JP2001237843A - 交換システムにおけるパケット組立て分解処理部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のプロトコルのインタフェースを収容す
る交換システムにおいて、効率的なパケットスイッチン
グを行う。 【解決手段】 本発明のパケット組立て分解処理部（Ｓ
ＡＲ）は、ＣＰＵと、ＰＯＳフレーマとの入出力を制御
するインタフェース制御部と、受信したパケットの正常
性をチェックするＩＰヘッダチェック部と、正常なＩＰ
パケットについて前記宛先検索部に対し、ヘッダ情報等
の入出力を行う宛先検索インタフェース部と、前記受信
データを格納するバッファと、前記宛先検索部から取得
した情報を格納するバッファと、前記受信データに取得
した宛先情報を書き込んで、優先クラス毎に固定長デー
タとして出力する出力制御手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＴＭ（Ａｓｙｎ
ｃｏｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）やＳ
ＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ
Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ
Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）などの複数の通
信インタフェースを収容する回線カードに搭載される組
立分解機能部（Ｓｅｇｍｅｎｔ ａｎｄ Ｒｅａｓｓｅ
ｍｂｌｙ：ＳＡＲ）において、スイッチ側から受信した
固定長データをハード自律でＩＰパケットに組立て、ネ
ットワークインタフェース側に出力するＳＡＲに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のＳＡＲについては特開平１１−２
０５３４４号公報に記載の技術がある。上記公報に記載
の技術では、ＡＴＭセルの組立分解機能部（ＳＡＲ）に
おいて、従来、受信したセルを一旦フレームに組み立て
て、ＣＰＵインタフェースを通して、上位ソフトウェア
に処理を委ねており、セル化処理、フレームを転送する
バス速度などによって処理遅延が発生するという問題に
対し、同一の処理機能の処理装置を複数配備し、前記処
理装置との間にＣＰＵバス以外にインタフェースを複数
設け、さらに、受信セルからプロトコル種別など必要情
報を参照して、適切な処理装置を選択し負荷を分散する
ことで、処理能力を向上し遅延時間を縮減するＳＡＲを
提供している。

【０００３】また、特開平１１−１２２３０７号公報に
記載の網接続装置に開示の技術は、インターネットプロ
トコルを有する通信網と、他の通信網との間に備えられ
る網接続装置に関する発明であり、通信資源を有効に活
用する為、送信先網接続装置が同一である複数呼の情報
信号を１つのＩＰパケットに収容するパケット組立て手
段と、送信先網接続装置についてインターネットから受
信した該ＩＰパケットを複数呼の情報信号に分解するこ
とができるパケット分解手段とを備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記述べた従
来技術においてはＩＰパケットを直接収容できるインタ
フェースを持たなかったので、ＣＰＵに対してＩＰパケ
ットを引き渡す場合、受信したデータからＡＴＭセルな
どの固定長データを取り出し、さらにこれらのＡＴＭセ
ルデータからＩＰパケットにいったん組立てなければ渡
せないという問題点があった。特に、マルチメディアプ
ロトコルを取り扱うネットワークにて、ＡＴＭ、ＳＯＮ
ＥＴなどのさまざまなプロトコルを扱うような交換シス
テムにおいて、収容するプロトコルインタフェース毎
に、スイッチに出力されるデータのデータ長がまちまち
になる他、各プロトコル別の処理が入出力部で必要とな
る為、スイッチングの為の処理ロスが多く発生するとい
う問題があった。このため、処理効率をあげる為にはス
イッチ自体を高速化し、高価なハードウェアを用意する
必要があるという問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の交換システムに
おけるパケット組立て分解処理部は、受信した物理フレ
ームからＩＰパケットを抽出し、当該抽出したパケット
の組立て分解を行ない、所定の宛先に転送する交換シス
テムにおけるパケット組立て分解処理部であって、パケ
ット組立て分解処理部は、前記物理フレームから抽出し
たＩＰパケットを固定長のデータパケットに分解して、
当該固定長のデータパケットでスイッチング動作を行う
手段を有する。

【０００６】さらに、前記交換システムは、複数の通信
プロトコルのデータを送受する回線インタフェース部
と、前記回線インタフェースから出力されるデータを所
定の宛先にスイッチングを行うスイッチ部と、受信した
データの属性情報から、プロトコル別の処理が必要と判
別された場合は、当該データについてプロトコル別に必
要な処理を行うマルチプロトコル処理部とを含む。

【０００７】さらに、前記回線インタフェース部は、受
信した物理フレームからＩＰパケットを抽出するＰＯＳ
フレーマと、前記抽出されたＩＰパケットについて転送
先を検索する宛先検索部と、当該宛先検索部によって検
索された情報から、転送先スイッチポートを決定し、受
信したＩＰパケットデータを固定長データに分割してス
イッチ側に出力するパケット組立て分解処理部を有す
る。

【０００８】また、前記固定長データは、転送先スイッ
チポート番号、処理優先クラス、その他、当該データの
処理を行うＣＰＵを指定するＣＰＵ引き取り指示情報を
含む。

【０００９】また、前記ＳＡＲは、前記ＣＰＵと、ＰＯ
Ｓフレーマとの入出力を制御するインタフェース制御部
と、受信したパケットの正常性をチェックするＩＰヘッ
ダチェック部と、正常なＩＰパケットについて前記宛先
検索部に対し、ヘッダ情報等の入出力を行う宛先検索イ
ンタフェース部と、前記受信データを格納するバッファ
と、前記宛先検索部から取得した情報を格納するバッフ
ァと、前記受信データに取得した宛先情報を書き込ん
で、優先クラス毎に固定長データとして出力する出力制
御手段とを有する。

【００１０】さらに、前記ＳＡＲは、スイッチから固定
長データ受信するスイッチインタフェース部と、前記受
信した固定長データから、送信元スイッチポート番号
と、優先クラスを読み取り格納するバッファを決定する
振り分け部と、前記振り分け部によって、所定のバッフ
ァにデータが格納されると、送信元スイッチポート番号
と、優先クラス毎にパケットバッファに書き込み、受信
した固定長データと同一グループに属するデータについ
ては、格納順を保ちながら同一記憶領域に格納を指示
し、最終データを受信すると、出力指示部に出力を指示
するパケットバッファ・インタフェース部と、前記パケ
ットバッファ・インタフェース部から受信した出力指示
にもとづき、優先クラス毎に必要な帯域をわりあててネ
ットワークに出力する出力制御部とを有する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｏ
ｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）やＳＯＮ
ＥＴやＳＤＨなどのインタフェースを収容する回線カー
ドに搭載される組立分解機能部（ＳＡＲ）において、ス
イッチ側から受信した固定長データをハード自律でＩＰ
パケットに組立て、ネットワークインタフェース側に出
力することを特徴としている。またネットワーク側から
受信したＩＰパケットをハード自律で転送先スイッチポ
ートを決定して、ＩＰパケットデータを固定長データに
分割してスイッチ側に出力することを特徴とする。以
下、本発明の実施の形態について説明する。

【００１２】図１に本発明のＳＡＲが搭載されている使
用されている交換システムの構成について、交換システ
ム１０は、複数のプロトコルの種類を各々収容する回線
インタフェース１００〜１０２を収容している。これら
の回線インタフェース１００〜１０２は各々ＣＰＵを搭
載し、ＳＯＮＥＴやＳＤＨやＡＴＭなどのインタフェー
スを持つ回線カードであり、スイッチ１０３に接続さ
れ、本発明のＳＡＲが搭載されている。

【００１３】また、交換システム１０は、マルチプロト
コル処理装置１０４、中央処理装置１０５をさらに含
み、回線カードやマルチプロトコル処理装置１０４の状
態監視を行うための保守バス１０６で、各々の装置部は
接続されている。マルチプロトコル処理装置１０４は、
スイッチ１０３のトランク部に実装されている。中央処
理装置１０５は装置管理等の制御を行う。通常の場合、
中央処理部１０５は、プロセッサ、メモリ、２次記憶装
置から構成され、メモリに記憶されるプログラムに従っ
て動作する。

【００１４】ここでは本発明の実施の形態を、ＳＯＮＥ
Ｔのインタフェースを持ちＰＯＳ（Ｐａｃｋｅｔ Ｏｖ
ｅｒ Ｓｏｎｅｔ）を処理する回線カード（これを、回
線カード１００とする）を例にして、動作説明する。

【００１５】回線インタフェースを有する回線カード１
００は、ＩＰパケットを受信したＳＯＮＥＴのフレーム
から抽出して、ＩＰアドレスから転送先のスイッチのポ
ート番号を決定し、ＳＡＲ部でＩＰパケットを固定長デ
ータに分割して、内部ヘッダとしてスイッチのポート番
号等を固定長データ毎に付加してスイッチ１０３に出力
する。

【００１６】スイッチ１０３は、受信したパケットのＩ
Ｐアドレスより決定されるスイッチポート番号にしたが
って、データをスイッチングする。

【００１７】マルチプロトコル処理装置１０４は、種類
の異なる各回線カード１００〜１０２からスイッチを介
して入力されたデータに対して各プロトコル種別に応じ
た処理を行う。例えば、ＡＴＭであればシグナリング処
理、ＩＰパケットであれば、ルーティングプロトコルの
パケットを受信して、ルーティング計算を行い、最新の
ルーティングテーブルを作成して、ＩＰレイヤでの転送
を要求されるインタフェースを持つ回線カードにフォワ
ーディングテーブルを配布するなどの処理を行う。

【００１８】逆に、スイッチ１０３から、ネットワーク
に送信すべきデータとして固定長データを受信した回線
カード１００は、ＳＡＲ部において、装置内部で付与さ
れたポート番号を削除しながら、当該固定長データを、
ハードで自律的に元のＩＰパケットに組立て、ネットワ
ーク側に送信する。

【００１９】また、ここでＩＰアドレスが自分宛てで、
ＩＰパケットのプロトコル種別から回線カード内で処理
できるプロトコル（たとえばＩＣＭＰの処理）であった
場合、ＳＡＲはＣＰＵに対してデータを渡し、後述する
ＣＰＵでの処理を実行後、当該回線カードから、データ
を返送する。

【００２０】次に、図２の回線インタフェースの機能ブ
ロック図を参照して、回線インタフェースの処理動作に
ついて、より詳細に説明する。

【００２１】図２に示す回線インタフェース１００は、
ＳＯＮＥＴのインタフェースを持ち、ＳＯＮＥＴのフレ
ームからＩＰパケットを抽出するＰＯＳ機能を有する回
線カードである。

【００２２】このＰＯＳを処理する回線カード１００
は、ＰＯＳフレーマ２０４、ＩＰパケットを固定長デー
タに分割し、あるいは、固定長データからＩＰパケット
を組み立てるＳＡＲ部２０５、ＩＰパケットの宛先アド
レスから転送先のスイッチポート番号を検索する宛先検
索部２０６、パケットデータを格納するパケットメモリ
２０３、回線カードの管理やプロトコル処理を行うＣＰ
Ｕ２０２、メインメモリ２０１等から構成される。

【００２３】また、その他、ＣＰＵが回線カードの各構
成ブロックにアクセスするためのバス２１１、ＰＯＳの
フレーマがＳＴＭ−１のフレームを受信／送信するため
のインタフェース２１２、ＳＡＲがＩＰパケット受信／
送信するためのインタフェース２１３、ＳＡＲとスイッ
チとのインタフェース２１４、ＳＡＲと宛先検索部のイ
ンタフェース２１５を各々有している。

【００２４】ネットワークから物理フレームが受信され
ると、ＰＯＳフレーマ２０４において、ＩＰパケットを
ＳＯＮＥＴのフレームから抽出して、ＳＡＲ２０５にＩ
Ｐパケット引取り要求信号を出力する。ＳＡＲ２０５
は、引き取り要求信号を受信すると当該ＩＰパケットの
引取りを行う。

【００２５】ＳＡＲ２０５はＩＰパケットを引き取ると
ＩＰヘッダの各フィールドの正常性のチェックを行い、
正常であったＩＰパケットのＩＰヘッダとＴＣＰのポー
ト番号を宛先検索部２０６に出力し、宛先検索部２０６
でハードウェアによるＩＰパケットの宛先検索を行う。
ここで宛先検索部２０６には、受信したパケットの情報
たとえば、ＩＰパケットのＩＰヘッダとプロトコル種別
と、これらに対する転送先のポート番号、処理種別等の
宛先情報があらかじめ格納されており、宛先検索条件に
対応する宛先情報が検索出力される。

【００２６】また、ＩＰパケットの正常性チェックによ
ってエラーが検出された場合、エラーパケットはＳＡＲ
２０５で廃棄される。宛先検索部２０６では、宛先情報
を抽出し、これを基にハードウェアによるＩＰパケット
の宛先検索を行う。

【００２７】ここで、出力される宛先情報によってＳＡ
Ｒ２０５内の処理動作は異なる。以下に整理すると、 （Ｉ）ＩＰパケットの宛先が自分宛てで、回線カード内
で処理できるプロトコルの場合。 （ＩＩ）スイッチを介し、マルチプロトコル処理装置ま
たは他の回線インタフェースに転送する場合。 以上の場合について、各々の処理の流れについて説明す
る。 （Ｉ）受信データが自回線インタフェース内で処理する
データの場合。

【００２８】受信データが、自装置宛てで、ＩＣＭＰの
ように、回線カード内で処理できるプロトコルである場
合、回線インタフェースで受信したデータを折り返し、
自回線インタフェースに出力する。当該データフロー
は、図１に示す（Ａ）に相当する。

【００２９】宛先検索部２０６での検索の結果、ＩＰパ
ケットが自分宛てで、ＩＰパケットのプロトコル種別か
ら回線カードで処理できるプロトコル（たとえばＩＣＭ
Ｐの処理）であった場合、ＳＡＲ２０５はＩＰパケット
をメモリ２０３に格納して、格納したアドレスをＣＰＵ
２０２に示し、ＩＰパケットの引取り要求を行う。

【００３０】ＣＰＵ２０２は、ＳＡＲ２０５からデータ
引取り要求を受信すると、ＳＡＲ２０５が示した格納ア
ドレスからＩＰパケット引き取り、たとえば、ＩＣＭＰ
であるならば、自装置のＩＰアドレス情報を付加するな
どの処理を行い、これらの処理終了後、このＩＰパケッ
トをパケットメモリ２０３に格納する。そして、ＳＡＲ
２０５に対して格納アドレスを示し、出力要求を行う。

【００３１】ＳＡＲ２０５はＣＰＵから出力要求を受信
するとＩＰパケットをメモリから読み出し、ネットワー
ク側にＩＰパケットを送信する。 （ＩＩ）回線インタフェース→マルチプロトコル処理装
置または回線インタフェースの場合 次に、回線インタフェースで受信したデータを、マルチ
プロトコル処理装置、または回線インタフェースに転送
する場合について説明する。これらは、図１の（Ｂ）、
および（Ｃ）のデータフローに相当する。

【００３２】前記宛先検索処理において、ＳＡＲ２０５
から引き取ったＩＰパケットの処理を、受信パケットの
アドレスとプロトコル種別から、自回線インタフェース
カードで行えない処理と判別し、プロトコル別の処理が
必要と判別した場合、ＣＰＵ２０２はマルチプロトコル
処理装置１０４への転送をＳＡＲ２０５に指示する。

【００３３】このときＳＡＲ２０５は、スイッチ１０３
がスイッチングできるように図３に示すようなスイッチ
ングを行う為、装置内部で付与するスイッチヘッダ情報
を付加し、ＩＰパケットを固定長データに分割しながら
スイッチに出力する。

【００３４】前記固定長データに対し内部で付与される
スイッチヘッダ情報は、転送先スイッチポート番号３０
１、送信元スイッチポート番号３０２、ＣＰＵ引取り指
示３０３、優先クラス３０４、先頭データ／最終データ
識別子３０５（以上スイッチヘッダＡと呼ぶ）と、デー
タ長３０６、プロトコル識別子３０７（以上スイッチヘ
ッダＢと呼ぶ）とから構成される。

【００３５】スイッチヘッダＡは、固定長データすべて
に付加され、スイッチヘッダＢは先頭の固定長データの
時のみスイッチヘッダＡに加えてさらに付加される。

【００３６】スイッチヘッダの各フィールドの説明を図
３を用いて詳細に以下に示すと、転送先スイッチポート
番号３０１は、固定長データがスイッチングされるべき
ポート番号を示し、送信元スイッチポート番号３０２
は、固定長データを送信した回線インタフェースが接続
されているスイッチポート番号を示し、ＣＰＵ引取り指
示３０３は受信した固定長データをＣＰＵに渡すのかネ
ットワーク側に出力するのかを示す識別子を示し、プロ
トコル識別子３０７は分割されたデータのプロトコル種
別を示すフィールド、優先クラス３０４は受信したデー
タを転送する時の優先クラスを示すフィールド、データ
長３０６はＳＡＲが回線側から実際に受信したデータ長
を示すフィールド、先頭／最終言データ識別子３０５は
固定長データが先頭であるか最終であるかを示す識別子
を各々示している。また、ＣＰＵがデータを送信する場
合、スイッチヘッダ情報のフィールドはＣＰＵが設定す
る。

【００３７】回線インタフェース１００において受信さ
れ、ＰＯＳフレーマ２０４からＳＡＲ２０５に転送され
た受信ＩＰパケットは、宛先検索部２０６での検索の結
果、転送先がマルチプロトコル処理装置１０４または他
の回線インタフェースであった場合、宛先検索部２０６
は記憶する情報から、ＳＡＲに対して、転送先スイッチ
ポート番号３０１、優先クラス情報３０４をＳＡＲに転
送する。

【００３８】それ以外のフィールドについては、以下に
示すように （１）送信元スイッチポート番号３０２は、回線インタ
フェースの初期設定時にＳＡＲのレジスタに設定された
情報を参照し設定する。 （２）ＣＰＵ引取り指示３０３は、ネットワーク側に出
力するよう設定する。 （３）プロトコル識別子３０７はＰＰＰ（Ｐｏｉｎｔ
ｔｏ Ｐｏｉｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のプロトコルフ
ィールド値をハード自律で挿入する。 （４）データ長３０６はＳＡＲがＰＯＳフレーマから実
際に受信したデータ長をカウントしていてそのカウント
値を挿入する。 （５）先頭データ／最終データ識別子３０５は、（４）
のデータ長３０６からハード自律で設定する。

【００３９】このようにして、前記固定長データについ
ての必要なヘッダ情報は、ハード自律設定可能である。
ＳＡＲは内部で優先クラスに応じて優先クラスの高いＩ
Ｐパケットを固定長データに分割しながらスイッチヘッ
ダ情報を付加してスイッチ１０３に出力する。

【００４０】転送先がマルチプロトコル処理装置１０４
となるのは、具体例をあげると、受信ＩＰパケットのＩ
Ｐヘッダのプロトコル番号が、ルーティングプロトコル
を示していた場合、あるいは宛先検索部２０６で検索し
た結果、宛先が見つからなかった場合、または宛先がマ
ルチプロトコル処理装置１０４であった場合等である。

【００４１】スイッチ１０３は回線インタフェースが出
力した固定長データを、スイッチヘッダ情報中の転送先
ポート番号３０１と優先クラス３０４にしたがって、ス
イッチングする。

【００４２】スイッチから固定長データを受信した回線
カードは、ＳＡＲ２０５で、このように内部で付加され
たスイッチヘッダ情報を削除しながら、固定長データを
ハード自律でＩＰパケットに組立て、ネットワーク側に
ＩＰパケットを送信する。このとき、ＳＡＲがスイッチ
から実際に受信したデータ長とスイッチヘッダＢのデー
タ長とを比較して、一致しなかった場合は受信したＩＰ
パケットを廃棄する。

【００４３】データ長が一致してＣＰＵ引き取り指示が
イネーブルであった場合、ＳＡＲは組立てたパケットを
ＣＰＵに引き渡す。またＣＰＵ引取り指示がディセーブ
ルになっていた場合、ネットワーク側に出力する。

【００４４】マルチプロトコル処理装置１０４は、スイ
ッチから受信したＩＰパケットに対してルーティング機
能等の処理を行い、種類の異なる各回線カード１００〜
１０２からスイッチを介して入力されたデータに対して
各プロトコルに応じた処理を行う。すなわち、前述した
ように、ＡＴＭであればシグナリング処理、ＩＰパケッ
トであれば、ルーティングプロトコルのパケットを受信
して、ルーティング計算を行い、最新のルーティングテ
ーブルを作成して、ＩＰレイヤでの転送を要求されるイ
ンタフェースを持つ回線カードにフォワーディングテー
ブルを配布する等の処理を行う。

【００４５】ＡＴＭを収容する回線インタフェースに搭
載される場合、本発明のＳＡＲは、ＩＰパケットの時と
同様にヘッダ情報をつけてＡＴＭセルをスイッチ側に出
力する。ヘッダ情報は、ＡＴＭヘッダのＶＰＩ、ＶＣＩ
値から宛先検索部２０６が決定してスイッチヘッダ情報
をＳＡＲに転送する。受信側したＳＡＲはスイッチヘッ
ダ情報を削除してＡＴＭセルをネットワーク側に出力す
る。

【００４６】実施例の動作の説明 （１）パケット分割処理時の動作 次に、ＳＡＲの詳細な機能構成について説明する。ま
ず、図２、４を参照してＳＡＲ２０５のＩＰパケット分
割時の動作について具体的に説明する。

【００４７】図４は、本発明の実施の形態のＳＡＲの分
割処理の機能構成図である。図４に示すように、ＳＡＲ
部では、ＩＰパケットを固定長データに分割して、内部
ヘッダとしてスイッチのポート番号を固定長データ毎に
付加してスイッチ１０３に出力する。

【００４８】図４においてＣＰＵインタフェース部（Ｃ
ＰＵ ＩＮＦ）４０２は、図２のＣＰＵ２０２とのイン
タフェース処理を行う。ＰＯＳフレーマインタフェース
部（ＰＯＳ Ｆｒａｍｅｒ ＩＮＦ）４０３は、ＰＯＳ
フレーマ２０４とのインタフェース処理を行う。

【００４９】インタフェース制御部（ＡＲＢ０）４０１
は、ＣＰＵ ＩＮＦ４０２とＰＯＳＦｒａｍｅｒ ＩＮ
Ｆ４０３で、入出力が競合が発生したときの制御部であ
る。ＩＰヘッダチェック部（ＩＰＨ ＣＨＫ）４０４
は、受信データがＩＰパケットであった場合、ＩＰヘッ
ダの正常性をチェックするブロックである。

【００５０】宛先検索ＩＮＦ４０７は、宛先検索部２０
６とのインタフェース処理を行う。

【００５１】ＴＢ４０５は宛先検索部２０６の処理が終
了するまで受信データを格納しておくバッファであり、
ＳＡＲ接続する外部メモリもしくは内部メモリで実現さ
れる。ＴＢコントローラ（ＴＢ ＣＮＴ）４０６は、Ｉ
ＰＨ ＣＨＫ４０４から受信したデータをＴＢ４０５に
ライト／リードし、またＩＰヘッダを抽出して宛先検索
ＩＮＦ４０７に転送するブロックである。

【００５２】ＰＢ４０８は、宛先検索部２０６の情報を
付加したデータを格納するバッファであり、ＴＢ同様外
部メモリもしくは内部メモリメモリで実現される。

【００５３】ＰＢコントローラ（ＰＢ ＣＮＴ）４０９
は、ＴＢ ＣＮＴ４０６からのデータをＰＢ４０８にラ
イト／リードするブロックである。

【００５４】ＳＷインタフェース（ＳＷ ＩＮＦ０）４
１０は、スイッチとのインタフェース部である。

【００５５】以下、図４の構成および、図２、図６を参
照しＳＡＲ部のパケット分割動作について説明する。

【００５６】ＰＯＳフレーマ２０４は、ＳＴＭ−１のフ
レームからＩＰパケットを抽出して、後段のＳＡＲ２０
５にＩＰパケットを送信する。抽出したＳＴＭ−１から
抽出したフレームのフォーマットの一例を図６に示す。
本例ではＳＴＭ−１フレームのデータ領域に、ＩＰパケ
ットを搭載したＰＰＰ（Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔ
Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）フレームを示しており、抽出した
ＰＰＰフレームは、そのヘッダ情報として固定値ＦＦ０
３と、データ部のプロトコルの種別を示すプロトコルフ
ィールド、および、ＩＰパケットを含むデータ部とを含
んでいる。

【００５７】プロトコルフィールドは、スイッチヘッダ
Ｂのプロトコルフィールド部にハードが自律的に値を挿
入するときに参照するフィールドである。

【００５８】次にＰＯＳ Ｆｒａｍｅｒ ＩＮＦがデー
タを受信した場合について説明する。この場合とは、す
なわち、ネットワーク側から物理フレームを受信した場
合である。

【００５９】ＰＯＳフレーマＩＮＦ４０３は図６に示さ
れるフレームを受信すると固定値ＦＦ０３を削除し、Ｉ
Ｐパケットを抽出するとプロトコルフィールドを装置内
で使用する値に変換し、スイッチヘッダＢのプロトコル
のフィールドに入れる値を決定する。

【００６０】また受信データの先頭と最後を認識し、最
後までデータを受信するとＩＰＨＣＨＫ部に通知する。
ＩＰＨ ＣＨＫ部は、受信したデータがＩＰパケットの
場合、ＩＰパケットのチェックを行う。チェック結果が
正常であれば、ＰＯＳフレーマＩＮＦ部からの最終デー
タ受信通知によりＴＢ ＣＮＴ４０６にデータを転送す
る。チェックの結果がエラーであれば、最終データ受信
通知までの受信データを全て廃棄する。

【００６１】ＴＢ ＣＮＴ４０６は受信したデータから
ＩＰヘッダを抽出して宛先検索ＩＮＦ４０７に転送し、
受信データをＴＢにライトする。

【００６２】ＴＢ ＣＮＴは、宛先検索部２０６の検索
の結果、転送すべきスイッチポート番号、優先クラスの
情報を受信するとＴＢからデータをリードし、その情報
を付加したデータ（図３の固定長データのフォーマッ
ト）をＰＢ ＣＮＴ４０９に転送する。ＰＢ ＣＮＴ
４０９は優先クラス情報を抽出して優先クラスにしたが
ってＰＢにデータをライトし、スイッチ１０３に対して
優先クラス毎のリクエスト信号を出力する。

【００６３】スイッチから出力許可信号を受信すると、
ＰＢ ＣＮＴ４０９は出力許可信号の優先クラスを判別
し、ＰＢ４０８をリードしてＳＷ ＩＮＦ４１０にデー
タを送信する。ＳＷ ＩＮＦ４１０はスイッチヘッダＡ
の情報を保持して、ＰＢ ＣＮＴからのデータを固定長
データに分割しながらスイッチヘッダＡを付加してスイ
ッチ１０３にデータを出力する。

【００６４】また、宛先検索部２０６の検索の結果、自
回線カードでの処理であった場合、ＳＡＲ２０５に対し
てＣＰＵ２０２への引渡し指示を行う。このときＳＡＲ
２０５は、ＣＰＵに対してパケットメモリ２０３の格納
アドレスを通知し、ＣＰＵ２０３は通知のあったアドレ
スからパケットを読み出してＩＰパケットを引き取る。

【００６５】そして、自回線での処理終了後のデータを
他回線インタフェースに出力する場合、ＣＰＵはメモリ
２０３にデータを格納し、ＣＰＵ ＩＮＦ４０２にアド
レスとデータサイズを設定する。ＡＲＢ０の競合制御の
結果、ＩＰＨ ＣＨＫ部への出力許可を受信するとデー
タをメモリ２０２からデータサイズだけ読み出し、ＩＰ
Ｈ ＣＨＫ部に出力する。

【００６６】（２）パケット組立て処理時の動作 次に回線カードにおいてスイッチ部から受信した固定長
データからＩＰパケットを組立てる場合の動作について
図５を参考にして説明する。図５は、本発明の実施の形
態のＳＡＲの組立て処理部の機能構成図である。

【００６７】ＳＷインタフェース（ＳＷ ＩＮＦ）５０
９は、スイッチとのインタフェースである。振り分け部
５０８は、送信元スイッチポート番号と優先クラスで、
格納するＦＩＦＯを決定するブロックである。

【００６８】ＦＩＦＯ部５０７は送信元スイッチポート
番号＃０〜＃Ｍ毎に＃０〜ｎまで優先クラスのＦＩＦＯ
を有しており、固定長データを受信するとパケットバッ
ファインタフェース部（ＰＫＴＢＵＦ ＩＮＦ）５０５
に引き取り要求を行うブロックである。ＰＯＳフレーマ
ＩＮＦ５０３は、ＰＫＴＢＵＦ ＩＮＦ５０５からのデ
ータを受信してＰＯＳフレーマに出力するブロックであ
る。

【００６９】ＣＰＵ ＩＮＦ５０２はスイッチヘッダＡ
のＣＰＵ引取り指示が、イネーブルになっていたデータ
をパケットメモリ２０３に転送し、ＣＰＵに対して格納
アドレスを通知するインタフェースである。

【００７０】ＳＷインタフェース（ＳＷ ＩＮＦ）５０
９は、スイッチから固定長データを受け取ると、振り分
け部５０８にて、当該パケットの送信元スイッチポート
番号と優先クラスを読み取り格納するＦＩＦＯを決定す
る。ＦＩＦＯ部５０７にデータが格納されるとＦＩＦＯ
部は、ＰＫＴＢＵＦ ＩＮＦ５０５に引き取り要求を送
信する。

【００７１】次に、ＰＫＴＢＵＦ ＩＮＦ５０５は、Ｆ
ＩＦＯ部５０７から固定長データを読み出し、送信元ス
イッチポート番号３０２／優先クラス３０４毎にＰＫＴ
ＢＵＦＦ５０４にライトする。

【００７２】ＰＫＴＢＵＦ ＩＮＦ５０５はＰＫＴ Ｂ
ＵＦ５０４の空きアドレスを管理しており、受信した固
定長データをライトするときは、次の固定長データが格
納されるアドレス（以降ネクストポインタと呼ぶ）を付
加してライトする。

【００７３】最終データを受信したときは、最終データ
を示す識別子（以降エンドポインタと呼ぶ）を付加して
ライトする。またＰＫＴＢＵＦ ＩＮＦ５０５は最終固
定長データを受信すると出力指示部５０６に格納アドレ
スと優先クラス情報を出力指示部５０６に送信する。

【００７４】出力指示部５０６は帯域制御を行ってお
り、優先クラスの高いデータに対しては、多くの帯域を
割り当ててネットワーク側に出力するようにＰＫＴＢＵ
Ｆ ＩＮＦ５０５に格納アドレス送信し出力指示する。
ＰＫＴＢＵＦ ＩＮＦ５０５は、出力指示部５０６から
受信した格納アドレスと出力指示により、ＰＫＴ ＢＵ
ＦＦ５０４からデータをリードする。リードした固定長
データにネクストポインタが付加されていた場合は、ネ
クストポインタの示すアドレスから次の固定長データを
リードする。この動作はエンドポインタが付加された固
定長データを出力するまで続けられる。

【００７５】

【発明の効果】本発明においては、以下に記載するよう
な効果を奏する。

【００７６】第１の効果は、ＳＡＲがＩＰパケットを直
接収容できるインタフェースを有しており、ＡＴＭセル
などの固定長データからＩＰパケットを組立てることな
く、ＣＰＵにＩＰパケットを引き渡すことができるた
め、ＣＰＵへのＩＰパケット引渡しによってＳＡＲの処
理能力が圧迫されないことである。

【００７７】第２の効果は、ＳＡＲがＩＰパケットを直
接収容できるインタフェースを有しているのでハード自
律でＩＰパケットを分割して、固定長データにしてスイ
ッチに出力できるため、入力されたＩＰパケットの入力
速度で高速処理を行うことができることである。また同
様に、固定長データからＩＰパケットに組立てる場合で
も、ハード自律でＩＰパケットに組立てることができる
ため、入力された固定長データの入力速度で高速処理を
行うことができることであることである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のＳＡＲを搭載する交換シ
ステムの構成図である。

【図２】本発明の実施の形態の回線インタフェースの機
能ブロック図である。

【図３】本発明の実施の形態の固定長データのフォーマ
ットである。

【図４】本発明の実施の形態のＳＡＲの分割処理の機能
構成図である。

【図５】本発明の実施の形態のＳＡＲの組立処理の機能
構成図である。

【図６】抽出したフレームのフォーマットである。

【符号の説明】

１００、１０１、１０２ 回線インタフェース １０３ スイッチ １０４ マルチプロトコル処理装置 １０５ 中央処理装置（ＣＰＵ） ２０１ メインメモリ ２０２ ＣＰＵ ２０３ パケットメモリ ２０４ ＰＯＳフレーマ ２０５ ＳＡＲ ２０６ 宛先検索部 ２１１ システムバス ２１２ フレーム送受信インタフェース ２１３ ＩＰパケット送受信インタフェース ２１４ スイッチとのインタフェース ２１５ ＳＡＲと宛先検索部のインタフェース ３０１ 転送先スイッチポート番号 ３０２ 送信元スイッチポート番号 ３０３ ＣＰＵ引き取り指示 ３０４ 優先クラス ３０５ 先頭データ／最終データ識別子 ３０６ データ長 ３０７ プロトコル識別子 ４０１、５０１ ＡＲＢ ４０２、５０２ ＣＰＵ ＩＮＦ ４０３、５０３ ＰＯＳ ＦＲＡＭＥＲ ＩＮＦ ４０４ ＩＰＨ ＣＨＫ ４０５ ＴＢ ４０６ ＴＢ ＣＮＴ ４０７ 宛先検索ＩＮＦ ４０８ ＰＢ ４０９ ＰＢ ＣＮＴ ４１０、５０９ ＳＷ ＩＮＦ ５０４ ＰＫＴ ＢＵＦＦ ５０５ ＰＫＴ ＢＵＦＦ ＩＮＦ ５０６ 出力指示部 ５０７ ＦＩＦＯ部 ５０８ 振り分け部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K030 GA03 HA08 HB12 HB14 HB17 HB18 HD09 JA06 KA01 KA03 LA01 LB11 LB13 LE02 LE05 LE14 5K034 AA07 EE11 HH12 HH42 HH63 MM01 MM18 MM25 9A001 BB04 CC06 DD10 JJ18

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交換システムのスイッチの前段に、個々の
   通信プロトコルに対応して設けられる回線インタフェー
   スに具備されるパケット組立て分解処理部（ＳＡＲ）で
   あって、 ネットワークから受信した物理フレームからＩＰパケッ
   トを抽出し、当該ＩＰパケットを前記スイッチでの交換
   処理が可能な固定長のデータパケットに分解して前記ス
   イッチに入力するパケット分解手段と、 前記スイッチにおいて交換処理されて出力された固定長
   のデータパケットを受信し、当該固定長のデータパケッ
   トを対応する回線インタフェースのプロトコルに従った
   物理フレームに組み立てて前記ネットワークに出力する
   パケット組立て手段とを有することを特徴とするパケッ
   ト組立て分解処理部。
2. 【請求項２】前記回線インタフェース部は、受信した物
   理フレームからＩＰパケットを抽出するＰＯＳフレーマ
   と、前記抽出されたＩＰパケットについて転送先を検索
   する宛先検索部と、当該宛先検索部によって検索された
   情報から、転送先スイッチポートを決定し、受信したＩ
   Ｐパケットデータを固定長データに分割してスイッチ側
   に出力するパケット組立て分解処理部を有することを特
   徴とする請求項１に記載の交換システムにおけるパケッ
   ト組立て分解処理部。
3. 【請求項３】前記固定長データは、転送先スイッチポー
   ト番号、処理優先クラス、その他、当該データの処理を
   行うＣＰＵを指定するＣＰＵ引き取り指示情報を含むこ
   とを特徴とする請求項２に記載の交換システムにおける
   パケット組立て分解処理部。
4. 【請求項４】前記ＳＡＲは、前記ＣＰＵと、ＰＯＳフレ
   ーマとの入出力を制御するインタフェース制御部と、受
   信したパケットの正常性をチェックするＩＰヘッダチェ
   ック部と、正常なＩＰパケットについて前記宛先検索部
   に対し、ヘッダ情報等の入出力を行う宛先検索インタフ
   ェース部と、前記受信データを格納するバッファと、前
   記宛先検索部から取得した情報を格納するバッファと、
   前記受信データに取得した宛先情報を書き込んで、優先
   クラス毎に固定長データとして出力する出力制御手段と
   を有することを特徴とする請求項３に記載の交換システ
   ムにおけるパケット組立て分解処理部。
5. 【請求項５】前記ＳＡＲは、スイッチから固定長データ
   受信するスイッチインタフェース部と、 前記受信した固定長データから、送信元スイッチポート
   番号と、優先クラスを読み取り格納するバッファを決定
   する振り分け部と、 前記振り分け部によって、所定のバッファにデータが格
   納されると、送信元スイッチポート番号と、優先クラス
   毎にパケットバッファに書き込み、受信した固定長デー
   タと同一グループに属するデータについては、格納順を
   保ちながら同一記憶領域に格納を指示し、最終データを
   受信すると、出力指示部に出力を指示するパケットバッ
   ファ・インタフェース部と、 前記パケットバッファ・インタフェース部から受信した
   出力指示にもとづき、優先クラス毎に必要な帯域をわり
   あててネットワークに出力する出力制御部とを有するこ
   とを特徴とする請求項４に記載の交換システムにおける
   パケット組立て分解処理部。
6. 【請求項６】前記交換システムは、複数の通信プロトコ
   ルのデータを送受する回線インタフェース部と、 前記回線インタフェースから出力されるデータを所定の
   宛先にスイッチングを行うスイッチ部と、受信したデー
   タの属性情報から、プロトコル別の処理が必要と判別さ
   れた場合は、当該データについてプロトコル別に必要な
   処理を行うマルチプロトコル処理部とを含むことを特徴
   とする請求項１〜５のいずれかを具備した交換システム
   におけるパケット組立て分解処理部。