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JP5778640B2 - Frame search processing apparatus and method - Google Patents
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Description

本発明は、フレーム転送技術に関し、特に入力フレームに応じた処理を決めるための検索を行うフレーム検索処理技術に関する。   The present invention relates to a frame transfer technique, and particularly to a frame search processing technique for performing a search for determining a process according to an input frame.

ルータやスイッチ、ブリッジにおいてフレームの転送や廃棄、優先制御などを行う場合、入力フレームに応じた処理を決めるため、予め設定されている検索条件と一致するフレームを検索する検索処理が必要である。検索処理は、入力フレームから検索に必要な情報、例えば、IPアドレス等のフレームのヘッダ情報(以下、フレーム情報とする)を抽出し、フレーム情報を検索条件と比較することで結果を出力する。   When forwarding, discarding, priority control, or the like in a router, switch, or bridge, a search process for searching for a frame that matches a preset search condition is required to determine a process according to an input frame. The search process extracts information necessary for the search from the input frame, for example, header information of the frame such as an IP address (hereinafter referred to as frame information), and outputs the result by comparing the frame information with the search condition.

フレーム検索処理を実現する手法の一つに入力されたフレーム情報と全検索条件とを照合するフレーム検索処理装置がある(非特許文献1)。このフレーム検索処理装置は、複数の検索条件を記憶している検索テーブル(メモリ)と、フレーム情報と検索テーブルのデータを比較し一致判定を行う比較回路とを備えている。検索処理では、フレーム情報が入力されると、検索テーブルへのアクセスを開始し、1クロックサイクル毎に検索条件を読み出し、フレーム情報と比較する。全検索条件との比較が終了した後、結果が出力される。   There is a frame search processing device that collates input frame information with all search conditions as one of methods for realizing frame search processing (Non-Patent Document 1). This frame search processing apparatus includes a search table (memory) that stores a plurality of search conditions, and a comparison circuit that compares the frame information with data in the search table to determine a match. In the search process, when frame information is input, access to the search table is started, the search condition is read out every clock cycle, and compared with the frame information. After the comparison with all search conditions is completed, the result is output.

このフレーム検索処理装置では、読み出した検索条件のビット列と、1つ前に読み出した検索条件との値が異なる場合は、各ビットの信号線の変化(「0」→「1」または「1」→「0」)により電力を消費する。各ビットの信号線の変化による電力消費を低減する手法として、ハミング距離に基づくデータのソートを実行する方法として特許文献1がある。特許文献1では、メモリから読み出すデータの時系列上のハミング距離が最も小さくなるように読み出しデータの順序を並び替えてデータ受け取り側へ伝送し、読み出しデータを並び替え前の読み出し要求順番にデータを再び並び替える。   In this frame search processing device, when the bit string of the read search condition is different from the value of the previous search condition, the change of the signal line of each bit (“0” → “1” or “1”). → "0") consumes power. As a method for reducing the power consumption due to the change in the signal line of each bit, there is Patent Document 1 as a method for performing data sorting based on the Hamming distance. In Patent Document 1, the order of read data is rearranged so as to minimize the time-series Hamming distance of data read from the memory and transmitted to the data receiving side, and the read data is arranged in the read request order before the rearrangement. Rearrange again.

特開2007−140858号公報JP 2007-140858 A

M.Urano,T.Kawamura,S.Ohteru,H.Suto,K.Kawai,R.Kusaba,N.Miura,J.Kato,A.Miyazaki,T.Hatano,S.Yasuda,N.Tanaka,S.Shigematsu,M.Nakanishi,T.Shibata,“The 10G-EPON OLT and ONU LSIs for the coexistence of 10G-EPON and GE-PON toward the next FTTH era”,2011 Symposium on VLSI Circuits(VLSIC),pp.132-133,15-17 June 2011M.Urano, T.Kawamura, S.Ohteru, H.Suto, K.Kawai, R.Kusaba, N.Miura, J.Kato, A.Miyazaki, T.Hatano, S.Yasuda, N.Tanaka, S. Shigematsu, M. Nakanishi, T. Shibata, “The 10G-EPON OLT and ONU LSIs for the coexistence of 10G-EPON and GE-PON toward the next FTTH era”, 2011 Symposium on VLSI Circuits (VLSIC), pp.132- 133, 15-17 June 2011

しかしながら、従来の検索処理装置では、比較する検索条件の順番に制約はなく、ランダムに並べられていたため、信号線の変化による電力消費が必ずしも削減されるものではなかった。また、特許文献1では、読み出す順序が事前に把握できないため、読み出し時のみならず読み出し直後にもソート処理が必要である。そのため、並び替えに必要なバッファやソート処理分のオーバーヘッドが大きくなり、また、一連のメモリアクセス毎にソート処理が必要であるため遅延が増大するという問題点があった。   However, in the conventional search processing apparatus, the order of search conditions to be compared is not limited and is arranged at random, so that power consumption due to changes in signal lines is not necessarily reduced. Further, in Patent Document 1, since the reading order cannot be grasped in advance, sorting processing is necessary not only at the time of reading but also immediately after reading. For this reason, there is a problem that the overhead required for the rearrangement of the buffers and sort processing is increased, and the delay is increased because the sort processing is required for each series of memory accesses.

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、フレーム検索処理に要する消費電力を削減できるフレーム検索処理技術を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a frame search processing technique that can reduce power consumption required for frame search processing.

このような目的を達成するために、本発明にかかるフレーム検索処理装置は、処理対象となるフレームから抽出したフレーム情報を、予め検索テーブルに記憶されている複数の検索条件と順に照合することにより、これら検索条件のいずれかと適合したフレームを検索するフレーム検索処理装置であって、複数の検索条件を予め記憶する前記検索テーブルと、前記検索テーブルから前記検索条件を順次読み出して前記フレーム情報との照合する検索処理を実行し、当該フレーム情報とこれら検索条件との適合有無を示す検索結果を出力する1つ以上の比較回路と、前記検索テーブルに記憶されている前記検索条件について、連続して読み出される2つの検索条件の符号間距離の総和が小さくなる順序で並び替えるためのソート処理を実行するソート処理部と、前記検索テーブルに対する新規検索条件の登録完了を示す外部からの新規登録通知に応じて、前記ソート処理の実行を前記ソート処理部へ指示するソート制御部とを備え、前記検索条件のうち、1つの前記フレーム情報と照合する際に前記検索テーブルから順に読み出される検索条件は、前記符号間距離の総和が小さくなる順序で前記検索テーブルに記憶されている。 In order to achieve such an object, a frame search processing device according to the present invention collates frame information extracted from a frame to be processed in order with a plurality of search conditions stored in advance in a search table. A frame search processing device for searching for a frame that matches any of these search conditions, the search table storing a plurality of search conditions in advance, and sequentially reading the search conditions from the search table One or more comparison circuits that execute search processing for collation and output search results indicating whether or not the frame information and the search conditions match, and the search conditions stored in the search table Execute sort processing for rearranging in order that the sum of the distances between codes of the two search conditions to be read becomes smaller Comprising a chromatography preparative processor, in response to new registration notification from the outside indicating the completion of registration of the new search conditions for the search table, and a sorting control section for instructing the execution of the sorting process to the sort processing unit, the search of the conditions, the search condition read out from the lookup table when matching one of the frame information in the order, the sum of the code distance is stored in the search table in the order decreases.

また、上記フレーム検索処理装置の一構成例は、前記検索テーブルが、前記検索条件の読み出し・書き込みを並行して実行可能な記憶領域面として、前記検索処理時に前記比較回路での照合に用いる検索条件を記憶するための運用面と、前記ソート処理の対象となる検索条件を記憶するための待機面とを有し、前記ソート処理部は、前記ソート処理時には、前記検索テーブルのうち前記待機面に記憶されている前記検索条件について前記ソート処理を実行し、前記ソート処理部での前記ソート処理の完了に応じて、前記検索テーブルのうち、前記待機面を新たな運用面とするとともに、前記運用面を新たな待機面する切り替えを行う切替制御部をさらに備えている。   In addition, one configuration example of the frame search processing device is a search that the search table uses as a storage area surface in which the search condition can be read and written in parallel and used for matching in the comparison circuit during the search processing. An operation surface for storing conditions, and a standby surface for storing search conditions that are targets of the sorting process, and the sort processing unit includes the standby surface of the search table during the sorting process. The sort process is executed for the search conditions stored in the sort table, and upon completion of the sort process in the sort processing unit, the standby surface of the search table is set as a new operational surface, and It further includes a switching control unit that performs switching to make the operation side a new standby side.

また、上記フレーム検索処理装置の一構成例は、前記比較回路として複数の比較回路を備え、前記比較回路における前記検索処理の実行状況に基づいて、これら比較回路のうち前記検索処理を開始可能ないずれか1つの比較回路へ、前記フレーム情報を分配する振り分け回路と、前記フレーム情報を内部バッファに一時的に蓄積し、前記比較回路のうちのいずれかで前記検索処理を開始可能な場合であって、かつ、前記ソート処理部において前記ソート処理が実行されていない場合に、当該内部バッファから前記フレーム情報を取得して前記振り分け回路へ出力するフレーム情報バッファとをさらに備えている。   In addition, one configuration example of the frame search processing device includes a plurality of comparison circuits as the comparison circuit, and the search processing can be started among the comparison circuits based on the execution status of the search processing in the comparison circuit. This is a case where the frame information is distributed to any one of the comparison circuits, and the frame information is temporarily stored in an internal buffer, and the search process can be started by any of the comparison circuits. And a frame information buffer that obtains the frame information from the internal buffer and outputs the frame information to the distribution circuit when the sort processing unit is not executing the sort process.

また、本発明にかかるフレーム検索処理方法は、処理対象となるフレームから抽出したフレーム情報を、予め検索テーブルに記憶されている複数の検索条件と順に照合することにより、これら検索条件のいずれかと適合したフレームを検索するフレーム検索処理装置で用いられるフレーム検索処理方法であって、前記検索テーブルが、複数の検索条件を予め記憶する記憶ステップと、1つ以上の比較回路が、前記検索テーブルから前記検索条件を順次読み出して前記フレーム情報との照合する検索処理を実行し、当該フレーム情報とこれら検索条件との適合有無を示す検索結果を出力する比較ステップと、ソート処理部が、前記検索テーブルに記憶されている前記検索条件について、連続して読み出される2つの検索条件の符号間距離の総和が小さくなる順序で並び替えるためのソート処理を実行するソート処理ステップと、ソート制御部が、前記検索テーブルに対する新規検索条件の登録完了を示す外部からの新規登録通知に応じて、前記ソート処理の実行を前記ソート処理部へ指示するソート制御ステップとを備え、前記検索条件のうち、1つの前記フレーム情報と照合する際に前記検索テーブルから順に読み出される検索条件は、前記符号間距離の総和が小さくなる順序で前記検索テーブルに記憶されている。 The frame search processing method according to the present invention is adapted to any one of these search conditions by sequentially comparing the frame information extracted from the frame to be processed with a plurality of search conditions stored in advance in the search table. A frame search processing method used in a frame search processing device for searching for a frame that has been stored, wherein the search table stores a plurality of search conditions in advance, and one or more comparison circuits are connected to the search table from the search table. A comparison step for sequentially reading out the search conditions and executing a search process for collating with the frame information, and outputting a search result indicating whether or not the frame information matches the search conditions, and a sort processing unit in the search table For the stored search conditions, the sum of the distances between codes of two search conditions read out successively A sort processing step for executing a sort process for rearranging in a decreasing order, and the sort control unit executing the sort process in response to a new registration notification from the outside indicating completion of registration of a new search condition for the search table. the a sorting control step for instructing to the sort processing unit, among the search conditions, a search condition read out from the lookup table when matching one of the frame information in the order, the smaller the sum of the code distance Are stored in the search table in the following order.

また、上記フレーム検索処理装置の一構成例は、前記検索テーブルが、前記検索条件の読み出し・書き込みを並行して実行可能な記憶領域面として、前記検索処理時に前記比較回路での照合に用いる検索条件を記憶するための運用面と、前記ソート処理の対象となる検索条件を記憶するための待機面とを有し、前記ソート処理ステップは、前記ソート処理時には、前記検索テーブルのうち前記待機面に記憶されている前記検索条件について前記ソート処理を実行し、切替制御部が、前記ソート処理部での前記ソート処理の完了に応じて、前記検索テーブルのうち、前記待機面を新たな運用面とするとともに、前記運用面を新たな待機面する切り替えを行う切り替え制御ステップをさらに備えている。   In addition, one configuration example of the frame search processing device is a search that the search table uses as a storage area surface in which the search condition can be read and written in parallel and used for matching in the comparison circuit during the search processing. An operation surface for storing conditions, and a standby surface for storing search conditions to be subjected to the sort process, and the sort processing step includes the standby surface of the search table during the sort process. The sorting process is executed for the search conditions stored in the search table, and the switching control unit sets a new operation plane as the standby plane in the search table in response to the completion of the sort process in the sort processing unit. And a switching control step for switching the operating surface to a new standby surface.

また、上記フレーム検索処理装置の一構成例は、前記比較回路として複数の比較回路を備え、振り分け回路が、前記比較回路における前記検索処理の実行状況に基づいて、これら比較回路のうち前記検索処理を開始可能ないずれか1つの比較回路へ、前記フレーム情報を分配する振り分けステップと、フレーム情報バッファが、前記フレーム情報を内部バッファに一時的に蓄積し、前記比較回路のうちのいずれかで前記検索処理を開始可能な場合であって、かつ、前記ソート処理部において前記ソート処理が実行されていない場合に、当該内部バッファから前記フレーム情報を取得して前記振り分け回路へ出力するバッファステップとをさらに備えている。   In addition, one configuration example of the frame search processing device includes a plurality of comparison circuits as the comparison circuit, and the distribution circuit includes the search processing among the comparison circuits based on the execution status of the search processing in the comparison circuit. A distribution step of distributing the frame information to any one of the comparison circuits capable of starting the operation, and a frame information buffer temporarily stores the frame information in an internal buffer, A buffer step of acquiring the frame information from the internal buffer and outputting the frame information to the distribution circuit when the search process can be started and the sort process is not executed in the sort processing unit; It has more.

本発明によれば、これにより、入力されたフレーム情報と、検索テーブル内の各検索条件とを比較するために、検索テーブルから各検索条件を順に読み出す場合、連続して読み出される2つの検索条件間の符号間距離の総和が小さいことから、これら検索条件を示すデータを続けて読み出した際の各ビットの変化が低減される。
したがって、処理対象となるフレームから抽出したフレーム情報を、予め検索テーブルに記憶されている複数の検索条件と順に照合することにより、これら検索条件のいずれかと適合したフレームを検索する際、これら検索条件の読み出しに要する消費電力が低減されるため、全体として、このようなフレーム検索処理に要する消費電力を削減することが可能となる。
According to the present invention, in order to compare the input frame information with each search condition in the search table, when the search conditions are sequentially read from the search table, two search conditions that are read out sequentially are read. Since the sum of the inter-code distances is small, the change of each bit when data indicating these search conditions is continuously read is reduced.
Therefore, when searching for a frame that matches any of these search conditions by sequentially matching the frame information extracted from the frame to be processed with a plurality of search conditions stored in the search table, these search conditions Therefore, the power consumption required for such a frame search process can be reduced as a whole.

第1の実施の形態にかかるフレーム検索処理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the frame search processing apparatus concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかる検索テーブルの構成例である。It is a structural example of the search table concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかる検索テーブルの他の構成例である。It is another example of a structure of the search table concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかるフレーム情報書き込み動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the frame information write-in operation | movement concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかるフレーム情報読み出し動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the frame information read-out operation | movement concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかるソートシステムの概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the sort system concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかるソート制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the sort control operation | movement concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかるソート処理動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the sort processing operation | movement concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかるソート動作の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the sort operation | movement concerning 1st Embodiment. 総ハミング距離と消費電力と関係例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of a relationship between total Hamming distance and power consumption. 第1の実施の形態にかかる総ハミング距離の低減例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of reduction of the total Hamming distance concerning 1st Embodiment. 第2の実施の形態にかかるフレーム検索処理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the frame search processing apparatus concerning 2nd Embodiment. 第2の実施の形態にかかるフレーム情報読み出し動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the frame information read-out operation | movement concerning 2nd Embodiment. 第2の実施の形態にかかるソート処理動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the sort processing operation | movement concerning 2nd Embodiment. 第2の実施の形態にかかる検索テーブル面切り替え動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the search table surface switching operation | movement concerning 2nd Embodiment.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施の形態]
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるフレーム検索処理装置10について説明する。図1は、第1の実施の形態にかかるフレーム検索処理装置の構成を示すブロック図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, with reference to FIG. 1, a frame search processing apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a frame search processing apparatus according to the first embodiment.

このフレーム検索処理装置10は、処理対象となるフレームから抽出したフレーム情報を、予め検索テーブルに記憶されている複数の検索条件と順に照合することにより、これら検索条件のいずれかと適合したフレームを検索する機能を有している。実際には、フレーム検索処理装置10は、独立したLSIとして実現され、あるいは通信用LSIに組み込まれる。   The frame search processing device 10 searches for a frame that matches any of the search conditions by sequentially comparing frame information extracted from the frame to be processed with a plurality of search conditions stored in advance in the search table. It has a function to do. Actually, the frame search processing device 10 is realized as an independent LSI or incorporated in a communication LSI.

フレーム検索処理装置10には、主な処理回路部として、検索テーブル1、比較回路21〜2N、振り分け回路3、フレーム情報バッファ4、ソート処理部5、およびソート制御部6が設けられている。   The frame search processing device 10 includes a search table 1, comparison circuits 21 to 2N, a distribution circuit 3, a frame information buffer 4, a sort processing unit 5, and a sort control unit 6 as main processing circuit units.

検索テーブル1は、検索条件を記憶する半導体メモリからなり、各メモリアドレスにM個(Mは2以上の整数)の検索条件を予め記憶する機能を有している。この際、1つのフレーム情報と照合する際に検索テーブル1から順に読み出される検索条件は、連続して読み出される2つの検索条件の符号間距離の総和が小さくなる順序で検索テーブル1に記憶されている。   The search table 1 includes a semiconductor memory that stores search conditions, and has a function of storing M (M is an integer of 2 or more) search conditions in advance at each memory address. At this time, the search conditions that are sequentially read from the search table 1 when collating with one frame information are stored in the search table 1 in the order in which the sum of the inter-code distances of the two search conditions that are successively read becomes smaller. Yes.

比較回路21〜2Nは、N個(Nは1以上の整数)の比較回路からなり、検索テーブル1から検索条件を順次読み出してフレーム情報との照合する検索処理を実行し、当該フレーム情報とこれら検索条件との適合有無を示す検索結果を出力する機能を有している。
フレーム情報としては、処理対象となるフレームのうち、例えば、ヘッダ情報に含まれるIPアドレスやMACアドレス、さらにはペイロード部の一部に格納された制御情報など、各種の情報が用いられる。
The comparison circuits 21 to 2N are composed of N comparison circuits (N is an integer equal to or greater than 1), and sequentially executes retrieval processing for reading retrieval conditions from the retrieval table 1 and collating them with frame information. It has a function of outputting a search result indicating whether or not the search condition is met.
As the frame information, for example, various types of information such as an IP address and a MAC address included in the header information and control information stored in a part of the payload portion are used among the frames to be processed.

振り分け回路3は、Nが2以上、つまり比較回路21〜2Nが並列化されている場合、複数のフレーム情報を並列的に検索処理するために、入力されたフレーム情報を比較回路21〜2Nのうちのいずれか1つに分配する機能を有している。
フレーム情報バッファ4は、入力されたフレーム情報を一時的に蓄積して振り分け回路3へ出力することで送出制御を行う機能を有している。
When N is 2 or more, that is, when the comparison circuits 21 to 2N are arranged in parallel, the distribution circuit 3 uses the input frame information of the comparison circuits 21 to 2N in order to search a plurality of pieces of frame information in parallel. It has a function of distributing to any one of them.
The frame information buffer 4 has a function of performing transmission control by temporarily storing input frame information and outputting it to the distribution circuit 3.

ソート処理部5は、検索テーブル1に記憶されている各検索条件について、符号間距離(ハミング距離)の総和、すなわち総ハミング距離が小さくなる順序で並び替えるためのソート処理を実行する機能を有している。
ソート制御部6は、検索テーブル1に対する新規検索条件の登録完了を示す外部からの新規登録通知に応じて、ソート処理の実行をソート処理部5へ指示する機能を有している。
The sort processing unit 5 has a function of executing a sort process for rearranging the search conditions stored in the search table 1 in the order in which the sum of the inter-code distances (Hamming distances), that is, the total Hamming distance becomes smaller. doing.
The sort control unit 6 has a function of instructing the sort processing unit 5 to execute sort processing in response to a new registration notification from the outside indicating completion of registration of a new search condition for the search table 1.

総ハミング距離とは、1つのフレーム情報の検索処理で読み出される全検索条件において、連続して読み出される2つの検索条件間の符号間の距離(ハミング距離)の総和であり、つまり、1つのフレーム情報の検索処理において読み出される検索条件の符号の変化(「0」→「1」または「1」→「0」)の総和である。   The total hamming distance is the sum of the distances between the codes (hamming distances) between two search conditions that are successively read out in all the search conditions that are read out in the search processing of one frame information, that is, one frame. This is the sum of changes in the sign of the search condition (“0” → “1” or “1” → “0”) read in the information search process.

[第1の実施の形態の動作]
次に、本実施の形態にかかるフレーム検索処理装置10の動作について説明する。
[Operation of First Embodiment]
Next, the operation of the frame search processing apparatus 10 according to the present embodiment will be described.

まず、図2を参照して、検索テーブル1の詳細な構成について記述する。図2は、第1の実施の形態にかかる検索テーブルの構成例である。
検索テーブル1には、各メモリアドレスにM個(Mは2以上の整数)の検索条件が予め登録されている。各比較回路21〜2Nへ検索条件が分配されるとき、各比較回路21〜2Nは、メモリアドレスを指定することにより、検索テーブル1から検索条件を1クロックサイクルで読み出す。1クロックサイクルで検索テーブル1から読み出された検索条件は全ての比較回路21〜2Nへ送られる。そして、各比較回路21〜2Nは、比較終了後に、検索テーブル1から読み出した検索条件を消去し、検索テーブル1から次検索条件を1クロックサイクルで読み出す。
First, a detailed configuration of the search table 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a configuration example of a search table according to the first embodiment.
In the search table 1, M search conditions (M is an integer of 2 or more) are registered in advance for each memory address. When the search condition is distributed to each of the comparison circuits 21 to 2N, each of the comparison circuits 21 to 2N reads the search condition from the search table 1 in one clock cycle by designating the memory address. The search condition read from the search table 1 in one clock cycle is sent to all the comparison circuits 21 to 2N. Then, after the comparison is completed, each of the comparison circuits 21 to 2N erases the search condition read from the search table 1, and reads the next search condition from the search table 1 in one clock cycle.

こうして、各比較回路21〜2Nは、検索テーブル1から検索条件を読み出してフレーム情報との比較を行うことを繰り返し、検索テーブル1の全検索条件(M個)とフレーム情報とを比較し終えたとき、すなわち、Mクロックサイクル経過後に、検索結果(比較結果)を出力する。そして、各比較回路21〜2Nは、検索結果の出力後、検索処理のために記憶していたフレーム情報を消去する。   Thus, each of the comparison circuits 21 to 2N repeatedly reads out the search condition from the search table 1 and compares it with the frame information, and finishes comparing all the search conditions (M) in the search table 1 with the frame information. In other words, after the elapse of M clock cycles, the search result (comparison result) is output. Each of the comparison circuits 21 to 2N deletes the frame information stored for the search process after the search result is output.

図3は、第1の実施の形態にかかる検索テーブルの他の構成例である。検索テーブル1は、上記の構成に限らず、例えば図3のように、全検索条件数(M個)をL個(Lは1以上の整数)のテーブルに分割する構成もある。この場合、M/Lクロックサイクル経過後に、検索結果を出力する。   FIG. 3 is another configuration example of the search table according to the first embodiment. The search table 1 is not limited to the above-described configuration. For example, as shown in FIG. 3, there is a configuration in which the total number of search conditions (M) is divided into L (L is an integer of 1 or more) tables. In this case, the search result is output after the elapse of M / L clock cycles.

次に、図4を参照して、フレーム検索処理装置10の外部より入力されたフレーム情報をフレーム情報バッファ4へ書き込むときの動作を説明する。図4は、第1の実施の形態にかかるフレーム情報書き込み動作を示すフローチャートである。   Next, with reference to FIG. 4, an operation when writing frame information input from the outside of the frame search processing apparatus 10 to the frame information buffer 4 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing a frame information writing operation according to the first embodiment.

フレーム情報バッファ4は、フレーム情報が入力されると、まず内部バッファの空き情報を取得して(ステップ100)、空きがあるかどうかを確認する(ステップ101)。内部バッファに空きがある場合(ステップ101:YES)、フレーム情報を内部バッファへ書き込み(ステップ102)、一連の動作を終了する。内部バッファに空きがない場合(ステップ101:NO)、入力されたフレーム情報を廃棄し(ステップ103)、一連の動作を終了する。フレーム情報バッファ4は、以上の処理をフレーム情報が入力される度に行う。   When the frame information is input, the frame information buffer 4 first acquires free information in the internal buffer (step 100) and checks whether there is a free space (step 101). If there is a free space in the internal buffer (step 101: YES), the frame information is written into the internal buffer (step 102), and the series of operations is terminated. If there is no free space in the internal buffer (step 101: NO), the input frame information is discarded (step 103), and the series of operations is terminated. The frame information buffer 4 performs the above processing every time frame information is input.

次に、図5を参照して、フレーム情報バッファ4からフレーム情報を読み出し、振り分け回路3へ出力するときの動作を説明する。図5は、第1の実施の形態にかかるフレーム情報読み出し動作を示すフローチャートである。
フレーム情報を出力する場合、比較回路21〜2Nに空きがあることを示す比較回路21〜2Nからの出力許可が必要となる。
Next, with reference to FIG. 5, an operation when the frame information is read from the frame information buffer 4 and output to the distribution circuit 3 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the frame information reading operation according to the first embodiment.
When outputting frame information, output permission from the comparison circuits 21 to 2N indicating that the comparison circuits 21 to 2N are empty is required.

まず、フレーム情報バッファ4は、比較回路21〜2Nから空き有無情報を取得し(ステップ110)、出力許可があるか否かに基づき比較回路21〜2Nに空きがあるかどうかを確認する(ステップ111)。この空き有無情報は、比較回路21〜2Nのうちの検索処理を開始可能な状態、すなわち空き状態にある比較回路が存在するか否かを示す情報であり、例えば各比較回路21〜2Nから、検索処理の実行状況として、検索処理実行中に出力される検索処理中情報を、論理積することにより得られる。
空き有無情報が、全ての比較回路21〜2Nに空きがないことを示している場合(ステップ111:NO)、フレーム情報バッファ4は、フレーム情報を出力せずに一連の動作を終了する。
First, the frame information buffer 4 acquires the availability information from the comparison circuits 21 to 2N (step 110), and checks whether the comparison circuits 21 to 2N are available based on whether or not there is output permission (step 110). 111). This availability information is information indicating whether or not there is a comparison circuit in a state where search processing can be started among the comparison circuits 21 to 2N, that is, a comparison circuit in an empty state. As the execution status of the search process, it is obtained by ANDing the search processing information output during the execution of the search process.
When the availability information indicates that there is no availability in all the comparison circuits 21 to 2N (step 111: NO), the frame information buffer 4 ends the series of operations without outputting the frame information.

一方、空き有無情報が少なくとも1つの比較回路に空きがあることを示している場合(ステップ111:YES)、フレーム情報バッファ4は、ソート処理中であるか否かを示すソート制御部6からの処理中情報を取得する(ステップ112)。この処理中情報は、ソート処理部5に対してソート処理の実行を指示してから、ソート処理部5からソート処理完了が通知されるまでの期間について、ソート処理中を示す情報であり、ソート制御部6から出力される。   On the other hand, when the availability information indicates that at least one comparison circuit is available (step 111: YES), the frame information buffer 4 receives the sort control unit 6 indicating whether or not the sort processing is being performed. In-process information is acquired (step 112). This in-process information is information indicating that the sort process is in progress for a period from when the sort process unit 5 is instructed to execute the sort process until the sort process unit 5 notifies the sort process completion. Output from the control unit 6.

ここで、処理中情報がソート処理中であることを示している場合(ステップ113:NO)、フレーム情報バッファ4は、フレーム情報を出力せずに一連の動作を終了する。
また、処理中情報がソート処理中でないことを示している場合(ステップ113:YES)、フレーム情報バッファ4は、振り分け回路3へフレーム情報を出力し(ステップ114)、一連の動作を終了する。
Here, when the processing information indicates that the sorting processing is being performed (step 113: NO), the frame information buffer 4 ends the series of operations without outputting the frame information.
When the processing information indicates that the sorting processing is not in progress (step 113: YES), the frame information buffer 4 outputs the frame information to the distribution circuit 3 (step 114), and the series of operations ends.

なお、ソート処理中は検索処理が停止するため、フレーム情報バッファ4は、ソート処理中に外部から入力されたフレーム情報を蓄積する。なお、ソート処理中にフレーム情報が入力された場合はソート処理を中断し、検索処理を再開することもある。   Since the search process is stopped during the sort process, the frame information buffer 4 stores the frame information input from the outside during the sort process. If frame information is input during the sort process, the sort process may be interrupted and the search process may be resumed.

次に、図6を参照して、検索条件のソート制御方法について詳細に説明する。図6は、第1の実施の形態にかかるソートシステムの概要を示す説明図である。
検索条件のソートシステムは、ソート制御部6とソート処理部5から構成される。
ソート制御部6は、検索処理中のフレーム情報の有無や新規検索条件の登録を監視し、所定の条件を満たした場合に、ソート処理部5へソート処理実行を指示する。
ソート処理部5は、ソート制御部6からのソート処理実行指示を契機にして、検索条件1Aを読み込み、所定のソート処理を実行し、ソート後の検索条件1Bを出力する。
Next, the search condition sort control method will be described in detail with reference to FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an overview of the sort system according to the first embodiment.
The search condition sorting system includes a sort control unit 6 and a sort processing unit 5.
The sort control unit 6 monitors the presence / absence of frame information during search processing and registration of new search conditions, and instructs the sort processing unit 5 to execute sort processing when a predetermined condition is satisfied.
The sort processing unit 5 reads the search condition 1A in response to a sort process execution instruction from the sort control unit 6, executes a predetermined sort process, and outputs the sorted search condition 1B.

ソート処理部5では、検索条件のソート処理を行い、検索テーブル1への書き込み許可が得られるまでソート処理後の検索条件を中間ファイル1Cで保持することもある。中間ファイル1Cは、フレーム検索処理装置10の内部または外部に設けられたメモリで記憶される。   The sort processing unit 5 sorts the search conditions, and may hold the search conditions after the sort process in the intermediate file 1C until permission to write to the search table 1 is obtained. The intermediate file 1 </ b> C is stored in a memory provided inside or outside the frame search processing device 10.

次に、図7を参照して、ソート制御部6について詳細に説明する。図7は、第1の実施の形態にかかるソート制御動作を示すフローチャートである。
ソート制御部6は、所定の条件を満たした場合に、ソート処理部5へソート処理実行を指示する。
Next, the sort control unit 6 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing the sort control operation according to the first embodiment.
The sort control unit 6 instructs the sort processing unit 5 to execute sort processing when a predetermined condition is satisfied.

検索テーブル1に新規検索条件を登録する場合、外部の上位装置から検索テーブル1に対して、新規検索条件が登録される。この際、検索テーブル1に対する新規検索条件の登録完了を示す新規登録通知が、外部の上位装置からソート制御部6へ入力される。
まず、ソート制御部6は、外部から入力される新規登録通知に応じて、新規検索条件の登録の有無を確認し(ステップ120)、新規検索条件の登録がある場合(ステップ120:YES)、検索処理中のフレーム情報の有無、およびフレーム情報バッファ4におけるフレーム情報の蓄積を確認する(ステップ121,122)
When a new search condition is registered in the search table 1, a new search condition is registered in the search table 1 from an external host device. At this time, a new registration notification indicating completion of registration of the new search condition for the search table 1 is input from the external host device to the sort control unit 6.
First, the sort control unit 6 confirms whether or not a new search condition is registered in response to a new registration notification input from the outside (step 120). If there is a new search condition registration (step 120: YES), The presence / absence of frame information during search processing and the accumulation of frame information in the frame information buffer 4 are confirmed (steps 121 and 122).

検索処理中のフレーム情報の有無は、例えば、各比較回路21〜2Nから検索処理実行中に出力される検索処理中情報を、論理和することにより得られる。これにより、比較回路21〜2Nで検索処理が実行されているかどうか、すなわち検索テーブル1内の検索条件をソートしてはいけない状況にあるかどうかが確認される。
フレーム情報バッファ4におけるフレーム情報の蓄積は、例えば、内部バッファでフレーム情報を1つ以上蓄積されている場合に、フレーム情報バッファ4から出力されるフレーム情報蓄積中情報により確認される。これにより、優先して実行すべき比較回路21〜2Nで検索処理が存在しており、検索テーブル1内の検索条件に対するソート処理を後回しにすべき状況かどうかが確認される。
The presence / absence of frame information during search processing is obtained, for example, by performing a logical OR operation on the search processing information output from the comparison circuits 21 to 2N during execution of the search processing. Thereby, it is confirmed whether or not the search processing is executed in the comparison circuits 21 to 2N, that is, whether or not the search conditions in the search table 1 should not be sorted.
The accumulation of frame information in the frame information buffer 4 is confirmed by the frame information accumulation information output from the frame information buffer 4 when, for example, one or more pieces of frame information are accumulated in the internal buffer. As a result, it is confirmed whether or not there is a search process in the comparison circuits 21 to 2N to be preferentially executed, and the sort process for the search condition in the search table 1 should be postponed.

ここで、検索処理中のフレーム情報がなく(ステップ121:NO)、かつフレーム情報バッファ4にフレーム情報の蓄積がない場合に(ステップ122:NO)、ソート制御部6は、ソート処理実行を指示して(ステップ123)、一連の動作を終了する。
一方、検索処理中のフレーム情報がある場合や(ステップ121:YES)、フレーム情報バッファ4にフレーム情報の蓄積がある場合(ステップ122:YES)、ソート制御部6は、ソート処理実行の命令は出さずに、一連の動作を終了する。
Here, when there is no frame information being searched (step 121: NO) and no frame information is stored in the frame information buffer 4 (step 122: NO), the sort control unit 6 instructs to execute the sort process. (Step 123), and the series of operations is completed.
On the other hand, when there is frame information being searched (step 121: YES), or when frame information is stored in the frame information buffer 4 (step 122: YES), the sort control unit 6 issues an instruction for executing the sort processing. A series of operations are terminated without taking out.

なお、ソート制御の方法は上記に限らず、新規検索条件の登録数が所定の数に達したか否かを判定基準として動作に追加し、所定の数に達した場合にソート処理実行を指示することもある。この場合、ソート処理実行の頻度を調整できるため、頻繁に検索条件の登録・削除がある場合に、頻繁なソート処理による電力の増加を抑える効果がある。
また、ソート制御部6が、現在の検索テーブル1に記憶される検索条件の総ハミング距離を取得し、総ハミング距離が所定数以上であるか否かを判定する処理を上記動作に追加し、総ハミング距離が所定数以上である場合、ソート処理実行を指示することもある。
また、ソート制御部6が、新規検索条件の登録時に、ソート処理前の検索テーブル1に記憶される検索条件の総ハミング距離と、ソート処理後の総ハミング距離とを取得し、両者の差分が所定の値以上である場合に検索テーブル1を更新することもある。
Note that the sort control method is not limited to the above, and whether or not the number of registered new search conditions has reached a predetermined number is added to the operation as a criterion, and when the predetermined number is reached, the execution of sort processing is instructed. Sometimes. In this case, since the frequency of the sorting process can be adjusted, there is an effect of suppressing an increase in power due to the frequent sorting process when the search condition is frequently registered and deleted.
Further, the sort control unit 6 acquires the total hamming distance of the search conditions stored in the current search table 1 and adds a process for determining whether or not the total hamming distance is a predetermined number or more to the above operation. When the total Hamming distance is a predetermined number or more, execution of sort processing may be instructed.
In addition, when the new search condition is registered, the sort control unit 6 acquires the total hamming distance of the search condition stored in the search table 1 before the sort process and the total hamming distance after the sort process. The search table 1 may be updated when the value is equal to or greater than a predetermined value.

次に、図8を参照して、ソート処理部5について詳細に説明する。図8は、第1の実施の形態にかかるソート処理動作を示すフローチャートである。
ソート処理部5は、ソート制御部6からのソート処理実行の指示を契機に、ソート処理を実行する。
Next, the sort processing unit 5 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the sort processing operation according to the first embodiment.
The sort processing unit 5 executes the sort process in response to the sort processing execution instruction from the sort control unit 6.

まず、ソート処理部5は、検索テーブル1から検索条件を読み出し(ステップ130)、所定のソート処理を実行する(ステップ131)。このソート処理の内容については後述する。ソート処理部5は、このソート処理で順次得られるソート結果を、一時的に中間ファイルで保持する(ステップ132)。   First, the sort processing unit 5 reads a search condition from the search table 1 (step 130), and executes a predetermined sort process (step 131). The contents of this sorting process will be described later. The sort processing unit 5 temporarily holds the sort results sequentially obtained by this sort processing as an intermediate file (step 132).

全検索条件のソートが完了した時点で(ステップ133:YES)、ソート処理部5は、中間ファイルに保持されているソート結果を検索テーブル1へ書き込んで更新し(ステップ134)、一連の動作を終了する。
なお、検索テーブル1からの書き込み許可がある場合、ソート処理部5が、ソート途中の検索条件を中間ファイルで保持することなく検索テーブル1へ書き込むことで更新することもある。この際、書き込み許可は、比較回路21〜2Nからの検索条件の読み出し中に検索テーブル1から出力される読み出し中情報により確認してもよく、あるいは、各比較回路21〜2Nから検索処理実行中に出力される検索処理中情報を、論理和することにより確認してもよい。
When sorting of all the search conditions is completed (step 133: YES), the sort processing unit 5 writes and updates the sort result held in the intermediate file in the search table 1 (step 134), and performs a series of operations. finish.
If there is a write permission from the search table 1, the sort processing unit 5 may update the search condition during the sort by writing it to the search table 1 without holding it in the intermediate file. At this time, the write permission may be confirmed by reading information output from the search table 1 during reading of the search conditions from the comparison circuits 21 to 2N, or search processing is being executed from each of the comparison circuits 21 to 2N. The search-in-progress information that is output to may be confirmed by performing a logical OR.

次に、図9を参照して、ソート処理部5における検索条件のソート動作について説明する。図9は、第1の実施の形態にかかるソート動作を示すフローチャートである。
総ハミング距離が最小となる検索条件のソートは、全ての検索条件を1回ずつ選択し最初の検索条件へ戻るという制約条件下において、総ハミング距離が最短になる順番を探索することである。ソートの方法の最適解は現実的な計算時間で厳密な最適解を求めることが困難であることが知られているが、近似解法が存在する。近似解法の1つとして、最近傍法(Nearest Neighbor法、以下、NN法)がある。本実施の形態では、基本的なソート動作として、NN法に基づくソート動作の例を示す。
Next, the search condition sorting operation in the sort processing unit 5 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing the sorting operation according to the first embodiment.
The sorting of search conditions that minimize the total Hamming distance is to search for the order in which the total Hamming distance is the shortest under the constraint that all search conditions are selected once and the first search condition is returned. Although it is known that it is difficult to obtain a strict optimum solution in a realistic calculation time as an optimum solution of the sorting method, there is an approximate solution method. As an approximate solution, there is a nearest neighbor method (Nearest Neighbor method, hereinafter referred to as NN method). In this embodiment, an example of a sorting operation based on the NN method is shown as a basic sorting operation.

まず、ソート処理部5は、ソートの対象となる各検索条件のうちから、最初の検索条件を適当に(任意に)選択する(ステップ140)。次に、ソート処理部5は、選択中の検索条件と未選択の各検索条件とのハミング距離を計算し(ステップ141)、未選択の検索条件の中から、選択中の検索条件と最もハミング距離の近い検索条件を選択する(ステップ142)。このとき、条件を満たす検索条件が複数存在する場合は、記憶されていたメモリアドレスの若い番号を優先することとする。なお、各検索条件間のハミング距離の計算は、ステップ140の前にすべて実行しておいてもよい。   First, the sort processing unit 5 appropriately (arbitrarily) selects the first search condition from among the search conditions to be sorted (step 140). Next, the sort processing unit 5 calculates the hamming distance between the selected search condition and each unselected search condition (step 141), and among the unselected search conditions, the selected search condition and the most Hamming distance. A search condition with a short distance is selected (step 142). At this time, if there are a plurality of search conditions that satisfy the condition, the number with the smaller memory address stored is given priority. It should be noted that the calculation of the Hamming distance between the search conditions may all be executed before step 140.

次に、全ての検索条件が選択されたか否かを判定し(ステップ143)、全検索条件の選択が終了していない場合(ステップ143:NO)、ソート処理部5は、ステップ141へ戻って、再度、ハミング距離を計算し、未選択の検索条件の中から、現在の検索条件と最もハミング距離の近い検索条件を選択する。
一方、全ての検索条件が選択された場合(ステップ143:YES)、ソート処理部5は、一連の動作を終了する。
Next, it is determined whether or not all search conditions have been selected (step 143). If selection of all search conditions has not been completed (step 143: NO), the sort processing unit 5 returns to step 141. The hamming distance is calculated again, and the search condition closest to the current hamming distance is selected from the unselected search conditions.
On the other hand, when all the search conditions are selected (step 143: YES), the sort processing unit 5 ends a series of operations.

なお、総ハミング距離を低減するソート動作は上記に限らず、ソート動作における最初に選択する検索条件を変更して複数回ソートを実行し、最も総ハミング距離が小さいソート結果を採用する動作もある。また、組み合わせ最適化問題に対する近似解法には、最近追加法(Nearest Addition Method法)や局所探索法などが知られており、それらを適用することもある。   Note that the sort operation for reducing the total Hamming distance is not limited to the above, and there is also an operation for changing the search condition selected first in the sort operation to execute the sort a plurality of times and adopting the sort result with the smallest total Hamming distance. . Further, recently added methods (Nearest Addition Method method) and local search methods are known as approximate solution methods for the combinatorial optimization problem, and these may be applied.

また、近似解法のうち複数の近似解法を組み合わせて用いる動作もある。また、複数の検索条件に共通する部分がある場合、例えば、検索条件の上位または下位数ビットが同じ値などの場合は、検索条件の値の異なる部分を対象として、つまり同じ値の部分を無視して、2つの検索条件間のハミング距離と定義し、ソートを行うこともある。   In addition, there is an operation in which a plurality of approximate solutions are used in combination. Also, if there are parts that are common to multiple search conditions, for example, if the upper or lower bits of the search condition have the same value, the parts with different values in the search condition are targeted, that is, the parts with the same value are ignored. Then, sorting may be performed by defining the Hamming distance between two search conditions.

また、新規に登録された検索条件と既に登録されている検索条件とのハミング距離を計算し、最もハミング距離が小さくなる箇所に新規検索条件を登録する方法もある。この場合、全検索条件を対象にソート処理を実施せずに済むため、ソート処理の簡略化が図れ、処理時間が低減する。
また、検索条件が削除された場合には、ソート処理を実施しないこともある。この場合、検索条件の削除にともなうソート処理の実施が不要になるため、ソート処理の実施回数を削減できる効果がある。
There is also a method of calculating a hamming distance between a newly registered search condition and an already registered search condition and registering the new search condition at a location where the hamming distance is the smallest. In this case, since it is not necessary to perform the sort process for all search conditions, the sort process can be simplified and the processing time can be reduced.
In addition, when the search condition is deleted, the sorting process may not be performed. In this case, there is no need to perform the sort process when the search condition is deleted, so that the number of times the sort process is performed can be reduced.

また、総ハミング距離と消費電力との間には、一定の相関関係が存在する。図10は、総ハミング距離と消費電力と関係例を示すグラフである。ここでは、横軸が総ハミング距離を示し、縦軸が消費電力の増分を示しており、任意のフレーム検索処理装置において、NN法を用いてソートした検索条件を用いて、フレーム検索処理を実行した際に実測された消費電力の増分がプロットされている。これによれば、総ハミング距離の増加に応じて消費電力の増分が単調増加していることが分かる。   In addition, there is a certain correlation between the total Hamming distance and the power consumption. FIG. 10 is a graph showing a relationship example between the total Hamming distance and the power consumption. Here, the horizontal axis indicates the total Hamming distance, and the vertical axis indicates the increase in power consumption. In any frame search processing device, frame search processing is executed using search conditions sorted using the NN method. The measured power consumption increments are plotted. According to this, it can be seen that the increase in power consumption monotonously increases as the total Hamming distance increases.

実際に、検索条件をソートする場合、総ハミング距離が最小となるソート結果を得るには、無視できない長さの計算時間を要し、総ハミング距離が最小ではなく、ある程度小さいソート結果でよければ、この計算時間を短縮できる。フレーム情報に対する検索処理を遅延させることなく実行するには、計算時間を短くすべきであり、これにより、ソート処理時に消費する電力も削減できる。   In fact, when sorting the search conditions, it takes a calculation time with a length that cannot be ignored to obtain a sort result that minimizes the total Hamming distance. This calculation time can be shortened. In order to execute the search process for the frame information without delay, the calculation time should be shortened, thereby reducing the power consumed during the sort process.

フレーム検索処理装置10に関する図10のグラフを予め求めておき、目標となる消費電力の削減量を設定すれば、これを実現するために必要となる総ハミング距離の目標値を求めることができる。
したがって、ソート処理部5において、ソート処理方法やそのパラメータを切り替え選択するなどして、総ハミング距離が最小ではなく、この目標値以下となるよう、検索条件をソートすればよいことになる。これにより、検索条件のソートに要する計算時間を短縮でき、結果として、フレーム情報に対する検索処理の遅延を削減できるとともに、検索条件のソートに要する消費電力も削減できる。
If the graph of FIG. 10 regarding the frame search processing device 10 is obtained in advance and a target power consumption reduction amount is set, the target value of the total Hamming distance necessary to realize this can be obtained.
Therefore, the sort processing unit 5 only needs to sort the search conditions so that the total Hamming distance is not the minimum but less than the target value by switching and selecting the sort processing method and its parameters. As a result, the calculation time required for sorting the search conditions can be shortened. As a result, the delay of the search process for the frame information can be reduced, and the power consumption required for sorting the search conditions can be reduced.

次に、図11を参照して、検索テーブル1に記憶される検索条件のソート処理の実行による総ハミング距離が低減する例を説明する。図11は、第1の実施の形態にかかる総ハミング距離の低減例を示す説明図である。   Next, an example in which the total Hamming distance is reduced by executing the search condition sorting process stored in the search table 1 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an example of reducing the total Hamming distance according to the first embodiment.

前述のように、フレーム検索処理装置10では、1クロックサイクル毎に異なるメモリアドレスから検索条件を読み出す。このとき、読み出した検索条件の各ビットで、1つ前に読み出した検索条件との値が異なると、各ビットの信号線のスイッチングが生じ、電力を消費する。この電力は、2つの検索条件間のハミング距離に依存する。なお、本実施の形態では、検索条件はメモリアドレス順に巡回的に読み出されるため、予め読み出す順番が把握される。また、本実施の形態では、必ずしも第1のメモリアドレスから検索条件を読み出す必要はなく、つまりフレーム情報と検索条件との比較順番に制約がなく、比較する順番によって得られる検索結果が異なることがない。   As described above, the frame search processing device 10 reads search conditions from different memory addresses every clock cycle. At this time, if each bit of the read search condition has a different value from the previous read search condition, switching of the signal line of each bit occurs and power is consumed. This power depends on the Hamming distance between the two search conditions. In the present embodiment, the search conditions are read cyclically in the order of memory addresses, so that the order of reading is known in advance. Further, in this embodiment, it is not always necessary to read the search condition from the first memory address, that is, there is no restriction on the comparison order between the frame information and the search condition, and the search result obtained differs depending on the order of comparison. Absent.

本実施の形態では、予め検索条件を読み出す順番が把握できることを利用して、順不同に並べられた検索条件を、読み出す検索条件の各ビットの信号線の変化(「0」→「1」または「1」→「0」)が最も小さくなるように、つまり、ハミング距離の総和(総ハミング距離)が低減するようにソート処理を実行する。   In the present embodiment, by utilizing the fact that the order in which the search conditions are read out can be grasped in advance, the search conditions arranged in random order are changed in the signal line of each bit of the search conditions to be read (“0” → “1” or “ 1 ”→“ 0 ”), that is, the sort processing is executed so that the sum of the Hamming distances (total Hamming distance) is reduced.

図11では、検索条件がそれぞれ8ビット長であり、全検索条件数が6、すなわちM=6、NN法に基づくソート動作によりソートした場合の例を示している。
すなわち、ソート前のメモリアドレス#2に記憶される検索条件(11101010)は、ソート処理の結果、メモリアドレス#4に記憶され、ソート前のメモリアドレス#3に記憶される検索条件(01110101)は、ソート処理の結果、メモリアドレス#2に記憶される。
FIG. 11 shows an example in which the search conditions are each 8 bits long, the total number of search conditions is 6, that is, M = 6, and sorting is performed by a sort operation based on the NN method.
That is, the search condition (111101010) stored in the memory address # 2 before sorting is stored in the memory address # 4 as a result of the sorting process, and the search condition (01110101) stored in the memory address # 3 before sorting is As a result of the sorting process, it is stored in the memory address # 2.

また、ソート前のメモリアドレス#4に記憶される検索条件(10111010)は、ソート処理の結果、メモリアドレス#5に記憶され、ソート前のメモリアドレス#5に記憶される検索条件(01011101)は、ソート処理の結果、メモリアドレス#3に記憶され、ソート前のメモリアドレス#1および#6に記憶される検索条件(11010101および10101110)は、ソート後も記憶されるメモリアドレスに変更は無い。   The search condition (10111010) stored in the memory address # 4 before sorting is stored in the memory address # 5 as a result of the sorting process, and the search condition (010110101) stored in the memory address # 5 before sorting is As a result of the sorting process, the search conditions (11010101 and 10101110) stored in the memory address # 3 and stored in the memory addresses # 1 and # 6 before the sorting are not changed in the memory address stored after the sorting.

次に、ソート前後における、2つの検索条件間のハミング距離の変化について説明する。ソート前では、メモリアドレス順に検索条件を読み出した場合、直前の検索条件とのハミング距離はそれぞれ「6」bitであり、検索条件の読み出しサイクルが一巡したとき、つまり1つのフレーム情報の検索処理が終了したとき、ハミング距離の総和(総ハミング距離)は「36」bitである。   Next, a change in the Hamming distance between two search conditions before and after sorting will be described. Before the sorting, when the search conditions are read in the order of the memory addresses, the hamming distance from the previous search condition is “6” bits, and when the search condition read cycle is completed, that is, the search processing of one frame information is performed. When the process is completed, the sum of the Hamming distances (total Hamming distance) is “36” bits.

一方、ソート後では、メモリアドレス#1と#2、#2と#3、#4と#5、#5と#6の間でハミング距離が「2」bitであったために、総ハミング距離は「20」bitである。なお、ソート前後において、メモリアドレス順に読み出した場合の検索条件の読み出し順番は変化するが、検索条件に変化はないため、比較回路21〜2Nが出力する検索結果は変化しない。   On the other hand, after sorting, the hamming distance is “2” bits between the memory addresses # 1 and # 2, # 2 and # 3, # 4 and # 5, and # 5 and # 6. “20” bits. Note that the order in which the search conditions are read out when the memory addresses are read out before and after the sorting changes, but the search conditions do not change, so the search results output by the comparison circuits 21 to 2N do not change.

以上のように、本実施の形態では、検索条件をソートすることで、フレーム情報の検索処理に必要である検索テーブル1へのアクセス動作により消費する電力を削減することができる。例えば、1つのフレーム情報の検索において、各128bit、512個の検索条件と比較するフレーム検索処理装置10において、総ハミング距離が「0」bit、すなわち全検索条件が同じ値である場合と、総ハミング距離が「65536」bit(128bit×512個の検索条件)、すなわち毎クロックサイクル異なる値を読み出す場合とでは、消費電力は45mW程度増加する。   As described above, according to the present embodiment, by sorting the search conditions, it is possible to reduce the power consumed by the access operation to the search table 1 necessary for the frame information search process. For example, in the search of one frame information, in the frame search processing device 10 that compares each of 128 bits and 512 search conditions, the total Hamming distance is “0” bits, that is, all search conditions have the same value, When the Hamming distance is “65536” bits (128 bits × 512 search conditions), that is, when different values are read every clock cycle, the power consumption increases by about 45 mW.

[第1の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態は、複数の検索条件を、各メモリアドレスに予め記憶する検索テーブル1と、この検索テーブル1から検索条件を順次読み出してフレーム情報との照合する検索処理を実行し、当該フレーム情報とこれら検索条件との適合有無を示す検索結果を出力する1つ以上の比較回路21〜2N(Nは1以上の整数)とを備え、検索条件のうち、1つのフレーム情報と照合する際に検索テーブル1から順に読み出される検索条件が、連続して読み出される2つの検索条件の符号間距離の総和が小さくなる順序で検索テーブル1に記憶されているものである。
[Effect of the first embodiment]
As described above, the present embodiment executes a search table 1 that stores a plurality of search conditions in advance at each memory address, and a search process that sequentially reads the search conditions from the search table 1 and collates with the frame information. , And one or more comparison circuits 21 to 2N (N is an integer of 1 or more) for outputting a search result indicating whether or not the frame information and the search conditions match, and one frame information of the search conditions The search conditions that are sequentially read from the search table 1 when collating are stored in the search table 1 in the order in which the sum of the inter-code distances of the two search conditions that are successively read is reduced.

これにより、入力されたフレーム情報と、検索テーブル1内の各検索条件とを比較するために、検索テーブル1から各検索条件を順に読み出す場合、連続して読み出される2つの検索条件間の符号間距離の総和が小さいことから、これら検索条件を示すデータを続けて読み出した際の各ビットの変化が低減される。
したがって、処理対象となるフレームから抽出したフレーム情報を、予め検索テーブル1に記憶されている複数の検索条件と順に照合することにより、これら検索条件のいずれかと適合したフレームを検索する際、これら検索条件の読み出しに要する消費電力が低減されるため、全体として、このようなフレーム検索処理に要する消費電力を削減することが可能となる。
Thus, when sequentially reading each search condition from the search table 1 in order to compare the input frame information with each search condition in the search table 1, the code interval between two search conditions that are read sequentially Since the total sum of the distances is small, changes in each bit when data indicating these search conditions are continuously read out are reduced.
Therefore, when searching for a frame that matches one of these search conditions by sequentially matching the frame information extracted from the frame to be processed with a plurality of search conditions stored in advance in the search table 1, these searches are performed. Since the power consumption required for reading the conditions is reduced, the power consumption required for such a frame search process as a whole can be reduced.

また、本実施の形態において、ソート処理部5が、検索テーブル1に記憶されている検索条件について、符号間距離の総和が小さくなる順序で並び替えるためのソート処理を実行し、ソート制御部6が、検索テーブル1に対する新規検索条件の登録完了を示す外部からの新規登録通知に応じて、ソート処理の実行をソート処理部5へ指示するようにしてもよい。
これにより、検索テーブル1に対する新規検索条件の登録に応じて、検索条件がソートされるため、検索テーブル1内の検索条件に関する符号間距離の総和を小さく保つことができる。したがって、新規検索条件が登録された後についても、フレーム検索処理に要する消費電力を削減した状態に維持することが可能となる。
In the present embodiment, the sort processing unit 5 executes sort processing for rearranging the search conditions stored in the search table 1 in the order in which the sum of the inter-code distances becomes smaller, and the sort control unit 6 However, the sort processing unit 5 may be instructed to execute the sort process in response to a new registration notification from the outside indicating completion of registration of the new search condition for the search table 1.
Thereby, since the search conditions are sorted according to the registration of the new search conditions for the search table 1, the sum of the inter-code distances regarding the search conditions in the search table 1 can be kept small. Therefore, even after a new search condition is registered, it is possible to maintain a state where the power consumption required for the frame search process is reduced.

さらに、本実施の形態において、複数の比較回路21〜2Nを備え、振り分け回路3が、比較回路21〜2Nにおける検索処理の実行状況に基づいて、これら比較回路21〜2Nのうち検索処理を開始可能ないずれか1つの比較回路へ、フレーム情報を分配し、フレーム情報バッファ4が、フレーム情報を内部バッファに一時的に蓄積し、比較回路21〜2Nのうちのいずれかで検索処理を開始可能な場合であって、かつ、ソート処理部5においてソート処理が実行されていない場合に、当該内部バッファからフレーム情報を取得して振り分け回路3へ出力するようにしてもよい。   Further, in the present embodiment, a plurality of comparison circuits 21 to 2N are provided, and the distribution circuit 3 starts the search process among the comparison circuits 21 to 2N based on the execution status of the search process in the comparison circuits 21 to 2N. The frame information is distributed to any one of the possible comparison circuits, the frame information buffer 4 temporarily stores the frame information in the internal buffer, and the search processing can be started in any of the comparison circuits 21 to 2N If the sort processing unit 5 does not execute the sort process, the frame information may be acquired from the internal buffer and output to the distribution circuit 3.

これにより、ソート処理部5でのソート処理による、検索テーブル1の検索条件へのアクセスとの競合を調停しつつ、順次入力されるフレーム情報に対する検索処理を、各比較回路21〜2Nで並列的に実行することができ、スループットを高めることができる。   Thereby, the search processing for the sequentially inputted frame information is performed in parallel in each of the comparison circuits 21 to 2N while arbitrating the conflict with the access to the search condition of the search table 1 by the sort processing in the sort processing unit 5. It is possible to increase the throughput.

次に、前述した特許文献1との相違点について説明する。特許文献1では、メモリから出力するデータの時系列上のハミング距離が最も小さくなるようにメモリ出力データの順序をソートしてデータ受け取り側へ伝送し、読み出したデータをソート前のデータの順番に戻す。つまり、読み出す順序が事前に把握できないため、読み出し時にソート処理が必要であり、遅延の増加が生じる。   Next, differences from Patent Document 1 described above will be described. In Patent Literature 1, the order of the memory output data is sorted and transmitted to the data receiving side so that the hamming distance in the time series of the data output from the memory is minimized, and the read data is transferred in the order of the data before sorting. return. That is, since the order of reading cannot be grasped in advance, sorting processing is necessary at the time of reading, resulting in an increase in delay.

それに対し、本発明では検索テーブル1からの検索条件の読み出しはメモリアドレスの順番に従うため、検索条件の読み出し順番を事前に把握できる。そのため、検索テーブル1から読み出される前に、つまり検索テーブル1に記憶されている段階から読み出すメモリアドレス順に並べたときの総ハミング距離が最小になるようにソートすることができる。   On the other hand, in the present invention, retrieval of retrieval conditions from the retrieval table 1 follows the order of memory addresses, so that the retrieval order of retrieval conditions can be grasped in advance. Therefore, the data can be sorted so that the total hamming distance is minimized before reading from the search table 1, that is, in the order of the memory addresses read from the stage stored in the search table 1.

また、特許文献1では、メモリアクセス毎に出力データのソート処理を実行するが、本実施の形態では、ソート制御により、ソートの頻度を低減するため、頻繁なソート処理の実行による検索処理の遅延の増加や、ソート処理の実行に伴う消費電力の増加を抑えることができる。
また、一般に、フレーム検索処理装置に入力されるフレーム情報は時々刻々と変化する(非固定)のに対し、検索テーブル1に登録される検索条件は、比較的固定である。そのため、メモリから読み出すときにソート処理を実行するのではなく、予めソート処理を実行し、総ハミング距離が低減したデータを一定期間使用することができる効果がある。
In Patent Document 1, output data sorting processing is executed for each memory access. In this embodiment, the sorting frequency is reduced by sort control, so that search processing delays due to frequent sorting processing. And an increase in power consumption associated with execution of sort processing can be suppressed.
In general, the frame information input to the frame search processing apparatus changes from moment to moment (unfixed), whereas the search conditions registered in the search table 1 are relatively fixed. For this reason, the sort process is not executed when reading from the memory, but the sort process is executed in advance, and the data whose total Hamming distance is reduced can be used for a certain period.

なお、検索テーブル1の総ハミング距離を低減する方法は上記に限らない。例えば、読み出す検索条件内に、この検索条件が有効であるか否かを示す有効ビットが含まれる場合、有効ビットが無効である検索条件には直前に読み出す検索条件と同じ値、または次に有効になる検索条件と同じ値を設定しておくことで、総ハミング距離を低減することもある。   The method for reducing the total Hamming distance of the search table 1 is not limited to the above. For example, when the search condition to be read includes a valid bit indicating whether or not this search condition is valid, the search condition in which the valid bit is invalid is the same as the search condition to be read immediately before or next valid. By setting the same value as the search condition to become, the total Hamming distance may be reduced.

また、本実施の形態では、メモリアドレス順に検索条件を読み出す例を示したが、検索条件の読み出し順番は上記に限らない。例えば、読み出す順番に配列したメモリアドレスを記憶したテーブルを別途設け、テーブルに記憶されたメモリアドレス順に検索条件を読み出すこともある。この場合、メモリアドレスをソートすることで、読み出す検索条件の総ハミング距離を低減する。   In this embodiment, an example in which search conditions are read in the order of memory addresses has been described, but the read order of search conditions is not limited to the above. For example, a table that stores memory addresses arranged in the reading order may be provided separately, and search conditions may be read in the order of memory addresses stored in the table. In this case, the total hamming distance of the retrieval condition to be read is reduced by sorting the memory addresses.

また、本実施の形態では、検索テーブル1のソート処理中は検索処理を停止する例を示したが、ソート制御方法は上記に限らず、検索処理中でもソート処理を実施する制御方法もある。例えば、検索テーブル1に登録可能な最大の検索条件数(M)よりも、有効ビットが有効な検索条件の数が少ない場合、つまり、検索テーブル1に空きがある場合、まず有効な条件をコピーし、次に有効ビットを有効にする。検索条件の読み出しが一巡した後、次に、元の検索条件の有効ビットを無効にする。上記によれば、一時的に同じ検索条件を2回読み出すことになるが、検索結果に影響なく、また検索処理を停止することなくソート制御ができる。   Further, in the present embodiment, an example in which the search process is stopped during the sort process of the search table 1 is shown, but the sort control method is not limited to the above, and there is a control method for performing the sort process even during the search process. For example, if the number of search conditions in which the valid bit is valid is smaller than the maximum number of search conditions (M) that can be registered in the search table 1, that is, if the search table 1 has an empty space, first the valid conditions are copied. Then, enable the valid bit. After the reading of the search condition has been completed, the valid bit of the original search condition is then invalidated. According to the above, the same search condition is temporarily read twice, but the sort control can be performed without affecting the search result and without stopping the search process.

[第2の実施の形態]
次に、図12を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかるフレーム検索処理装置10について説明する。図12は、第2の実施の形態にかかるフレーム検索処理装置の構成を示すブロック図である。
[Second Embodiment]
Next, a frame search processing device 10 according to the second exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a frame search processing device according to the second embodiment.

第1の実施の形態と異なる点は、検索テーブル1が、各メモリアドレスにM個(Mは2以上の整数)の検索条件を予め記憶するとともに、検索条件の読み出し・書き込みを並行して実行可能な記憶領域面である、L個の面(Lは2以上の整数)から構成されており、検索テーブル1のこれら面の切り替え制御を行う切替制御部6を備える点である。検索テーブル1については、例えば、複数のバンクを有するマルチポートメモリなど、一般的な半導体メモリを用いればよい。   The difference from the first embodiment is that the search table 1 stores M search conditions in advance at each memory address (M is an integer equal to or greater than 2) and executes the reading / writing of the search conditions in parallel. It is composed of L surfaces (L is an integer equal to or greater than 2), which are possible storage area surfaces, and includes a switching control unit 6 that performs switching control of these surfaces of the search table 1. For the search table 1, for example, a general semiconductor memory such as a multi-port memory having a plurality of banks may be used.

Lが2である場合は、実際に検索処理に用いられ、各比較回路21〜2Nへ検索条件を分配する面(以下、運用面)に加えて、新規検索条件の登録や、検索条件のソート処理用に用いる待機用の面(以下、待機面)を備えていることに相当する。
ソート処理部5は、ソート処理時には、検索テーブル1のうち待機面に記憶されている検索条件についてソート処理を実行する。
When L is 2, it is actually used for search processing, and in addition to the surface for distributing search conditions to each of the comparison circuits 21 to 2N (hereinafter referred to as operation), registration of new search conditions and sorting of search conditions This corresponds to the provision of a standby surface (hereinafter referred to as a standby surface) used for processing.
The sort processing unit 5 executes the sort process for the search conditions stored in the standby surface of the search table 1 during the sort process.

切替制御部7は、ソート処理部5でのソート処理の完了に応じて、検索テーブル1のうち、待機面を新たな運用面とするとともに、運用面を新たな待機面する切り替えを行う機能を有している。
本実施の形態にかかるこのほかの構成については、第1の実施の形態と同様であり、ここでの説明は省略する。
The switching control unit 7 has a function of switching the standby side to a new operational side and switching the operational side to a new standby side in the search table 1 in accordance with the completion of the sorting process in the sort processing unit 5. Have.
Other configurations according to the present embodiment are the same as those of the first embodiment, and a description thereof is omitted here.

[第2の実施の形態の動作]
次に、本実施の形態にかかるフレーム検索処理装置10の動作として、検索テーブル1が運用面と待機面で構成される場合、つまりLが2の場合を用いて、第1の実施の形態と異なる点を中心に詳細に説明する。
[Operation of Second Embodiment]
Next, as an operation of the frame search processing apparatus 10 according to the present embodiment, a case where the search table 1 is configured with an operation surface and a standby surface, that is, a case where L is 2, The difference will be described in detail.

まず、図13を参照して、フレーム情報バッファ4からフレーム情報を読み出し、振り分け回路3へ出力するときの動作を詳細に説明する。図13は、第2の実施の形態にかかるフレーム情報読み出し動作を示すフローチャートである。
フレーム情報の出力では比較回路21〜2Nに空きがあることを示す比較回路21〜2Nからの出力許可が必要である。この場合、第1の実施の形態と異なり、ソート処理中でも運用面を用いて検索処理を実行できるためソート制御部6からの処理中情報の確認が不要である。
First, with reference to FIG. 13, the operation when reading frame information from the frame information buffer 4 and outputting it to the distribution circuit 3 will be described in detail. FIG. 13 is a flowchart illustrating a frame information read operation according to the second embodiment.
In outputting frame information, output permission from the comparison circuits 21 to 2N indicating that the comparison circuits 21 to 2N are free is necessary. In this case, unlike the first embodiment, since the search process can be executed using the operation side even during the sort process, it is not necessary to confirm the in-process information from the sort control unit 6.

まず、フレーム情報バッファ4は、比較回路21〜2Nから空き有無情報を取得し(ステップ200)、出力許可があるか否かに基づき比較回路21〜2Nに空きがあるかどうかを確認する(ステップ201)。この空き有無情報は、比較回路21〜2Nのうちの検索処理を開始可能な状態、すなわち空き状態にある比較回路が存在するか否かを示す情報であり、例えば各比較回路21〜2Nから、検索処理の実行状況として、検索処理実行中に出力される検索処理中情報を、論理積することにより得られる。   First, the frame information buffer 4 acquires vacancy information from the comparison circuits 21 to 2N (step 200), and confirms whether or not the comparison circuits 21 to 2N have vacancy based on whether or not output is permitted (step 200). 201). This availability information is information indicating whether or not there is a comparison circuit in a state where search processing can be started among the comparison circuits 21 to 2N, that is, a comparison circuit in an empty state. For example, from each comparison circuit 21 to 2N, As the execution status of the search process, it is obtained by ANDing the search processing information output during the execution of the search process.

空き有無情報が、全ての比較回路21〜2Nに空きがないことを示している場合(ステップ201:NO)、フレーム情報バッファ4は、フレーム情報を出力せずに一連の動作を終了する。
一方、空き有無情報が少なくとも1つの比較回路に空きがあることを示している場合(ステップ201:YES)、フレーム情報バッファ4は、振り分け回路3へフレーム情報を出力し(ステップ202)、一連の動作を終了する。
When the availability information indicates that there is no availability in all the comparison circuits 21 to 2N (step 201: NO), the frame information buffer 4 ends the series of operations without outputting the frame information.
On the other hand, when the availability information indicates that at least one comparison circuit is available (step 201: YES), the frame information buffer 4 outputs the frame information to the distribution circuit 3 (step 202), End the operation.

次に、図14を参照して、検索条件のソート処理の動作を詳細に説明する。図14は、第2の実施の形態にかかるソート処理動作を示すフローチャートである。
ソート処理部5は、ソート制御部6からのソート処理実行の指示を契機に、ソート処理を実行する。
Next, with reference to FIG. 14, the search condition sorting process will be described in detail. FIG. 14 is a flowchart illustrating the sort processing operation according to the second embodiment.
The sort processing unit 5 executes the sort process in response to the sort processing execution instruction from the sort control unit 6.

まず、ソート処理部5は、検索テーブル1の待機面から検索条件を読み出し(ステップ210)、所定のソート処理を実行する(ステップ211)。このソート処理の内容については、第1の実施の形態と同様である。
ソート処理部5は、このソート処理で順次得られるソート結果を、待機面へ書き込み(ステップ212)、全検索条件のソートが完了した時点で、一連の動作を終了する。
First, the sort processing unit 5 reads a search condition from the standby surface of the search table 1 (step 210), and executes a predetermined sort process (step 211). The contents of this sort processing are the same as in the first embodiment.
The sort processing unit 5 writes the sorting results sequentially obtained by this sorting processing to the standby surface (step 212), and ends the series of operations when the sorting of all the search conditions is completed.

所定の条件を満たしている場合、面の切り替えを行うことで、検索テーブル1を更新する。面の切り替え制御については後述する。
本実施の形態では、ソート処理の実行中でも検索処理を継続することができるため、ソート処理の実行に伴う遅延の増大を抑える効果がある。なお、検索テーブル1の待機面への書き込み許可が得られるまでは中間ファイルで保持することもある。また、ソート処理に伴う検索条件の読み込みは、運用面または待機面から行う。
When the predetermined condition is satisfied, the search table 1 is updated by switching the surface. Surface switching control will be described later.
In the present embodiment, the search process can be continued even during the execution of the sort process, so that an increase in delay associated with the execution of the sort process is suppressed. Note that an intermediate file may be held until permission to write to the standby surface of the search table 1 is obtained. Also, the retrieval conditions associated with the sort process are read from the operation side or the standby side.

次に、図15を参照して、切替制御部7について詳細に説明する。図15は、第2の実施の形態にかかる検索テーブル面切り替え動作を示すフローチャートである。   Next, the switching control unit 7 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 15 is a flowchart illustrating a search table surface switching operation according to the second embodiment.

まず、切替制御部7は、ソート処理部5でのソート処理が完了したか否かを確認する(ステップ220)。ソート処理の完了については、例えば、前述したソート制御部6からの処理中情報を用いればよい。
ここで、ソート処理が完了している場合(ステップ220:YES)、切替制御部7は、検索処理中のフレーム情報の有無を確認する(ステップ221)。検索処理中のフレーム情報の有無については、例えば、前述した比較回路21〜2Nからの検索処理中情報の論理和を用いればよい。
First, the switching control unit 7 checks whether or not the sorting process in the sort processing unit 5 has been completed (step 220). For the completion of the sort process, for example, the processing information from the sort control unit 6 described above may be used.
Here, when the sorting process is completed (step 220: YES), the switching control unit 7 checks whether or not there is frame information during the search process (step 221). As for the presence / absence of the frame information during the search process, for example, the logical sum of the search process information from the comparison circuits 21 to 2N described above may be used.

検索処理中のフレーム情報がない場合(ステップ221:NO)、切替制御部7は、検索テーブル1のうち、待機面を新たな運用面とするとともに、運用面を新たな待機面する切り替えを行い(ステップ222)、一連の動作を終了する。
一方、ソート処理が完了していない場合や(ステップ220:NO)、検索中のフレーム情報がある場合(ステップ221:YES)、切替制御部7は、検索テーブル1の面の切り替えを実行せずに、一連の動作を終了する。
When there is no frame information during the search process (step 221: NO), the switching control unit 7 performs switching to set the standby side as a new operation side and the operation side as a new standby side in the search table 1. (Step 222), the series of operations is terminated.
On the other hand, when the sort process is not completed (step 220: NO), or when there is frame information being searched (step 221: YES), the switching control unit 7 does not switch the surface of the search table 1. Finally, the series of operations is completed.

切替制御部7は、ソート処理部5がソート処理を行うごとに、以上の処理を実行する。なお、ソート制御は上記に限らず、例えば、待機面と運用面の切り替えが実行される直前に、待機面の検索条件のソート処理を実行することもある。   The switching control unit 7 executes the above process every time the sort processing unit 5 performs the sort process. The sort control is not limited to the above. For example, the sorting process of the standby surface search condition may be performed immediately before switching between the standby surface and the operation surface.

[第2の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態では、検索テーブル1に、検索条件の読み出し・書き込みを並行して実行可能な記憶領域面として、検索処理時に比較回路21〜2Nでの照合に用いる検索条件を記憶するための運用面と、ソート処理の対象となる検索条件を記憶するための待機面とを設け、ソート処理部5が、ソート処理時には、検索テーブル1のうち待機面に記憶されている検索条件についてソート処理を実行し、切替制御部7が、ソート処理部5でのソート処理の完了に応じて、検索テーブル1のうち、待機面を新たな運用面とするとともに、運用面を新たな待機面する切り替えを行うようにしたものである。
[Effect of the second embodiment]
As described above, in the present embodiment, the search condition used for collation in the comparison circuits 21 to 2N during the search process is stored in the search table 1 as a storage area surface on which the search condition can be read and written in parallel. And a standby surface for storing search conditions to be sorted, and the sort processing unit 5 stores the search conditions stored in the standby surface of the search table 1 during the sorting process. Sort control is performed, and the switching control unit 7 sets the standby side of the search table 1 as a new operation side and sets the operation side as a new standby in response to the completion of the sort process in the sort processing unit 5 It is intended to perform face-to-face switching.

これにより、待機面を利用してソート処理が実行されるため、ソート処理中でも検索処理の実行が可能となり、遅延時間の増大を抑えることができる。また、検索条件のソート処理に伴う遅延時間増大の抑制により、ソート処理中に入力されたフレーム情報を蓄積するためのフレーム情報バッファ4などのオーバーヘッドを最小限にすることができる。このため、振り分け回路3の前段に設けられているフレーム情報バッファ4の容量の増大を抑えることも可能となる。   As a result, the sort process is executed using the standby surface, so that the search process can be executed even during the sort process, and an increase in delay time can be suppressed. Further, by suppressing the increase in delay time associated with the search condition sorting process, it is possible to minimize the overhead of the frame information buffer 4 and the like for storing the frame information input during the sort process. For this reason, it is also possible to suppress an increase in the capacity of the frame information buffer 4 provided in the previous stage of the distribution circuit 3.

第1、第2の実施の形態で説明したフレーム検索処理装置10は、例えばCPU、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。CPUは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第1、第2の実施の形態で説明した処理を実行する。   The frame search processing device 10 described in the first and second embodiments can be realized by, for example, a computer including a CPU, a storage device, and an interface, and a program that controls these hardware resources. The CPU executes the processing described in the first and second embodiments in accordance with a program stored in the storage device.

[実施の形態の拡張]
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
[Extended embodiment]
The present invention has been described above with reference to the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention. In addition, each embodiment can be implemented in any combination within a consistent range.

10…フレーム検索処理装置、1…検索テーブル、21〜2N…比較回路、3…振り分け回路、4…フレーム情報バッファ、5…ソート処理部、6…ソート制御部、7…切替制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Frame search processing apparatus, 1 ... Search table, 21-2N ... Comparison circuit, 3 ... Distribution circuit, 4 ... Frame information buffer, 5 ... Sort processing part, 6 ... Sort control part, 7 ... Switching control part.

Claims (6)

処理対象となるフレームから抽出したフレーム情報を、予め検索テーブルに記憶されている複数の検索条件と順に照合することにより、これら検索条件のいずれかと適合したフレームを検索するフレーム検索処理装置であって、
複数の検索条件を予め記憶する前記検索テーブルと、
前記検索テーブルから前記検索条件を順次読み出して前記フレーム情報との照合する検索処理を実行し、当該フレーム情報とこれら検索条件との適合有無を示す検索結果を出力する1つ以上の比較回路と、
前記検索テーブルに記憶されている前記検索条件について、連続して読み出される2つの検索条件の符号間距離の総和が小さくなる順序で並び替えるためのソート処理を実行するソート処理部と、
前記検索テーブルに対する新規検索条件の登録完了を示す外部からの新規登録通知に応じて、前記ソート処理の実行を前記ソート処理部へ指示するソート制御部とを備え、
前記検索条件のうち、1つの前記フレーム情報と照合する際に前記検索テーブルから順に読み出される検索条件は、前記符号間距離の総和が小さくなる順序で前記検索テーブルに記憶されている
ことを特徴とするフレーム検索処理装置。
A frame search processing device that searches for a frame that matches any of these search conditions by sequentially matching frame information extracted from a frame to be processed with a plurality of search conditions stored in advance in a search table. ,
The search table for storing a plurality of search conditions in advance;
One or more comparison circuits that sequentially read out the search conditions from the search table, execute a search process for matching with the frame information, and output a search result indicating whether the frame information and the search conditions are compatible ;
A sort processing unit that executes a sort process for rearranging the search conditions stored in the search table in an order in which the sum of the inter-code distances of the two search conditions that are successively read is reduced;
A sort control unit that instructs the sort processing unit to execute the sort process in response to a new registration notification from the outside indicating completion of registration of a new search condition for the search table ,
Among the search conditions, a search condition read out from the lookup table when matching one of the frame information in the order includes, characterized in that the sum of the code distance is stored in the search table in the order in which smaller Frame search processing device.
請求項記載のフレーム検索処理装置において、
前記検索テーブルは、前記検索条件の読み出し・書き込みを並行して実行可能な記憶領域面として、前記検索処理時に前記比較回路での照合に用いる検索条件を記憶するための運用面と、前記ソート処理の対象となる検索条件を記憶するための待機面とを有し、
前記ソート処理部は、前記ソート処理時には、前記検索テーブルのうち前記待機面に記憶されている前記検索条件について前記ソート処理を実行し、
前記ソート処理部での前記ソート処理の完了に応じて、前記検索テーブルのうち、前記待機面を新たな運用面とするとともに、前記運用面を新たな待機面する切り替えを行う切替制御部をさらに備える
ことを特徴とするフレーム検索処理装置。
The frame search processing device according to claim 1 ,
The search table includes an operation surface for storing search conditions used for matching in the comparison circuit at the time of the search process, and a sort process as a storage area surface on which the search conditions can be read and written in parallel. And a standby surface for storing search conditions that are subject to
The sort processing unit executes the sort process for the search condition stored in the standby surface of the search table during the sort process,
In response to the completion of the sort processing in the sort processing unit, a switching control unit that switches the standby surface to a new operation surface and switches the operation surface to a new standby surface in the search table is further provided. A frame search processing device characterized by comprising:
請求項1または2に記載のフレーム検索処理装置において、
前記比較回路として複数の比較回路を備え、
前記比較回路における前記検索処理の実行状況に基づいて、これら比較回路のうち前記検索処理を開始可能ないずれか1つの比較回路へ、前記フレーム情報を分配する振り分け回路と、
前記フレーム情報を内部バッファに一時的に蓄積し、前記比較回路のうちのいずれかで前記検索処理を開始可能な場合であって、かつ、前記ソート処理部において前記ソート処理が実行されていない場合に、当該内部バッファから前記フレーム情報を取得して前記振り分け回路へ出力するフレーム情報バッファと
をさらに備えることを特徴とするフレーム検索処理装置。
In the frame search processing device according to claim 1 or 2 ,
A plurality of comparison circuits as the comparison circuit;
Based on the execution status of the search process in the comparison circuit, a distribution circuit that distributes the frame information to any one of the comparison circuits that can start the search process;
The frame information is temporarily stored in an internal buffer, the search process can be started by any of the comparison circuits, and the sort process is not executed in the sort processing unit And a frame information buffer for acquiring the frame information from the internal buffer and outputting the frame information to the distribution circuit.
処理対象となるフレームから抽出したフレーム情報を、予め検索テーブルに記憶されている複数の検索条件と順に照合することにより、これら検索条件のいずれかと適合したフレームを検索するフレーム検索処理装置で用いられるフレーム検索処理方法であって、
前記検索テーブルが、複数の検索条件を予め記憶する記憶ステップと、
1つ以上の比較回路が、前記検索テーブルから前記検索条件を順次読み出して前記フレーム情報との照合する検索処理を実行し、当該フレーム情報とこれら検索条件との適合有無を示す検索結果を出力する比較ステップと、
ソート処理部が、前記検索テーブルに記憶されている前記検索条件について、連続して読み出される2つの検索条件の符号間距離の総和が小さくなる順序で並び替えるためのソート処理を実行するソート処理ステップと、
ソート制御部が、前記検索テーブルに対する新規検索条件の登録完了を示す外部からの新規登録通知に応じて、前記ソート処理の実行を前記ソート処理部へ指示するソート制御ステップとを備え、
前記検索条件のうち、1つの前記フレーム情報と照合する際に前記検索テーブルから順に読み出される検索条件は、前記符号間距離の総和が小さくなる順序で前記検索テーブルに記憶されている
ことを特徴とするフレーム検索処理方法。
Used in a frame search processing apparatus that searches frame information extracted from a frame to be processed in order with a plurality of search conditions stored in advance in a search table to search for a frame that matches any of these search conditions. A frame search processing method,
A storage step in which the search table stores a plurality of search conditions in advance;
One or more comparison circuits sequentially read out the search conditions from the search table, execute a search process for collating with the frame information, and output a search result indicating whether or not the frame information matches the search conditions. A comparison step ;
Sort processing step in which the sort processing unit executes a sort process for rearranging the search conditions stored in the search table in an order in which the sum of the inter-code distances of the two search conditions that are successively read is reduced. When,
The sort control unit includes a sort control step for instructing the sort processing unit to execute the sort process in response to a new registration notification from the outside indicating completion of registration of a new search condition for the search table ,
Among the search conditions, a search condition read out from the lookup table when matching one of the frame information in the order includes, characterized in that the sum of the code distance is stored in the search table in the order in which smaller Frame search processing method.
請求項記載のフレーム検索処理方法において、
前記検索テーブルは、前記検索条件の読み出し・書き込みを並行して実行可能な記憶領域面として、前記検索処理時に前記比較回路での照合に用いる検索条件を記憶するための運用面と、前記ソート処理の対象となる検索条件を記憶するための待機面とを有し、
前記ソート処理ステップは、前記ソート処理時には、前記検索テーブルのうち前記待機面に記憶されている前記検索条件について前記ソート処理を実行し、
切替制御部が、前記ソート処理部での前記ソート処理の完了に応じて、前記検索テーブルのうち、前記待機面を新たな運用面とするとともに、前記運用面を新たな待機面する切り替えを行う切り替え制御ステップをさらに備える
ことを特徴とするフレーム検索処理方法。
The frame search processing method according to claim 4 , wherein
The search table includes an operation surface for storing search conditions used for matching in the comparison circuit at the time of the search process, and a sort process as a storage area surface on which the search conditions can be read and written in parallel. And a standby surface for storing search conditions that are subject to
The sort processing step executes the sort processing for the search conditions stored in the standby surface of the search table during the sort processing,
In response to completion of the sort process in the sort processing unit, the switching control unit switches the standby surface to a new operation surface and switches the operation surface to a new standby surface in the search table. A frame search processing method further comprising a switching control step.
請求項4または5に記載のフレーム検索処理方法において、
前記比較回路として複数の比較回路を備え、
振り分け回路が、前記比較回路における前記検索処理の実行状況に基づいて、これら比較回路のうち前記検索処理を開始可能ないずれか1つの比較回路へ、前記フレーム情報を分配する振り分けステップと、
フレーム情報バッファが、前記フレーム情報を内部バッファに一時的に蓄積し、前記比較回路のうちのいずれかで前記検索処理を開始可能な場合であって、かつ、前記ソート処理部において前記ソート処理が実行されていない場合に、当該内部バッファから前記フレーム情報を取得して前記振り分け回路へ出力するバッファステップと
をさらに備えることを特徴とするフレーム検索処理方法。
In the frame search processing method according to claim 4 or 5 ,
A plurality of comparison circuits as the comparison circuit;
A distribution step in which the distribution circuit distributes the frame information to any one of the comparison circuits capable of starting the search processing based on the execution status of the search processing in the comparison circuit;
The frame information buffer temporarily stores the frame information in an internal buffer, and the search processing can be started by any of the comparison circuits, and the sort processing is performed in the sort processing unit. And a buffer step of acquiring the frame information from the internal buffer and outputting the frame information to the distribution circuit when not executed.
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