(57)【要約】      （修正有）【課題】サブフレーム基盤のスイッチングが可能なレジデンシャルイーサネットスイッチング装置を提供する。【解決手段】等時性データ及び非同期データを区分して伝送するレジデンシャルイーサネットシステムにおける、サブフレーム基盤のスイッチングを行うスイッチング装置であって、スイッチング装置に入力されたイーサネットフレームをそれぞれのサブフレームにパーシングし、パーシングされたサブフレームを出力する複数の受信データ経路処理部と、入力されたサブフレームに対するスイッチングを行うスイッチファブリックと、当該ファブリックを介してスイッチングされたサブフレームを多重化して出力できるように出力経路を提供する複数の伝送データ経路処理部と、受信データ経路処理部、スイッチファブリック及びデータ経路処理部に連結し、サブフレームに対するサイクルカウンター情報を提供する地域サイクルカウンターとを備える。【選択図】図２
2007028631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
等時性データ及び非同期データを区分して伝送するレジデンシャルイーサネットシステムにおける、サブフレーム基盤のスイッチングを行うレジデンシャルイーサネットスイッチング装置であって、
前記レジデンシャルイーサネットスイッチング装置に入力されたレジデンシャルイーサネットフレームをそれぞれのレジデンシャルイーサネットサブフレームにパーシングし、パーシングされた前記レジデンシャルイーサネットサブフレームを出力する複数の受信データ経路処理部と、
前記複数の受信データ経路処理部を介して受信されたレジデンシャルイーサネットサブフレームに対するスイッチングを行うスイッチファブリックと、
前記スイッチファブリックを介してスイッチングされた前記レジデンシャルイーサネットサブフレームを多重化して出力できるように出力経路を提供する複数の伝送データ経路処理部と、
前記複数の受信データ経路処理部、前記スイッチファブリック及び前記複数の伝送データ経路処理部に連結しており、前記それぞれのレジデンシャルイーサネットサブフレームに対するサイクルカウンター情報を提供するローカルサイクルカウンターと、を備えることを特徴とするサブフレーム基盤のスイッチングを行うレジデンシャルイーサネットスイッチング装置。
【請求項２】
前記複数のレジデンシャルイーサネットサブフレームのそれぞれは、
前記レジデンシャルイーサネットサブフレームについてのサイクルパリティ情報と、レジデンシャルイーサネットサブフレームタイプについての情報とを提供するためのコントロールフィールドと、
前記レジデンシャルイーサネットサブフレームのボディー長を示すためのボディー長フィールドと、
前記レジデンシャルイーサネットサブフレームが属している同期リンクの数を示すための同期リンク識別子フィールドと、
前記レジデンシャルイーサネットサブフレームが伝送するデータを収容するレジデンシャルイーサネットサブフレームボディーフィールドと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のサブフレーム基盤のスイッチングを行うレジデンシャルイーサネットスイッチング装置。
【請求項３】
前記コントロールフィールドは、
前記レジデンシャルイーサネットサブフレームが奇数サイクル又は偶数サイクルの何れのサイクルに属しているかを示すためのＣＰ(Cycle Parity)フィールドと、
前記レジデンシャルイーサネットサブフレームボディーを介して伝送されるデータが、等時性データか、若しくは同期制御、管理及び動作のためのメッセージデータか、を示すためのＴビットフィールドと、を含むことを特徴とする請求項２に記載のサブフレーム基盤のスイッチングを行うレジデンシャルイーサネットスイッチング装置。
【請求項４】
前記受信データ経路処理部は、入力されるレジデンシャルイーサネットサブフレームに対し、隣接するサイクルが反対のＣＰビットを持つように設定することを特徴とする請求項３に記載のサブフレーム基盤のスイッチングを行うレジデンシャルイーサネットスイッチング装置。
【請求項５】
前記受信データ経路処理部は、前記ＣＰビット及び前記ローカルサイクルカウンター値を用いて、受信した前記レジデンシャルイーサネットサブフレームのスケジュールされた出力サイクル情報を決定することを特徴とする請求項４に記載のサブフレーム基盤のスイッチングを行うレジデンシャルイーサネットスイッチング装置。
【請求項６】
前記出力サイクル情報は、２ＬＳＢ(Least Significant bit)として示すことを特徴とする請求項５に記載のサブフレーム基盤のスイッチングを行うレジデンシャルイーサネットスイッチング装置。
【請求項７】
前記スイッチファブリックは、前記複数の受信データ経路処理部から受信したサブフレームに対し、最大３サイクルのサブフレームが同時に存在することを許容し、このとき、現在の出力サイクル情報が“Ｎ”である場合、３つの出力サイクルは、“Ｎ−２”、“Ｎ−１”、“Ｎ”になり、“Ｎ−２”サイクルのサブフレームは、最上位の優先順位を、“Ｎ”サイクルのサブフレームは最下位の優先順位を有することを特徴とする、請求項６に記載のサブフレーム基盤のスイッチングを行うレジデンシャルイーサネットスイッチング装置。
【請求項８】
前記複数の伝送データ経路処理部の各々は、
前記スイッチファブリックから入力された前記レジデンシャルイーサネットサブフレームを、その出力サイクルナンバーに従って逆多重化する逆多重化器と、
前記逆多重化器で逆多重化したそれぞれのレジデンシャルイーサネットサブフレームを、その出力サイクル情報に従って格納する４つの出力キュー(Queue)と、
前記４つの出力キューのそれぞれからのレジデンシャルイーサネットサブフレームを、優先順位に従って多重化して出力する多重化部と、を含むことを特徴とする請求項７に記載のサブフレーム基盤のスイッチングを行うレジデンシャルイーサネットスイッチング装置。
【請求項９】
前記４つの出力キューは、前記２ＬＳＢにそれぞれ対応し、前記それぞれのレジデンシャルイーサネットサブフレームの前記２ＬＳＢ値に関連するレジデンシャルイーサネットサブフレームを格納することを特徴とする、請求項８に記載のサブフレーム基盤のスイッチングを行うレジデンシャルイーサネットスイッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はイーサネット(登録商標、以下同じ)に関し、特に、サブフレーム基盤のスイッチングが可能なレジデンシャルイーサネットスイッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
イーサネットは、最も汎用されている近距離通信ネットワーク（例えば、ＬＡＮ）についての技術である。イーサネットは、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers)８０２.３によって標準として定義されているが、元々は、ゼロックス社により開発され、その後、ゼロックス社とＤＥＣ社、そしてインテル社などにより開発されたものである。
【０００３】
従来のイーサネットは、ＩＥＥＥ８０２.３に規定されているＣＳＭＡ／ＣＤ(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect)プロトコルを用いて競争的にフレームにアクセスするため、ＩＦＧ(Inter Frame Gap)間隔を保持しながら、上位階層のサービスフレームを伝送のためのイーサネットフレームとして生成（変換）して伝送する。このとき、上位のサービスフレームの種類を問わずに、生成順にイーサネットフレームの伝送を行う。すなわち、イーサネットは、互いに異なる複数の端末間、或いは、複数のユーザ間においてデータを伝送するための、最も普遍的に、且つ、手軽に利用できる技術の一つである。
【０００４】
このようなイーサネットは、全てのイーサネットフレームに同じ優先権を付与し、競争により伝送を行うＣＳＭＡ／ＣＤ方式を採用しているため、伝送時間の遅延に敏感な動画や音声の伝送には適していないものとして知られている。
【０００５】
最近、このような動画や音声の伝送における問題点を、第３階層で解決するための多くの検討や理論が提案されている。しかし、このような提案は、根本的なイーサネットの性能限界のため、低品質のリアルタイム応用プログラムのみに対して適用可能である。
【０００６】
よって、ＭＰ３音楽、オンラインビデオ、デジタルイメージ及びデジタルＴＶ等のデジタルメディアの発展に伴い、リアルタイム応用プログラムを支援するためのイーサネット開発が急務となっている。
【０００７】
前述のようなリアルタイム通信の一つの方法として提案されているのが、レジデンシャルイーサネットである。
【０００８】
レジデンシャルイーサネットは、１サイクルが１２５μｓの伝送単位に基づき、同期データの伝送のための区間と、非同期データの伝送のための区間とに分割し、同期データの伝送のための区間に対して優先権を付与することで、ＱｏＳを保証できるものである。
【０００９】
図１は、従来のレジデンシャルイーサネットにおける伝送サイクルの一例を示す構成図である。
【００１０】
図１に示すように、従来のレジデンシャルイーサネットでは、データ伝送のための伝送サイクルとして、１サイクル(１０)を１２５μｓとして構成し、各サイクルは、非同期データの伝送のための非同期フレーム部１１０と、同期データの伝送のための同期フレーム部１００とを含む。
【００１１】
このうち、同期データの伝送のための同期フレーム部１００は、伝送サイクルにおいて最も優先される部分である。現在検討中の提案によれば、同期フレーム部１００には、それぞれ７３８バイトからなるサブ同期フレーム１０１〜１０４が含まれる。なお、７３８バイトというバイト数は、検討中の提案であるため、変動する可能があること付言する。
【００１２】
そして、非同期データの伝送のための非同期フレーム部１１０には、当該領域において、それぞれ可変長を有するサブ非同期フレーム１１１〜１１３が含まれる。
【００１３】
このようなレジデンシャルイーサネットにおいて、同期データのノード間の伝送における遅延の限界は２５０μsである。すなわち、所定のノードにおいて一つの同期データが伝送された後、当該ノードにおいて２５０μs以内に次の同期データが伝送されなければ、同期データに対するＱｏＳが保証できない。
【００１４】
このような２５０μsの遅延限界は、一般のレガシーイーサネットに比べて一層重要となる。このような遅延限界をそれぞれのレジデンシャルイーサネット伝送ノードで保持するようにするためには、“アドミッションコントロール(Admission control)”が使用される。しかしながら、このようなコントロールだけでは２５０μsの遅延限界を十分に保持し難い。その理由は、それぞれのノード間の時間に対する均一なコントロールに続いて（均一なコントロールが可能な後に）、前述のようなアドミッションコントロールを使用することができるためである。しかしながら、現在のレジデンシャルイーサネットシステムでは、このようなそれぞれのノードに対するタイミングコントロール方法に対しては提案されていないため、リアルタイムデータの伝送においてＱｏＳを十分に満足させることができないという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、レジデンシャルイーサネットのそれぞれの伝送ノードにおいて、リアルタイムデータの伝送の遅延限界を保証するためのサブフレーム基盤のレジデンシャルイーサネットスイッチング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明は、等時性データ及び非同期データを区分して伝送するレジデンシャルイーサネットシステムにおける、サブフレーム基盤のスイッチングを行うレジデンシャルイーサネットスイッチング装置であって、レジデンシャルイーサネットスイッチング装置に入力されたレジデンシャルイーサネットフレームをそれぞれのレジデンシャルイーサネットサブフレームにパーシングし、パーシングされたレジデンシャルイーサネットサブフレームが入力（受信）される（レジデンシャルイーサネットサブフレームを出力する）複数の受信データ経路処理部と、複数の受信データ経路処理部を介して入力されたレジデンシャルイーサネットサブフレームに対するスイッチングを行うスイッチファブリックと、スイッチファブリックを介してスイッチングされたレジデンシャルイーサネットサブフレームを多重化して出力できるように出力経路を提供する複数の転送データ経路処理部と、複数の受信データ経路処理部、スイッチファブリック及び複数の伝送データ経路処理部に連結しており、それぞれのレジデンシャルイーサネットサブフレームに対するサイクルカウンター情報を提供するローカルサイクルカウンター（地域サイクルカウンター）とを備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、レジデンシャルイーサネットスイッチング装置におけるタイミング制御方法を提供することで、サブフレーム基盤のレジデンシャルイーサネットソリューションが、レジデンシャルイーサネットスイッチング装置におけるタイミング性能を保証できる。
【００１８】
また、本発明によれば、追加されるＣＰビット及び地域サイクルナンバー情報を用いることで、簡単にサブフレーム基盤のレジデンシャルイーサネットスイッチング装置の動作をスケジューリングできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。また、図面において、従来と同一の構成要素に対しては同じ符号を使用している。なお、下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にするために、公知の機能や構成についての具体的な説明は適宜省略する。
【００２０】
本実施形態では、従来のレジデンシャルイーサネットに用いられ、スロットデータを含む同期フレーム区間を、複数の等時性パケットによって生成し、それぞれの宛先別データをサブフレーム化して該当する等時性パケットを生成し、伝送する構成である。本実施形態による、レジデンシャルイーサネットに関するサブフレーム基盤のスーパーフレームの構造は、図２に示す通りである。
【００２１】
図２は、本実施形態のレジデンシャルイーサネットにおける伝送サイクルを示す構造図である。
【００２２】
図２に示すように、本実施形態によるレジデンシャルイーサネット(RE: Residential Ethernet)における伝送サイクルは、時間軸の同期化を考慮して１２５μｓ間隔(同期リンクのための基本サイクル)のサイクルに分けられる。それぞれのサイクル内には、複数の等時性パケット２１−１、２１−２と、非同期パケット２２−１、２２−２とが存在するが、等時性パケット２１−１、２１−２が優先して伝送され、次に非同期パケット２２−１、２２−２が伝送される。非同期パケットのフォーマット及び処理は、通常のレガシーイーサネットにおける非同期パケットのフォーマット及び処理と同様なので、詳細な説明については省略する。
【００２３】
ここで、等時性パケット２１−１、２１−２について詳細に説明すると、それぞれの等時性パケットは、イーサネットヘッダー２０１(宛先アドレスを示すためのＤＡフィールド、ソースアドレスを示すためのＳＡフィールド及び長さ情報を示すＬフィールドを含む)と、ＦＣＳ(Frame  Checksum  Sequence)２０７により終端処理されたフレームボディー内で多様に長さを可変できるサブフレーム２０２と、からなる。
【００２４】
サブフレーム２０２は、それぞれコントロール（Ｃｔｒｌ）フィールド２０３と、ボディー長（ＢＬ）フィールド２０４と、同期リンク識別子（ＳＬＩＤ）フィールド２０５と、サブフレームボディーフィールド２０６と、を備える。これについての詳細は、図３を参照して後述する。
【００２５】
図３は、本実施形態のレジデンシャルイーサネットにおけるサブフレームの構造を示す図である。
【００２６】
図３に示すように、本実施形態によるレジデンシャルイーサネットにおけるサブフレームは、横軸をビット数、縦軸をバイトとして示し、コントロール(Ｃｔｒｌ)フィールド２０３と、ボディー長（ＢＬ）フィールド２０４と、同期リンク識別子（ＳＬＩＤ）フィールド２０５と、サブフレームボディーフィールド２０６と、が含まれる。
【００２７】
コントロールフィールド２０３は、５ビット(Ｂ０、ｂ７〜ｂ３)からなり、サブフレームタイプとＣＰ(Cycle Parity)とのために２ビット(Ｂ０、ｂ７〜ｂ６)が用いられている。残り３ビット(Ｂ０、ｂ５〜ｂ３)は、将来の使用のために、使用が留保されている。
【００２８】
ボディー長フィールド３０４(BL: Body Length)(Ｂ０、ｂ２〜ｂ０；Ｂ１)は、サブフレームのボディー長をＤＷ(Double Word Unit、４バイト)として示すための領域である。このようなボディー長フィールド３０４は、サブフレームの範囲を限定するために必要であり、帯域幅計算のような他の動作のために要求される。また、これはフレーム基盤のソリューションでは削除することができる。
【００２９】
このようなボディー長フィールド３０４は２つのパートに分けられており、その一方(Ｂ０、ｂ２〜ｂ０)３０４−１は、強制的に与えられた領域であり、他方(Ｂ１)３０４−２は、選択的に使用可能な領域である。
【００３０】
同期リンク識別子フィールド(SLID: Synchronous Link identifier Field)３０５は、当該サブフレームが属している同期リンクを示すためのもので、サブフレームの切り替えのために使用される。また、同期リンクに応じた全てのスイッチング装置は、同期リンク識別子により切り替え情報（スイッチング情報）を格納しなければならない。このような同期リンク識別子フィールド３０５は、サブフレーム基盤のソリューションやフレーム基盤のソリューションの両方において必須である。
【００３１】
コントロールフィールド２０３の“Ｔ”ビット３０１は、サブフレームが同期データの伝送か否かを示すためのものである。本実施形態では、“Ｔ”ビット３０１が“０”に設定される場合に、同期データの伝送を示すものとして設定される。すなわち、全てのデータが０〜２０４７ＤＷのサイズを有するサブフレームボディー３０６を介して伝送されることを意味する。サブフレームの最大長は２０４７ＤＷ(或いは、８１８８バイト)であり、これは、現在使用されている通常のイーサネットフレームの最大長よりも長い。このため、今後用いられる拡張されたイーサネットフレームにも適用可能である。仮に、拡張されたイーサネットフレームが広く普及されない場合には、この長いサブフレームは、同じサブフレームヘッダーを有する複数のセグメントに分けられる。
【００３２】
本実施形態において、コントロールフィールド２０３の“Ｔ”ビット３０１が“１”に設定される場合は、同期制御と、管理と、動作とに関するメッセージが、サブフレームボディーを介して送られることを示している。
【００３３】
ここで、同期制御と、管理と、動作とに関するメッセージは、予約帯域幅（帯域幅の事前確保）、同期切り替えテーブルの動作、デバイス種別の検出、同期伝送制御、媒体デバイスの制御及びネゴシエーションなどの情報を含む。
【００３４】
このような同期制御及び管理サブフレーム(ＣＭＳＦ：Ｃｏｎｔｒｏｌ  ａｎｄ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｕｂ  Ｆｒａｍｅ)は、即時的な応答のために、等時性パケット内にカプセル化される。同期リンクの構成前に必要で、即時的な応答を必要としない他の動作メッセージ(例えば、時間同期と同期リンク識別子の取得のために用いられるメッセージ)は、非同期パケットとして伝送される。このようなＣＭＳＦに関する詳細なフォーマットについての説明は、省略する。
【００３５】
コントロールフィールド２０３のＣＰビット３０２は、当該サブフレームが奇数サイクル又は偶数サイクルに属しているか否かを示すための領域である。本発明の実施形態では、ＣＰビット３０２が“０”であれば偶数サイクルを示し、ＣＰビット３０２が“１”であれば奇数サイクルを示す。よって、継続的に受信されるサブフレームストリームは、対応するサイクル(即ち、偶数サイクル又は奇数サイクル)に分けられる。このようなＣＰの使用は、後述する。
【００３６】
コントロールフィールド２０３の残り３ビットは、将来の使用のための留保フィールド３０３として残しておく。
【００３７】
ＳＦＣＳフィールド３０７は、サブフレームの有効性をチェックするために使用されるもので、サブフレーム基盤のみで使用される。イーサネットフレームのＦＣＳフィールド演算のようなアルゴリズムを使用して演算される。
【００３８】
以上の本実施形態におけるレジデンシャルイーサネットシステムのサブフレームヘッダーのフィールドについては、下記の表１に簡略に示す。
【００３９】
【表１】
2007028631.tif 000003
【００４０】
図４は、本発明が適用される典型的なレジデンシャルイーサネットスイッチング装置の構成図である。
【００４１】
図４に示すように、典型的なレジデンシャルイーサネットスイッチ装置は、一般のレガシーイーサネットスイッチング装置と同様な構成を有する。
【００４２】
全てのレジデンシャルイーサネットフレームは、パーシングされてレジデンシャルイーサネットスイッチング装置に入力される。図４に示すように、レジデンシャルイーサネットスイッチングのためには、３つの主要なモジュール、すなわち、それぞれのサブフレームにパーシングされたレジデンシャルイーサネットフレームを受信するための受信データ経路処理部４１−１〜４１−ｎと、受信されたレジデンシャルイーサネットフレームに対するスイッチングを行うスイッチファブリック(Switch Fabric)４２と、スイッチングされたレジデンシャルイーサネットフレームを多重化して出力するように、出力経路を提供する伝送データ経路処理部４３−１〜４３−ｍとを必要とする。なお、受信データ経路処理部４１−１〜４１−ｎは、不図示のパーシング部によりパーシングされたそれぞれのサブフレームを受信、すなわち、パーシングされたレジデンシャルイーサネットフレームを受信するように構成することも可能であり、また、レジデンシャルイーサネットフレームをパーシングする機能を受信データ経路処理部４１−１〜４１−ｎに設け、受信データ経路処理部４１−１〜４１−ｎが受信したジデンシャルイーサネットフレームをパーシングし、パーシングされた各々のサブフレームを出力するように構成することも可能である。
【００４３】
受信データ経路処理部４１−１〜４１−ｎ、スイッチファブリック４２及び伝送データ経路処理部４３−１〜４３−ｍは、レジデンシャルイーサネットスイッチング装置だけでなく、一般のレガシーイーサネットスイッチング装置にも同様な構成を有する。
【００４４】
本発明では、さらにレジデンシャルイーサネットスイッチングのために特別なモジュールをさらに含むことを特徴とし、地域サイクルカウンター(Local Cycle Counter)４４を含んでいる。
【００４５】
レジデンシャルイーサネットにおいて全てのノードの時間同期がなされた後、それぞれのノードの時間カウンターは１２５μsに分割されて地域サイクルカウンター４４になる。したがって、地域サイクルカウンター４４も、ネットワーク単位の同期がなされることになり、サイクルの開始情報、終了情報及びサイクルナンバリング情報を提供する。
【００４６】
レジデンシャルイーサネットストリームに対するタイミングを維持するために、前述の３つの主要なモジュール４１−１〜４１−ｎ、４２、４３−１〜４３−ｍは、地域サイクルカウンター４４からサイクルナンバリング情報を取得し、それに従う優先順位により、互いに異なるサイクルデータストリームを整列（アレンジ）する。
【００４７】
つまり、地域サイクルカウンター４４により付与されたサイクルナンバリング値を用いてそれぞれのサブフレームの優先順位を付与することで、イーサネットストリームのサービスのＱｏＳを満足させることができる。
【００４８】
前述したように、全ての入力レジデンシャルイーサネットストリームは、２サイクルの遅延に固定され、蓄積されていないジッター(jitter)により“０”から“２”サイクルに変化する。サイクルの優先順位と、サイクル伝送後の２サイクルの遅延とは同一なので、全てのサブフレームは修正なしに直接伝送が可能である。
【００４９】
本発明の実施形態における、レガシーイーサネットスイッチング装置と、レジデンシャルイーサネットスイッチング装置とにおいて、同一に適用される一般的な動作については、その説明を省略する。以下、レジデンシャルイーサネットデータ(すなわち、Ｔフィールドが“０”である場合)のための特別な動作及びこのためのモジュールについて説明する。
【００５０】
まず、受信データ経路処理部４１−１〜４１−ｎについて説明する。
【００５１】
本発明の実施形態によるレジデンシャルイーサネットスイッチング装置における受信データ経路処理では、タイミング制御のための３つの重要なポイントがある。
【００５２】
第一は、隣接したサイクルのレジデンシャルイーサネットデータは、反対のＣＰビットを有するようにするものである。ＣＰビットは、レジデンシャルイーサネットデータブロックに基づいたサイクルによって入力されるレジデンシャルイーサネットストリームを連続的に分割するのに使用される。したがって、先のサイクルのレジデンシャルイーサネットデータ処理が終了すると、次のサイクルのレジデンシャルイーサネットデータが処理される。これにより、そのデータ処理のためのサイクルの順序は維持される。
【００５３】
第二は、複数のレジデンシャルイーサネットサブフレームは、一つのレジデンシャルイーサネットフレームに結合されるものである。このとき、タイミングを維持するために、受信データ経路処理部は、全てのレジデンシャルイーサネットフレームを受信して処理する代わりに、サブフレームのそれぞれを受信して直ぐにそれぞれのサブフレームを処理する。ここで、それぞれ処理されたサブフレームの結合は前述のＳＦＣＳフィールドで保証する。
【００５４】
第三は、２つの隣接したレジデンシャルイーサネットノード間の伝送遅延は、一サイクル時間(１２５μs)に対し無視できる水準なので、受信したレジデンシャルイーサネットサブフレームのサイクル情報は、そのＣＰビット及び地域サイクルカウンター４４を介して復旧でき、それにより出力サイクル情報を設定できるものである。
【００５５】
また、“復旧されたサブフレームのサイクル情報＋２(２進数としては０)”は、そのスケジュールされた出力サイクル情報となる。ここで、出力サイクル情報の２ＬＳＢ(ｌｏｗｅｓｔ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｂｉｔ)は、本発明によるスイッチング装置内で優先順位を考慮するのに有用である。以下に記載された出力サイクル情報は、２ＬＳＢとして代表される。
【００５６】
入力サブフレームのＣＰビットと地域サイクルナンバーに従う出力サイクル情報の決定は、表２に示す。出力サイクル情報としてラベルされたサブフレームは、次のモジュールに伝えられる。
【００５７】
【表２】
2007028631.tif 000004
【００５８】
表２によれば、現在のサイクルが“００”の場合、出力サイクル情報は、ＣＰ＝０であれば“１０”で、ＣＰ＝１であれば“０１”になる。現在のサイクルが“０１”の場合、出力サイクル情報は、ＣＰ＝０であれば“１０”で、ＣＰ＝１であれば“１１”になる。現在のサイクルが“１０”の場合、出力サイクル情報は、ＣＰ＝０であれば“００”で、ＣＰ＝１であれば“１１”になる。現在のサイクルが“１１”の場合、出力サイクル情報は、ＣＰ＝０であれば“００”で、ＣＰ＝１であれば“０１”になる。
【００５９】
また、スイッチファブリック４２は、全ての受信データ経路処理部４１−１〜４１−ｎからサブフレームを受信する。このとき、入力ジッターのため、最大３サイクルのサブフレームが、スイッチファブリック４２内で同時に存在し得る。
【００６０】
仮に、現在のサイクルナンバーが“Ｎ”であれば、可能な３つのサイクルは“Ｎ−２”、“Ｎ−１”、“Ｎ”になる。ここで、“Ｎ−２”サイクルのサブフレームは最上位の優先順位を持ち、“Ｎ”サイクルのサブフレームは最下位の優先順位を持つ。
【００６１】
もし、サブフレーム間に衝突があれば、このような出力サイクル情報に従う優先順位レベルがまっ先に考慮されるべきであり、全ての最上位の優先順位を持つサブフレームは、優先的にスイッチングされるべきである。
【００６２】
伝送データ経路処理部４３−１〜４３−ｍは、スイッチファブリック４２からスイッチングされた全てのサブフレームを受信する。このとき、伝送データ経路処理部４３−１〜４３−ｍの基本的な出力設計は、図５に示す通りである。
【００６３】
図５は、本発明によるレジデンシャルイーサネットスイッチング装置における伝送データ経路処理部の詳細構成図である。
【００６４】
図５に示すように、スイッチファブリック４２から入力されたサブフレームをその出力サイクル情報に従って逆多重化する逆多重化器７１と、逆多重化器７１で逆多重化したそれぞれのサブフレームをその出力サイクル情報(００、０１、１０、１１)に従って格納する４つの出力キュー(７２−１〜７２−４)と、それぞれの出力キュー(７２−１〜７２−４)からのサブフレームを優先順位に従って多重化して出力する多重化器７３とを備える。
【００６５】
このように、それぞれの伝送データ経路処理部４３−１〜４３−ｍには、ＬＳＢ(００、０１、１０、１１)のサイクルナンバーで関連付けられた４つの出力Ｑ(７２−１〜７２−４)がある。また、スイッチングされて入力される全てのサブフレームは、それぞれのスケジュールされた出力サイクル情報によってそれぞれの出力キューに書き込まれる。
【００６６】
Ｎナンバーされたサイクルにおいて、出力ポートが空であれば、Ｎ−１ナンバーされたサイクル及びＮナンバーされた出力キューは、まず空になるべきである。このとき、Ｎ−１ナンバーされたキューは上位の優先順位レベルを持つ。また、他の２つのキュー(Ｎ−２、Ｎ−３)は、これらのサイクルになるまで待つ。満了されたキューが空になった後は、サイクルの残り時間は、次のサイクルになるまで非同期イーサネットフレームの伝送のために使用される。
【００６７】
出力ポートにおいて、サブフレームは、レジデンシャルイーサネットフレームに再結合される。このとき、より多くのサブフレームが結合されるほど、その帯域幅の効率は良くなる。しかしながら、伝送時間が満了する場合、その時点において全ての可能なサブフレームは結合されるべきであり、適当なイーサネットフレームヘッダー及びＦＣＳフィールドが適用されて直ちに伝送されるべきである。そして、余分のサブフレームは、次のフレームで結合されることにより連続して伝送されるべきである。
【００６８】
なお、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態について説明したが、本発明の要旨から逸脱しない範囲内で多様に変形できる。よって、本発明の範囲は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】従来のレジデンシャルイーサネットにおける伝送サイクルの構成図である。
【図２】本発明によるレジデンシャルイーサネットにおける伝送サイクルの構成図である。
【図３】本発明によるレジデンシャルイーサネットにおけるサブフレームの構成図である。
【図４】本発明が適用されるレジデンシャルイーサネットスイッチング装置の構成図である。
【図５】本発明によるレジデンシャルイーサネットスイッチング装置における伝送データ経路処理部の詳細構成図である。
【符号の説明】
【００７０】
２１  等時性パケット
２２  非同期パケット
４１  受信データ経路処理部
４２  スイッチファブリック
４３  伝送データ経路処理部
４４  地域サイクルカウンター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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