JPH05227210A

JPH05227210A - バッファ制御回路

Info

Publication number: JPH05227210A
Application number: JP2550292A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Iida; 一朗飯田; Susumu Tominaga; 進富永
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-02-12
Filing date: 1992-02-12
Publication date: 1993-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はパケット送信システムにおけるバッ
ファ制御回路に関し、パケット規制が行われる場合であ
っても、複数種類のパケットを順序よく伝送路に送り出
すことができる簡単な構成のバッファ制御回路を提供す
ることを目的としている。【構成】パケット入力を受けて制御信号により３方向
に振り分ける第１のスイッチ１０と、該第１スイッチ１
０の３方向出力を受ける３個のバッファ１１〜１３と、
これら３個のバッファ１１〜１３の出力を受けて制御信
号によりその内の１個をセレクトして出力する第２のス
イッチ１４と、該第２のスイッチ１４の出力を受けて、
出力パケットを取り込んでその種別を識別するパケット
識別部１５と、該パケット識別部１５から転送されてく
る規制パケットを受けて、制御信号により前記３個のバ
ッファ１１〜１３のいずれか１つに振り分ける第３のス
イッチ１６と、指示信号により前記第１乃至第３のスイ
ッチ１０，１４，１６に制御信号を与えると共に、前記
パケット識別部１５に制御信号を与える制御部１７とに
より構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパケット送信システムに
おけるバッファ制御回路に関し、更に詳しくはパケット
網，ＡＴＭ網，ＬＡＮ等に用いられるバッファ制御回路
に関する。

【０００２】

【従来の技術】パケット交換網等、宛先や種別がヘッダ
内に書かれたパケット形式でデータ転送を行うシステム
が知られている。図９はこの種のパケット送信システム
の概念図である。送信用バッファ１にパケットがＡ，
Ｂ，Ｃと順次溜まっていく。送信用バッファ１から出力
されたパケットは、パケット識別部２に入り、宛先が確
認され、ビジー待ちのパケットについては送信用バッフ
ァ１に戻して、待たせるようになっている。

【０００３】パケット識別部２から出力されたパケット
は伝送路３を介して、該伝送路３の先に接続されている
複数の端末４に与えられる。ここでは端末Ａ，端末Ｂ，
端末Ｃの３個の端末４を示している。各端末４は、受信
したパケットから自己宛のパケットを選びだしてその内
部に取り込む。

【０００４】この種のパケット転送システムで、前記し
たように１つの伝送路３を統計多重する場合に、宛先の
輻輳やビジー等の理由により、特定宛先や特定種別のパ
ケットの送信規制を行う必要が出てくる。このような場
合、そのパケットが後続のパケット送信を妨害して、本
来通信可能な転送ができなくなるという問題が出てく
る。このような問題に対し、従来は巡回バッファによ
り規制パケットをキューの最後尾に回す方式や、待機
用バッファを設けておく方式が考えられる。

【０００５】図１０は従来回路の概念図で、前記に示
す方式である。入力パケットは送信用バッファ５に入
り、該送信用バッファ５からパケット識別部６に入り、
該パケット識別部６で規制されているパケットは送信用
バッファ５に戻され、待ちキューの最後尾に入る。パケ
ット識別部６からは、規制のないパケットのみがパケッ
ト出力として出ていく。

【０００６】図１１は従来回路の他の概念図であり、前
記に示す方式である。入力パケットは送信用バッファ
７に入り、該送信用バッファ７からパケット識別部６に
入る。パケット識別部６は、出力が規制されているパケ
ットについては、待機用バッファ８に戻す。この結果、
パケット識別部６からは規制されていないパケットが出
力され、規制パケットは待機用バッファ８に順次溜まっ
ていく。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来回路には以下に示すような問題がある。先ず、図
１０に示す方式では、規制対象のパケットを送信用バッ
ファ５の最後尾に回していく方式のため、規制解除がな
された時に、たまたま先にあったパケットが後ろに回さ
れたパケットよりも早く送出されることがあり、パケッ
トの送出順序を保証できないという問題がある。

【０００８】これに対し、図１１に示す方式では、複数
の種類のパケットを規制した時に、待機用バッファ８に
複数種類のパケットが混合して存在することになる。こ
こで、その内の１つが規制解除された場合に、この待機
用バッファ８の中から１種類のパケットを選択して取り
出して送信する機構が必要となり、構成が極めて複雑に
なってしまう。

【０００９】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、パケット規制が行われる場合であって
も、複数種類のパケットを順序よく伝送路に送り出すこ
とができる簡単な構成のバッファ制御回路を提供するこ
とを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理ブロ
ック図である。図において、１０はパケット入力を受け
て制御信号により３方向に振り分ける第１のスイッチ
（以下単にＳＷ１と略す）、１１乃至１３は該ＳＷ１の
３方向出力を受ける３個のバッファ、１４はこれら３個
のバッファ１１〜１３の出力を受けて制御信号によりそ
の内の１個をセレクトして出力する第２のスイッチ（以
下単にＳＷ２と略す）、１５は該ＳＷ２の出力を受け
て、出力パケットを取り込んでその種別を識別するパケ
ット識別部、１６は該パケット識別部１５から転送され
てくる規制パケットを受けて、制御信号により前記３個
のバッファ１１〜１３のいずれか１つに振り分ける第３
のスイッチ（以下単にＳＷ３と略す）、１７は指示信号
により前記第１乃至第３のスイッチ１１〜１３に制御信
号を与えると共に、前記パケット識別部１５に制御信号
を与える制御部である。

【００１１】

【作用】制御部１７は、３個のバッファ１１〜１３を送
信用バッファ，待機用バッファ及び予備用バッファとし
て管理し、パケット識別部１５，制御部１７及び３個の
スイッチＳＷ１〜ＳＷ３によりこれらバッファの役割を
順次切り替えて使用することによって、同一種別のパケ
ットの順序逆転を発生させずに、特定種別のパケットの
追い越し送信を実現するようにした。

【００１２】つまり、順序逆転を引き起こす原因である
処理順序の逆転を防止するために、規制解除の状態変化
が生じた時に、それまで待機させていたパケットから規
制解除パケットのみを取り出す操作を行っている間、新
たに到着するパケットをその操作に加わらせないことに
よって、順序逆転を防止することを前記３個のバッファ
１１〜１３の切替えにより実現している。

【００１３】これにより、パケット規制が行われる場合
であっても、複数種類のパケットを順序よく伝送路に送
り出すことができる簡単な構成のバッファ制御回路を提
供することができる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。ここでは、回路図として図１の原理図を用
い、その動作シーケンスを順序に従って説明する。バッ
ファ１１をバッファ１，バッファ１２をバッファ２，バ
ッファ１３をバッファ３と呼ぶことにする。そして、こ
れらバッファは全てＦＩＦＯ（ファーストイン・ファー
ストアウト）形式のバッファであるものとする。

【００１５】最初はバッファ１を送信用，バッファ２を
待機用，バッファ３を予備用に用いているものとする。
今、パケットの種別としてａ，ｂ，ｃの３種類のものが
伝送路を多重化して利用しているものとする。ＳＷ１は入力パケットをバッファ１に入れるように
設定されており、ＳＷ２はバッファ１の出力をパケット
識別部１５に与えるように設定されており、ＳＷ３はパ
ケット識別部１５からのパケットをバッファ２に接続す
るように設定されている。

【００１６】送信規制のない状態では、図２に示すよう
に、送信用バッファであるバッファ１に入力されたパケ
ットが順次送出されていく。つまり、バッファ１に入っ
たパケットは、入った順番にそのまま出ていく。図で
は、最初に入ったパケットａが出ていくようすを示して
いる。ここで、パケット種別ａが送信規制されたとする。
このような送信規制は、例えば送信先の輻輳等により生
じる。制御部１７にパケットａの規制指示が入り、制御
部１７からパケットａ規制指示がパケット識別部１５に
与えられる。この結果、パケット識別部１５でパケット
種別ａが検出されると、このパケットは図３に示すよう
に待機用バッファであるバッファ２に戻され、順次格納
されていく。

【００１７】パケット種別ａ以外のパケットについて
は、制御部１７は図に示すようにパケット識別部１５か
ら入った順序でそのまま送出する操作を繰り返す。更に、パケット種別ｂも送信規制されたものとす
る。制御部１７にパケットａ，ｂの規制指示が入り、制
御部１７からパケットａ，ｂ規制指示がパケット識別部
１５に与えられる。この結果、パケット識別部１５でパ
ケット種別ａとパケット種別ｂが検出されると、このパ
ケットは図４に示すように待機用バッファであるバッフ
ァ２に戻され、順次格納されていく。図では、バッファ
２にａ，ａ，ｂ，ａの順で格納されている。

【００１８】パケット種別ａ，ｂ以外のパケット（ここ
ではパケットｃのみ）については、制御部１７は図に示
すようにパケット識別部１５から入った順序でそのまま
送出する操作を繰り返す。ここで、パケット種別ｂの規制が解除されたものと
する。この規制解除は制御部１７に与えられて、該制御
部１７からパケット識別部１５に与えられる。制御部１
７は、図５に示すように、ＳＷ１の出力をそれまでのバ
ッファ１から予備用バッファであるバッファ３に入れる
ように切り替える。

【００１９】この状態では、バッファ１からの伝送路へ
の送信は依然として継続されている。ＳＷ１を切替えた
以降の入力パケットは予備用バッファであるバッファ３
に入る。制御部１７は、送信用バッファであるバッファ１が
空になったことを検出したら、パケット識別部１５のパ
ケットｂの登録を削除し、今度はＳＷ２，ＳＷ３を切り
替える。つまり、図６に示すようにＳＷ２をバッファ２
に切替え、バッファ２を送信用バッファとする。また、
ＳＷ３をそれまでのバッファ２からバッファ１に接続す
るように切り替える。バッファ３は、待機用バッファと
なり、バッファ１が予備用バッファとなる。

【００２０】この状態では、バッファ２に入っていたパ
ケットｂがパケット識別部１５を介して伝送路に出力さ
れ、バッファ２に入っていたパケットａは依然として規
制されているのでＳＷ３を介して予備用のバッファであ
るバッファ１に戻され、格納される。この間も、入力さ
れてくるパケットは待機用バッファであるバッファ３に
順次格納されていく。制御部１７は、送信用バッファであるバッファ２が
空になったら、図７に示すようにこのバッファ２を予備
用バッファに変更する。そして、ＳＷ２を切替え、バッ
ファ３を送信バッファとして用い、該バッファ３の出力
を伝送路に送出するようにする。バッファ１は待機用バ
ッファとなる。この結果、バッファ３からパケットが順
次伝送路に送出されるが、規制されているパケットａの
み待機用バッファであるバッファ１に戻され、格納され
る。パケットｂ，ｃについては、入ってきた順に伝送路
に送出される。

【００２１】以下、同様のシーケンスを繰り返す。この
結果、バッファ１〜バッファ３は、送信用，待機用，予
備用としての機能を順次変更しながら、パケット転送を
行っていく。

【００２２】本発明によれば、パケットの種別が増えて
も、３個のバッファだけで同一種類のパケットについて
は順序逆転を起こすことなく、パケット転送することが
できる。

【００２３】図８はパケット識別部の具体的構成例を示
す回路図である。図において、２０は規制するパケット
種別を書き込んだり、消去するコンテント・アクセス・
メモリ（ＣＡＭ）である。２１は入力されたパケットを
ラッチするラッチである。このラッチ２１の出力と、Ｃ
ＡＭ２０の内容が比較される。比較の結果、ヒットした
場合には、ゲート２２から一致信号を出力する。２３
は、ラッチ２１にラッチされたパケットを伝送路に出力
するか、待機用バッファに出力するかを切り替えるスイ
ッチである。

【００２４】このように構成された回路において、ＣＡ
Ｍ２０には規制すべき全てのパケット種別が記憶されて
いるものとする。入力されたパケットはラッチ２１にラ
ッチされる。ＣＡＭ２０に記憶されているパケット種別
とラッチ２１にラッチされたパケット種別が比較され
る。若し、比較の結果、両方が一致した場合には、ゲー
ト２２から一致信号が出力されスイッチ２３に制御信号
として入る。スイッチ２３は、パケット継続時間だけ送
出先を待機用バッファ側に切り替える。この結果、ラッ
チ２１の出力は待機用バッファに戻され、格納される。
若し、比較の結果両方が一致しなかった場合には、ゲー
ト２２からは一致信号は出力されず、スイッチ２３はラ
ッチ２２の出力をそのまま伝送路に出力する。

【００２５】上述の説明では、パケットの種別はａ，
ｂ，ｃの３種類のものについて説明したが、本発明はこ
れに限るものではなく、任意の数のパケット種別につい
ても、３個のバッファだけで同様に適用することができ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よればパケット規制が行われる場合であっても、複数種
類のパケットを順序よく伝送路に送り出すことができる
簡単な構成のバッファ制御回路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】本発明の動作説明図である。

【図３】本発明の動作説明図である。

【図４】本発明の動作説明図である。

【図５】本発明の動作説明図である。

【図６】本発明の動作説明図である。

【図７】本発明の動作説明図である。

【図８】パケット識別部の具体的構成例を示す回路図で
ある。

【図９】パケット送信システムの概念図である。

【図１０】従来回路の概念図である。

【図１１】従来回路の概念図である。

【符号の説明】

１０第１のスイッチ１１バッファ１２バッファ１３バッファ１４第２のスイッチ１５パケット識別部１６第３のスイッチ１７制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 8529−5ＫＨ０４Ｌ 11/20 １０２Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パケット入力を受けて制御信号により３
方向に振り分ける第１のスイッチ（１０）と、該第１スイッチ（１０）の３方向出力を受ける３個のバ
ッファ（１１），（１２），（１３）と、これら３個のバッファ（１１），（１２），（１３）の
出力を受けて制御信号によりその内の１個をセレクトし
て出力する第２のスイッチ（１４）と、該第２のスイッチ（１４）の出力を受けて、出力パケッ
トを取り込んでその種別を識別するパケット識別部（１
５）と、該パケット識別部（１５）から転送されてくる規制パケ
ットを受けて、制御信号により前記３個のバッファ（１
１），（１２），（１３）のいずれか１つに振り分ける
第３のスイッチ（１６）と、指示信号により前記第１乃至第３のスイッチ（１０），
（１４），（１６）に制御信号を与えると共に、前記パ
ケット識別部（１５）に制御信号を与える制御部（１
７）とにより構成されたバッファ制御回路。
【請求項２】前記３個のバッファをそれぞれ送信用，
待機用及び予備用の３用途に用い、パケット識別部（１
５），制御部（１７）及び３個のスイッチ（１０），
（１４），（１６）によりこれらバッファの役割を順序
切り替えて使用することによって、同一種別のパケット
の順序逆転を発生させずに、特定種別のパケットの追い
越し送信を実現するようにしたことを特徴とする請求項
１記載のバッファ制御回路。
【請求項３】前記制御部（１７）は、通常は送信用バッファにより送信を行うが、送信先の輻
輳等によって、特定種別のパケットの送信を規制する場
合に、送信用バッファの先に設けたパケット識別部（１５）に
より、規制対象のパケットを識別し、スイッチ（１
０），（１４），（１６）により構成される線路選択機
構によりそのパケットの転送期間のみ出力経路を前記待
機用バッファに変更することにより、規制パケットを待機用バッファに溜め、それ以降のパケ
ットを優先的に追い越し送信させるようにしたことを特
徴とする請求項１記載のバッファ識別回路。
【請求項４】前記制御部（１７）は、パケットの規制が解除された場合には、送信動作を継続
したまま、パケットの入力経路を予備用バッファに変更して、新
たに到着するパケットをバッファリングし、送信用バッファのパケットがなくなったら、待機用バ
ッファを送信用バッファに、送信用バッファを待機用バ
ッファにそれぞれ切替え、パケット識別部（１５）に当
該パケットの規制を解除し、その後、送信用バッファが空きになったら、これを予
備バッファに、それまでの予備用バッファを送信用バッ
ファに切り替える操作を行うことにより、順序逆転を発
生させずに規制パケットの送信再開を実現するようにし
たことを特徴とする請求項３記載のバッファ制御回路。