を行う。
まだパケットデータが抽出されておらずパケット多重を
行えないので、本ブロックでは多重前のデータ処理を行
う必要があり、そのため収容HW数分(n回路分)の物
理レイヤ処理部1−1〜1−nを持つ。
重のために後段のパケット多重処理部3よりあるHWの
パケットが読み出されている間に他のHWの入力データ
をバッファリングするためのブロックである。パケット
多重部3は、HW毎にバッファリングされたパケットを
順番に読み出しパケット多重を行うブロックである。
多重が終了したパケットデータに対し、データリンクレ
イヤ処理としてHDLC終端(High-level data link C
ontrol Procedure、データリンク層のTCP/IPプロ
トコルの一種でハイレベルデータリンクの制御手順を行
う)、及びPPP終端(Point to Point Protocol、デ
ータリンク層のTCP/IPプロトコルの一種でモデム
でインターネットに接続する場合などに使用するプロト
コル)を行うブロックである。
データを後段のスイッチ部10でスイッチングを行う時
の処理単位であるpageに分割するブロックである。
ットワークレイヤ処理部7とのインタフェースを行い、
宛先解決処理に必要となるデータの送受信を行うブロッ
クである。ネットワークレイヤ処理部7は、ネットワー
クレイヤ処理として各HWから入力されてきたパケット
のスイッチングにおける宛先解決を行うブロックであ
る。
ケットデータをVOQメモリ部9にバッファリングし、
スイッチ部10へ出力したい宛先のリクエスト信号を送
信し、スイッチのスケジューリング処理に従って送信許
可を得たパケットを送信するためのブロックである。
細を示すブロック図である。図2において、物理レイヤ
処理部1−1〜1−nより出力されるHDLC−Fra
me及びPPPパケットは、各HW毎に設けられたバッ
ファメモリ12−1〜12−nにそれぞれ蓄積される。
理部1−1〜1−nより出力されるHDLC−Fram
e及びPPPパケットの開始位置及び終了位置情報を受
信し、該情報に従ってパケット多重用バッファ12−1
〜12−nからパケットデータを読み出すと同時に、各
HWからの読み出しが公平になるように制御してパケッ
ト多重を行う。
を多重する場合のタイムチャートの例であり、パケット
多重後のデータ出力は、HW1〜HW4の間で公平にな
るように出力される。
を示すブロック図である。図4において、VOQメモリ
部9は、page分割されたパケットデータを宛先毎に
バッファ17−1〜17−m(ここでmは宛先ポート数
を示す)にバッファリングし、VOQ処理部8は、pa
ge分割された各パケット毎に宛先情報を受信して、ス
イッチスケジューラ部20との間で送出したい宛先を示
すためのリクエスト情報と送信許可を得たパケットのA
CK情報を送受信し、送信許可を得たパケットを読み出
す構成になっている。
ケットのpage単位データが連続して入力されるの
で、VOQ処理部8では、入力page毎にそのアドレ
スを確認してバッファリングする必要がなく、容易にパ
ケットデータ毎にバッファリングすることができる。
を参照して説明する。
て、物理レイヤ処理部1−1〜1−nにてOSI参照モ
デルの物理レイヤ処理を各入力HW毎に行う。ここでの
物理レイヤ処理はSDHフレームの終端処理であり、図
7に示すSDHフレームのオーバヘッド部を終端して、
SDHフレームのペイロード部よりHDLC−Flam
eパケットを抽出する。
パケット多重前のデータ処理を行う必要があるので、収
容HW数分(n回路分)の処理部が必要となる。次に物
理レイヤ処理部1−1〜1−nは、抽出したパケットデ
ータをHW毎に図2に示すパケット多重用バッファメモ
リ12−1〜12−nにバッファリングする。
各パケットの先頭位置終了位置情報を図2のパケット制
御部13に送信し、パケット制御部13では該情報に従
ってパケット多重用バッファメモリ12−1〜12−n
からパケットデータを読み出すと同時に、各HWからの
読み出しが公平になるように制御して、パケット多重部
3にてパケット多重処理を行う。
合、図3のパケット多重後に示すように4HW分の入力
データが時間軸上でパケット多重される。この際各HW
のパケットは各々その長さ(パケット長)が異なるの
で、もし読み出しを行っているあるHWのパケット長が
長い場合には、その間他のHWの入力データがパケット
多重用バッファ12−1〜12−nにバッファリングさ
れる。
〜12−nはパケットの最大長を考慮したバッファ容量
を必要とする。パケット多重されたデータは、データリ
ンクレイヤ処理部4で図7に示すようにHDLC−Fl
ame終端、及びPPP終端を行い、ネットワークレイ
ヤ処理を行うためのネットワークレイヤパケットを抽出
する。
処理するので、収容HW数分の並列処理回路を持つ必要
が無く、パケット多重化されたデータに対する1回路を
持てば良い。次にデータは、page分割部5にて後段
のスイッチ部10でスイッチングを行うときの処理単位
にpage分割されるが、本回路もデータリンクレイヤ
処理部と同様にパケット多重化されたデータに対する1
回路を持てば良い。
にて、各HWから入力されてきたパケットのスイッチン
グにおける宛先解決を行うが、宛先解決に必要なデータ
と宛先解決結果のやりとりはネットワークレイヤ処理I
NF部6を介して行う。ネットワークレイヤ処理INF
部6もデータリンクレイヤ処理部、page分割部と同
様にパケット多重化されたデータに対する1回路を持て
ば良い。
たデータに対する1回路の構成は、伝送路の収容HW数
が何HWであっても同一の回路で処理実現できることを
意味する。ここで、ネットワークレイヤ処理部7はスイ
ッチングの宛先決定を行う際に入力HW毎の管理をする
必要があり収容HW数nの変動に対して同一の回路で処
理できないので、他の処理ブロックのように図1に示す
共通部11の中に加えることはできない。
ト多重部3より主信号とは別線でネットワークレイヤ処
理部7に送信する必要がある。次に宛先解決されたデー
タは、図4におけるVOQメモリ部9でpage分割さ
れたパケットッデータを宛先毎にバッファ17−1〜1
7−mにバッファリングし、同時にVOQ処理部8が宛
先情報21を受信する。
て、スイッチ部へ出力したい宛先のリクエスト信号を送
信し、スイッチスケジューラ部19のスケジューラ処理
に基づき送信許可を得たパケットのACK情報を受信し
て送信許可を得たパケットを読み出す。
ていないと、複数のHWによるパケットを同時に扱うこ
とになるので、VOQメモリ部へのpageデータの書
き込み読み出しを行う際にパケット単位のリンク管理を
行わなければならず収容HW数によってリンク管理部の
回路構成が異なってしまうが、ここではデータがパケッ
ト多重化されているので、スイッチングのためパケット
単位のリンク管理を行う必要がなく、収容HW数が何H
Wであっても同一の回路構成で実現可能である。
パケット多重を行うことによって、伝送路の収容HW数
に関係なく、データリンクレイヤ処理部4、page分
割部5、ネットワークレイヤ処理INF部6、VOQ処
理部8を共通部11として同一の回路で共用化すること
ができ、収容HW数の変化に対する開発コスト削減が可
能になる。
ロック図である。本実施の形態は、図1に示す実施の形
態に対し、ネットワークレイヤ処理部をパケット多重処
理部の前段に配備し、且つネットワークレイヤ処理IN
F部を送信と受信に分けて、送信INFをパケット多重
用メモリにバッファリングされているデータから行う点
で相違している。
ークレイヤ処理を行う以前に終了させる必要があるた
め、ネットワークレイヤ処理部の前段にデータリンクレ
イヤ処理部26−1〜26−nとして配備する。
理部28でパケットの宛先解決処理に一定の固定処理時
間を超える時間を必要とした場合、パケット多重のため
に大きな容量を必要とするパケット多重用メモリ部27
にデータをバッファリングしておき、宛先解決が終了し
てからパケットデータを読み出してパケット多重を行
う。
用することにより、ネットワークレイヤ処理部のパケッ
トの宛先解決処理が必ずしも一定の固定処理内で終了し
ない時にも対処できるという新たな効果を有する。
HW毎の入力データのパケット多重を行うことによっ
て、それより後段のブロックは収容HW数に関係なく連
続するパケットデータとして処理することが可能にな
り、データリンクレイヤ処理部、page分割部、ネッ
トワークレイヤ処理INF部、VOQ処理部を同一の回
路で共用化して実現できるので、収容HW数の変化に対
して、開発コスト削減が可能になる。
ある。
ック図である。
るタイムチャートである。
ク図である。
ある。
−n 物理レイヤ処理部 2 パケット多重用メモリ 3、30 パケット多重部 4、26−1〜26−n、37−1〜37−n データ
リンクレイヤ処理部 5、31 page分割部 6、40 ネットワークレイヤ処理INF部 7、28、41 ネットワークレイヤ処理部 8、32、42 VOQ処理部 9、33、43 VOQメモリ部 10、18,34、45 スイッチ部 11、35 共通部 12−1〜12−n パケット多重用バッファ 13 パケット多重制御部 17−1〜17−m バッファ 19 スイッチスケジューラ部 27 パケット多重用メモリ&ネットワ−クレイヤ処理
送信INF部 29 ネットワ−クレイヤ処理受信INF部 38−1〜38−n page分割部 39 page多重部 44 パケットリンク管理部
Claims (5)
- 【請求項1】 伝送路からの複数HWの入力インタフェ
ースを持ち、物理レイヤ処理、データリンクレイヤ処
理、ネットワークレイヤ処理、スイッチングのためのp
age分割処理、及びVOQ処理を行うパケットスイッ
チ装置受信部の構成において、 前記page分割処理を行う前に、前記複数HWから入
力されたパケットをパケット単位で時間軸上に多重する
パケット多重手段を備えていることを特徴とするパケッ
トスイッチ装置受信部のデータ処理方式。 - 【請求項2】 前記パケット多重手段は、前記複数HW
にそれぞれ設けられた複数物理レイヤ処理部で抽出され
たパケットを各HW毎に蓄積する複数のバッファメモリ
と、前記各物理レイヤ処理部から受信した入力パケット
の開始位置及び終了位置情報に基づいて前記複数のバッ
ファメモリに蓄積されたパケットの読み出しを制御する
パケット多重制御部と、該読み出されたパケットを時間
軸上に多重して出力するパケット多重部によって構成さ
れていることを特徴とする請求項1記載のパケットスイ
ッチ装置受信部のデータ処理方式。 - 【請求項3】 前記パケット多重手段は、前記複数HW
にそれぞれ設けられた複数データリンクレイヤ処理部で
抽出されたパケットを各HW毎に蓄積する複数のバッフ
ァメモリと、前記各データリンクレイヤ処理部から受信
した入力パケットの開始位置及び終了位置情報に基づい
て前記複数のバッファメモリに蓄積されたパケットの読
み出しを制御するパケット多重制御部と、該読み出され
たパケットに対してネットワークレイヤ処理を行うネッ
トワークレイヤ処理INF部と、該ネットワークレイヤ
処理されたパケットを時間軸上に多重して出力するパケ
ット多重部によって構成されていることを特徴とする請
求項1記載のパケットスイッチ装置受信部のデータ処理
方式。 - 【請求項4】 複数HWの入力データに対して、各入力
HW毎にOSI参照モデルの物理レイヤ処理を行ってパ
ケットを抽出する複数の物理レイヤ処理部と、 前記複数物理レイヤ処理部で抽出されたパケットを各H
W毎に蓄積する複数のパケット多重用バッファメモリ
と、 前記各物理レイヤ処理部から受信した入力パケットの開
始位置及び終了位置情報に基づいて前記複数のバッファ
メモリから読み出されたパケットを時間軸上に多重して
出力するパケット多重部と、 前記多重されたパケットに対し、データリンクレイヤ処
理を行うデータリンクレイヤ処理部と、 該データリンク処理された多重パケットを後段のスイッ
チ部でスイッチングを行う時の処理単位であるpage
に分割するpage分割部と、 前記page分割されたパケットデータを入力し、ネッ
トワークレイヤ処理部とのインタフェースを行って宛先
解決処理に必要となるデータの送受信を行うネットワー
クレイヤ処理INF部と、 前記page分割されたパケットデータをVOQメモリ
部にバッファリングし、スイッチ部へ出力したい宛先の
リクエスト信号を送信し、スイッチのスケジューリング
処理に従って送信許可を得たパケットを送信するVOQ
処理部と、を備えていることを特徴とするパケットスイ
ッチ装置用受信部。 - 【請求項5】 複数HWの入力データに対して、各入
力HW毎にOSI参照モデルの物理レイヤ処理を行って
パケットを抽出する複数の物理レイヤ処理部と、 前記複数物理レイヤ処理部で抽出されたパケットを各H
W毎にデータリンクレイヤ処理を行う複数のデータリン
クレイヤ処理部と、 前記複数のデータリンクレイヤ処理部でデータリンク処
理されたパケットを、各HW毎に蓄積するパケット多重
用バッファメモリと、 該パケット多重用バッファメモリから読み出されたパケ
ットを入力し、ネットワークレイヤ処理部とのインタフ
ェースを行って宛先解決処理に必要となるデータの送受
信を行うネットワークレイヤ処理INF部と、 該ネットワークレイヤ処理されたパケットを時間軸上に
多重して出力するパケット多重部と、 該多重されたパケットを後段のスイッチ部でスイッチン
グを行う時の処理単位であるpageに分割するpag
e分割部と、 前記page分割されたパケットデータをVOQメモリ
部にバッファリングし、スイッチ部へ出力したい宛先の
リクエスト信号を送信し、スイッチのスケジューリング
処理に従って送信許可を得たパケットを送信するVOQ
処理部と、を備えていることを特徴とするパケットスイ
ッチ装置用受信部。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000089628A JP3475899B2 (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | パケットスイッチ装置受信部のデータ処理方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000089628A JP3475899B2 (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | パケットスイッチ装置受信部のデータ処理方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001285339A true JP2001285339A (ja) | 2001-10-12 |
JP3475899B2 JP3475899B2 (ja) | 2003-12-10 |
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---|---|---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030091601A (ko) * | 2002-05-24 | 2003-12-03 | 손승일 | 가변길이 패킷 데이터의 읽기 및 쓰기를 지원하는 voq블록의 회로 |
KR100944912B1 (ko) | 2007-12-14 | 2010-03-03 | 한국전자통신연구원 | 서버 가상화 환경을 위한 디스크 입출력 스케쥴러 및 그의스케쥴링 방법 |
-
2000
- 2000-03-28 JP JP2000089628A patent/JP3475899B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR100944912B1 (ko) | 2007-12-14 | 2010-03-03 | 한국전자통신연구원 | 서버 가상화 환경을 위한 디스크 입출력 스케쥴러 및 그의스케쥴링 방법 |
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