(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信したパケットをその宛て先に基づいて振り分けて出力するとともに、その宛て先情報を出力する複数の受信部と、
前記複数の受信部のいずれかにより振り分けられたパケットを宛て先毎に送信する複数の送信部と、
前記複数の受信部のいずれか１つと、前記複数の送信部のいずれか１つに対応して設けられ、前記対応する受信部が渡すパケットを前記対応する送信部にそれぞれ中継する複数のパケット中継手段とを備え、
前記複数のパケット中継手段の各々が、前記複数の受信部により振り分けられたパケットを記憶するとともに、記憶したことを示す通知情報を対応する送信部に出力し、
前記通知情報を受けた送信部が通知情報を出力したパケット中継手段にパケット出力指示情報を出力し、
前記パケット出力指示情報を受けたパケット中継手段が前記パケット出力指示情報を出力した送信部に対して、前記記憶したパケットを優先度に応じて読み出して出力し、
前記パケットを受けた送信部がそのパケットを宛て先に送信するように構成したパケット交換装置。
【請求項２】
前記パケット中継手段は、
前記受信部により振り分けられたパケットを記憶するとともに、パケットを記憶しているとき当該パケット記憶手段の優先度を示す優先度情報を出力する複数のパケット記憶手段と、
前記複数のパケット記憶手段が出力する前記優先度情報のうち、優先度が最も高いパケット記憶手段を示す最優先記憶情報を出力する通知手段と、
前記送信部から前記パケット出力指示情報を受けた場合に、前記最優先記憶情報が示すパケット記憶手段からパケットを読み出して前記送信部に出力するパケット出力手段とを、
有する請求項１に記載のパケット交換装置。
【請求項３】
前記優先度は、パケットの宛先に応じた優先度である請求項１又は２に記載のパケット交換装置。
【請求項４】
前記優先度は、パケットの発信元に応じた優先度である請求項１又は２に記載のパケット交換装置。
【請求項５】
前記優先度は、パケットの使用目的に応じた優先度である請求項１又は２に記載のパケット交換装置。
【請求項６】
前記パケット記憶手段は、パケットを出力している時に複数のパケット記憶手段の各々に定められた優先度よりも高い出力優先度情報を出力するよう構成されている請求項１から５のいずれか１つに記載のパケット交換装置。
【請求項７】
前記パケット記憶手段は、所定数のパケットを出力するまで前記出力優先度情報を出力するよう構成されている請求項６に記載のパケット交換装置。
【請求項８】
前記パケット記憶手段は、所定量のデータを出力するまで前記出力優先度情報を出力するよう構成されている請求項６に記載のパケット交換装置。
【請求項９】
前記パケット記憶手段の優先度は、当該パケット記憶手段が出力したデータ量に応じて下がり、所定の期間が経過する毎に当該パケット記憶手段にあらかじめ定められた優先度に戻るよう構成されている請求項１から８のいずれか１つに記載のパケット交換装置。
【請求項１０】
前記パケット記憶手段の優先度は、当該パケット記憶手段が出力したパケット数に応じて下がり、所定の期間が経過する毎に当該パケット記憶手段にあらかじめ定められた優先度に戻るよう構成されている請求項１から８のいずれか１つに記載のパケット交換装置。
【請求項１１】
前記パケット中継手段はさらに、
優先度が最も高い又は同じパケット記憶手段が複数ある場合に、あらかじめ定められた優先順位に基づいて１つのパケット記憶手段を選択し、その最優先度情報を生成して当該パケット中継手段のパケット出力手段に送って前記選択したパケット記憶手段から読み出し、前記選択したパケット記憶手段があらかじめ定められた量のデータ又はあらかじめ定められた数のパケットを出力したときにそのパケット記憶手段の優先順位を下げることを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載のパケット交換装置。
【請求項１２】
前記送信部はさらに、
優先度が最も高い又は同じパケット記憶手段を有するパケット中継手段が複数ある場合に、あらかじめ定められた優先順位に基づいて１つのパケット中継手段を選択し、その選択したパケット中継手段に対してパケット出力指示情報を送り、前記選択したパケット中継手段があらかじめ定められた量のデータ又はあらかじめ定められた数のパケットを出力したときにそのパケット中継手段の優先順位を下げることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載のパケット交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット交換装置に係わり、特に可変長のパケットを加入者別に帯域制御しスイッチングするエッジルータに使用して好適なパケット交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネットの急激な普及による通信網のトラフィック増大に伴い、網を構成するパケット交換装置のデータ転送速度とスループットの向上が急務となっている。
【０００３】
従来、この種の装置として、特開２０００−２３２４８２号公報に記載の構成が知られ、その構成を図１８に示す。図１８において、各受信部６１（６１１〜６１ｎ）は送信部６２（６２１〜６２ｎ）の各々に対応し設けられ、受信したパケットを記憶するｎ個のキュー６３（６３１１〜６３１ｎ）〜（６３ｎ１〜６３ｎｎ）と、受信パケットのヘッダ情報に応じて受信パケットを送信する送信部６２を特定して受信パケットを対応するキュー６３へ振り分ける出力方路振分部３００（３００１〜３００ｎ）と、上記ｎ個のキュー６３のいずれかのキュー６３を選択してキュー６３に記憶されているパケットのセルスイッチ３０２への出力を許可する出力キュー選択部３０６（３０６１〜３０６ｎ）とが設けられている。各送信部６２には１つのキュー６４（６４１〜６４ｎ）が設けられている。
【０００４】
受信パケットはキュー６３内部に、装置内ヘッダ３０８を先頭に固定長のセル３０７に分解され記憶されており、パケット長がセル長の整数倍に満たない場合は最後のセルにＰＡＤ３０９が挿入されている。装置内ヘッダ３０８には、ヘッダ３０８に続き各々のキュー６４に対応する送信部６２の番号と、受信パケットのパケット長を示す情報が搭載されている。
【０００５】
コアスイッチ３１０に設けたスケジューラ３０１は、送信部６２に設けたキュー６４の空き状態を常時監視し、各出力キュー選択部３０６へ、その空き状態を常時通知し、出力キュー選択部３０６はキュー６４が空き状態にある送信部６２に対応したキュー６３を選択する。
【０００６】
またスケジューラ３０１は各受信部６１がセルスイッチ３０２へ出力するセルの装置内ヘッダ３０８に搭載された送信部６２の番号に応じて送信部６２と該セルを出力した受信部６１とをセルスイッチ３０２にて接続し、キュー６３が１パケット分のセルを全て出力し終わると接続を開放する。スケジューラ３０１と出力キュー選択部３０６は上述の操作を繰り返し、キュー６３に記憶したパケットを送信部に設けたキュー６４へ送る構成となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のパケット交換装置では、出力キュー選択部３０６が複数のキュー６４のいずれか１つを選択してセルスイッチ３０２へパケットを出力する構成となっている。このため、例えば図１９（ａ）に示すようにキュー６３１１がキュー６４１へパケットを出力し、次いで図１９（ｂ）に示すように１パケット分のセルを全て出力し終わり接続が開放されると、パケットを受けていたキュー６４１は空き状態となる。このときキュー６４１に対応するキュー６３２１と６３３１に記憶されたパケットは、キュー６３２１又はキュー６３３１のいずれかが１パケット分のセルを全て出力し終わるまでセルスイッチ３０２に出力されないので、キュー６４１は空き状態となる。また、スケジューラ３０１は、いったんキュー６４が空き状態になってから、各受信部６１がセルスイッチ３０２に出力した装置内ヘッダ３０８を調べ、キュー６４に接続する受信部６１を決定しセルスイッチ３０２にて接続するよう処理をするので、上述の処理中もキュー６４の空き状態は継続する。
【０００８】
よって本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、送信部６２に空き状態の時間のない高スループットのパケット交換装置を提供することを第一の目的としている。
【０００９】
また、上述した従来のパケット交換装置に接続する機器が少数であって、送信部６２と受信部６１とを前記機器の数量に応じて設けてある場合でも、スケジューラ３０１は、パケット交換装置に設置可能な最大数のキュー６４の空き状態を常時監視する機能と、また監視結果をパケット交換装置に設置可能な最大数の受信部６１に通知する機能とを必要とし、さらに最大数の受信部６１がセルスイッチ３０２に出力した装置内ヘッダ３０８を調べ、ヘッダに応じてセルスイッチ３０２の接続の処理が必要な大規模な構成である。
【００１０】
よって本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、大規模なスケジューラ３０１を必要としない安価なパケット交換装置を提供することを第二の目的としている。
【００１１】
そのうえ、上述した従来のパケット交換装置は、受信部６１に各送信部６２に対応するキュー６３を設けた構成であるので、加入者とパケット交換網との間でパケットのスイッチングを行うエッジルータに用い、各パケットの発信元や宛先を判別し帯域制御を行う場合、既に帯域を使い終えた加入者のパケットがキュー６３内にキューイングされている場合、そのパケットに続いてキューイングされているパケットを送信できなくなるためスループットが低下する。さらに、音声や動画像などの即時性を要求されるパケットも即時性を要しないパケットと同じキュー６３にキューイングされるので、即時性を要するパケットを優先的に送信することができない。
【００１２】
よって本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、加入者毎に帯域制御を行うエッジルータとして使用した場合でもスループットの低下がなく、即時性を要求されるパケットを優先的に送信可能なパケット交換装置を提供することを第三の目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、受信したパケットをその宛て先に基づいて振り分けて出力するとともに、その宛て先情報を出力する複数の受信部と、
前記複数の受信部のいずれかにより振り分けられたパケットを宛て先毎に送信する複数の送信部と、
前記複数の受信部のいずれか１つと、前記複数の送信部のいずれか１つに対応して設けられ、前記対応する受信部が渡すパケットを前記対応する送信部にそれぞれ中継する複数のパケット中継手段とを備え、
前記複数のパケット中継手段の各々が、前記複数の受信部により振り分けられたパケットを記憶するとともに、記憶したことを示す通知情報を対応する送信部に出力し、
前記通知情報を受けた送信部が通知情報を出力したパケット中継手段にパケット出力指示情報を出力し、
前記パケット出力指示情報を受けたパケット中継手段が前記パケット出力指示情報を出力した送信部に対して、前記記憶したパケットを優先度に応じて読み出して出力し、
前記パケットを受けた送信部がそのパケットを宛て先に送信するように構成したことを特徴とする。
【００１４】
上記構成により、送信部が対応するパケット中継手段にパケット出力指示情報を送りパケットを渡すように指示するため、複数のパケット中継手段が送信部に同時にパケットを渡すことがないので、送信部には送信待ちのパケットを記憶する手段が不要なうえ、パケット交換装置全体のスイッチングを制御する大規模なスケジューラが不要である。さらに、パケット中継手段が送信部にパケットを記憶していること通知するので、送信部がパケット中継手段にパケット出力指示情報を送ればいつでもパケットを受け取れる高スループットのパケット交換装置を提供することができる。また、パケットを記憶している記憶手段のうち優先度が最も高い記憶手段にパケットを出力させることができるので優先度が高いパケットを優先的に送信可能なパケット交換装置を提供することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパケット交換装置において前記パケット中継手段が、
前記受信部により振り分けられたパケットを記憶するとともに、パケットを記憶しているとき当該パケット記憶手段の優先度を示す優先度情報を出力する複数のパケット記憶手段と、
前記複数のパケット記憶手段が出力する前記優先度情報のうち、優先度が最も高いパケット記憶手段を示す最優先記憶情報を出力する通知手段と、
前記送信部から前記パケット出力指示情報を受けた場合に、前記最優先記憶情報が示すパケット記憶手段からパケットを読み出して前記送信部に出力するパケット出力手段とを、
有することを特徴とする。
上記構成により、パケット出力指示情報を受けたとき確実に優先度が最も高い記憶手段にパケットを出力させることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のパケット交換装置において、前記優先度が、パケットの宛先に応じた優先度であることを特徴とする。
上記構成により、パケットの宛先に応じて優先度を決めることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載のパケット交換装置において、前記優先度は、パケットの発信元に応じた優先度であることを特徴とする。
上記構成により、パケットの発信元に応じて優先度を決めることができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載のパケット交換装置において、前記優先度は、パケットの使用目的に応じた優先度であることを特徴とする。上記構成により、パケットの使用目的に応じて優先度を決めることができる。請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１つに記載のパケット交換装置において、前記パケット記憶手段が、パケットを出力している時に複数のパケット記憶手段の各々に定められた優先度よりも高い出力優先度情報を出力することを特徴とする。
上記構成により、パケットを出力中の記憶手段より高い優先度を持つ記憶手段がパケットを記憶しても、パケットを出力中の記憶手段は確実にパケットを出力し続けることができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のパケット交換装置において、前記パケット記憶手段が、所定数のパケットを出力するまで前記出力優先度情報を出力することを特徴とする。
上記構成により、記憶手段に確実にパケットを出力させることができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載のパケット交換装置において、前記パケット記憶手段が、所定量のデータを出力するまで前記出力優先度情報を出力することを特徴とする。
上記構成により、記憶手段に確実にパケットを出力させることができる。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれか１つに記載のパケット交換装置において、前記パケット記憶手段の優先度が、当該パケット記憶手段が出力したデータ量に応じて下がり、所定の期間が経過する毎に当該パケット記憶手段にあらかじめ定められた優先度に戻ることを特徴とする。
上記構成により、記憶手段が所定の期間毎に所定のデータ量を出力し終えると、パケットを出力していない記憶手段が優先的にパケットを出力するので、記憶手段毎に帯域制御が可能なパケット交換装置を提供することができる。
【００２２】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から８のいずれか１つに記載のパケット交換装置において、前記パケット記憶手段の優先度が、当該パケット記憶手段が出力したパケット数に応じて下がり、所定の期間が経過する毎に当該パケット記憶手段にあらかじめ定められた優先度に戻ることを特徴とする。
上記構成により、記憶手段が所定の期間毎に所定の数のパケットを出力し終えると、パケットを出力していない記憶手段が優先的にパケットを出力するので、記憶手段毎に出力するパケットの数を制御可能なパケット交換装置を提供することができる。
請求項１１に記載の発明は、請求項１から９のいずれか１つに記載のパケット交換装置において、前記パケット中継手段がさらに、
優先度が最も高い又は同じパケット記憶手段が複数ある場合に、あらかじめ定められた優先順位に基づいて１つのパケット記憶手段を選択し、その最優先度情報を生成して当該パケット中継手段のパケット出力手段に送って前記選択したパケット記憶手段から読み出し、前記選択したパケット記憶手段があらかじめ定められた量のデータ又はあらかじめ定められた数のパケットを出力したときにそのパケット記憶手段の優先順位を下げることを特徴とする。
上記構成により、優先度が同じパケット記憶手段が複数ある場合に、各パケット記憶手段から均等にパケット又はデータを出力することができる。
請求項１２に記載の発明は、請求項１から１０のいずれか１つに記載のパケット交換装置において、前記送信部が、
優先度が最も高い又は同じパケット記憶手段を有するパケット中継手段が複数ある場合に、あらかじめ定められた優先順位に基づいて１つのパケット中継手段を選択し、その選択したパケット中継手段に対してパケット出力指示情報を送り、前記選択したパケット中継手段があらかじめ定められた量のデータ又はあらかじめ定められた数のパケットを出力したときにそのパケット中継手段の優先順位を下げることを特徴とする。
上記構成により、優先度が同じパケット記憶手段を有するパケット中継手段が複数ある場合に、各パケット中継手段から均等にパケット又はデータを出力することができる。
【００２３】
【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について説明する。図１は本発明に係るパケット交換装置の一実施形態を示すブロック図、図２及び図３は図１の記憶通知手段を詳しく示すブロック図、図４及び図５は図１の指示情報送出手段を詳しく示すブロック図である。
図１に示すパケット交換装置は、発信元が発信したパケットを宛先に届けるパケット交換網を構成し、パケットを受信する複数の受信部１と、パケットを送信する複数の送信部２とを具備し、受信部１が受信したパケットを送信部２のいずれかが送信する。複数のパケット中継手段３は、複数の受信部１のいずれか１つと、複数の送信部２のいずれか１つとに対応して設けられ、対応する受信部１が渡すパケットを受け、対応する送信部２に渡す。また、各パケット中継手段３は、当該パケット中継手段３に対応する受信部１が渡したパケットをそれぞれ記憶する記憶手段（パケット記憶手段）９を複数備える。
【００２４】
受信部１は、受信したパケットを宛先に応じパケット中継手段３に振り分けるパケット振分手段８と、そのパケットを記憶するパケット中継手段３の記憶手段９を指定する指定情報３２をパケット中継手段３へ送出する指定情報送出手段７とを備えている。パケット中継手段３は、パケット振分手段８により振り分けられたパケットを、指定情報３２が指定する記憶手段９に記憶させる記憶指定手段６と、記憶手段９がパケットを記憶していることを通知する通知情報１４を、対応する送信部２に送る記憶通知手段４を備えている。
【００２５】
各送信部２は複数のパケット中継手段３のそれぞれに対応するものであり、通知情報１４に応じて当該送信部２に対応する複数の前記パケット中継手段３のいずれかにパケットを渡すように指示するパケット出力指示情報１５を送る指示情報送出手段５を備えている。パケット中継手段３はパケット出力指示情報１５を受け記憶手段９のいずれかに記憶されているパケットを出力させる記憶出力手段（パケット出力手段）１０をさらに備えている。複数の記憶手段９の各々は、パケットを出力する優先度が定められ、記憶出力手段１０は、パケットを記憶している記憶手段９のうち優先度が最も高い記憶手段９にパケットを出力させ、パケット中継手段３は記憶手段９が出力したパケットを送信部２に渡す。送信部２はパケット中継手段３が渡すパケットを送信する。
【００２６】
上記構成によれば、パケットを受信する複数の受信部１と、パケットを送信する複数の送信部２とを具備し、受信部１が受信したパケットを送信部２のいずれかが送信し、発信元が発信したパケットを宛先に届けるパケット交換網を構成するパケット交換装置において、複数の受信部１のいずれか１つと、複数の送信部２のいずれか１つとに対応し、対応する受信部１が渡すパケットを受けて対応する送信部２に渡すパケット中継手段３を複数具備した構成であり、受信部１は、受信したパケットを宛先に応じパケット中継手段３に振り分けるパケット振分手段８を備えるとともに、指定情報３２をパケット中継手段３へ送出する指定情報送出手段７をさらに備えた構成なので、受信したパケットを記憶する記憶手段９を指定することができる。また、複数のパケット中継手段３に対応する送信部２は、通知情報１４に応じ当該送信部２に対応する複数のパケット中継手段３のいずれかにパケットを渡すように指示するパケット出力指示情報１５を送る指示情報送出手段５を備えているので、当該送信部２がパケット出力指示情報１５を送ったパケット中継手段３から渡されたパケットを送信できる。
【００２７】
さらに、各パケット中継手段３は、記憶したパケットを出力する優先度が定められている複数の記憶手段９を備えるとともに、当該パケット中継手段３に対応する受信部１から渡されたパケットを記憶指定手段６が指定情報３２により指定された記憶手段９にパケットを記憶させ、記憶通知手段４が、当該パケット中継手段３に対応する送信部２に通知情報１４を送って記憶手段９がパケットを記憶していることを通知し、送信部２からパケット出力指示情報１５を受けた記憶出力手段１０が、パケットを記憶している記憶手段９のうち優先度が最も高い記憶手段９にパケットを出力させることができる。
【００２８】
また、記憶手段９は、パケットを記憶しているとき当該記憶手段９の優先度を示す優先度情報３０を記憶通知手段４に送り、記憶通知手段４は、優先度が最も高い優先度情報３０を送る記憶手段９を示す最優先記憶情報３３を記憶出力手段１０に送り、記憶出力手段１０は、パケット出力指示情報１５を受け最優先記憶情報３３が示す記憶手段９にパケットを出力させることを特徴とする。
【００２９】
上記構成によれば、記憶手段９はパケットを記憶しているときに、当該記憶手段９の優先度を示す優先度情報３０を記憶通知手段４に送るので、記憶通知手段４は、優先度が最も高い優先度情報３０を送る記憶手段９を検知し、記憶手段９を示す最優先記憶情報３３を記憶出力手段１０に送ることができる。記憶出力手段１０は、最優先記憶情報３３により優先度が最も高い記憶手段９を検知できるため、パケット出力指示情報１５を受けたとき優先度が最も高い記憶手段９にパケットを出力させることができる構成となっている。
【００３０】
また、受信部１の指定情報送出手段７は、受信部１が受信したパケットの宛先に応じた前記指定情報３２を送出することを特徴とする。
上記構成によれば、指定情報送出手段７は、受信部１が受信したパケットの宛先に応じた指定情報３２を送出するようになっているので、パケット中継手段３に備えた記憶指定手段６は、パケットの宛先に応じた記憶手段９に記憶させることができる。
【００３１】
また、受信部１の指定情報送出手段７は、受信部１が受信したパケットの発信元に応じた指定情報３２を送出することを特徴とする。
上記構成によれば、指定情報送出手段７が、受信部１が受信したパケットの発信元に応じた指定情報３２を送出するようになっているので、パケット中継手段３に備えた記憶指定手段６は、パケットの発信元に応じた記憶手段９に記憶させることができる。
【００３２】
また、受信部１が受信するパケットは、各々の前記パケット毎に使用目的を有し、指定情報送出手段７は受信パケットが有する使用目的に応じた指定情報３２を送出することを特徴とする。
上記構成によれば、指定情報送出手段７が受信パケットが有する使用目的に応じた指定情報３２を送出するようになっているので、パケット中継手段３に備えた記憶指定手段６は、パケットの使用目的に応じた記憶手段９に記憶させることができる。
【００３３】
また、パケット中継手段３に備えた記憶通知手段４は、記憶手段９が送った優先度情報３０が示す優先度のうち最も高い優先度を示す通知情報１４を送信部２に送り、指示情報送出手段５は、最も高い優先度を示す通知情報１４を送る記憶通知手段４を有するパケット中継手段３にパケット出力指示情報１５を送ることを特徴とする。
上記構成によれば、記憶通知手段４は、記憶手段９が送った優先度情報３０が示す優先度のうち最も高い優先度を示す通知情報１４を送信部２に送るので、指示情報送出手段５は、当該指示情報送出手段５を備える送信部２に対応する複数のパケット中継手段のうち優先度が最も高い記憶手段９にパケットを記憶しているパケット中継手段を検知でき、パケット中継手段３にパケット出力指示情報１５を送ることができる。
【００３４】
また、各パケット中継手段３の記憶通知手段４は、図２に示すように複数の記憶手段９が送る優先度情報３０ａ、３０ｂ、３０ｃのうち最も高い優先度を示す通知情報１４を送信部２に送る通知情報生成手段１１を有する。これに対し、送信部２の指示情報送出手段５は、図４に示すように複数のパケット中継手段３からの通知情報１４（１４１、１４２、１４３）が示す優先度のうち最も高い優先度２１を検知する最優先度検知手段１８と、各々のパケット中継手段３に対応し通知情報１４が示す優先度と最優先度検知手段１８が検知した優先度２１とを比較した結果を示す結果情報１９（１９１、１９２、１９３）を生成する複数の通知情報比較手段１７（１７１、１７２、１７３）と、複数の結果情報１９を基に、優先度が最も高い通知情報１４を送ったパケット中継手段３にパケット出力指示情報１５（１５１、１５２、１５３）を送る決定をする指示決定手段１６とを有することを特徴とする。
【００３５】
上記構成によれば、記憶通知手段４は、複数の記憶手段９が送る優先度情報３０ａ、３０ｂ、３０ｃのうち最も高い優先度を示す通知情報１４を送信部２に送り、送信部２の最優先度検知手段１８が複数の通知情報１４が示す優先度のうち最も高い優先度２１を検知するようになっていて、各々のパケット中継手段３に対応した複数の通知情報比較手段１７は、当該通知情報比較手段１７に対応するパケット中継手段３から送られた通知情報１４と最優先度検知手段１８が検知した優先度２１とを比較して結果情報１９を生成することができるので、指示決定手段１６は、複数の結果情報１９を基に最も高い優先度を示す通知情報１４を送ったパケット中継手段３にパケット出力指示情報１５を送る決定をすることができる。
【００３６】
また、記憶通知手段４は図２に示すように、通知情報１４を生成する通知情報生成手段１１の他に、各々の記憶手段９に対応して設けられ優先度情報３０ａ、３０ｂ、３０ｃと通知情報１４とが示す優先度を比較した結果を示す比較結果情報４３ａ、４３ｂ、４３ｃを生成する複数の優先度比較手段４２ａ、４２ｂ、４２ｃと、複数の比較結果情報４３を基に優先度が最も高い優先度情報３０ａ、３０ｂ、３０ｃを送った記憶手段９を示す最優先記憶情報３３を生成して記憶出力手段１０に出力する最優先記憶情報生成手段１２とを有することを特徴とする。
【００３７】
上記構成によれば、記憶通知手段４は、各々の記憶手段９に対応し設けられた複数の優先度比較手段４２ａ、４２ｂ、４２ｃが優先度情報３０ａ、３０ｂ、３０ｃと、通知情報生成手段１１が生成した通知情報１４とが示す優先度を比較した結果を示す比較結果情報４３ａ、４３ｂ、４３ｃを生成するので、最優先記憶情報生成手段１２は、複数の比較結果情報４３ａ、４３ｂ、４３ｃを基に優先度が最も高い優先度情報３０ａ、３０ｂ、３０ｃを送った記憶手段９を示す最優先記憶情報３３を生成することができる。
【００３８】
また、記憶手段９は、当該記憶手段９がパケットを出力していることを示す優先度情報３０である出力優先度情報３０を記憶通知手段４に送り、出力優先度情報３０を受けた記憶通知手段４は、当該出力優先度情報３０を送る記憶手段９を示す最優先記憶情報３３を記憶出力手段１０に送り、当該記憶通知手段４が出力優先度情報３０を受けていることを示す通知情報１４である優先通知情報１４を送信部２に送り、指示情報送出手段５は優先通知情報１４を送るパケット中継手段３にパケット出力指示情報１５を送ることを特徴とする。
【００３９】
上記構成によれば、記憶手段９は、当該記憶手段９がパケットを出力していることを示す優先度情報３０である出力優先度情報３０を記憶通知手段４に送り、出力優先度情報３０を受けた記憶通知手段４は、当該出力優先度情報３０を送る記憶通知手段４を示す最優先記憶情報３３を記憶出力手段１０に送る構成となっているので、記憶出力手段１０はパケットを出力中の記憶手段９を検知することができ、さらに記憶通知手段４は、当該記憶通知手段４が出力優先度情報３０を受けていることを示す通知情報１４である優先通知情報１４を送信部２に送ってパケット中継手段３がパケットを出力中の記憶手段９があることを送信部２に通知し、指示情報送出手段５は、優先通知情報１４を送るパケット中継手段３にパケット出力指示情報１５を送るので、パケットを出力中の記憶手段９はパケットを出力し終わるまで継続してパケットを出力することができる。
【００４０】
また、出力優先度情報３０は、複数の前記記憶手段９各々に定められた優先度よりも高い優先度が定められていることを特徴とする。
上記構成によれば、出力優先度情報３０は、複数の記憶手段９各々に定められた優先度よりも高い優先度が定められているため、出力優先度情報３０を受けている記憶通知手段４は、当該記憶通知手段４が受ける優先度情報３０が示す優先度に基づき優先通知情報１４と出力優先度情報３０を送る記憶通知手段４を示す最優先記憶情報３３とを生成することができる。
【００４１】
また、優先通知情報１４は、複数の前記記憶手段９各々に定められた優先度よりも高い優先度が定められていることを特徴とする。
上記構成によれば、優先通知情報１４は、複数の記憶手段９各々に定められた優先度よりも高い優先度が定められているので、優先通知情報１４を受けている指示情報送出手段５は、当該指示情報送出手段５が受ける通知情報１４が示す優先度に基づき該優先通知情報１４を送るパケット中継手段３にパケット出力指示情報１５を送ることができる。
【００４２】
また、記憶手段９は、所定の数のパケットを出力するまで記憶通知手段４に出力優先度情報３０を送ることを特徴とする。
上記構成によれば、記憶手段９は、所定の数のパケットを出力するまで記憶通知手段４に出力優先度情報３０を送るので、記憶通知手段４は、記憶手段９がパケットを出力し続けていることを判別できる。
【００４３】
また、記憶手段９は、所定の量のデータを出力するまで前記記憶通知手段４に出力優先度情報３０を送ることを特徴とする。
上記構成によれば、記憶手段９は、所定の量のデータを出力するまで記憶通知手段４に出力優先度情報３０を送るので、記憶通知手段４は、記憶手段９が所定の量のデータを出力し続けていることを判別できる。
【００４４】
また、複数の記憶手段９の優先度は、当該記憶手段９が出力したデータ量に応じて下がり、所定の期間が経過する毎に当該記憶手段９にあらかじめ定められた優先度に戻ることを特徴とする。
上記構成によれば、複数の記憶手段９の優先度は、当該記憶手段９が出力したデータ量に応じて下がり、所定の期間が経過する毎に当該記憶手段９にあらかじめ定められた優先度に戻るので、記憶手段９が所定の期間毎に所定のデータ量を出力し終えるとパケットを出力していない記憶手段９が優先的にパケットを出力することができる。
【００４５】
また、複数の前記記憶手段９の優先度は、当該記憶手段９が出力したパケットの数に応じて下がり、所定の期間が経過する毎に当該記憶手段９にあらかじめ定められた優先度に戻ることを特徴とする。
上記構成によれば、複数の記憶手段９の優先度は、当該記憶手段９が出力したパケットの数に応じて下がり、所定の期間が経過する毎に当該記憶手段９にあらかじめ定められた優先度に戻るので、記憶手段９が所定の期間毎に所定の数のパケットを出力し終えるとパケットを出力していない記憶手段９が優先的にパケットを出力することができる。
【００４６】
また、図３に詳しく示すように、記憶通知手段４の最優先記憶情報生成手段１２は、パケットを出力する記憶手段９の優先順位を決定する第一の優先順位決定手段５６と、第一の優先順位決定手段５６の決定と複数の比較結果情報４３とに応じパケットを出力する記憶手段９を決定する記憶決定手段（デコーダ）５４とを持ち、記憶決定手段５４が決定した記憶手段９を示す最優先記憶情報３３ａ、３３ｂ、３３ｃを生成し、第一の優先順位決定手段５６は、パケットを出力した記憶手段９の優先順位を所定の順位に下げ、パケットを出力していない記憶手段９の優先順位の順序を変更しないことを特徴とする。
【００４７】
上記構成によれば、記憶決定手段５４が、第一の優先順位決定手段５６の決定と複数の比較結果情報４３とに応じパケットを出力する記憶手段９を決定し、第一の優先順位決定手段５６は、パケットを出力した記憶手段９の優先順位を所定の順位に下げ、パケットを出力していない記憶手段９の優先順位の順序を変更しないので、最優先記憶情報生成手段１２は、パケットを出力していない記憶手段９を示す最優先記憶情報３３ａ、３３ｂ、３３ｃを優先的に生成することができる。
【００４８】
また、第一の優先順位決定手段５６は、出力優先度情報３０を送る記憶手段９の優先順位を所定の順位に下げることを特徴とする。
上記構成によれば、第一の優先順位決定手段５６は、出力優先度情報３０を送る記憶手段９の優先順位を所定の順位に下げるので、最優先記憶情報生成手段１２は、パケットを出力していない記憶手段９を示す最優先記憶情報３３を優先的に生成することができる。
【００４９】
また、第一の優先順位決定手段５６は図３に示すように、記憶手段９の各々に対応し記憶手段９が送る優先度情報３０ａ、３０ｂ、３０ｃから出力優先度情報３０を検知する出力検知手段５７（５７１、５７２、５７３）と、出力優先度情報３０ａ、３０ｂ、３０ｃを検知した出力検知手段５７に対応する記憶手段９の優先順位を所定の順位に下げるように優先順位を変更する第一の優先順位変更手段５３とを持つことを特徴とする。
上記構成によれば、第一の優先順位決定手段５６は、記憶手段９が送る優先度情報３０ａ、３０ｂ、３０ｃから出力優先度情報３０を検知する出力検知手段５７を各々の記憶手段９に対応し持つので、第一の優先順位変更手段５３は出力優先度情報３０を送る記憶手段９の優先順位を所定の順位に下げることができる。
【００５０】
また、図５に示すように送信部２の指示決定手段１６は、パケット中継手段３が送信部２へパケットを渡す優先順位を決定する第二の優先順位決定手段２６と、第二の優先順位決定手段２６の決定と複数の結果情報１９とに応じパケット出力指示情報１５を送るパケット中継手段３を選択する中継選択手段（デコーダ）２４とを持ち、第二の優先順位決定手段２６は、当該指示決定手段１６を有する送信部２にパケットを渡したパケット中継手段３の優先順位を所定の順位に下げ、パケットを渡していないパケット中継手段３の優先順位の順序を変更しないことを特徴とする。
【００５１】
上記構成によれば、中継選択手段（デコーダ）２４は、パケット中継手段３が送信部２へパケットを渡す優先順位を決定する第二の優先順位決定手段２６と、第二の優先順位決定手段２６の決定と複数の結果情報１９とに応じパケット中継手段３を選択し、第二の優先順位決定手段２６は、当該指示決定手段１６を有する送信部２にパケットを渡したパケット中継手段３の優先順位を所定の順位に下げ、パケットを渡していないパケット中継手段３の優先順位の順序を変更しないので、指示情報送出手段５は、送信部２にパケットを渡していないパケット中継手段３に優先的にパケット出力指示情報１５を送ることができる。
【００５２】
また、第二の優先順位決定手段２６は、優先通知情報１４を送るパケット中継手段３の優先順位を所定の順位に下げることを特徴とする。
上記構成によれば、第二の優先順位決定手段２６は、複数のパケット中継手段３が送る通知情報１４から優先通知情報１４を検知し、優先通知情報１４を送るパケット中継手段３の優先順位を所定の順位に下げるので、指示情報送出手段５は、送信部２にパケットを渡していないパケット中継手段３に優先的にパケット出力指示情報１５を送ることができる。
【００５３】
また、第二の優先順位決定手段２６は図５に示すように、パケット中継手段３の各々に対応しパケット中継手段３が送る通知情報１４から優先通知情報１４を検知する優先検知手段２７（２７１、２７２、２７３）と、優先通知情報１４を検知した優先検知手段２７に対応するパケット中継手段３の優先順位を所定の順位に下げるように優先順位を変更する第二の優先順位変更手段２３とを持つことを特徴とする。
上記構成によれば、第二の優先順位決定手段２６は、パケット中継手段３が送る通知情報１４から優先通知情報１４を検知する優先検知手段２７を各々のパケット中継手段３に対応し持つので、第二の優先順位変更手段２３は優先通知情報１４を送るパケット中継手段３の優先順位を所定の順位に下げることができる。
【００５４】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図１５を参照して詳しく説明する。図１において、各々の受信部１はパケット交換装置が具備する各々の送信部２にパケット中継手段３を介し接続されており、受信部１が受信したパケットを該パケットの宛先に対応する送信部２に接続されたパケット中継手段３に渡し、送信部２がパケット中継手段３から該パケットを受け送信できるように構成されている。
【００５５】
上述の構成により、本発明によるパケット交換装置は、各々の受信部１が互いに影響を与え合うことなく受信したパケットを送信すべき送信部２に接続されたパケット中継部３へ渡すことができ、各々の受信部１が互いに影響を与え合うことなく送信すべきパケットをパケット中継部３から受け送信可能な構成なので、高いスループットを実現可能となっている。
【００５６】
パケットの宛先はパケット交換装置が具備する複数の送信部２のいずれかに対応しており、受信部１に備えた指定情報送出手段７は、受信したパケットの宛先に対応する送信部２に接続されたパケット中継手段３へ指定情報３２を渡し、パケット振分手段８は、指定情報送出手段７が指定情報３２を渡したパケット中継手段３へパケットを渡す。
【００５７】
パケット中継手段３は、受信部１が渡すパケットを記憶する記憶手段９を複数備えており、各々の記憶手段９には送信部２へパケットを渡す優先度が定められている。指定情報送出手段７はパケットの宛て先、発信元、及び音声、画像、メール、ＷＥＢページなどの使用目的に応じた指定情報３２を送出し、動画像や音声通話のような即時性を要するパケットが優先度の高い記憶手段９に記憶されるように指定情報３２を生成する。
【００５８】
パケット中継手段３に備えた記憶指定手段６は、指定情報３２が指定する記憶手段９にパケット振分手段８から受けたパケットを記憶させる。また、記憶通知手段４は、パケット中継手段３に備えた記憶手段９がパケットを記憶していることを送信手段２に通知するために通知情報１４を送信手段５へ送出する。図２は記憶通知手段４の構成を詳しく示し、図３は図２の最優先記憶情報生成手段の構成を詳しく示す。
【００５９】
図６〜図１１は、本発明によるパケット交換装置の具体的な動作例を示す。図６〜図１１において記憶手段９ａ１〜９ｃ３に示される斜線は、記憶しているパケットを示し、括弧内には各記憶手段９に定められた優先度を記す。また、優先度情報３０（３０ａ１〜３０ｃ１）、（３０ａ２〜３０ｃ２）、（３０ａ３〜３０ｃ３）、通知情報１４（１４１〜１４３）、パケット出力指示情報１５（１５１〜１５３）、記憶出力情報３１（３１ａ１〜３０ｃ１）、（３１ａ２〜３１ｃ２）、（３１ａ３〜３１ｃ３）、最優先記憶情報３３（３３ｂ１、３３ａ２）の各情報が送出されている場合には実線で、送出されていない場合には破線で示す。
【００６０】
図６は記憶通知手段４が送信部２へ通知情報１４を送出する様子を示す図である。パケットを記憶している記憶手段９を備えたパケット中継手段３１、３２は、図中の実線で示すように通知情報１４１、１４２を送信部２へ送出する。また、パケット中継手段３３は、いずれの記憶手段９にもパケットを記憶していないので、図中の破線で示すように通知情報１４３を送信部２へ送出しない。
【００６１】
図１２に示すように、パケットを記憶している記憶手段９は当該記憶手段９に定められた優先度を示す優先度情報３０を記憶通知手段４へ送る機能を有し、優先度情報３０を受けた記憶通知手段４は通知情報１４を送信部２に送る機能を有する。図６に示すとおり、記憶手段９ｂ１、９ｃ１、９ａ２、９ｂ２、９ｃ２が優先度情報３０を記憶通知手段４へ送っているので、記憶通知手段４１、４２は通知情報１４を送信部２へ送り、記憶手段９ａ３、９ｂ３、９ｃ３は優先度情報３０を記憶通知手段４ｃへ送っていないので、記憶通知手段４３は通知情報１４を送信部２へ送らない。
【００６２】
通知情報１４は、当該通知情報１４を送出するパケット中継手段３に備えたパケットを記憶している記憶手段に定められた優先度のうち最も高い優先度を送信部２へ通知するために送出される。図６では、記憶手段９ｂ１、９ｃ１に優先度４が定められているので、通知情報１４１は優先度４を示し、記憶手段９ａ２、９ｂ２、９ｃ２に定められた優先度のうち優先度３が最も高いので、通知情報１４２は優先度３を示している。
【００６３】
パケットを記憶している記憶手段９は、当該記憶手段９に定められた優先度を示す優先度情報３０を記憶通知手段４に送り、記憶通知手段４は、各々の記憶手段９が送る優先度情報３０を比較し、最も高い優先度を示す通知情報１４を送信部２へ送出するようになっている。
【００６４】
図２に示す記憶通知手段４において、通知情報生成手段１１は、各々の記憶手段９から優先度情報３０ａ、３０ｂ、３０ｃを受け、各々の優先度情報３０ａ、３０ｂ、３０ｃが示す優先度のうち最も高い優先度を示す通知情報１４を生成する。図１２は優先度情報３０ａ〜３０ｃを受けた通知情報生成手段１１が通知情報１４を生成している様子を示す。図中のＡ１に示すタイミングでは、いずれの記憶手段９もパケットを記憶していないので優先度情報３０を送っておらず、優先度情報３０ａ〜３０ｃはいずれもハイインピーダンス（ＨｉＺ）となる。
【００６５】
このとき、通知情報生成手段１１は、優先度情報３０ａ〜３０ｃを受けていないので通知情報１４を生成しない。次いでＢ１に示すタイミングでは、通知情報生成手段１１は、優先度３を示す優先度情報３０ａを受けているので優先度３を示す通知情報１４を生成し、次いでＣ１に示すタイミングでは、優先度３を示す優先度情報３０ａと優先度２を示す優先度情報３０ｂを受けているので高い方の優先度２を示す通知情報１４を生成する。
【００６６】
記憶通知手段４は図２に示すように、優先度が最も高い優先度情報３０を送る記憶手段９を示す最優先記憶情報３３を記憶出力手段１０に送る機能をさらに有する。図６には、通知手段４１が記憶手段９ｂ１を示す最優先記憶情報３３ｂ１を記憶出力手段１０１に送り、また、通知手段４２が記憶手段９ａ２を示す最優先記憶情報３３ａ２を記憶出力手段１０２に送る様子が示されている。
【００６７】
図７は、パケット中継手段３１とパケット中継手段３２とが送る通知情報１４が示す優先度を送信部２の指示情報送出手段５が比較し、優先度が高いパケット中継手段３２へパケット出力指示情報１５２を送る様子を示している。送信部２に備えた指示情報送出手段５は、最も高い優先度を示す通知情報１４を送るパケット中継手段３へパケット出力指示情報１５を送りパケットの出力を指示するようになっている。パケット中継手段３に備えた記憶出力手段１０は、パケット出力指示情報１５を受けると、最優先記憶情報３３が示す記憶手段９ａに記憶出力情報３１ａを送出しパケットを出力させる。
【００６８】
図２に示すように、各々の記憶手段９に対応し記憶通知手段４に複数設けた優先度比較手段４２は、優先度情報３０と通知情報１４とが示す優先度を比較した結果を示す比較結果情報４３を生成する。各々の比較結果情報４３は各記憶手段９のいずれかと対応しており、図１２に示すように、優先度比較手段４２が、対応する記憶手段９から受けた優先度情報３０が示す優先度と通知情報１４が示す優先度とが等しい場合にＨレベルの比較結果情報４３を生成し、優先度が異なる場合にＬレベルを生成する。また、優先度比較手段４２は、図１２中のＡ１のタイミングに示すように、対応する記憶手段９が優先度情報３０を送らない場合にはＬレベルの比較結果情報４３を生成する。
【００６９】
図１２中のＢ１、Ｅ１、Ｆ１に示すタイミングでは、通知情報１４が示す優先順位と優先度情報３０ａが示す優先度が等しいので、比較結果情報４３ａがＨレベルとなり、Ｃ１、Ｄ１、Ｊ１、Ｌ１に示すタイミングでは、通知情報１４が示す優先順位と優先度情報３０ｂが示す優先度とが等しいので、比較結果情報４３ｂがＨレベルとなり、Ｇ１、Ｈ１に示すタイミングでは、通知情報１４が示す優先順位と優先度情報３０ｃが示す優先度とが等しいので、比較結果情報４３ｃがＨレベルとなる。またＩ１、Ｋ１に示すタイミングでは、通知情報１４が示す優先順位と優先度情報３０ａ〜３０ｃが示す優先度とが等しいので、比較結果情報４３ａ〜４３ｃの全てがＨレベルとなる。
【００７０】
図２中の最優先記憶情報生成手段１２は、優先度情報３０と比較結果情報４３を受け、パケットを記憶している記憶手段９のうちで最も優先度が高い記憶手段９を示す最優先記憶情報３３を生成する。図１２中では、記憶手段９ａを示す場合には最優先記憶情報３３ａをＨレベルとし、記憶手段９ｂを示す場合には最優先記憶情報３３ｂをＨレベルとし、記憶手段９ｃを示す場合には最優先記憶情報３３ｃをＨレベルとする例を示している。
【００７１】
各々の比較結果情報４３は最優先記憶情報３３のいずれかに対応しており、図１２に示すように、比較結果情報４３ａのみがＨレベルになっているＢ１、Ｅ１のタイミングでは対応する最優先記憶情報３３ａがＨレベルとなり、比較結果情報４３ｂのみがＨレベルになっているＣ１、Ｄ１、Ｊ１、Ｌ１のタイミングでは対応する最優先記憶情報３３ｂがＨレベルとなり、比較結果情報４３ｃのみがＨレベルになっているＧ１、Ｈ１のタイミングでは対応する最優先記憶情報３３ｃがＨレベルとなっている。複数の比較結果情報４３がＨレベルとなっているＩ１、Ｋ１のタイミングでは、最優先記憶情報生成手段１２の内部で生成される後述の優先順位情報５５が示す優先順位が高い最優先記憶情報３３がＨレベルとなる。
【００７２】
パケット中継手段３に備えた記憶出力手段１０は、パケット出力指示情報１５を受けると、記憶通知手段４から受けた最優先記憶情報３３が示す記憶手段９にパケットを記憶している記憶手段９にパケットを出力させ、該パケットを送信部２が送信する。
【００７３】
図４に示すように、指示情報送出手段５は、各々のパケット中継手段３から通知情報１４を受け、各々の通知情報１４が示す優先度のうち最も高い優先度を示す最優先度情報２１を生成する。図１３に通知情報１４１〜１４３を受けた指示情報送出手段５が最優先度情報２１を生成している様子を図示する。図中のＡ２に示すタイミングでは、通知情報１４３が示す優先度１が最も高いので、指示情報送出手段５は、優先度１を示す最優先度情報２１を生成し、次いでＢ２に示すタイミングでは、通知情報１４２が示す優先度２が最も高いので、指示情報送出手段５は、優先度２を示す最優先度情報２１を生成する。
【００７４】
図４に示すように、各々のパケット中継手段３に対応し指示情報送出手段５に複数設けた通知情報比較手段１７１〜１７３は、通知情報１４と最優先度情報２１とが示す優先度を比較した結果を示す結果情報１９１〜１９３を生成する。各々の結果情報１９１〜１９３は各パケット中継手段３のいずれかと対応しており、図１１に示すように、通知情報比較手段１７が、対応するパケット中継手段３から受けた通知情報１４が示す優先度と最優先度情報２１が示す優先度とが等しい場合にはＨレベルの結果情報１９を生成し、優先度が異なる場合にはＬレベルを生成する。
【００７５】
図１３中のＤ２、Ｅ２、Ｆ２、Ｈ２、Ｉ２、Ｊ２、Ｋ２、Ｎ２、Ｐ２、Ｑ２に示すタイミングでは、最優先度情報２１が示す優先順位と通知情報１４１が示す優先度が等しいので、結果情報１９１がＨレベルとなり、Ｂ２、Ｃ２、Ｌ２、Ｍ２に示すタイミングでは、最優先度情報２１が示す優先順位と通知情報１４２が示す優先度とが等しいので、結果情報１９２がＨレベルとなり、Ａ２、Ｄ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２、Ｌ２、Ｎ２、Ｏ２、Ｐ２に示すタイミングでは、最優先度情報２１が示す優先順位と通知情報１４３が示す優先度とが等しいので、結果情報１９３がＨレベルとなる。
【００７６】
図４、図５中の指示決定手段１６は、通知情報１４１〜１４３と結果情報１９１〜１９３を受け、パケットを記憶しているパケット中継手段３のうちで最も優先度が高いパケット中継手段３へ送るパケット出力指示情報１５１〜１５３を生成する。
【００７７】
図１３では、指示情報送出手段５は、パケット中継手段３１にパケットの出力を指示する場合にパケット出力指示情報１５１をＨレベルとし、パケット中継手段３２にパケットの出力を指示する場合にパケット出力指示情報１５２をＨレベルとし、パケット中継手段３３にパケットの出力を指示する場合にパケット出力指示情報１５３をＨレベルとする例を示している。
【００７８】
各々の結果情報１９１〜１９３はパケット出力指示情報１５１〜１５３のいずれかに対応しており、図示するように、結果情報１９１のみがＨレベルになっているＥ２、Ｈ２、Ｉ２、Ｊ２、Ｋ２、Ｑ２のタイミングでは対応するパケット出力指示情報１５１がＨレベルとなり、結果情報１９２のみがＨレベルになっているＢ２、Ｃ２、Ｌ２、Ｍ２のタイミングでは対応するパケット出力指示情報１５２がＨレベルとなり、結果情報１９３のみがＨレベルになっているＡ２、Ｇ１、Ｈ１のタイミングでは対応するパケット出力指示情報１５３がＨレベルとなっている。また複数の結果情報１９がＨレベルとなっているＤ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２、Ｌ２、Ｎ２、Ｏ２、Ｐ２のタイミングでは、指示決定手段１６の内部で生成される後述の指示優先順位情報２５が示す優先順位が高いパケット出力指示情報１５がＨレベルとなる。
【００７９】
また記憶出力手段１０は、図１４に示すとおり、パケット出力指示信号１５と最優先記憶情報３３ａ〜３３ｃとの論理積を記憶出力情報３１として生成するようになっていて、図１１に示すとおり、最優先記憶情報３３とパケット出力指示情報１５とがＨレベルのとき、最優先記憶情報３３に対応する記憶出力情報３１がＨレベルとなり、最優先記憶情報３３が示す記憶手段９にパケットを出力させる。
【００８０】
上述の構成により、送信部２に対応する複数のパケット中継手段３に備えた記憶手段のうち最も優先度が高いものがパケットを出力し、送信部２が該パケットを送信できるようになっている。
【００８１】
パケットを出力している記憶手段９は、記憶手段９各々に定められた優先度よりも高い優先度を示す優先度情報３０（以降、出力優先度情報３０と記す）を記憶通知手段４に送る。出力優先度情報３０が示す優先度は他の優先度情報３０よりも高いので、出力優先度情報３０を受けた記憶通知手段４は出力優先度情報３０を出力している記憶手段９を示す最優先記憶情報３３を記憶出力手段１０に送り、送信部２へ当該記憶通知手段４が前記出力優先度情報３０を受けていることを示す前記通知情報１４（以降、優先通知情報１４と記す）を送る。
【００８２】
図８は、パケット中継手段３２が送信部２へパケットを送る様子を図示したものである。記憶出力手段１０２は、パケット出力指示情報１５２を受けると最優先記憶情報３３２が示す記憶手段９ａ２にパケットを出力させるとともに、記憶手段９ａ２が記憶手段９ｂ２、９ｃ２に定められた優先度よりも高い優先度１を示す出力優先度情報３０ａ２を記憶通知手段４２に送り、出力優先度情報３０を受けた記憶通知手段４２は記憶手段９ａ２がパケットを出力していることを示す優先度１の優先通知情報１４２を送信部２へ送る。
【００８３】
図９は、パケットを出力中の記憶手段９ａ２よりも高い優先度が定められた記憶手段９ａ１がパケットを記憶した様子を示している。記憶手段９ａ１は、優先度情報３０ａ１を記憶通知手段４１に送り、記憶通知手段４１は、優先度情報３０ａ１〜３０ｃ１のうち記憶手段９ａ１が送る優先度情報３０ａ１が最も高い優先度２を示すので、記憶通知手段４１は、優先度２を示す通知情報１４１を送信部２へ送る。
【００８４】
記憶手段９ａ２は優先度１を示す出力優先度情報３０ａ２を記憶通知手段４２に送っており、出力優先度情報３０ａ２を受けた憶通知手段４２が優先度１の優先通知情報１４１を送信部２へ送っているので、図９に示すように優先度２が定められた記憶手段９ａ１がパケットを記憶した場合でも、指示情報送出手段５は引き続きパケット中継手段３２にパケット出力指示情報１５２を送り続け、出力優先度情報３０ａ２を記憶通知手段４２に送り続ける間は記憶手段９ａ２がパケットを出力し続けることができる。
【００８５】
記憶手段９は、所定の数のパケットを出力するか所定の量のデータを出力するまでパケットを出力した後、出力優先度情報３０が示す優先度を所定の優先度に下げる。図１０は、出力優先度情報３０ａ２が示す優先度を記憶手段９ａ２が２から５に下げた様子を示す図である。記憶手段９ａ２の優先度が５に下がったため、記憶通知手段４２は記憶手段９ｂ２に定められた優先度３を示す通知情報１４２を送信部２へ送り、記憶出力手段１０２へ記憶手段９ｂ２を示す最優先記憶情報３３ｂ１を送る。また指示情報送出手段５は、パケット中継手段３２から受ける指示信号１４２の優先度が下がるので、パケット中継手段３２へのパケット出力指示信号１５２の送出を止め、記憶出力手段１０２が記憶手段９ａ２にパケットの出力を停止させる。
【００８６】
また、記憶通知手段４１が優先度２の優先通知情報１４１を送信部２へ送るので、図１１に示すように指示情報送出手段５はパケット中継手段３１にパケット出力指示情報１５１を送り、パケット出力指示情報１５１を受けた記憶出力手段１０１が記憶手段９ａ１にパケットを出力させる。上述の手順で、記憶手段９ａ２がパケットの出力を止め、記憶手段９ａ１〜９ｃ３のうち最も優先度が高い記憶手段９ａ１がパケットを出力する。
【００８７】
図１５に記憶手段９が記憶通知手段４へ優先度情報３０を送出する様子を示す。同図において、ｔ４ａで示されるタイミングでは、記憶手段９ａが所定の数又はデータ量のパケットを出力し送出する優先度情報３０ａ、３０ｃが示す優先度を５に下げている。ｔ４ｂ、ｔ４ｃで示されるタイミングにおいても同様に、記憶手段９ｂ、９ｃが所定の数又はデータ量のパケットを出力し送出する優先度情報３０ｂ、３０ｃが示す優先度を５に下げている。また、ｔ１、ｔ２、ｔ３に示されるタイミングは所定の期間Ｕ毎に、所定の数又はデータ量のパケットを出力し優先度５を示す優先度情報３０を送出していた記憶手段９が、記憶手段にあらかじめ定められた優先度を示す優先度情報３０を送出するようになっている。
【００８８】
上述の構成により、各記憶手段９に所定の期間毎に出力可能なパケット数又はデータ量を保証できるギャランティ型のサービスが提供可能であり、記憶手段９は、所定のパケット数又はデータ量を出力するとベストエフォート型のサービスに移行するようになっている。等しい優先度が定められた記憶手段に均等にパケットを出力させるために、記憶通知手段４が有する最優先記憶情報生成手段１２は、内部で優先順位情報５５を生成し、該優先順位情報５５に応じ最優先記憶信号３３を決定する。
【００８９】
図３に示すように、最優先記憶情報生成手段１２は、パケットを出力する記憶手段９の優先順位を決定する第一の優先順位決定手段５６と、第一の優先順位決定手段５６の決定と比較結果情報４３とに応じ、当該最優先記憶情報生成手段１２が生成する最優先記憶情報３３が示す記憶手段９を決定する記憶決定手段５４とを有する。
【００９０】
記憶決定手段５４は、複数の比較結果情報４３と第一の優先順位決定手段５６が決定した優先順位を示す優先順位情報５５とを受け、Ｈレベルになっている比較結果情報４３が１つのときは比較結果情報４３に対応する最優先記憶情報３３をＨレベルにし、複数の比較結果情報４３がＨレベルになっているときは優先順位情報５５が示す優先順位が高い比較結果情報４３に対応する最優先記憶情報３３をＨレベルとするように動作するデコーダにより構成されている。
【００９１】
図中に示す第一の優先順位決定手段５６は、各々の優先度情報３０に対応する複数の出力検知手段５７と、各々の優先度情報３０に応じ優先順位情報５５を変更する第一の優先順位変更手段５３とを持つ。出力検知手段５７は、優先度情報３０が示す優先度が１になったとき出力検知情報５８をＨレベルにし、第一の優先順位変更手段５３は、Ｈレベルの出力検知情報５８を受けたとき当該出力検知情報５８に対応する優先順位情報５５が示す優先順位より低い優先順位を示す優先順位情報５５を１つ高い優先順位を示すように変更し、当該出力検知情報５８に対応する優先順位情報５５が示す優先順位を所定の順位に下げるように優先順位情報５５を変更する。
【００９２】
図１２は、第一の優先順位変更手段５３がＨレベルの出力検知情報５８を受け優先順位情報５５を変更するタイミング図を示している。出力検知情報５８ｂがＨレベルとなるＤ１のタイミングでは、出力検知情報５８ｂに対応する優先順位情報５５ｂが示す優先順位が２から３に下がり、優先順位情報５５ｃが示す優先順位が３から２に上がる。出力検知情報５８ａがＨレベルとなるＦ１のタイミングでは、出力検知情報５８ａに対応する優先順位情報５５ａが示す優先順位が１から３に下がり、優先順位情報５５ｂが示す優先順位が３から２に優先順位情報５５ｃが示す優先順位が２から１に上がる。
【００９３】
出力検知情報５８ｃがＨレベルとなるＨ１のタイミングでは、出力検知情報５８ｃに対応する優先順位情報５５ｃが示す優先順位が１から３に下がり、優先順位情報５５ａが示す優先順位が３から２に優先順位情報５５ｂが示す優先順位が２から１に上がる。出力検知情報５８ｂがＨレベルとなるＫ１のタイミングでは、出力検知情報５８ｂに対応する優先順位情報５５ｂが示す優先順位が１から３に下がり、優先順位情報５５ｃが示す優先順位が３から２に優先順位情報５５ａが示す優先順位が２から１に上がる。
【００９４】
指示信号送出手段５が有する指示決定手段１６は、内部で指示優先順位情報２５を生成し、優先順位情報２５に応じパケット出力指示情報１５を送るパケット中継手段３を決定することにより、当該指示信号送出手段５が受ける通知信号１４が示す優先度が等しいときパケット中継手段３に均等にパケット出力指示情報１５を送ることができる。
【００９５】
図５に示すように、指示決定手段１６は、パケットを出力する記憶手段９の優先順位を決定する第二の優先順位決定手段２６と、第二の優先順位決定手段２６の決定と結果情報１９とに応じ、当該指示決定手段１６が生成する最優先記憶情報３３が示す記憶手段９を決定する中継選択手段２４とを有する。
【００９６】
中継選択手段２４は、複数の結果情報１９と第二の優先順位決定手段２６が決定した優先順位を示す指示優先順位情報２５とを受け、Ｈレベルになっている結果情報１９が１つのときは該結果情報１９に対応するパケット出力指示信号１５をＨレベルにし、複数の結果情報１９がＨレベルになっているときは指示優先順位情報２５が示す優先順位が高い結果情報１９に対応するパケット出力指示信号１５をＨレベルとするように動作するデコーダにより構成されている。
【００９７】
図中に示す第二の優先順位決定手段２６は、各々の通知情報１４に対応する複数の優先検知手段２７と、各々の通知情報１４に応じ指示優先順位情報２５を変更する第二の優先順位変更手段２３とを持つ。優先検知手段２７は、通知情報１４が示す優先度が１になったとき優先検知情報２８をＨレベルにし、第二の優先順位変更手段２３は、Ｈレベルの優先検知情報２８を受けたとき当該優先検知情報２８に対応する指示優先順位情報２５が示す優先順位より低い優先順位を示す指示優先順位情報２５を１つ高い優先順位を示すように変更し、当該優先検知情報２８に対応する指示優先順位情報２５が示す優先順位を所定の順位に下げるように指示優先順位情報２５を変更する。
【００９８】
図１３は、第二の優先順位変更手段２３がＨレベルの優先検知情報２８を受け指示優先順位情報２５を変更するタイミング図を示している。優先検知情報２８２がＨレベルとなるＣ２のタイミングでは、優先検知情報２８２に対応する指示優先順位情報２５２が示す優先順位が２から３に下がり、指示優先順位情報２５３が示す優先順位が３から２に上がる。優先検知情報２８１がＨレベルとなるＤ２のタイミングでは、優先検知情報２８１に対応する指示優先順位情報２５１が示す優先順位が１から３に下がり、指示優先順位情報２５２が示す優先順位が３から２に指示優先順位情報２５３が示す優先順位が２から１に上がる。優先検知情報２８３がＨレベルとなるＧ２のタイミングでは、優先検知情報２８３に対応する指示優先順位情報２５３が示す優先順位が１から３に下がり、指示優先順位情報２５１が示す優先順位が３から２に指示優先順位情報２５２が示す優先順位が２から１に上がる。
【００９９】
最優先記憶生成手段１２と指示決定手段１６とを上述のように構成することで、送信部２に接続されたパケット中継手段が備える同じ優先度を定められた記憶手段９同士に均等にパケットを出力する機会を割り当てることができる。
【０１００】
上述した実施の形態によれば、第一の優先順位決定手段２６及び第二の優先順位決定手段５６はパケットを出力した記憶手段９又はパケット中継手段３の優先順位を所定の優先順位に下げるようになっているが、パケットを出力する毎に優先順位をサイクリックに変更し均等にパケットを出力する機会を割り当てるようにすることもできる。しかし、上述した実施の形態のようにパケットを出力したものの優先順位だけが下がるようにすると、パケットを出力していないものに優先的にパケットを出力する機会を割り当てられるので、より均等に記憶手段９又はパケット中継手段３がパケットを出力できる点で好ましい。
【０１０１】
なお本実施の形態においては、上述の通り、各送信部２に３個のパケット中継手段３を接続し、３個の記憶手段９を各パケット中継手段３に備えたパケット交換装置の例を説明したが、これらの数はパケット交換装置に要求される性能に応じ適切な数とすることが好ましい。
【０１０２】
また、本発明のパケット交換装置を加入者とパケット交換網間でのルーティングを行うエッジルータとして使用するとき、指定情報送出手段７がパケットの宛先に応じ指定情報３２を送出することにより、図１６に示すように宛先毎に異なる記憶手段９にパケットが記憶されるため、パケット交換網９０１から受け取るパケットの数又はデータ量を加入者毎に制御可能となる。
【０１０３】
さらに指定情報送出手段７がパケットの発信元に応じ指定情報３２を送出することにより、図１７に示すように発信毎に異なる記憶手段９にパケットが記憶されるため、パケット交換網９０１へ送るパケットの数又はデータ量を加入者毎に制御可能となる。よって上述の通り、本発明のパケット交換装置をエッジルータに使用した場合、加入者毎に帯域制御するギャランティ型のサービスが提供可能である。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、送信部が対応するパケット中継手段にパケット出力指示情報を送りパケットを渡すように指示するため、複数のパケット中継手段が送信部に同時にパケットを渡すことがないので、送信部には送信待ちのパケットを記憶する手段が不要なうえ、パケット交換装置全体のスイッチングを制御する大規模なスケジューラが不要である。さらに、パケット中継手段が送信部にパケットを記憶していること通知するので、送信部がパケット中継手段にパケット出力指示情報を送ればいつでもパケットを受け取れる高スループットのパケット交換装置を提供することができる。また、パケットを記憶している記憶手段のうち優先度が最も高い記憶手段にパケットを出力させることができるので優先度が高いパケットを優先的に送信可能なパケット交換装置を提供することができる。
請求項２に記載の発明によれば、パケット出力指示情報を受けたとき確実に優先度が最も高い記憶手段にパケットを出力させることができる。
請求項３に記載の発明によれば、パケットの宛先に応じて優先度を決めることができる。
請求項４に記載の発明によれば、パケットの発信元に応じて優先度を決めることができる。
請求項５に記載の発明によれば、パケットの使用目的に応じて優先度を決めることができる。
請求項６に記載の発明によれば、パケットを出力中の記憶手段より高い優先度を持つ記憶手段がパケットを記憶しても、パケットを出力中の記憶手段は確実にパケットを出力し続けることができる。
請求項７に記載の発明によれば、パケット記憶手段が所定数のパケットを出力するまで出力優先度情報を出力するので、記憶手段に確実にパケットを出力させることができる。
請求項８に記載の発明によれば、パケット記憶手段が所定量のデータを出力するまで出力優先度情報を出力するので、記憶手段に確実にパケットを出力させることができる。
請求項９に記載の発明によれば、記憶手段が所定の期間毎に所定のデータ量を出力し終えると、パケットを出力していない記憶手段が優先的にパケットを出力するので、記憶手段毎に帯域制御が可能なパケット交換装置を提供することができる。
請求項１０に記載の発明は、記憶手段が所定の期間毎に所定の数のパケットを出力し終えると、パケットを出力していない記憶手段が優先的にパケットを出力するので、記憶手段毎に出力するパケットの数を制御可能なパケット交換装置を提供することができる。
請求項１１に記載の発明は、優先度が同じパケット記憶手段が複数ある場合に、各パケット記憶手段から均等にパケット又はデータを出力することができる。請求項１２に記載の発明は、優先度が同じパケット記憶手段を有するパケット中継手段が複数ある場合に、各パケット中継手段から均等にパケット又はデータを出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるパケット交換装置の基本構成を示すブロック図
【図２】図１中の記憶通知手段の具体的な構成例を示すブロック図
【図３】図２中の最優先記憶情報生成手段の具体的な構成例を示すブロック図
【図４】図１中の指示情報送出手段の具体的な構成例を示すブロック図
【図５】図４中の指示決定手段の具体的な構成例を示すブロック図
【図６】指示情報送出手段がいずれのパケット中継手段にもパケット出力指示情報を送っていない状態を示すブロック図
【図７】指示情報送出手段５がパケット中継手段３２に出力指示情報１５２を送っている様子を示すブロック図
【図８】出力指示情報１５２を受けた記憶出力手段１０２が記憶手段９ａ２にパケットを出力させている様子を示すブロック図
【図９】記憶手段９ａ２がパケットを出力している途中で、記憶手段９ａ１がパケットを記憶した様子を示すブロック図
【図１０】記憶手段９ａ２がパケットを出力し終えた様子を示すブロック図
【図１１】指示情報送出手段５がパケット中継手段３１に出力指示情報１５１を送っている様子を示すブロック図
【図１２】図２に示す記憶通知手段４の動作を説明するタイミング図
【図１３】図４に示す指示信号送出手段５の動作を説明するタイミング図
【図１４】図１中の記憶出力手段の具体的な構成例を示すブロック図
【図１５】図１中の記憶手段が記憶通知手段へ優先度情報を送出する様子を示すタイミング図
【図１６】本発明のパケット交換装置をエッジルータとして使用した場合の加入者からパケット交換網へのパケットの経路を示す図
【図１７】本発明のパケット交換装置をエッジルータとして使用した場合のパケット交換網から加入者へのパケットの経路を示す図
【図１８】従来のパケット交換装置の一例を示すブロック図
【図１９】図１８のパケット交換装置の動作例を示すブロック図
【符号の説明】
１  受信部
２  送信部
３  パケット中継手段
４  記憶通知手段
５  指示情報送出手段
６  記憶指定手段
７  指定情報送出手段
８  パケット振分手段
９  記憶手段
１０  記憶出力手段
１１  通知情報生成手段
１２  最優先記憶情報生成手段
１４  通知情報（優先通知情報）
１５  パケット出力指示情報
１６  指示決定手段
１７  通知情報比較手段
１８  最優先度検知手段
１９  結果情報
２１  最優先度情報
２７  優先検知手段
２４  中継選択手段（デコーダ）
２５  指示優先順位情報
２６  第二の優先順位決定手段
３０  優先度情報（出力優先度情報）
３１  記憶出力情報
３２  指定情報
３３  最優先記憶情報
４２  優先度比較手段
４３  比較結果情報
５４  記憶決定手段（デコーダ）
５５  優先順位情報
５６  第一の優先順位決定手段
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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