(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データスイッチング装置のための優先順位選択手段において、
データスイッチング装置を通じて伝送されるべきデータに関連する制御信号を受信するように動作可能なバッファ手段であって、該バッファ手段は所定数の優先順位レベルの各々を有する制御情報を記憶するように構成された別個のバッファを有し、各バッファはその内容が第１の所定レベルに達したときにオーバーフロー信号を送信するように構成されているバッファ手段と、
バッファ手段が受信した制御信号が示す異なる優先順位レベルを示すディジタル優先順位シンボルを記憶するように動作する記憶手段と、
各々が記憶手段から対応する優先順位シンボルを選択する数列を生成するように動作可能な乱数発生器と、
バッファの１つからのオーバーフロー信号の受信に応答し、記憶手段が生成した優先順位シンボルをオーバーフロー信号を生じさせたバッファを指定する優先順位シンボルに変更する所定の確率を伴って、記憶手段が生成する優先順位を変更するゲート手段と、および
ゲート手段の出力に応答して、その出力が指定するバッファからの出力を選択するセレクタ手段と、を備える優先順位選択手段。
【請求項２】
各バッファは、第２の所定内容レベルを有すると共にその内容が第２の所定内容レベルに達したときにオーバーライド信号を生成するように動作可能であり、
オーバーライド信号に応答し、優先順位シンボルレベルを、オーバーライド信号を生じさせたバッファを指定するものに変更するように動作可能なオーバーライド制御手段を備える請求項１に記載の優先順位選択手段。
【請求項３】
記憶手段はルックアップテーブルを有する請求項１または２に記載の優先順位選択手段。
【請求項４】
乱数発生器は線形フィードバックシフトレジスタを有する請求項１乃至３のいずれかに記載の優先順位選択手段。
【請求項５】
オーバーフロー制御手段が生成する変更確率は可変である請求項１乃至４のいずれかに記載の優先順位選択手段。
【請求項６】
変更確率は、制御信号がバッファに適用される速度に従って継続的に可変である請求項５に記載の優先順位選択手段。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ制御されたディジタルデータ伝送システムにおいて使用するデータスイッチング装置のための優先順位選択手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多種のデータ伝送装置が知られており、それら全ては固有の特定の形態およびシステムを有している。全ての場合、その意図は、その装置が許容する限り迅速にデータのスイッチングおよび伝送を達成することである。所定ビット数のデータと、データまたはその伝送モードについての特定のパラメータを示す制御情報とからなる「パケット」によってデータを送ることが一般的である。頻繁に規定されるパラメータの１つはその特定のパケットの優先順位であり、優先順位は伝送待ちの他のデータパケットに対して与えられるべき順位である。可能なあらゆる場所においてそのような優先順位の表示が観察されることを確保するための装置は便利に優先順位選択手段と呼ばれ、本明細書を通じてこの用語が使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ある時間周期にわたり、観察すべき他のあらゆるパラメータとは独立に、関連する制御情報に含まれる優先順位レベルが示す順位でデータが伝送されることを確保するように動作する、データ伝祖装置のための優先順位選択手段を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ディジタルデータ伝送装置のための優先順位選択手段が提供され、その手段は、データ伝送装置を通じて伝送されるべきデータに関連する制御情報を受信するように動作可能なバッファ手段であって、そのバッファ手段は所定数の優先順位レベルの各々を有する制御情報を記憶するように構成された別個のバッファを含むと共にその内容が所定レベルに達したときにオーバーライド信号を送信するように構成されているバッファと、バッファ手段が受信した制御情報が示す異なる優先順位レベルを示すディジタル優先順位シンボルを記憶するように動作可能な記憶手段と、各々が記憶手段から対応する優先順位シンボルを生成する数列を生成するように動作可能な乱数発生器と、バッファの１つからのオーバーライド信号の受信に応答して、記憶手段が生成する優先順位シンボルを変更するゲート手段と、および、ゲート手段の出力に応答して、その出力が指定するバッファからの出力を選択する選択手段と、を備える。
【０００５】
優先順位選択手段は、例えば、我々の係属中の英国特許出願第9717412.2号に記述およびクレームされたデータスイッチング装置と共に使用することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明を添付図面を参照して説明し、図面は本発明の実施形態に従う優先順位選択手段の一形態の概略ブロック図を示す。
【０００７】
以下の記述の目的で、幾つかの基本的な仮定がなされている。例えば、スイッチング装置を通じて送られるデータは、その発信者（originator）により４つの優先順位レベルのうちの１つを与えられると仮定する。これらの優先順位レベルは、ハイ、ミディアム、ノーマルおよびローと呼ばれる。さらに、ある時間周期にわたり、ハイ（Ｈ）−２０％、ミディアム（Ｍ）−３０％、ノーマル（Ｎ）−３０％、ロー（Ｌ）−２０％の比率でこれらのレベルのデータトラフィックが起きると仮定する。これら比率は意図的に変更することができ、スケジュール手段内で固定しておくこともできる。説明されるべき優先順位選択手段は、伝送されるべきデータに関連する制御情報のみを処理し、それ自身はデータを処理しない。
【０００８】
さて、図面を参照すると、宛先ユーザへ伝送されるべき発信元ユーザからのデータに関連する制御情報は、複数のバッファ１０〜１３のうちの１つへ適用される。この制御情報は、発信元ユーザが関連データに与えた優先順位のディジタル表示を含む。各優先順位レベルは、ここでは１０〜１３として示す別個のバッファに割り当てられ、それらバッファの適当な１つには各特定のデータパケットに関する制御情報が記憶されている。各バッファ１０〜１３について、オーバーフロー閾値レベルＴdおよびオーバーライド閾値レベルＴsが規定され、それら両者は図示のエンプティ（Ｅ）レベルとフル（Ｆ）レベルの間にある。
【０００９】
レジスタ１４は２n個の要素を有する予め規定された所定のバイナリルックアップテーブルを記憶し、そのルックアップテーブルは異なる優先順位レベルおよび上に示唆したそれらの相対的比率（即ち、各シンボルが上に示唆した比率でテーブル内に現れる）を規定し、各優先順位レベルは例えば２桁の２進数で示され、以下それを優先順位シンボルと呼ぶ。以下にＬＦＳＲと呼ぶ線形フィードバックシフトレジスタなどの乱数発生器１５は、あらゆる瞬間にルックアップテーブル１４への入力として２n個の２進数のうちの１つを提供し、その入力は、ルックアップテーブル１４が発生した、マルチプレクサ１６などのオーバーライドゲート構成への優先順位シンボルとなる。これは、レジスタ１０〜１３のいずれか１つの内容がオーバーライド閾値レベルＴsに達したときに提供される１つの入力を有し、その入力はその入力に生じる待ち行列の優先順位を識別する。マルチプレクサ１６へのさらなる入力は、オーバーフローマルチプレクサ１７などのさらなるゲート構成により提供される。これは２つの入力を有し、一方はルックアップテーブル１４の優先順位シンボル出力である。マルチプレクサ１７の他方の入力は、バッファ１０〜１３のいずれか１つの内容がオーバーフロー閾値レベルＴdに達したときに提供される。記述中の実施形態では、マルチプレクサは、ルックアップテーブルからの優先順位シンボルがオーバーフロー信号を生じたバッファを指定している優先順位シンボルへに変更される５０／５０の統計的確率を提供する。マルチプレクサ１６からの出力はセレクタ１８へ送られる２桁の優先順位シンボルであり、セレクタ１８は、本発明の一部を構成しないスイッチング装置のさらなる部分へ適用されるべき出力をどのバッファが提供するかを決定する。
【００１０】
動作時には、スイッチング装置へ適用されるべき各データパケットに関連する制御情報がバッファ１０〜１３の適当な１つへ記憶される。ＬＦＳＲは疑似乱数系列を生成し、その各々は、イベントの通常の過程では、レジスタ１４により２桁の優先順位シンボルを生成させ、マルチプレクサ１６および１７を介してセレクタ１８へ送り、スイッチング装置の別の部分へ送られるべきその優先順位レベルの制御情報を含むバッファの出力を選択する。
【００１１】
バッファ１０〜１３のうちの１つが十分に満たされてＴd出力を生じた場合には、信号がオーバーフローマルチプレクサ１７に適用される。これは、マルチプレクサ１６に適用される優先順位シンボルを変更し、５０％の場合においてオーバーフロー信号を生じさせたバッファの出力をセレクタ１８に選択させる。こうして、マルチプレクサ１６からセレクタ手段１８へ適用された優先順位シンボル、および、それゆえ出力を提供するために選択されたバッファはその特定の場合に変更され、または変更されない。マルチプレクサがオーバーフロー出力を提供しない場合には、先に選択された優先順位シンボルには変更はない。
【００１２】
優先順位セレクタの出力に対する制御のさらなるレベルを提供することが便利である。バッファ１０〜１３の１つがＴs閾値まで満たされた場合、そのバッファからマルチプレクサ１６へオーバーライド信号が適用される。これは優先順位シンボルがその信号を生じさせるバッファを示すものに変更されることを強制し、よってセレクタ１８が選択すべき次の制御情報はその特定のバッファからのものである。
【００１３】
上述の装置の多くの形態が変形可能であることが理解される。例えば、オーバーフロー機構を省略し、バッファがそのオーバーライド閾値レベルＴsまで満たされたときにのみオーバーライドが提供されるようにすることができる。その代わりに、上記では５０％と与えられた、マルチプレクサ１６により適用されるオーバーライドの機会をあらゆる望ましいレベルに設定し、実際には受信中のトラフィックの密度に従って、またはスイッチング装置を通じるトラフィックフローの他のパラメータによって可変とすることができる。優先順位レベル数およびそれらの予期される相対的比率を先に述べたように変更することができ、これらはトラフィックパターンに従って継続的に変更することもできる。各優先順位レベルのデータ選択の「公平さ」は、閾値レベルＴsおよびＴdの位置および各優先順位がルックアップテーブルの割り当てられた一部となる比率の両者によって影響を受けることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に従う優先順位選択手段の一形態の概略ブロック図を示す。
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