(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたデータを、宛先情報と優先度情報とが付加された内部セルに変換する内部セル変換手段と、
前記内部セルに付加された前記宛先情報を基に、前記内部セルのスイッチング要求を前記宛先情報が付加されたスイッチング要求信号として出力するスイッチング要求出力手段と、
前記内部セルを宛先情報毎に振り分ける宛先別振り分け手段と、
前記宛先別振り分け手段により前記宛先情報毎に振り分けられた前記内部セルを、前記内部セルに付加された前記優先度情報を基に、該優先度情報毎に振り分ける優先度別振り分け手段と、
前記優先度別振り分け手段により前記優先度情報毎に振り分けられた前記内部セルを、前記宛先情報及び前記優先度情報毎に格納する格納手段と、
前記格納手段を前記宛先情報毎に管理し、優先度情報毎に管理するバッファ管理手段と、
所定の期間内に前記内部セルに対応して受信した前記スイッチング要求のいずれか１つを選択するスイッチング要求選択手段と、
前記スイッチング要求選択手段により選択された前記スイッチング要求に付加された前記宛先情報に基づいて前記バッファ管理手段に管理されている前記格納手段に対してスイッチング許可をスイッチング許可信号として出力するスイッチング許可出力手段と、
入力された前記内部セルをスイッチングするクロスポイントスイッチング手段と、を有し、
前記バッファ管理手段は、前記スイッチング許可出力手段より出力された前記スイッチング許可信号が入力されると直ちに、該当する前記宛先情報で管理されている前記格納手段に格納されている前記内部セルの前記優先度が最も高い前記内部セルを選択し、該選択された内部セルを前記クロスポイントスイッチング手段に出力することを特徴とする同一宛先セルの優先転送制御装置。
【請求項２】
さらに、入力されたデータを、宛先情報と優先度情報とが付加された内部セルに変換する内部セル変換手段を有することを特徴とする請求項１に記載の優先転送制御装置。
【請求項３】
入力されたデータを、宛先情報と優先度情報とが付加された内部セルに変換する内部セル変換手段と、
前記内部セルに付加された前記宛先情報を基に、前記内部セルのスイッチング要求を前記宛先情報が付加されたスイッチング要求信号として出力するスイッチング要求出力手段と、
前記内部セルを前記宛先情報毎に振り分ける宛先別振り分け手段と、
該宛先別振り分け手段により前記宛先情報毎に振り分けられた前記内部セルを、該内部セルに付加された前記優先度情報を基に、該優先度情報毎に振り分ける優先度別振り分け手段と、
該優先度別振り分け手段により前記優先度情報毎に振り分けられた前記内部セルを、前記宛先情報及び前記優先度情報毎に格納する格納手段と、
該格納手段を前記宛先情報毎に管理し、更に、優先度情報毎に管理するバッファ管理手段と、
所定の期間内に前記スイッチング要求出力手段より受信した前記スイッチング要求のいずれか１つを選択するスイッチング要求選択手段と、
該スイッチング要求選択手段により選択された前記スイッチング要求に付加された前記宛先情報に基づいて前記バッファ管理手段に管理されている前記格納手段に対してスイッチング許可をスイッチング許可信号として出力するスイッチング許可出力手段と、
入力された前記内部セルをスイッチングするクロスポイントスイッチング手段と、を有し、
前記バッファ管理手段は、
最も高い優先度に対応する前記格納手段の出力に設けられた第１のフリップフロップと、
前記最も高い優先度の次に高い優先度から最も低い優先度までに対応する前記格納手段の出力毎に設けられた第２のフリップフロップと、
該第２のフリップフロップの出力毎に設けられた第１の論理積回路と、
前記第１のフリップフロップの出力と前記クロスポイントスイッチング手段との間に設けられた第２の論理積回路と、
１つ以上の前記第１の論理積回路の各出力と前記クロスポイントスイッチング手段との間に設けられた第３の論理積回路と、をさらに有し、
前記スイッチング許可出力手段より出力された前記スイッチング許可信号に基づいて、前記第１のフリップフロップの出力は、前記第２の論理積回路に接続され、更に、１つ以上の前記第１の論理積回路の入力に反転されて接続され、
１つ以上の前記第２のフリップフロップの各出力は、対応する前記第１の論理積回路の入力に接続され、更に、前記第２の各フリップフロップに対応する優先度よりも低い優先度に対応する全ての前記第１の論理積回路の入力に反転されて接続され、
１つ以上の前記第１の論理積回路の出力は、前記第３の論理積回路に接続され、
前記第２の論理積回路及び前記第３の論理積回路の各入力には、前記スイッチング許可信号が入力され、
前記スイッチング許可出力手段により出力された前記スイッチング許可信号に基づいて、該当する前記宛先情報で管理されている前記格納手段に格納されている前記内部セルの前記優先度が最も高い前記内部セルを前記クロスポイントスイッチング手段に出力し、
前記第１及び第２のフリップフロップは、対応する前記格納手段に前記内部セルが格納されることにより、高電圧レベル値が格納され、
前記スイッチング許可信号は、前記内部セルのスイッチングを許可するときは高レベルであり、前記内部セルのスイッチングを禁止するときは低レベルの電圧であることを特徴とする同一宛先セルの優先転送制御装置。
【請求項４】
前記第２の論理積回路の出力は、分岐され、前記第１のフリップフロップのリセット入力に接続され、
前記第３の論理積回路の各出力は、分岐されて該第３の各論理積回路が対応する前記第２のフリップフロップの各リセット入力と接続され、
前記第１のフリップフロップは、対応する前記第２の論理積回路の出力が高電圧レベルになるとリセットされて低電圧レベルとなり、
１つ以上の前記第２の各フリップフロップは、対応する前記第３の論理積回路の出力が高電圧レベルになることによってリセットされて低電圧レベルとなることを特徴とする請求項３記載の同一宛先セルの優先転送制御装置。
【請求項５】
入力されたデータを、宛先情報と優先度情報とが付加された内部セルに変換する内部セル変換工程と、
前記内部セルに付加された前記宛先情報に基づいて前記内部セルのスイッチング要求を前記宛先情報が付加されたスイッチング要求信号として出力するスイッチング要求出力工程と、
前記宛先情報が付加された前記内部セルを宛先毎に振り分ける宛先別振り分け工程と、
該宛先別振り分け工程において前記宛先毎に振り分けられた前記内部セルを、該内部セルに付加された前記優先度情報に基づいて優先度毎に振り分ける優先度別振り分け工程と、
該優先度別振り分け工程において前記優先度毎に振り分けられた前記内部セルを、前記宛先及び前記優先度毎に格納する格納工程と、
前記格納工程において前記宛先情報毎に管理し、優先度情報毎に管理するバッファ管理工程と、
所定の期間内に前記スイッチング要求出力工程において出力された前記スイッチング要求のいずれか１つを選択するスイッチング要求選択工程と、
該スイッチング要求選択工程において選択された前記スイッチング要求に付加された前記宛先情報を基に、同一の該宛先情報が付加された前記内部セルに対するスイッチング許可をスイッチング許可信号として出力するスイッチング許可出力工程と、
該スイッチング許可出力工程において出力された前記スイッチング許可信号に基づいて該当する前記宛先情報が付加された前記内部セルの前記優先度が最も高い前記内部セルを出力するバッファ管理工程と、
該バッファ管理工程において出力された前記内部セルをクロスポイントスイッチからスイッチングする工程と、
前記スイッチングする工程において出力された前記スイッチング許可信号が入力されると直ちに該当する前記宛先情報で管理されている前記内部セルの前記優先度が最も高い前記内部セルを選択し、該選択された内部セルを前記クロスポイントスイッチからスイッチングすることを特徴とする同一宛先セルの優先転送制御方法。
【請求項６】
さらに、入力されたデータを、宛先情報と優先度情報とが付加された内部セルに変換する工程を有することを特徴とする請求項５に記載の優先転送制御方法。
【請求項７】
入力されたデータを、宛先情報と優先度情報とが付加された内部セルに変換する内部セル変換工程と、
前記内部セルに付加された前記宛先情報を基に、前記内部セルのスイッチング要求を前記宛先情報が付加されたスイッチング要求信号として出力するスイッチング要求出力工程と、
前記内部セルを前記宛先情報毎に振り分ける宛先別振り分け工程と、
該宛先別振り分け工程により前記宛先情報毎に振り分けられた前記内部セルを、該内部セルに付加された前記優先度情報を基に、該優先度情報毎に振り分ける優先度別振り分け工程と、
該優先度別振り分け工程において前記優先度情報毎に振り分けられた前記内部セルを、前記宛先情報及び前記優先度情報毎に格納する格納工程と、
該格納手段を前記宛先情報毎に管理し、更に、優先度情報毎に管理するバッファ管理工程と、
所定の期間内に受信した前記スイッチング要求のいずれか１つを選択するスイッチング要求選択工程と、
該スイッチング要求選択工程において選択された前記スイッチング要求に付加された前記宛先情報に基づいて前記バッファ管理手段に管理されている前記格納手段に対してスイッチング許可をスイッチング許可信号として出力するスイッチング許可出力工程と、
入力された前記内部セルをスイッチングするクロスポイントスイッチング工程と、を有し、
前記バッファ管理手段は、
最も高い優先度に対応する前記格納手段の出力に設けられた第１のフリップフロップと、
前記最も高い優先度の次に高い優先度から最も低い優先度までに対応する前記格納手段の出力毎に設けられた第２のフリップフロップと、
該第２のフリップフロップの出力毎に設けられた第１の論理積回路と、
前記第１のフリップフロップの出力と前記クロスポイントスイッチング手段との間に設けられた第２の論理積回路と、
１つ以上の前記第１の論理積回路の各出力と前記クロスポイントスイッチング手段との間に設けられた第３の論理積回路と、をさらに有し、
前記スイッチング許可出力工程において出力された前記スイッチング許可信号に基づいて、前記第１のフリップフロップの出力は、前記第２の論理積回路に接続し、更に、１つ以上の前記第１の論理積回路の入力に反転して接続し、
１つ以上の前記第２のフリップフロップの各出力は、対応する前記第１の論理積回路の入力に接続され、更に、前記第２の各フリップフロップに対応する優先度よりも低い優先度に対応する全ての前記第１の論理積回路の入力に反転して接続し、
１つ以上の前記第１の論理積回路の出力は、前記第３の論理積回路に接続し、
前記第２の論理積回路及び前記第３の論理積回路の各入力には、前記スイッチング許可信号を入力し、
前記スイッチング許可出力手段により出力された前記スイッチング許可信号に基づいて、該当する前記宛先情報で管理されている前記格納手段に格納されている前記内部セルの前記優先度が最も高い前記内部セルを前記クロスポイントスイッチング手段に出力し、
前記第１及び第２のフリップフロップは、対応する前記格納手段に前記内部セルが格納されることにより、高電圧レベル値を格納し、
前記スイッチング許可信号は、前記内部セルのスイッチングを許可するときは高レベルであり、前記内部セルのスイッチングを禁止するときは低レベルの電圧であることを特徴とする同一宛先セルの優先転送制御方法。
【請求項８】
前記第１の回路は、
前記第２の論理積回路の出力が、分岐されて前記第１のフリップフロップのリセット入力に接続され、前記第３の論理積回路の各出力が分岐されて該第３の各論理積回路が対応する前記第２のフリップフロップの各リセット入力と接続され、前記第１のフリップフロップが、対応する前記第２の論理積回路の出力が高電圧レベルになるとリセットされて低電圧レベルとなり、１つ以上の前記第２の各フリップフロップが、対応する前記第３の論理積回路の出力が高電圧レベルになることによってリセットされて低電圧レベルとなることを特徴とする請求項７記載の同一宛先セルの優先転送制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同一宛先でキューイングされたセルを優先度別にスイッチングする同一宛先セルの優先制御装置及びその方法に関し、特に、スケジューリングによりスイッチング許可が下りた宛先に対して、転送許可が下りた時点で最も優先度の高いセルを転送することにより、時間的な優先制御を行う同一宛先セルの優先転送制御装置及び同一宛先セルの優先転送制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中継ノードに入力されたユーザデータは、設定されている優先度に従ってスイッチングがなされる。このようなスイッチングを行う従来技術として特開平４−３６０３４０号公報が開示するところのセル転送装置がある。
【０００３】
上記特開平４−３６０３４０号公報が開示するセル転送装置は、入線毎に入力されたセルを優先度別にバッファリングする複数のバッファと、共有バスへのセル送出権を競合する競合回路と、セル送出権を得たとき、該当するセルを上記の複数のバッファより読み出して送出するセル送出回路と、出線毎に共有線バスより自身宛のセルを選択的に受信し、一時格納するバッファと、このバッファに格納されたセルを読み出し、対応するバスへ送出する出線Ｉ／Ｆ回路と、を有して構成されている。
【０００４】
従って、特開平４−３６０３４０号公報が開示するところのセル転送装置は、入力されたセルに対して優先度毎に格納し、また、この格納したセルに設定されている優先度に従ってセル送出要求を行う。その後、セル転送回路は、競合回路において、所定の時間内に到着した優先度を基に、最も優先度が高いセルに対してセル送出権を与え、このセル送出権を得たセルを送出する。
【０００５】
これは、従来技術における同一宛先セルの優先制御装置及びその方法の一般的な動作であり、特開平１１−４１２４１号公報や特開２０００−１３４０３号公報で開示される技術においても、これと同様に、単位時間内に到着したセルの内、最も優先度が高いセルに対して送出を許可する動作が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、上述のように、到着したデータの中で最も優先度の高いデータに関してスイッチング要求を行い、このスイッチング要求に対するスイッチング許可が、対象としたデータのみをスイッチングの対象としていたため、同一宛先に対して、後から到着したより優先度の高いデータが、先に到着していた低い優先度のデータよりも、遅くスイッチングされるという問題が存在した。
【０００７】
これは、リアルタイム性が要求されるデータに高い優先度を付加する構成を有したとしても、先に到着しているデータにより、余計な遅延を生じさせる要因となる。
【０００８】
従って、本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、スイッチング許可が通知された時点で最も高い優先度のセルをスイッチングする同一宛先セルの優先制御装置及びその方法を提供することを目的とする。
【０００９】
更に、本発明は、上記目的を達成するにあたり、ソフトウエアによる構成を有することなく、ハードウエアにより、スイッチング許可が通知された時点において最も高い優先度のセルをスイッチングする同一宛先セルの優先制御装置及びその方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、請求項１記載の同一宛先セルの優先転送制御装置の発明は、入力されたデータを、宛先情報と優先度情報とが付加された内部セルに変換する内部セル変換手段と、前記内部セルに付加された前記宛先情報を基に、前記内部セルのスイッチング要求を前記宛先情報が付加されたスイッチング要求信号として出力するスイッチング要求出力手段と、前記内部セルを宛先情報毎に振り分ける宛先別振り分け手段と、前記宛先別振り分け手段により前記宛先情報毎に振り分けられた前記内部セルを、前記内部セルに付加された前記優先度情報を基に、該優先度情報毎に振り分ける優先度別振り分け手段と、前記優先度別振り分け手段により前記優先度情報毎に振り分けられた前記内部セルを、前記宛先情報及び前記優先度情報毎に格納する格納手段と、前記格納手段を前記宛先情報毎に管理し、優先度情報毎に管理するバッファ管理手段と、所定の期間内に前記内部セルに対応して受信した前記スイッチング要求のいずれか１つを選択するスイッチング要求選択手段と、前記スイッチング要求選択手段により選択された前記スイッチング要求に付加された前記宛先情報に基づいて前記バッファ管理手段に管理されている前記格納手段に対してスイッチング許可をスイッチング許可信号として出力するスイッチング許可出力手段と、入力された前記内部セルをスイッチングするクロスポイントスイッチング手段と、を有し、前記バッファ管理手段は、前記スイッチング許可出力手段より出力された前記スイッチング許可信号が入力されると直ちに、該当する前記宛先情報で管理されている前記格納手段に格納されている前記内部セルの前記優先度が最も高い前記内部セルを選択し、該選択された内部セルを前記クロスポイントスイッチング手段に出力することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２記載の同一宛先セルの優先転送制御装置の発明によれば、請求項１において、さらに、入力されたデータを、宛先情報と優先度情報とが付加された内部セルに変換する内部セル変換手段を有することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３記載の同一宛先セルの優先転送制御装置の発明によれば、入力されたデータを、宛先情報と優先度情報とが付加された内部セルに変換する内部セル変換手段と、前記内部セルに付加された前記宛先情報を基に、前記内部セルのスイッチング要求を前記宛先情報が付加されたスイッチング要求信号として出力するスイッチング要求出力手段と、前記内部セルを前記宛先情報毎に振り分ける宛先別振り分け手段と、該宛先別振り分け手段により前記宛先情報毎に振り分けられた前記内部セルを、該内部セルに付加された前記優先度情報を基に、該優先度情報毎に振り分ける優先度別振り分け手段と、該優先度別振り分け手段により前記優先度情報毎に振り分けられた前記内部セルを、前記宛先情報及び前記優先度情報毎に格納する格納手段と、該格納手段を前記宛先情報毎に管理し、更に、優先度情報毎に管理するバッファ管理手段と、所定の期間内に前記スイッチング要求出力手段より受信した前記スイッチング要求のいずれか１つを選択するスイッチング要求選択手段と、該スイッチング要求選択手段により選択された前記スイッチング要求に付加された前記宛先情報に基づいて前記バッファ管理手段に管理されている前記格納手段に対してスイッチング許可をスイッチング許可信号として出力するスイッチング許可出力手段と、入力された前記内部セルをスイッチングするクロスポイントスイッチング手段と、を有し、前記バッファ管理手段は、最も高い優先度に対応する前記格納手段の出力に設けられた第１のフリップフロップと、前記最も高い優先度の次に高い優先度から最も低い優先度までに対応する前記格納手段の出力毎に設けられた第２のフリップフロップと、該第２のフリップフロップの出力毎に設けられた第１の論理積回路と、前記第１のフリップフロップの出力と前記クロスポイントスイッチング手段との間に設けられた第２の論理積回路と、１つ以上の前記第１の論理積回路の各出力と前記クロスポイントスイッチング手段との間に設けられた第３の論理積回路と、をさらに有し、前記スイッチング許可出力手段より出力された前記スイッチング許可信号に基づいて、前記第１のフリップフロップの出力は、前記第２の論理積回路に接続され、更に、１つ以上の前記第１の論理積回路の入力に反転されて接続され、１つ以上の前記第２のフリップフロップの各出力は、対応する前記第１の論理積回路の入力に接続され、更に、前記第２の各フリップフロップに対応する優先度よりも低い優先度に対応する全ての前記第１の論理積回路の入力に反転されて接続され、１つ以上の前記第１の論理積回路の出力は、前記第３の論理積回路に接続され、前記第２の論理積回路及び前記第３の論理積回路の各入力には、前記スイッチング許可信号が入力され、前記スイッチング許可出力手段により出力された前記スイッチング許可信号に基づいて、該当する前記宛先情報で管理されている前記格納手段に格納されている前記内部セルの前記優先度が最も高い前記内部セルを前記クロスポイントスイッチング手段に出力し、前記第１及び第２のフリップフロップは、対応する前記格納手段に前記内部セルが格納されることにより、高電圧レベル値が格納され、前記スイッチング許可信号は、前記内部セルのスイッチングを許可するときは高レベルであり、前記内部セルのスイッチングを禁止するときは低レベルの電圧であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４記載の同一宛先セルの優先転送制御装置の発明によれば、請求項３において、前記第２の論理積回路の出力は、分岐され、前記第１のフリップフロップのリセット入力に接続され、前記第３の論理積回路の各出力は、分岐されて該第３の各論理積回路が対応する前記第２のフリップフロップの各リセット入力と接続され、前記第１のフリップフロップは、対応する前記第２の論理積回路の出力が高電圧レベルになるとリセットされて低電圧レベルとなり、１つ以上の前記第２の各フリップフロップは、対応する前記第３の論理積回路の出力が高電圧レベルになることによってリセットされて低電圧レベルとなることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５記載の同一宛先セルの優先転送制御方法の発明は、入力されたデータを、宛先情報と優先度情報とが付加された内部セルに変換する内部セル変換工程と、前記内部セルに付加された前記宛先情報に基づいて前記内部セルのスイッチング要求を前記宛先情報が付加されたスイッチング要求信号として出力するスイッチング要求出力工程と、前記宛先情報が付加された前記内部セルを宛先毎に振り分ける宛先別振り分け工程と、該宛先別振り分け工程において前記宛先毎に振り分けられた前記内部セルを、該内部セルに付加された前記優先度情報に基づいて優先度毎に振り分ける優先度別振り分け工程と、該優先度別振り分け工程において前記優先度毎に振り分けられた前記内部セルを、前記宛先及び前記優先度毎に格納する格納工程と、前記格納工程において前記宛先情報毎に管理し、優先度情報毎に管理するバッファ管理工程と、所定の期間内に前記スイッチング要求出力工程において出力された前記スイッチング要求のいずれか１つを選択するスイッチング要求選択工程と、該スイッチング要求選択工程において選択された前記スイッチング要求に付加された前記宛先情報を基に、同一の該宛先情報が付加された前記内部セルに対するスイッチング許可をスイッチング許可信号として出力するスイッチング許可出力工程と、該スイッチング許可出力工程において出力された前記スイッチング許可信号に基づいて該当する前記宛先情報が付加された前記内部セルの前記優先度が最も高い前記内部セルを出力するバッファ管理工程と、該バッファ管理工程において出力された前記内部セルをクロスポイントスイッチからスイッチングする工程と、前記スイッチングする工程において出力された前記スイッチング許可信号が入力されると直ちに該当する前記宛先情報で管理されている前記内部セルの前記優先度が最も高い前記内部セルを選択し、該選択された内部セルを前記クロスポイントスイッチからスイッチングすることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６記載の同一宛先セルの優先転送制御方法の発明によれば、請求項５において、さらに、入力されたデータを、宛先情報と優先度情報とが付加された内部セルに変換する工程を有することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７記載の同一宛先セルの優先転送制御方法の発明によれば、入力されたデータを、宛先情報と優先度情報とが付加された内部セルに変換する内部セル変換工程と、前記内部セルに付加された前記宛先情報を基に、前記内部セルのスイッチング要求を前記宛先情報が付加されたスイッチング要求信号として出力するスイッチング要求出力工程と、前記内部セルを前記宛先情報毎に振り分ける宛先別振り分け工程と、該宛先別振り分け工程により前記宛先情報毎に振り分けられた前記内部セルを、該内部セルに付加された前記優先度情報を基に、該優先度情報毎に振り分ける優先度別振り分け工程と、該優先度別振り分け工程において前記優先度情報毎に振り分けられた前記内部セルを、前記宛先情報及び前記優先度情報毎に格納する格納工程と、該格納手段を前記宛先情報毎に管理し、更に、優先度情報毎に管理するバッファ管理工程と、所定の期間内に受信した前記スイッチング要求のいずれか１つを選択するスイッチング要求選択工程と、該スイッチング要求選択工程において選択された前記スイッチング要求に付加された前記宛先情報に基づいて前記バッファ管理手段に管理されている前記格納手段に対してスイッチング許可をスイッチング許可信号として出力するスイッチング許可出力工程と、入力された前記内部セルをスイッチングするクロスポイントスイッチング工程と、を有し、前記バッファ管理手段は、最も高い優先度に対応する前記格納手段の出力に設けられた第１のフリップフロップと、前記最も高い優先度の次に高い優先度から最も低い優先度までに対応する前記格納手段の出力毎に設けられた第２のフリップフロップと、該第２のフリップフロップの出力毎に設けられた第１の論理積回路と、前記第１のフリップフロップの出力と前記クロスポイントスイッチング手段との間に設けられた第２の論理積回路と、１つ以上の前記第１の論理積回路の各出力と前記クロスポイントスイッチング手段との間に設けられた第３の論理積回路と、をさらに有し、前記スイッチング許可出力工程において出力された前記スイッチング許可信号に基づいて、前記第１のフリップフロップの出力は、前記第２の論理積回路に接続し、更に、１つ以上の前記第１の論理積回路の入力に反転して接続し、１つ以上の前記第２のフリップフロップの各出力は、対応する前記第１の論理積回路の入力に接続され、更に、前記第２の各フリップフロップに対応する優先度よりも低い優先度に対応する全ての前記第１の論理積回路の入力に反転して接続し、１つ以上の前記第１の論理積回路の出力は、前記第３の論理積回路に接続し、前記第２の論理積回路及び前記第３の論理積回路の各入力には、前記スイッチング許可信号を入力し、前記スイッチング許可出力手段により出力された前記スイッチング許可信号に基づいて、該当する前記宛先情報で管理されている前記格納手段に格納されている前記内部セルの前記優先度が最も高い前記内部セルを前記クロスポイントスイッチング手段に出力し、前記第１及び第２のフリップフロップは、対応する前記格納手段に前記内部セルが格納されることにより、高電圧レベル値を格納し、前記スイッチング許可信号は、前記内部セルのスイッチングを許可するときは高レベルであり、前記内部セルのスイッチングを禁止するときは低レベルの電圧であることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８記載の同一宛先セルの優先転送制御方法の発明によれば、請求項７において、前記第１の回路は、前記第２の論理積回路の出力が、分岐されて前記第１のフリップフロップのリセット入力に接続され、前記第３の論理積回路の各出力が分岐されて該第３の各論理積回路が対応する前記第２のフリップフロップの各リセット入力と接続され、前記第１のフリップフロップが、対応する前記第２の論理積回路の出力が高電圧レベルになるとリセットされて低電圧レベルとなり、１つ以上の前記第２の各フリップフロップが、対応する前記第３の論理積回路の出力が高電圧レベルになることによってリセットされて低電圧レベルとなることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
｛本発明の特徴｝
本発明による同一宛先セルの優先転送制御装置及びその方法は、スケジューリングによりスイッチング許可が下りた宛先に対して、転送許可が下りた時点で最も優先度の高いセルを転送することによって、時間的な優先制御を行うことを特徴としている。
【００１９】
｛一実施形態｝
以下、図面を用いて、本発明による同一宛先セルの優先転送制御装置及びその方法の一実施形態を、詳細に説明する。
【００２０】
［一実施形態の構成］
図１は、本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。
図１を参照すると、一実施形態による同一宛先セルの優先転送制御装置及びその方法は、入力されたユーザデータに対して宛先別に優先度を振り分け出力する入力バッファ管理部１００−１，１００−２，…，１００−ｍと、複数の入力バッファ管理部１００−１，１００−２，…，１００−ｍからのスイッチング要求に対して公平に要求整理を行い、その結果、スイッチング許可対象としたスイッチング要求を出力した入力バッファ管理部１００−１〜１００−ｍのいずれかにスイッチング許可を通知するスイッチング要求整理部１０４と、このスイッチング要求整理部１０４により制御され、スイッチングを許可された入力バッファ管理部１００（入力バッファ管理部１００−１，１００−２，…，１００−ｎの内、任意の入力バッファ管理部を入力バッファ管理部１００とする）より入力されたユーザデータを所望のルートへ転送するクロスポイントスイッチ１０３と、を有して構成される。
【００２１】
（入力バッファ管理部１００の構成）
更に、上記の入力バッファ管理部１００−１〜１００−ｍはそれぞれ、ＩＰパケットやＡＴＭセル等のユーザデータをスイッチング専用の特殊フォーマットの固定長セル（以下、内部セルと記す）に変換する内部セル変換部１１０と、この内部セル変換部１１０により内部セルに変換されたユーザデータのヘッダ部にある出力ポート番号情報に基づいて、それぞれの宛先ポートごとに内部セルの振り分けを行う宛先別振り分け部１１１と、この宛先別振り分け部１１１の振り分け先と対応して設けられ、振り分けられた内部セルに付与されたスイッチングの優先度情報に基づいて内部セルをさらに振り分ける優先度別振り分け部１１２−１，１１２−２，…，１１２−ｎと、この優先度別振り分け部１１２−１，１１２−２，…，１１２−ｎそれぞれと対応して出力ポート別に設けられたバッファ１１３−１−１〜１１３−１−ｉ，１１３−２−１〜１１３−２−ｉ，…，１１３−ｎ−１〜１１３−ｎ−ｉと、全ての優先度振り分け部１１２−１，１１２−２，…，１１２−ｎそれぞれに設けられているバッファ１１３−１−１〜１１３−１−ｉ，１１３−２−１〜１１３−２−ｉ，１１３−ｎ−１〜１１３−ｎ−ｉの管理を行うバッファ管理部１１４と、を有して構成されている。
【００２２】
ここで、上記のバッファ１１３−１−１〜１１３−１−ｉ，１１３−２−１〜１１３−２−ｉ，…，１１３−ｎ−１〜１１３−ｎ−ｉは、それぞれ対応する優先度別振り分け部１１２毎に優先度の種類数接続されている。即ち、一実施形態では、優先度の種類が１〜ｉまでのｉ種類設定されるものとする。
【００２３】
（バッファ管理部１１４の構成）
また、図２は、一実施形態の入力バッファ管理部１００におけるバッファ管理部１１４の構成において、送出する内部セルを判断するための回路構成を示す回路図である。但し、図２に示す回路構成は、図１に示す入力バッファ管理部１００−１におけるバッファ管理部１１４において、バッファ１１３−１−１〜１１３−１−ｉに対応する回路構成のみを示したものである。また、他のバッファ１１３−２−１〜１１３−２−ｉ，…，１１３−ｎ−１〜１１３−ｎ−ｉに対応する回路構成は、それぞれのバッファに対して図２に示す回路構成を反復して構成することで実施できる。
【００２４】
図２を参照すると、一実施形態によるバッファ管理部１１４は、優先度の種類数、即ち、バッファ１１３−１−１〜１１３−１−ｉそれぞれと１対１に対応して設けられるフリップフロップ２０１−１〜２０１−ｉと、同じくバッファ１１３−１−１〜１１３−１−ｉそれぞれと１対１に対応して設けられ、論理積回路で構成されたゲート回路２０３−１〜２０３−ｉと、優先度が２からｉまでのバッファに対応するフリップフロップ２０１−２〜２０２−ｉとゲート回路２０３−２〜２０３−ｉとの間にそれぞれ設けられ、論理積回路で構成されたゲート回路２０２−２〜２０２−ｉと、を有して構成される。
【００２５】
この構成により、バッファ管理部１１４は、バッファ１１３−１−１〜１１３−１−ｉのいずれかに内部セルが格納されると、対応するフリップフロップ２０１（フリップフロップ２０１−１〜２０１−ｉの内、任意のフリップフロップをフリップフロップ２０１とする）に“１”を格納する。但し、複数のバッファ１１３に内部セルが格納された場合は、その全てに対応するフリップフロップ２０１に“１”を格納する。
【００２６】
また、ゲート回路２０２−２〜２０２−ｉは、上記のように、論理積回路で構成されているため、その入力に、それぞれ自身が対応するフリップフロップ２０１からの出力と、自身が対応する優先度より高い優先度と対応する全てのフリップフロップ２０１からの出力を反転したものとを接続することで、自身が対応する優先度よりも高い優先度に対応するバッファ１１３に内部セルが格納された場合は、“０”を出力し（ゲートを閉じる）、自身が対応する優先度よりも高い優先度と対応するバッファ１１３に内部セルが格納されておらず、自身が対応するバッファ１１３に内部セルが格納された場合は、“１”を出力する（ゲートを開く）ように構成されている。
【００２７】
従って、スイッチング要求整理部１０４からのスイッチング許可信号及びフリップフロップ２０１−１からの出力が入力されるゲート回路２０３−１、及び、上記スイッチング許可信号及びゲート回路２０２−２〜２０２−ｉからの出力が入力されるゲート回路２０３−２〜２０３−ｉは、それぞれの内、最も優先度が高い内部セルが格納されたバッファ１１３と対応するゲート回路２０３（ゲート回路２０３−１〜２０３−ｉの内、任意のゲート回路をゲート回路２０３とする）からのみ、転送許可信号が出力される構成となっており、これにより、バッファ管理部１１４は、この転送許可信号が出力されたゲート回路２０３と対応する優先度が割り当てられた内部セルが格納されるバッファより、格納されている内部セルを読み出し、クロスポイントスイッチ１０３に出力するように構成されている。
【００２８】
即ち、スイッチング要求整理部１０４からスイッチング許可信号が入力された時のみ、ゲート回路２０３−１〜２０３−ｉのいずれかが開くように構成されており、また、このスイッチング許可信号が入力された時点で、最も高い優先度はどれかが、回路（ハードウエア）的にわかるように構成されている。
【００２９】
また、ゲート回路２０３−１〜２０３−ｉの出力は、それぞれ対応するフリップフロップ２０１−１〜２０１−ｉのリセットに入力されており、ゲート回路２０３−１〜２０１−ｉそれぞれから転送許可信号が出力される度に、対応するフリップフロップ２０１−１〜２０１−ｉがリセットされる構成となっている。
【００３０】
この一実施形態の入力バッファ管理部１００におけるバッファ管理部１１４の構成において、送出する内部セルを判断するための回路の動作は、以下の（一実施形態の動作）の説明において、具体例を用いて詳細に説明する。
【００３１】
（内部セルの構成）
また、上記構成において変換される内部セルは、図３に示すような構成となっている。即ち、宛先ポート情報と優先度情報とを格納するデータ部と、ユーザデータを格納するデータ部とにより構成される。
【００３２】
この宛先ポート情報と優先度情報とは、それぞれ以下に示すような方法で、内部セル変換部１１０において特定される。即ち、宛先ポート情報は、入力されたユーザデータにおける宛先アドレスを基に、予め格納している宛先アドレスと宛先ポートとを対応付けるテーブル（図示せず）より読み出される。また、優先度情報は、入力されたユーザデータがＡＡＬ(ATM Adaptation Layer)において、どのサービスクラスによるデータであるかを基に、このクラス毎にマッピングされているテーブル（図示せず）を参照して読み出される。
【００３３】
［一実施形態の動作］
次に、一実施形態による同一宛先セルの優先制御装置及びその方法の動作について、図面を用いて詳細に説明する。先ず、一実施形態による同一宛先セルの優先制御装置及びその方法では、ＩＰパケットやＡＴＭセル等のユーザデータが入力バッファ管理部１００に到着した場合、内部セル変換部１１０において、この到着したユーザデータが図３に示すような内部セルに変換される。
【００３４】
その後、宛先別振り分け部１１１において、内部セルのヘッダ部における宛先ポート情報を基に宛先別に対応する優先度振り分け部１１２に振り分けられる。
【００３５】
このようにして優先度振り分け部１１２に入力された内部セルは、ヘッダ部における優先度情報を基に、優先度毎に応じて設けられたバッファ１１３（バッファ１１３−１−１〜１１３−１−ｉ，１１３−２−１〜１１３−２−ｉ，…，１１３−ｎ−１〜１１３−ｎ−ｉの内、任意のバッファをバッファ１１３とする）に格納される。
【００３６】
また、このとき平行して宛先別振り分け部１１１は、到着した内部セルを転送するためのスイッチング要求信号を、内部セルにおける宛先ポート番号情報と共にスイッチング要求整理部１０４に対して出力する。
【００３７】
このスイッチング要求信号を受信したスイッチング要求整理部１０４では、所定の期間内に１つ以上の入力バッファ管理部１００より受け付けられたスイッチング要求に対して、公平にスイッチングできるように要求の整理を行い、この要求の整理を行った結果、特定した任意の入力バッファ管理部１００に対してスイッチング許可信号を出力する。
【００３８】
また、このとき、入力バッファ管理部１０４では、スイッチング要求を行ってからスイッチングが許可されるまでの間に、同一宛先に対して、新たに別の内部セルが到着した場合、上記の内部セルと同様な流れにより、この新たに到着した内部セルをバッファに格納する。その後、スイッチング要求整理部１０４よりスイッチング許可が通知された段階で、最も高い優先度を持つ内部セルをクロスポイントスイッチ１０３に対して出力する。
【００３９】
（一実施形態の具体的動作）
一実施形態による動作を、図４を用いて具体的に説明する。
ここで、内部セル変換部１１０においては、上述のように、内部セルに対して１からｉまでの優先度が付与され、１が最も優先度が高く、ｉが最も優先度が低いように構成されているものとする。
【００４０】
この構成において、入力バッファ管理部１００に宛先アドレスがＡというユーザデータが到着した場合（ステップＳ１１）、入力バッファ管理部１００は、内部セル変換部１１０において、ユーザデータを図３に示すように、それぞれのテーブルを参照して宛先ポート情報ｎと優先度情報ｉとが付加された内部セルに変換する（ステップＳ１２）。
【００４１】
その後、入力バッファ管理部１００は、内部セル変換部１１０より出力された内部セルを宛先別振り分け部１１１に入力し、この宛先別振り分け部１１１において、内部セルのヘッダに含まれる宛先ポート情報ｎを基に、内部セルを対応する優先度別振り分け部１１２−ｎに振り分け、これと並行して、宛先別振り分け部１１１より、宛先ポート情報を付加したスイッチング要求をスイッチング要求整理部１０４に通知する（ステップＳ１３）。
【００４２】
その後、入力バッファ管理部１００は、ステップＳ１３において優先度振り分け部１１２に入力された内部セルを、この優先度振り分け部１１２−ｎと対応して設けられたバッファ１１３−ｎ−１〜１１３−ｎ−ｉの内、内部セルに付加された優先度と対応するバッファ１１３に入力する。
【００４３】
また、入力バッファ管理部１００は、ステップＳ１３のように、スイッチング要求整理部１０４よりスイッチング許可が通知されるまで、新たに入力されたユーザデータに対して、上記と同様の流れを実施する。
【００４４】
また、スイッチング要求を受信したスイッチング要求整理部１０４は、所定の期間内に受信した不特定多数の入力バッファ管理部１００からのスイッチング要求を整理し、この整理の結果、スイッチング許可を与える入力バッファ管理部１００を特定する。その後、スイッチング要求整理部１０４は、この特定したスイッチング許可を、そのスイッチング要求を行った入力バッファ管理部１００に通知する（ステップＳ１４）。
【００４５】
ステップＳ１４においてスイッチング許可が通知された入力バッファ管理部１００は、スイッチング許可がなされた宛先ポートに対応するバッファ１１３−１−１〜１１３−１−ｉ，１１３−２−１〜１１３−２−ｉ，…，１１３−ｎ−１〜１１３−ｎ−ｉ全てを特定する（ステップＳ１５）。（但し、本例では、宛先ポート情報がｎである内部セルに対してスイッチングが許可された場合について説明する。）
【００４６】
次に、入力バッファ管理部１００は、ステップＳ１５において特定されたバッファ１１３−ｎ−１〜１１３−ｎ−ｉにおいて、先ず、最も高い優先度が割り当てられている内部セルが格納されるバッファ１１３−ｎ−１を確認し、このバッファ１１３−ｎ−１に内部セルが格納されているか否かを検知する（ステップＳ１６）。
【００４７】
ステップＳ１６において、最も優先度が高い内部セルが格納されるバッファ１１３−１に内部セルが格納されていない場合（ステップＳ１６のＮｏ）、入力バッファ管理部１００は、次に、２番目に優先度が高い内部セルが格納されるバッファ１１３−ｎ−２を確認し、このバッファ１１３−ｎ−２に内部セルが格納されているか否かを検知する（ステップＳ１７）。
【００４８】
このような動作を繰り返し、最終的に最も低い優先度より１つ優先度が高い内部セルが格納されるバッファ１１３−ｎ−（ｉ−１）を確認し、このバッファ１１３−ｎ−（ｉ−１）に内部セルが格納されているか否かを検知する（ステップＳ１８）。
【００４９】
ここで、ステップＳ１６からステップＳ１８の流れにおいて、いずれかのバッファ１１３に内部セルが格納されている場合、その内部セルの格納が検知された時点で、入力バッファ管理部１００は、検知された内部セルを対応するバッファ１１３より読み出してクロスポイントスイッチ１０３に出力し（ステップＳ１９）、その後、内部セルを読み出したバッファ１１３に対応する優先度よりも低い優先度が割り当てられた内部セルが格納されるバッファ１１３を確認することなく、処理を終了し、次のユーザデータ、若しくは、スイッチング許可が入力されるまで待機する。
【００５０】
また、上記のステップＳ１６からステップＳ１８において、いずれのバッファ１１３にも内部セルが格納されていない場合、最も優先度が低い内部セルが格納されるバッファ１１３−ｉより内部セルを読み出し、この読み出した内部セルをクロスポイントスイッチ１０３に出力して（ステップＳ２０）、処理を終了し、次のユーザデータ、若しくは、スイッチング許可が入力されるまで待機する。
【００５１】
（バッファ管理部における送出する内部セルを判断するための回路の動作）
また、上記の一実施形態の入力バッファ管理部１００におけるバッファ管理部１１４の構成における送出する内部セルを判断するための回路の動作を、以下に具体例を用いて詳細に説明する。
【００５２】
ある時刻に優先度がｉの内部セルが入力バッファ管理部１００に入力されると、上記のように、内部セル変換部１１０において内部セルに変換され、宛先別振り分け部１１１に入力される。この内部セルが入力された宛先別振り分け部１１１は、内部セルに付加された宛先ポート情報を基に（本具体例では宛先ポートがｎである）宛先ポート別に優先度振り分け部１１２−ｎに振り分けると同時に、スイッチング要求整理部１０４へスイッチング要求を送信する。
【００５３】
また、内部セルを受信した優先度別振り分け部１１２−ｎでは、宛先ポート情報と同様に、内部セルに付加された優先度情報を基に（本具体例では優先度がｉである）優先度別にバッファ１１３−ｎ−ｉに格納される。このとき、バッファ１１３−ｎ−ｉに内部セルが格納されることにより、バッファ管理部１１４では、このバッファ１１３−ｎ−ｉと対応するフリップフロップ２０１−ｉに“１”が格納される。
【００５４】
このように、フリップフロップ２０１−ｉに“１”が格納されると、対応するゲート回路２０２−ｉにも“１”が入力され、この状態で、スイッチング要求整理部１０４からスイッチング許可信号が入力されるまで待機する。
【００５５】
また、上記の待機状態で、入力バッファ管理部１００に新たに、宛先ポートがｎで、優先度がｉよりも高い（例えば優先度が２である）ユーザデータが入力された場合、入力バッファ管理部１００は、上記優先度がｉのユーザデータに対する処理と同様に、優先度が２に対応するバッファ１１３−ｎ−２に、新たに変換した内部セルを入力し、同様にスイッチング要求をスイッチング要求整理部１０４に出力する。また、このとき同様に、バッファ１１３−ｎ−２に対応するフリップフロップ２０１−２に“１”を格納する。
【００５６】
このとき、スイッチング要求整理部１０４よりスイッチング許可信号が入力されたとしても、優先度がｉに対応するゲート回路２０２−ｉに、優先度が２に対応するフリップフロップ２０１−２より格納された“１”が反転した“０”が入力されるため、ゲート回路２０２−ｉが閉じ（出力が“０”となり）、対応するゲート回路２０３−ｉからの出力が“０”となる。
【００５７】
これに対して、優先度が２に対応するゲート回路２０３−２からの出力は“１”であり、このため、バッファ管理部１１４は、優先度が２に対応するバッファ１１３−ｎ−２より内部セルを読み出し、クロスポイントスイッチ１０３にこの読み出した内部セルを出力する。
【００５８】
これは即ち、フリップフロップ２０１−２に“１”が格納されると、ゲート２０２−３からゲート２０２−ｉまでが閉じてしまい、このため、優先度が２の内部セルが転送されるまでは、優先度が３からｉまでの内部セルがバッファ１１３−ｎ−３〜１１３−ｎ−ｉに格納されても、転送がされないことを示している。
【００５９】
また、図２に示すように、スイッチング要求整理部１０４からバッファ管理部１１４に通知されたスイッチング許可信号と、フリップフロップ２０１−１、又は、ゲート２０２−２〜２０２−ｉからの出力と、を論理積回路であるゲート回路２０３−１〜２０３−ｉに、それぞれ入力するよう構成しているため、この回路構成により、クロスポイントスイッチ１０３に送出すべき優先度の内部セルを一意的に決定することが可能となる。
【００６０】
但し、内部セルのクロスポイントスイッチ１０３への転送後に行われるバッファ管理部１１４の動作としては、優先度転送許可信号が出力されることで、対応するフリップフロップ（本例では、フリップフロップ２０１−２）がリセットされるため、スイッチング許可が下りた優先度に対応するバッファ（本具体例では、バッファ１１３−ｎ−２）は、転送と同時に自立的に“データ無し”の状態となり、次の内部セルが格納されるのを待機することとなる。
【００６１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の同一宛先セルの優先転送制御装置及びその方法によれば、スイッチング許可が通知された時点でバッファに格納されている内部セルの中で最も優先度の高い内部セルを転送するため、発生する待ち時間が異入力から同一宛先へのスイッチング要求の整理に要する時間だけとなり、これにより、リアルタイム性が要求されるデータのスイッチングを行う動作をより効率的に実現することが可能となる。
【００６２】
また、いずれの優先度が設定されている内部セルを転送するかの判定をハードウエアにより解決しているため、この判定に要する時間を短縮することが可能となる。
【００６３】
更に、入力バッファ管理部において優先制御を行うよう構成するため、スイッチング要求整理部に特殊なアルゴリズムを用いる必要がなくなり、このため、要求整理に要する時間を削除することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による同一宛先セルの優先転送制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】  図１に示すバッファ管理部１１４におけるバッファ１１３−１−１〜１１３−１−ｉに対応する回路構成のみを示した回路図である。
【図３】  内部セルの構成を示す図である。
【図４】  本発明による同一宛先セルの優先転送制御装置及びその方法の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００、１００−１〜１００−ｍ  入力バッファ管理部
１０３  クロスポイントスイッチ
１０４  スイッチング要求整理部
１１０  内部セル変換部
１１１  宛先振り分け部
１１２−１〜１１２−ｎ  優先度振り分け部
１１３−１−１〜１１３−１−ｉ、…、１１３−ｎ−１〜１１３−ｎ−ｉ  バッファ
１１４  バッファ管理部
２０１−１〜２０１−ｉ  フリップフロップ
２０２−２〜２０２−ｉ、２０３−１〜２０３−ｉ  論理積回路（ＡＮＤ回路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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