JP2002344514A - マルチキャスト方法及びマルチキャスト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はマルチキャスト方法及びマルチキャ
スト装置に関し、マルチキャストセルからユニキャスト
セルへの切り戻し時に時系列を崩すことがなく、またあ
る一つの出力ポートへ連続してコピーを行なうことがで
きるマルチキャスト方法及びマルチキャスト装置を提供
することを目的としている。 【解決手段】 パケットに付加された宛先情報に基づ
き、そのパケットを所望の出力ポートに出力するような
ルーチング機能を持つスイッチにおいて、スイッチルー
チング機能にて空間コピーを行なう空間コピー部１２０
と、該空間コピー部１２０の出力を受けて出力ポート毎
に時間コピーを行なう時間コピー部１２１とを有して構
成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はマルチキャスト方法
及びマルチキャスト装置に関し、更に詳しくはマルチキ
ャストを行なうための専用パッケージを新たに追加する
ことなしに実現可能であり、しかもマルチキャストを行
なっていたコネクションをマルチキャストをやめてユニ
キャストにする場合にでも、コネクション単位での時系
列を崩すことなく対応が可能なマルチキャスト方法及び
マルチキャスト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】固定速度通信、可変速度通信等のさまざ
まな通信に対応可能な技術としてＡＴＭ（Ａsynchronou
s Ｔransfer Ｍode：非同期転送モード）技術がある。
ＡＴＭでは、情報をＡＴＭセル（以下単にセルと略す）
と呼ばれる固定長のパケットに多重して通信を行ない、
セルの先頭には、その行先（宛先情報）であるＡＴＭヘ
ッダ（以下単にヘッダと略す）が付与されており、これ
に基づいてセルのルーチングや情報の多重化等を行な
う。また、このヘッダ内に送信元番号（コネクション番
号）も格納されている。

【０００３】この情報の多重化やルーチングを行なうＡ
ＴＭスイッチ（交換機）においては、一つの情報（セ
ル）を複数の出力ポートへ複製（コピー）し、それぞれ
の宛先情報へ変換を行なうマルチキャスト機能を配備す
ることが強く求められている。

【０００４】図１２は従来のマルチキャスト機能を有す
るＡＴＭスイッチの概念図である。図において、１はＡ
ＴＭスイッチパッケージ、２はスイッチ本体である。ス
イッチ本体２はＡＴＭスイッチパッケージ１内に含まれ
る。スイッチ本体２はＮ×Ｎ構成のＡＴＭ−ＳＷとなっ
ている。３は各インタフェースを収容するインタフェー
スパッケージ、４は所望の出力ポートに宛先変換するヘ
ッダ変換部である。インタフェースパッケージ３の出力
は入力ポートからＡＴＭスイッチパッケージ１に入り、
ＡＴＭスイッチパッケージ１の出力は、出力ポートから
出口部のインタフェースパッケージ３に入る。入力ポー
ト数と出力ポート数はそれぞれＮ個存在する。

【０００５】５はＡＴＭスイッチパッケージ１の外部に
設けられたマルチキャストパッケージ、６はセルを１対
Ｎに複製するコピー部、７は複製されたセルに対して新
たな宛先へ変換するヘッダ変換部である。コピー部６と
ヘッダ変換部７は、マルチキャストパッケージ５内に含
まれる。ＡＴＭスイッチパッケージ１のＮ番目の出力ポ
ートは、マルチキャストパッケージ５に入り、該マルチ
キャストパッケージ５の出力は、ＡＴＭスイッチＰＫＧ
１のＮ番目の入力ポートに入る。以下、パッケージをＰ
ＫＧと略す。

【０００６】先ず、通常のスイッチング動作として、各
インタフェースＰＫＧ３にて入力されたセルを所望の出
力ポートへスイッチするべく、ヘッダ変換部４でヘッダ
変換が行なわれる。ヘッダ内には、どのポートへ出力す
べきかを示す識別子が書き込まれており、Ｎ×Ｎスイッ
チ本体２により任意の出力ポートへスイッチングが行な
われる。Ｎ×Ｎスイッチ本体２によりスイッチングされ
たセルは、各インタフェースＰＫＧ３へ入力され、ヘッ
ダ変換部４により新たなヘッダに変換される。

【０００７】今、ある送信元（コネクション）がマルチ
キャストを実施する場合は、入力ポート側の各インタフ
ェースＰＫＧ３内のヘッダ変換部４にて出力ポート＃Ｎ
へ向かうようにヘッダ変換を行なう。スイッチ本体２か
ら出力されたセルは、マルチキャストＰＫＧ５へ入力さ
れる。ここで、入力されたセルは、コピー部６にて必要
な数だけ複製が行なわれる。

【０００８】その後、複製されたセルに対し、ヘッダ変
換部７にて新たなヘッダに変換され、新たな宛先が決定
する。スイッチ本体２では、ヘッダ内の新たな出力ポー
ト識別子に基づき、所望の各出力ポート側インタフェー
スＰＫＧ３へスイッチングすることでマルチキャストが
行なわれることになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の技術で
は、マルチキャスト専用のパッケージを設ける構成をと
っているため、実装スロット（前述したＮ番目のポー
ト）を割り当てる必要があるが、マルチキャスト不要時
には本スロットが空きとなってしまう。また、マルチキ
ャストをサポートしない装置の場合には、マルチキャス
ト用スロットを省いた専用装置の開発が必要となる可能
性もある。また、マルチキャストＰＫＧ５の保守点検時
には、マルチキャストを停止しなければならないという
問題がある。

【００１０】また、従来の技術の構成では、マルチキャ
ストのオリジナルセルは、一旦マルチキャストＰＫＧ５
にバッファリングされ、コピー処理後、再度ＡＴＭスイ
ッチＰＫＧ１に入力することで実現していた。しかしな
がら、この構成では、マルチキャスト設定されていたコ
ネクションをユニキャストに変更した場合、本来マルチ
キャストＰＫＧ５を通す必要がなくなるのであるが、マ
ルチキャスト用のバッファ内に未コピーのセルが存在し
ている可能性がある。

【００１１】このため、マルチキャスト用バッファを通
さずに直接任意の出方路に出力してしまうと、後から到
着したデータがマルチキャスト用バッファに蓄積されて
いたデータよりも先に出力され、同一コネクション内で
の時系列異常が発生してしまう。この場合において、時
系列を守るには、一旦、マルチキャスト設定されたコネ
クションは、ユニキャストに設定変更されても、マルチ
キャスト用ＰＫＧ５を通過させるしかない。このこと
は、マルチキャスト設定のコネクションが全てなくなっ
ても、マルチキャスト用パッケージの実装を行わなけれ
ばならないという問題があることを示している。

【００１２】この種のシステムとして、従来、特開平１
０−２７１１６４号公報（マルチキャスト方法及び装
置）が公開されているが、この方法だと一つのセルを複
数出力ポートへ１セル毎マルチキャスト（空間コピー）
を行なうことは可能であるが、一つのセルを、ある一つ
の出力ポートへ連続して複製すること（時間コピー処
理）が不可能であり、しかも、複製中にそれよりもサー
ビスクラスの高いセルが入力しても、複製中のセルの処
理が終了していない限り、高サービスクラスのセルの複
製ができないという問題がある。

【００１３】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、マルチキャストセルからユニキャストセ
ルへの切り戻し時に時系列を崩すことがなく、またある
一つの出力ポートへ連続してコピーを行なうことができ
るマルチキャスト方法及びマルチキャスト装置を提供す
ることを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】（１）請求項記載の発明
は、パケットに付加された宛先情報に基づき、そのパケ
ットを所望の出力ポートに出力するようなルーチング機
能を持つスイッチにおいて、スイッチルーチング機能に
て空間コピーを行ない、出力ポート毎に時間コピーを行
なうようにしたことを特徴とする。

【００１５】本発明方法によれば、マルチキャスト機能
をスイッチ部内に実装することで、外部にマルチキャス
ト用パッケージを実装する必要がなくなる。また、異な
る出方路へのコピー処理（空間コピー）と、同一出方路
へのコピー処理（時間コピー）を独立して行なう構成と
し、コピー後のデータを再度スイッチの入力に戻すこと
なく、マルチキャスト処理を実現することができる。こ
れにより、マルチキャスト用のバッファは存在せず、ユ
ニキャストデータと共通のバッファに蓄積される。この
ことにより、マルチキャスト、ユニキャストの設定変更
があっても時系列が異常となることはない。

【００１６】（２）図１は本発明の原理ブロック図であ
る。図において、１２はスイッチ本体（ＡＴＭ−ＳＷ：
ＡＴＭスイッチ）である。該ＡＴＭ−ＳＷ２は、パケッ
トに付加された宛先情報に基づき、そのパケットを所望
の出力ポートに出力するようなルーチング機能をもって
いる。該ＡＴＭ−ＳＷ２において、入力には＃１〜＃Ｎ
までのＮ個の入力ポートが設けられている。１２０はこ
れら入力ポートからのセルを受けて空間コピーを行なう
空間コピー部（スイッチバッファ）、１２１は該空間コ
ピー部１２０の出力を受けて時間コピーを行なう時間コ
ピー部（時間コピーバッファ）、１２３は各時間コピー
部１２１からの出力を受けてヘッダ変換を行なうヘッダ
変換部である。ヘッダ変換部１２３の出力は、出力ポー
トに接続されている。出力ポートも＃１〜＃Ｎまで設け
られている。

【００１７】この図において、出力ポート＃１〜＃Ｎへ
の空間コピー制御は空間コピー部１２０で行ない、同一
出力ポートへの時間コピー制御を時間コピー部１２１で
行なうことで、時間コピー処理後に再度スイッチの入力
に戻す空間コピー処理は不要となる。また、空間コピー
部１２０の構成は、共通バッファ構成、出力個別バッフ
ァ構成でも実現可能である。また、時間コピー部１２１
の出力ポート毎の時間コピーは、バッファ機能のみを空
間コピー部１２０のスイッチバッファと共通化して実現
することも可能である。

【００１８】更に、コピー処理中も高優先クラスが到着
した場合は、コピー処理状態を記憶することで、コピー
処理の中断を実現する。これにより、高優先クラスの出
力を可能とし、サービスクラス制御にも対応したマルチ
キャストを可能とした。

【００１９】（３）請求項３記載の発明は、前記ルーチ
ング機能を持つスイッチは宛先変換テーブルを有し、マ
ルチキャストされたパケットに対して宛先情報変換が可
能であることを特徴とする。

【００２０】このように構成すれば、スイッチにヘッダ
の宛先変換機能を与えることで、目的の宛先に接続する
ことが可能となる。 （４）請求項４記載の発明は、バッファリングを行なっ
たパケットを複数の出力ポートから読み出す際に、優先
度に従って出力ポート毎に読み出し処理が可能であるこ
とを特徴とする。

【００２１】このように構成すれば、優先度に応じた出
力ポート毎の読み出し処理が可能となる。 （５）請求項５記載の発明は、前記優先度に従って出力
ポート毎に所望のコピー数を処理するために、コピー数
監視テーブルを具備し、該コピー数監視テーブルに基づ
いてマルチキャストを行なうことを特徴とする。

【００２２】このように構成すれば、処理中に優先度の
高いパケットが来た時に、当該パケットの優先処理が可
能となる。この発明において、前記優先度に従って出力
ポート毎に処理を可能とし、外部からの指示により重み
付けを行なって優先処理を行なうことを特徴とする。

【００２３】このように構成すれば、外部からの重み付
けを行なって優先処理を行なうことが可能となる。ま
た、この発明において、前記宛先変換テーブルとコピー
数監視テーブルを一つにまとめたテーブルを具備するこ
とを特徴とする。

【００２４】このように構成すれば、メモリ数を少なく
することができる。また、この発明において、前記パケ
ットとしてＡＴＭセルを用いることにより、ＡＴＭセル
のマルチキャストを行なうことが可能となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態例を詳細に説明する。図２は本発明の一実施
の形態例を示すブロック図である。図１２と同一のもの
は、同一の符号を付して示す。図に示す実施の形態例
は、スイッチバッファを共通バッファ構成とし、時間コ
ピー部のバッファもスイッチバッファと共通した場合を
示している。図において、１１はＡＴＭスイッチＰＫ
Ｇ、１２は入力ポート数Ｎ、出力ポート数ＮのＮ×Ｎの
スイッチ本体である。３は各インタフェースを収容する
インタフェースＰＫＧ、４は所望の出力ポートに宛先変
換するヘッダ変換部、１５はスイッチ本体１２に設けら
れたマルチキャスト機能部、１６はマルチキャスト機能
部１５内に設けられたヘッダ変換部で、複製したセル毎
にヘッダ変換する。インタフェースＰＫＧ３は入力ポー
トを介してＡＴＭスイッチＰＫＧ１１と接続され、ＡＴ
ＭスイッチＰＫＧ１１は出力ポートを介してインタフェ
ースＰＫＧ３と接続されている。

【００２６】図３はスイッチ本体１２の一実施の形態例
を示すブロック図である。図において、２１は各入力ポ
ートから入力されたセルのヘッダを抽出して当該セルを
どの出力ポートに出力するかを判断するヘッダ抽出部、
２２は入力セルを多重化（ＭＵＸ）するマルチプレク
サ、２３はセルデータを一時的に記憶しておく共通バッ
ファ、２４は共通バッファ２３の出力を受けてヘッダ変
換するためのヘッダを抽出するヘッダ抽出部である。

【００２７】２５はヘッダ抽出部２４の出力を受けて新
たなヘッダを挿入する新ヘッダ挿入部、２６は新ヘッダ
挿入部２５の出力を受けて多重化したセルを分離（ＤＭ
ＵＸ）するデマルチプレクサである。該デマルチプレク
サ２６には、＃１〜＃Ｎの出力ポートが接続される。２
７は共通バッファ２３への書き込みアドレスを管理する
書込みアドレス管理部（ＷＡＦ:Ｗrite Ａddress Ｆif
o）、２８は共通バッファ２３への読み出しアドレスを
出力ポート毎に管理する読出しアドレス管理部（ＲＡ
Ｆ:Ｒead Ａddress Ｆifo）、２９はコピー数を監視す
るコピー数監視部、３０は新ヘッダを格納しておく宛先
変換テーブル（以後変換テーブルと略す）である。

【００２８】３１は外部から変換テーブル３０設定への
仲介を行なうＣＰＵ−ＩＦ（インタフェース）、３２は
空間コピー制御に関し、ＲＡＦ２８への書き込み制御を
行なうＲＡＦ書込み制御部、３３は空間コピー数を監視
する空間コピー数監視部である。このように構成された
装置の動作を説明すれば、以下の通りである。

【００２９】まず例として、あるセルが＃１の出力ポー
トへマルチキャストされる動作について説明する。各入
力ポートから入力されたセルは、ヘッダ抽出部２１に入
り、該ヘッダ抽出部２１にてヘッダが抽出される。抽出
されたヘッダから、どの出力ポートへ出力されるのかが
判断される。その後、マルチプレクサ２２により各入力
ポートから入力されたセルが多重化される。多重化後、
共通バッファ２３へセルデータを一時的に格納すること
になるが、その際の書込みアドレスは書込みアドレス管
理部（ＷＡＦ）２７から与えられる。

【００３０】与えられた書込みアドレスを用いて共通バ
ッファ２３へ１セル書き込むと同時に、ヘッダ抽出部２
１にて得られた出力ポートに対応する読出しアドレス管
理部（ＲＡＦ）２８内の該当出力ポートのＲＡＦ２８へ
その書込みアドレスを登録する。この場合は、出力ポー
トが＃１であるのでＲＡＦ＃１へ書込みアドレスが登録
される。

【００３１】共通バッファ２３からのセル読み出しは、
出力ポート順、つまりＲＡＦ＃１から順にＲＡＦ＃Ｎま
で１アドレス毎に読み出しを行なっていく。共通バッフ
ァ２３から読み出しが行われたデータは、ヘッダ抽出部
２４にて再度ヘッダが抽出される。そこで抽出されたコ
ネクション番号を用いてコピー数監視部２９より必要な
コピー数を、変換テーブル３０より新ヘッダ情報を得
る。

【００３２】ここで、必要コピー数分だけ一つのセルを
複数個コピーする方法は、読出しアドレス管理部２８内
のアドレスをコピー数分だけ共通バッファ２３の読み出
しアドレスとして用いることで実現している。セルをコ
ピーするために、セル自体をコピーして増やしていくの
ではなく、共通バッファ２３に書き込まれたデータを複
数回読み出すことでコピーを実施している。従って、設
定された必要コピー数に到達するまで、読出しアドレス
管理部２８から読み出しアドレスを返却しない。よっ
て、コピー残数をコネクション番号毎にコピー数監視部
２９に格納していく。

【００３３】共通バッファ２３からセルデータを読み出
す際、該当コネクション毎にコピー数監視部２９内のコ
ピー残数を一つずつ減算していき、残数が“０”となっ
た時点で該当コネクションのコピーが終了したと判断す
る。その時点で、必要コピー数に達するまでＲＡＦ＃１
から出力していた共通バッファ２３への読み出しアドレ
スを書込みアドレス管理部２７へ返却する。

【００３４】読み出しアドレス管理部２８と、コピー数
監視部２９によりコピー（複製）が行われたセルは、変
換テーブル３０を順次アクセスし、変換用ヘッダ情報を
取得する。変換テーブル３０の詳細については後述す
る。新ヘッダ挿入部２５にて変換テーブル３０より読み
出されたヘッダを挿入し、その後、デマルチプレクサ２
６にて多重化されていたセルを出力ポート毎に分離す
る。以上の動作を＃１〜＃Ｎの各出力ポート単位で処理
することにより、マルチキャスト機能が実現できる。

【００３５】更に、実際のコピー動作を具体的に説明す
るため、図４と図５にコピー動作の一例を示し、それに
沿って説明を行なう。これら図において、図３と同一の
ものは、同一の符号を付して示す。図４と図５では、例
としてコネクション番号が“００１”というコネクショ
ンを、出力ポート＃１へ３セル分コピーする場合の動作
を示している。ここでは、ヘッダが“ａ”、ペイロード
が“Ａ”というセルがアドレス“１”という値により、
共通バッファ２３へ格納されている状態を示す。

【００３６】先ず、図４を用いて１セル目のコピー処理
について説明する。出力ポート＃１の読み出しタイミン
グがくると、ＲＡＦ＃１から読み出しアドレス“１”が
発行され、共通バッファ２３よりセル（ヘッダ“ａ”、
ペイロード“Ａ”）が読み出される。読み出されたデー
タは、ヘッダ抽出部２４にてヘッダが抽出される。ここ
で、抽出されたコネクションがコピーの最初なのか、コ
ピーの途中から再開するのかを判断するためと、該当コ
ネクションの必要コピー数を得るため、コピー数監視部
２９へアクセスする。

【００３７】ここで使用されるアドレスは、コネクショ
ン番号の“００１”である。初期化時や、あるコネクシ
ョンがコピー終了した時点で、コピー数監視部２９内の
コピー残数値は“０”にクリアされている。コネクショ
ン番号をアドレスとして読み出したコピー残数値が
“０”の場合は、コピーの最初（１セル目）と判断す
る。

【００３８】１セル目と判断された後、変換テーブル３
０のアクセスを行なう。ここで使用されるアドレスは、
コネクション番号“００１”とコピー数分の領域を加味
した値である。１セル目の場合、変換テーブル３０への
アドレスは“００１０”となる。そして、変換テーブル
３０より新ヘッダ“ｂ”を得る。

【００３９】新ヘッダ挿入部２５にて、変換テーブル３
０より読み出した“ｂ”というヘッダに変換して出力す
る。これで１セル分のコピーが終了したので、コピー数
監視部２９へコピー残数を格納しておく。コピーすべき
セル数は残り２セルなので、“３”から１つ減算した値
“２”を更新値とし、“００１”のアドレスへ格納す
る。以後、出力ポート＃１の読み出しタイミングがくる
毎に、変換テーブル３０内の新ヘッダを挿入し、コピー
数監視部２９内のコピー残数を一つずつ減算していく。

【００４０】次に、図５を用いて３セル目のコピー処
理、つまりセルコピー最後の処理について説明する。１
セル目の処理と同様に、共通バッファ２３からセルを読
み出し、ヘッダ抽出部２４でヘッダ抽出後、変換テーブ
ル３０をアクセスして新ヘッダ“ｄ”を得る。その際の
読み出しアドレスは“００１２”となる。これは、１セ
ル目の処理にてコピー数監視部２９から得たコピー数が
“３”であることより、２セル目以降、そのコピー数分
だけアドレスのＬＳＢ側を１ずつカウントアップするこ
とで、コピーセルそれぞれに対しての新ヘッダを得るこ
とを示す。ちなみに、２セル目のコピーセルに対する変
換テーブル３０へのアドレスは“００１１”となる。

【００４１】コピー処理が終了後、コピー数監視部２９
内のコピー残数値を更新する。２セル目の更新にてコピ
ー残数値は“１”となっているので、３セル目の更新で
は“０”となるはずである。このコピー残数値の更新時
に値が“０”となった時点でコピー終了と判断する。コ
ピー終了を認識後、今まで出力ポート＃１の読み出しタ
イミングで読み出しを行なっていたＲＡＦ＃１の先頭ア
ドレス“１”は不必要となるので、該当アドレスを書込
みアドレス管理部２７のＷＡＦへ返却する。以上がコピ
ー動作の一連の流れである。

【００４２】本発明によれば、マルチキャスト機能をス
イッチ部内に実装することで、外部にマルチキャスト用
パッケージを実装する必要がなくなる。また、異なる出
方路へのコピー処理（空間コピー）と、同一出方路への
コピー処理（時間コピー）を独立して行なう構成とし、
コピー後のデータを再度スイッチの入力に戻すことな
く、マルチキャスト処理を実現することができる。これ
により、マルチキャスト用のバッファは存在せず、ユニ
キャストデータと共通のバッファに蓄積される。このこ
とにより、マルチキャスト、ユニキャストの設定変更が
あっても時系列が異常となることはない。

【００４３】図６に変換テーブル３０の一例を示す。変
換テーブル３０は、記憶素子（例えばＲＡＭ）で構成さ
れ、ＣＰＵ−ＩＦ３１により外部からの設定が可能なも
のである。変換テーブル３０内には、変換用のヘッダ情
報が格納されており、ヘッダ抽出部２４から抽出された
ヘッダ情報の一部であるコネクション番号をアドレスと
して変換テーブル３０にアクセスを行なう。勿論、変換
テーブル３０へのアドレスは、一意で認識が可能であれ
ば問題ないので、ヘッダ情報を加工してアドレスとして
用いてもよい。

【００４４】図７に変換テーブルへのアクセスの一例を
示す。例として、ヘッダ情報の一部にあるコネクション
番号が“００１”というセルを５個コピーする場合の処
理について説明する。最初に変換テーブル３０のアドレ
スとなる値は“００１０”という値になる。これは、コ
ネクション番号である“００１”と、コピー数分の領域
を加えた意味である。

【００４５】先ず、“００１０”をアドレスとして１つ
目の変換ヘッダ“ａ”を得る。２個目をコピーする場合
は、先ほどのアドレスのＬＳＢをプラス１した値、つま
り“００１１”をアドレスとして変換テーブル３０にア
クセスする。以後、必要コピー数に達するまで上記動作
が繰り返される。

【００４６】このようなコピー動作の場合、１個のセル
を何個コピーしたかを管理する必要が生じてくる。図８
にコピー数監視部２９の一例を示す。コピー数監視部２
９は、記憶素子（例えばＲＡＭ）で構成され、ＣＰＵ−
ＩＦ３１により外部からの設定が可能となっている。コ
ピー数監視部２９には、コネクション番号毎に必要コピ
ー数とコピー残数が格納されている。必要コピー数は外
部から設定され、コピー残数は元の必要コピー数から、
変換テーブル３０をアクセスする毎に１ずつ減算した結
果を格納しておくものである。

【００４７】ある１個のセルを複数個コピーするには、
コピー数監視部２９に格納されたコピー残数が“０”と
なるまで、共通バッファ２３より同じセルを読み出す動
作が必要となる。これを実現するために、共通バッファ
２３の読み出しアドレスが格納されているＲＡＦ２８の
ある出力ポートにおいて、コピー数監視部２９に格納さ
れたコピー残数値が“０”となるまでアドレスを固定し
ておき、設定されたコピー数に到達した後にコピーを終
了するという方法で対処している。なお、マルチキャス
トを止めたい場合、つまりマルチキャストからユニキャ
ストへ戻す場合には、コピー数監視部２９内の必要コピ
ー数を“１”に設定すればよい。このようにすれば、ス
イッチにヘッダの宛先変換機能を与えることで、目的の
宛先に接続することが可能となる。

【００４８】図９は読出しアドレス管理部（ＲＡＦ）の
構成の一例を示す図である。図３と同一のものは、同一
の符号を付して示す。読出しアドレス管理部２８は、＃
１への出力ポート８２、＃Ｎへの出力ポート８２という
ように出力ポート毎に配備されている。各入力ポートか
ら入力されたセルは、書込みアドレス管理部２７から与
えられたアドレスを用いて共通バッファ２３へ書き込ま
れる。そのアドレスをヘッダ抽出部２１にて得た出力ポ
ート番号と一致するＲＡＦ２８へ登録が行なわれる。

【００４９】ヘッダ情報には、セル毎のサービスクラス
（ＱｏＳｉ：ｉ＝０〜ｎ）が定義されており、ＲＡＦ２
８へは出力ポート毎のＱｏＳｉ単位で登録が行なわれ
る。例えば、出力ポート＃１でＱｏＳｉが２というセル
が入力されると、ＲＡＦ＃１のＱｏＳ２のＲＡＦへ登録
が行なわれる。

【００５０】図９において、ＲＡＦ＃１（出力ポート＃
１）８２内にアドレス“１”から“６”が、ＱｏＳ１か
らＱｏＳｎのＦＩＦＯに格納されている。ＱｏＳ１は最
も優先度が高く、ＱｏＳｎは最も優先度が低いサービス
クラスと定義する。ＲＡＦ＃１の読み出しタイミングが
くると、先ずＱｏＳ１内に登録されているアドレス
“１”から出力される。アドレス“１”の処理が終わる
と、次にＲＡＦ＃１から出力されるアドレスは“４”と
いう順番になる。

【００５１】ＱｏＳ２に登録されているアドレスは、Ｑ
ｏＳ１のＦＩＦＯが空の時、即ち共通バッファ２３にＱ
ｏＳ１のセルが書き込まれていない時に順次出力され
る。最も優先度の低いＱｏＳｎは、上のＱｏＳｉクラス
に登録されているものがない時にしか出力することがで
きないという完全優先読み出し制御を行なっている。よ
って、仮にＱｏＳ２のセルをコピーしている最中に、同
じ出力ポート内でＱｏＳ１のセルが登録されると、Ｑｏ
Ｓ２のセルコピー処理を一旦中止し、ＱｏＳ１のセルの
処理が行なわれる。処理終了後、ＱｏＳ１のＲＡＦら登
録がなければ、ＱｏＳ２のコピー処理を再開することに
なる。この処理を実現するため、コピー数監視部２９に
コピー残数の領域が設けられている。

【００５２】このように、本発明によれば、優先度に応
じた出力ポート毎の読み出し処理が可能となる。また、
処理中に優先度の高いパケットが来た時に、当該パケッ
トの優先処理が可能となる。

【００５３】次に、コピー処理を再開する場合における
変換テーブル３０に対するアドレス操作方法を説明す
る。図１０は変換テーブルとコピー数監視部の関係を示
す図である。図３と同一のものは、同一の符号を付して
示す。図１０において、１セル目のコピー処理と、途中
からコピー処理を再開する場合の変換テーブルに対する
アクセス方法を示す。

【００５４】図１０において、１セル目のコピー処理
と、途中からコピー処理を再開する場合の変換テーブル
３０に対するアクセス方法を示す。コネクション番号
“００１”は、５つコピーするように変換テーブル３０
とコピー数監視部２９に設定されている。さて、共通バ
ッファ２３から読み出されたセルはヘッダ抽出部２４で
ヘッダ抽出後、先ずコピー数監視部２９をアクセスす
る。そこで、コピー残数とコピー数を得ることになる
が、コピー残数が“０”であるので、１セル目の処理と
判断する。

【００５５】その情報を基に、今度は変換テーブル３０
への読み出しアドレスを生成する。読み出したコピー残
数が“０”の場合は、コネクション番号“００１”に
“０”をＬＳＢ側へマージした値、即ち“００１０”が
スタートアドレスとなる。そして、この場合はアドレス
“００１０”を用いて変換テーブル３０から“ａ”とい
う新ヘッダを得ることになる。

【００５６】次に、ＱｏＳｉ優先読み出し制御により、
コピーの最中に途中でコピー処理を停止し、コピー処理
を再開する場合について説明する。コピー数監視部２９
からコピー残数を得ると“４”であった。これは、あと
４つコピーを実施しなければならないことを示してい
る。そこで、変換テーブル３０へのアドレスは、コピー
数からコピー残数を引いた値、即ち“１”をコネクショ
ン番号のＬＳＢに付加する必要がある。従って、変換テ
ーブル２９へのアドレスは“００１１”となり、新ヘッ
ダ“ｂ”を得ることが可能となる。

【００５７】以後、同様の操作を繰り返すことで、コピ
ーの最中に処理を止められたとしても、所望のコピー数
まで正確にコピーを実施することが可能となる。ちなみ
に、ＱｏＳｉ読み出し制御は、この他にもラウンドロビ
ン方式や、重み付けラウンド方式等、様々なものがあ
り、何れも本発明への適用が可能である。これにより、
外部からの重み付けを行なって優先処理を行なうことが
可能となる。

【００５８】図１１は空間コピー処理部の一実施の形態
例を示す図である。図３、図９と同一のものは、同一の
符号を付して示す。ここで、空間コピーとは、ある入力
ポートから入力されたセルを、複数の出力ポートへ出力
することをいう。例えば、入力ポート＃１から入力され
たセルを、全出力ポートへコピーする制御である。本発
明では、この空間コピー処理も兼ね備えている。

【００５９】今、ヘッダ“ａ”というセルが入力され、
ヘッダ抽出部２１によりコネクションが判別される。こ
のコネクション番号は、ＲＡＦ書込み制御部３２へ送信
され、該当コネクションが空間コピーを行なうかどうか
が判定される。ＲＡＦ書込み制御部３２は、記憶素子
（例えばレジスタ）で構成されており、コネクション毎
に空間コピー先の出力ポート番号が格納されており、Ｃ
ＰＵ−ＩＦ３１により設定が可能である。

【００６０】図１１の場合、ヘッダ“ａ”のセルはＲＡ
Ｆ書込み制御部３２にて出力ポート＃１と＃Ｎへの空間
コピー設定がされていたため、そのセルの書き込みアド
レスである“０”をＲＡＦ＃１とＲＡＦ＃ＮへＱｏＳｉ
クラス毎に登録が行なわれる。ところで、空間コピー処
理により同じアドレスをそれぞれ異なるＲＡＦ２８へ登
録した場合、空間コピーした数を記憶しておき、各ＲＡ
Ｆ２８から読み出されたアドレスがその数に達するまで
は、該当アドレスをＷＡＦ２７へ返却してはならない。
そのため、空間コピー数監視部３３を設けておく必要が
ある。

【００６１】空間コピー数監視部３３は、記憶素子（例
えばレジスタ）で構成されており、各ＲＡＦ２８から読
み出された回数を記憶しておき、空間コピーした数に達
するまでＷＡＦ２７へ返却を行なわないものである。図
１１において、仮にＲＡＦ＃１のアドレス“０”の読み
出しの方が早く完了しても、ＲＡＦ＃Ｎのアドレス
“０”の読み出しが終わるまではＷＡＦ２７へアドレス
“０”の返却は行なわない。

【００６２】以上、説明したように、本発明によれば、
マルチキャストからユニキャストへの切り戻し時に、時
系列を崩すことがなく、瞬断も起きない。また、ある一
つの出力ポートへ連続してコピーを行なう時間コピーも
可能であり、サービスクラスを意識したマルチキャスト
を行なうことが可能となる。

【００６３】上述の実施の形態例では、コピー数監視部
の宛先変換テーブルとコピー数監視テーブルが別々に存
在する場合について説明したが、コピー数監視部の宛先
変換テーブルとコピー数監視テーブルを一つにまとめた
テーブルを用いることができる。このようにすれば、メ
モリ数を少なくすることができる。

【００６４】上述の実施の形態例では、パケットとして
ＡＴＭセルを用いた場合を例にとったが、本発明はこれ
に限るものではなく、他の種類のパケットデータに本発
明を適用することができる。 （付記１） パケットに付加された宛先情報に基づき、
そのパケットを所望の出力ポートに出力するようなルー
チング機能を持つスイッチにおいて、スイッチルーチン
グ機能にて空間コピーを行ない、出力ポート毎に時間コ
ピーを行なうようにしたことを特徴とするマルチキャス
ト方法。 （付記２） パケットに付加された宛先情報に基づき、
そのパケットを所望の出力ポートに出力するようなルー
チング機能を持つスイッチにおいて、スイッチルーチン
グ機能にて空間コピーを行なう空間コピー部と、該空間
コピー部の出力を受けて出力ポート毎に時間コピーを行
なう時間コピー部とを有することを特徴とするマルチキ
ャスト装置。 （付記３） 前記ルーチング機能を持つスイッチは宛先
変換テーブルを有し、マルチキャストされたパケットに
対して宛先情報変換が可能であることを特徴とする付記
２記載のマルチキャスト装置。 （付記４） バッファリングを行なったパケットを複数
の出力ポートから読み出す際に、優先度に従って出力ポ
ート毎に処理が可能であることを特徴とする付記２記載
のマルチキャスト装置。 （付記５） 前記優先度に従って出力ポート毎に所望の
コピー数を処理するために、コピー数監視テーブルを具
備し、該コピー数監視テーブルに基づいてマルチキャス
トを行なうことを特徴とする付記２記載のマルチキャス
ト装置。 （付記６） 前記優先度に従って出力ポート毎に処理を
可能とし、外部からの指示により重み付けを行なって優
先処理を行なうことを特徴とする付記５記載のマルチキ
ャスト装置。 （付記７） 前記宛先変換テーブルとコピー数監視テー
ブルを一つにまとめたテーブルを具備することを特徴と
する付記２記載のマルチキャスト装置。 （付記８） 前記パケットとしてＡＴＭセルを用いるこ
とを特徴とする付記２乃至７の何れかに記載のマルチキ
ャスト装置。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。 （１）請求項１記載の発明によれば、マルチキャスト機
能をスイッチ部内に実装することで、外部にマルチキャ
スト用パッケージを実装する必要がなくなった。また、
異なる出方路へのコピー処理（空間コピー）と、同一出
方路へのコピー処理（時間コピー）を独立して行なう構
成とし、コピー後のデータを再度スイッチの入力に戻す
ことなく、マルチキャスト処理を実現することができ
る。これにより、マルチキャスト用のバッファは存在せ
ず、ユニキャストデータと共通のバッファに蓄積され
る。

【００６６】（２）請求項２記載の発明によれば、出力
ポートへの空間コピー制御は空間コピー部で行ない、同
一出力ポートへの時間コピー制御を時間コピー部で行な
うことで、時間コピー処理後に再度スイッチの入力に戻
す空間コピー処理は不要となる。また、空間コピー部の
構成は、共通バッファ構成、出力個別バッファ構成でも
実現可能である。また、時間コピー部の出力ポート毎の
時間コピーは、バッファ機能のみを空間コピー部のスイ
ッチバッファと共通化して実現することも可能である。

【００６７】更に、コピー処理中も高優先クラスが到着
した場合は、コピー処理状態を記憶することで、コピー
処理の中断を実現した。これにより、高優先クラスの出
力を可能とし、サービスクラス制御にも対応したマルチ
キャストを可能とした。

【００６８】（３）請求項３記載の発明によれば、スイ
ッチにヘッダの宛先変換機能を与えることで、目的の宛
先に接続することが可能となる。 （４）請求項４記載の発明によれば、優先度に応じた出
力ポート毎の読み出し処理が可能となる。

【００６９】（５）請求項５記載の発明によれば、処理
中に優先度の高いパケットが来た時に、当該パケットの
優先処理が可能となる。このように、本発明によれば、
マルチキャストセルからユニキャストセルへの切り戻し
時に時系列を崩すことがなく、またある一つの出力ポー
トへ連続してコピーを行なうことができるマルチキャス
ト方法及びマルチキャスト装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図である。

【図２】本発明の一実施の形態例を示すブロック図であ
る。

【図３】スイッチ本体の一実施の形態例を示すブロック
図である。

【図４】コピー動作の一例を示す図である。

【図５】コピー動作の一例を示す図である。

【図６】変換テーブルの一例を示す図である。

【図７】変換テーブルへのアクセスの一例を示す図であ
る。

【図８】コピー数監視部の一例を示す図である。

【図９】読み出しアドレス管理部の構成の一例を示す図
である。

【図１０】変換テーブルとコピー数監視部の関係を示す
図である。

【図１１】空間コピー処理部の一実施の形態例を示す図
である。

【図１２】従来のマルチキャスト機能を有するＡＴＭス
イッチの概念図である。

【符号の説明】

２ スイッチ本体 １２０ 空間コピー部 １２１ 時間コピー部 １２３ ヘッダ変換部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 櫻井 宏哉 宮城県仙台市青葉区一番町１丁目２番25号 富士通東北ディジタル・テクノロジ株式 会社内 Ｆターム(参考） 5K030 HA10 KX28

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パケットに付加された宛先情報に基づ
   き、そのパケットを所望の出力ポートに出力するような
   ルーチング機能を持つスイッチにおいて、 スイッチルーチング機能にて空間コピーを行ない、出力
   ポート毎に時間コピーを行なうようにしたことを特徴と
   するマルチキャスト方法。
2. 【請求項２】 パケットに付加された宛先情報に基づ
   き、そのパケットを所望の出力ポートに出力するような
   ルーチング機能を持つスイッチにおいて、 スイッチルーチング機能にて空間コピーを行なう空間コ
   ピー部と、 該空間コピー部の出力を受けて出力ポート毎に時間コピ
   ーを行なう時間コピー部とを有することを特徴とするマ
   ルチキャスト装置。
3. 【請求項３】 前記ルーチング機能を持つスイッチは宛
   先変換テーブルを有し、マルチキャストされたパケット
   に対して宛先情報変換が可能であることを特徴とする請
   求項２記載のマルチキャスト装置。
4. 【請求項４】 バッファリングを行なったパケットを複
   数の出力ポートから読み出す際に、優先度に従って出力
   ポート毎に読み出し処理が可能であることを特徴とする
   請求項２記載のマルチキャスト装置。
5. 【請求項５】 前記優先度に従って出力ポート毎に所望
   のコピー数を処理するために、コピー数監視テーブルを
   具備し、該コピー数監視テーブルに基づいてマルチキャ
   ストを行なうことを特徴とする請求項２記載のマルチキ
   ャスト装置。