JPH08102749A

JPH08102749A - Ａｔｍスイッチ及びａｔｍスイッチによるパス張り替え方法

Info

Publication number: JPH08102749A
Application number: JP12270495A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tomonaga; 博朝永; Naoki Matsuoka; 直樹松岡; Masaaki Kawai; 正昭河合; Masabumi Kato; 正文加藤; Yoshiki Watanabe; 善己渡辺; Hidenao Nakajima; 秀直中嶋; Tsugio Kato; 次雄加藤; Toshio Somiya; 利夫宗宮
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-08-02
Filing date: 1995-05-22
Publication date: 1996-04-16
Also published as: US5878025A

Abstract

(57)【要約】【目的】小規模時のハード量を小さくでき、かつスイッ
チモジュールを容易に増設できるＡＴＭスイッチ及びＡ
ＴＭスイッチによるパス張り替え方法を提供する。【構成】複数列かつ少なくとも１行配列される複数のス
イッチモジュール１は入力された情報をセル単位に目的
の回線に転送するために前記セルに付された経路情報に
従って経路を切り替える。１つ以上のパス張り替え部２
は複数列のスイッチモジュールの互いに隣接する２列の
スイッチモジュール間に設けられ前記隣接する２列のス
イッチモジュールの内の一方の列の行方向に併設される
各スイッチモジュール１と前記隣接する２列のスイッチ
モジュールの内の他方の列の行方向に併設される各スイ
ッチモジュール１との間の経路を張り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＡＴＭスイッチ及びＡＴ
Ｍスイッチによるパス張り替え方法に関し、特に、広帯
域ＩＳＤＮに用いられるＡＴＭ交換機内のＡＴＭスイッ
チ及びＡＴＭスイッチによるパス張り替え方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】広帯域ＩＳＤＮ（Integrated Services
Digital Network;サービス総合ディジタル網）は音声か
ら動画像まで多種多様なメディアを提供することができ
る。また、ＡＴＭ交換機は、非同期転送モードにより情
報をセル単位で転送し、低速から高速まで幅広い通信に
適用できる。

【０００３】この広帯域ＩＳＤＮ用のネットワークを構
築するために前記ＡＴＭ交換機が必要である。このＡＴ
Ｍ交換機を導入した初期では、加入者は少ないため、交
換機の容量は小さくて済む。しかし、ＡＴＭ交換機の普
及期では、加入者が増えてくるため、大容量の交換機が
要求される。この場合、同一の交換機を初期から普及期
まで使用するためにはその交換機を大規模の交換機へと
増設する必要がある。

【０００４】前記ＡＴＭ交換機は前記セルを何れかの中
継線に送出すべく内部の信号経路を切り替えるＡＴＭス
イッチ（以下、スイッチと称する。）を設ける。このス
イッチのハード量は交換容量に左右される。このため、
普及期には前記スイッチも増設する必要がある。

【０００５】前記スイッチを増設する優れた構成とし
て、セル単位に経路を切り替える小規模の自己ルーティ
ングモジュール（Self Routing module；ＳＲＭ、以
下、スイッチモジュールと称する。）を多段に接続して
構成したＭＳＳＲ（Multi StageSelf Routing）構成が
ある。この増設方法としては、従来より２つの方法があ
る。

【０００６】第１の方法はスイッチの中間段を最初から
全て用意しておく方法である。例えば、図７５では、１
つの初段のスイッチモジュール（図中ＳＲＭ）１−１
１、１つの後段のスイッチモジュール１−１３に対し
て、最初から４つの中間段のスイッチモジュール１−１
２〜１−４２を用意する。また、図７６では、２つの初
段のスイッチモジュール１−１１，１−２１、２つの後
段のスイッチモジュール１−１３，１−２３に対して、
最初から４つの中間段のスイッチモジュール１−１２〜
１−４２を用意する。図７７では、３つの初段のスイッ
チモジュール及び３つの後段のスイッチモジュールに対
して４つの中間段のスイッチモジュールを用意する。図
７８では、４つの初段のスイッチモジュール及び４つの
後段のスイッチモジュールに対して４つの中間段のスイ
ッチモジュールを用意する。

【０００７】次に、第２の方法は初段のスイッチモジュ
ール１及び中間段のスイッチモジュール１も後段のスイ
ッチモジュール１と同様に必要最低数だけ用意する方法
である。例えば、図７９では、各段のスイッチモジュー
ル１が共に１個である。図８０では、各段のスイッチモ
ジュール１が共に２個であり、図８１では、各段のスイ
ッチモジュール１が共に４個である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記第
１の方法では、最初から中間段のスイッチモジュールを
全て用意しておくため、小規模なスイッチを構成する場
合でもハード量が大きくなってしまう。このため、小規
模のスイッチを構成する場合にハード量に無駄が多かっ
た。

【０００９】また、第２の方法では、スイッチモジュー
ルの増設を行うときにスイッチモジュール相互間の配線
を張り替えなければならなかった。この張り替え作業は
人手によって行われるため、作業が大変であった。

【００１０】本発明は、小規模時のハード量を小さくで
き、かつスイッチモジュールを容易に増設できるＡＴＭ
スイッチ及びＡＴＭスイッチによるパス張り替え方法を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、以下の手段を採用した。図１は第１の発明
のＡＴＭスイッチの原理図である。

【００１２】第１の発明のＡＴＭスイッチは、複数のス
イッチモジュール１と、１つ以上のパス張り替え部２と
を備える（請求項１に対応）。複数列かつ少なくとも１
行配列される複数のスイッチモジュール１は入力された
情報をセル単位に目的の回線に転送するために前記セル
に付された経路情報に従って経路を切り替える。１つ以
上のパス張り替え部２は前記複数列のスイッチモジュー
ル１の互いに隣接する２列のスイッチモジュール間に設
けられ前記隣接する２列のスイッチモジュールの内の一
方の列の行方向に併設される各スイッチモジュールと前
記隣接する２列の他方の列の行方向に併設される各スイ
ッチモジュールとの間の経路を張り替える。例えば、中
央処理装置（ＣＰＵ）からのコマンドによりパス張り替
え部２はパスを張り替えることができる。

【００１３】第１の発明のＡＴＭスイッチは、その構成
要素が具体的に以下のような場合であっても成立する。
前記パス張り替え部２は行方向に併設される全てのスイ
ッチモジュールの数と同数の複数のパス張り替えスイッ
チ３からなり、前記パス張り替えスイッチ３が各スイッ
チモジュール１の大きさと略同一の大きさからなる（請
求項２に対応）。ここで、複数のパス張り替えスイッチ
３は行方向に最大構成時のスイッチモジュール数と同数
だけ配置される。

【００１４】また、前記複数のスイッチモジュール１は
列方向に初段のスイッチモジュール、中間段のスイッチ
モジュール、後段のスイッチモジュールの３段のスイッ
チモジュールから構成される。前記中間段のスイッチモ
ジュール数は行方向に所定値のべき乗で増設され、前記
中間段のスイッチモジュールへの全ての経路は前記中間
段のスイッチモジュール数分の経路をもつ経路張り替え
グループ毎に分割される。前記各パス張り替え部２が、
各スイッチモジュール１から次段の全てのスイッチモジ
ュール１への経路が均等に張られるように前記経路張り
替えグループ毎に経路を張り替える（請求項３に対
応）。

【００１５】さらに、前記パス張り替え部２は、多重化
された複数の光信号を各光信号に分離するとともに分離
された各光信号を多重化して前記スイッチモジュールに
送出する波長多重部と、前記分離された各光信号に対し
て経路の切替えを行う光スイッチとを備える。

【００１６】前記各スイッチモジュールは、電気信号の
セル出力を光信号に変換するとともに光信号を電気信号
に変換する光電変換部と、互いに波長が異なる前記複数
の変換された光信号を多重化して前記パス張り替え部に
出力するとともに前記パス張り替え部からの多重化され
た光信号を各光信号に分離する波長多重部とを備える
（請求項４に対応）。

【００１７】また、前記パス張り替え部２は、光信号の
波長毎に出力先を変更する波長分割型スイッチから構成
される（請求項５に対応）。さらに、前記中間段のスイ
ッチモジュール１は、セルバッファと、バッファ量監視
部と、バッファ制御部とを備える（請求項６に対応）。
セルバッファは複数の入力ポートと複数の出力ポートと
を有し前記入力ポートから入力されるセルを記憶する。
バッファ量監視部は出力ポート毎に前記セルバッファに
記憶されているセル数を監視しセルバッファが空きかど
うかを判別する。バッファ制御部は前記セルバッファに
対するセルの書き込み及び読み出しを制御するとともに
前記セルバッファが空きになったときに前記初段のスイ
ッチモジュールのセル出力を停止させる。前記パス張り
替え部は前記バッファ制御部がセル出力を停止させた後
に経路の張り替えを行う。

【００１８】さらに、前記バッファ制御部は、初段のス
イッチモジュールのセル出力を停止し、初段のスイッチ
モジュールと中間段のスイッチモジュールとの間のパス
張り替え部は、前記セル出力を停止した後に旧経路を新
経路に張り替える。前記バッファ制御部は、前記初段の
スイッチモジュールのセルバッファに記憶されたセルを
新経路に流してそのセルを中間段のスイッチモジュール
のセルバッファに記憶することによりセル出力を停止
し、前記バッファ量監視部は、中間段のスイッチモジュ
ールに流される前記旧経路における残りのセルが後段の
スイッチモジュールに送出されることにより前記中間段
のスイッチモジュールのセルバッファが空きになったか
どうかを判別する。中間段のスイッチモジュールと後段
のスイッチモジュールとの間のパス張り替え部は、前記
セルバッファが空きになった後に経路を張り替える（請
求項７に対応）。

【００１９】また、前記各段のスイッチモジュールは、
前記セル出力を停止した後に最終セルに最終セルを示す
フラグを付与するフラグ付与部を備える。前記各スイッ
チモジュールのバッファ制御部は、１つ前の段のスイッ
チモジュール内の前記フラグ付与部から前記フラグを含
む最終セルが到着したかどうかを判別し最終セルが到着
したときに前記パス張り替え部に旧経路を新経路に張り
替える指示を与える（請求項８に対応）。

【００２０】さらに、前記各段のスイッチモジュール
は、前記セル出力を停止した後に最終セルの後に最終セ
ルを示す通知セルを挿入する通知セル挿入部を備える。
前記各段のスイッチモジュールのバッファ制御部は、１
つ前の段のスイッチモジュール内の前記通知セル挿入部
から前記通知セルが到着したかどうかを判別し通知セル
が到着したときに前記パス張り替え部に旧経路を新経路
に張り替える指示を与える（請求項９に対応）。

【００２１】ここで、前記通知セル挿入部は、前記通知
セルを挿入する際に、前段のスイッチモジュールの出力
ポート番号と同一番号を次段のスイッチモジュールのル
ート情報としてセルヘッダに付加することにより、通知
セルの初段及び中間段間のスイッチモジュールルート
と、通知セルの中間段及び後段間のスイッチモジュール
ルートとを同一にする。各スイッチモジュールのバッフ
ァ制御部は、パスを張り替えた後にも前記通知セルを廃
棄しない（請求項１０に対応）。

【００２２】また、前記各段のスイッチモジュールのバ
ッファ制御部は、１つ前の段のスイッチモジュールから
最終セルの到着を示す空きセルが所定数連続して到着し
たかどうかを判定し、前記空きセルが連続して到着した
場合に前記パス張り替え部に旧経路を新経路に張り替え
る指示を与える（請求項１１に対応）。

【００２３】さらに、前記各スイッチモジュールは、複
数の入力ハイウェイと複数の出力ハイウェイに接続され
るセルバッファと、前記各入力ハイウェイからのセルを
前記セルバッファに書き込む書き込みアドレスを管理す
る書込アドレス管理部と、前記出力ハイウェイ毎に設け
られセルバッファの読み出しアドレスを管理する複数の
読み出しアドレス管理部と、前記出力ハイウェイ毎にセ
ルバッファのセルの空きを監視する複数のバッファ量監
視部とを備える（請求項１２に対応）。

【００２４】前記中間段のスイッチモジュールを増設
し、前記パス張り替え部がパスを張り替えたとき、パス
を張り替える前後において前記セルバッファの構成が同
一である（請求項１３に対応）。

【００２５】また、第２の発明のＡＴＭスイッチは図２
に示すように入力された情報をセル単位に目的の回線に
転送するために前記セルに付された経路情報に従って経
路を切り替える複数列かつ少なくとも１行配列される複
数のスイッチモジュール１を備える。前記複数のスイッ
チモジュール１は列方向に初段のスイッチモジュール、
中間段のスイッチモジュール、後段のスイッチモジュー
ルの３段のスイッチモジュールから構成される。前記中
間段のスイッチモジュール数は行方向に所定値のべき乗
で増設され、前記中間段のスイッチモジュールへの全て
の経路は前記中間段のスイッチモジュール数分の経路を
もつ経路張り替えグループ毎に分割される。各スイッチ
モジュール１から次段の全てのスイッチモジュール１へ
の経路が均等に張られるように前記経路張り替えグルー
プ毎に経路が張り替えられる（請求項１４に対応）。

【００２６】図２では、スイッチモジュール１が例え
ば、４×４から構成される。中間段のスイッチモジュー
ル１は１個、２個、４個の単位で増設する。中間段のス
イッチモジュール数が１である場合には１本のパスであ
る。中間段のスイッチモジュール数が２である場合には
２本のパスをまとめて１つの経路切替えグループ（ＰＳ
Ｇ）とする。中間段のスイッチモジュール数が４である
場合には４本のパスをまとめて１つのＰＳＧとする。中
間段のスイッチモジュールは、ＰＳＧ内のスイッチング
を行う。

【００２７】第２の発明のＡＴＭスイッチは、その構成
要素が具体的に以下のような場合であっても成立する。
さらに、複数の入力ポートと複数の出力ポートを備える
とともに１ハイウェイを収容するコネクタを前記出力ポ
ートと同数分配置したコネクタモジュールを備えること
である（請求項１５に対応）。また、スイッチモジュー
ルはセルバッファと、バッファ制御部と、バッファ量監
視部とを備える（請求項１６に対応）。セルバッファは
前記各スイッチモジュールは互いに異なるタグ情報を割
り付けられた複数の入出力ポート及び経路張り替え用ポ
ートを有し前記入力ポートから入力されるセルを記憶す
る。バッファ制御部は前記セルの書き込み及び読み出し
を制御するとともに前記経路張り替え用ポートから増設
されるスイッチモジュールに予め新経路を張り前記割り
付けられたタグ情報を切替えることにより旧経路を新経
路に切替える。バッファ量監視部は前記旧経路における
スイッチモジュールのセルバッファに残っている全ての
セルが送出されて前記各セルバッファが空きになったか
どうかを判別する。前記バッファ制御部は前記旧経路の
セルバッファが空きになったときに新経路における増設
されるスイッチモジュールのセルバッファに記憶される
セルを送出する。

【００２８】前記割り付けられたタグ情報は、スイッチ
の設定の変更、セルの経路情報の変更によって切替えて
もよい（請求項１７，１８に対応）。また、前記バッフ
ァ量監視部が旧経路を新経路に切り替えた際に旧経路に
おける初段のスイッチモジュールのセルを全て送出した
かどうかを判別する。前記バッファ制御部が旧経路にお
ける初段のスイッチモジュールのセルを全て送出したと
きに新経路における初段のスイッチモジュールのセルを
送出する。前記バッファ量監視部は、旧経路における中
間段のスイッチモジュールのセルを全て送出したかどう
かを判別する。前記バッファ制御部は、旧経路における
中間段のスイッチモジュールのセルを全て送出したとき
に新経路における中間段のスイッチモジュールのセルを
送出する（請求項１９に対応）。

【００２９】また、前記各段のスイッチモジュールは、
前述したフラグ付与部を備え、前記バッファ制御部が前
記フラグ付与部から最終セルが到着したかどうかを判別
してもよい（請求項２０に対応）。前記各段のスイッチ
モジュールは、前記通知セル挿入部を備え、前記バッフ
ァ制御部は、前記通知セル挿入部から前記通知セルが到
着したかどうかを判別してもよい（請求項２１に対
応）。

【００３０】前記通知セル挿入部は、前述したように、
通知セルを挿入する際に、前段のスイッチモジュールの
出力ポート番号と同一番号を次段のスイッチモジュール
のルート情報としてセルヘッダに付加してもよい（請求
項２２に対応）。前記バッファ制御部は、前述したよう
に、前記空きセルが所定数連続して到着したかどうかを
判定してもよい（請求項２３に対応）。

【００３１】前記各スイッチモジュールは、前記セルバ
ッファと、前記書き込みアドレスを管理する書込アドレ
ス管理部と、前記複数の読み出しアドレス管理部と、前
記複数のバッファ量監視部とを備えてもよい（請求項２
４に対応）。前記中間段のスイッチモジュールを増設
し、前記旧経路を新経路に切り替えたとき、経路を切り
替える前後においてセルバッファの構成が同一である
（請求項２５に対応）。

【００３２】また、前記複数のスイッチモジュールは現
用ＡＴＭスイッチを構成し、さらに、スイッチモジュー
ルが前記現用ＡＴＭスイッチの複数のスイッチモジュー
ルよりも増設された予備ＡＴＭスイッチと、現用ＡＴＭ
スイッチ及び予備ＡＴＭスイッチに接続され前記現用Ａ
ＴＭスイッチから予備ＡＴＭスイッチに切り替える切替
部とを備える（請求項２６に対応）。

【００３３】また、複数の入力端子及び複数の出力端子
とセルを記憶するクロスポイントバッファとを有するス
イッチモジュールを複数のパッケージに分割し、各パッ
ケージに前記入力端子及び出力端子を均等に分割して配
置してもよい（請求項２７に対応）。さらに、前記列方
向に併設された複数のスイッチモジュールを第１の架に
搭載し、この第１の架を行方向に併設された複数のスイ
ッチモジュールの個数分備えるとともに、前記１つ以上
のパス張り替え部を前記第１の架とは異なる第２の架に
搭載してもよい（請求項２８に対応）。

【００３４】また、複数の入力ポートと複数の出力ポー
トを備える前記各スイッチモジュールの相互接続につい
て、さらに、前段のスイッチモジュールの出力ポートを
次段のスイッチモジュールのいずれの入力ポートに結線
するかを決定するポート結線決定部を備える。前記ポー
ト結線決定部は、スイッチモジュールの行番号とスイッ
チモジュールの出力ポート番号との排他的論理和を求め
る排他的論理和回路と、前記排他的論理和回路の出力と
前記スイッチモジュールの行数の指数データとの論理積
を次段の結線すべき入力ポート番号として求めるアンド
回路とを有する（請求項２９に対応）。

【００３５】また、第３の発明のＡＴＭスイッチによる
パス張り替え方法は入力された情報をセル単位に目的の
回線に転送するために複数列かつ少なくとも１行配列さ
れる複数のスイッチモジュールにより前記セルに付され
た経路情報に従って経路を切り替える切替えステップ
と、前記複数列のスイッチモジュールの互いに隣接する
２列のスイッチモジュール間に設けられ前記隣接する２
列のスイッチモジュールの内の一方の列の行方向に併設
される各スイッチモジュールと前記隣接する２列の他方
の列の行方向に併設される各スイッチモジュールとの間
の経路を張り替えるパス張り替えステップとを備える
（請求項３０に対応）。

【００３６】第３の発明のＡＴＭスイッチによるパス張
り替え方法は、その工程が具体的に以下のような場合で
あっても成立する。前記複数のスイッチモジュールは列
方向に初段のスイッチモジュール、中間段のスイッチモ
ジュール、後段のスイッチモジュールの３段のスイッチ
モジュールから構成される。前記中間段のスイッチモジ
ュール数は行方向に所定値のべき乗で増設され、前記中
間段のスイッチモジュールへの全ての経路は前記中間段
のスイッチモジュール数分の経路をもつ経路張り替えグ
ループ毎に分割される。前記パス張り替えステップは、
各スイッチモジュールから次段の全てのスイッチモジュ
ールへの経路が均等に張られるように前記経路張り替え
グループ毎に経路を張り替える（請求項３１に対応）。

【００３７】さらに、入力ポートから入力されるセルを
セルバッファに記憶する記憶ステップと、出力ポート毎
に前記セルバッファに記憶されているセル数を監視しセ
ルバッファが空きかどうかを判別する監視ステップと、
前記セルバッファに対するセルの書き込み及び読み出し
を制御するとともに前記セルバッファが空きになったと
きに前記セル出力を停止させる制御ステップとを備え
る。パス張り替えステップはセル出力を停止させた後に
経路の張り替えを行う（請求項３２に対応）。

【００３８】前記制御部ステップは、初段のスイッチモ
ジュールのセル出力を停止し、前記パス張り替えステッ
プは、初段のスイッチモジュールと中間段のスイッチモ
ジュールとの間で前記セル出力を停止した後に旧経路を
新経路に張り替える。前記制御ステップは、前記初段の
スイッチモジュールのセルバッファに記憶されたセルを
新経路に流してそのセルを中間段のスイッチモジュール
のセルバッファに記憶することによりセル出力を停止す
る。前記監視ステップは、中間段のスイッチモジュール
に流される前記旧経路における残りのセルが後段のスイ
ッチモジュールに送出されることにより前記中間段のス
イッチモジュールのセルバッファが空きになったかどう
かを判別する。前記パス張り替えステップは、前記中間
段のスイッチモジュールと後段のスイッチモジュールと
の間で前記セルバッファが空きになった後に経路を張り
替える（請求項３３に対応）。

【００３９】また、前記セル出力を停止した後に最終セ
ルに最終セルを示すフラグを付与するフラグ付与ステッ
プを備え、前記制御ステップは、１つ前の段のスイッチ
モジュールから前記フラグを含む最終セルが到着したか
どうかを判別し、前記パス張り替えステップは、最終セ
ルが到着したときに旧経路を新経路に張り替える（請求
項３４に対応）。

【００４０】前記セル出力を停止した後に最終セルの後
に最終セルを示す通知セルを挿入する通知セル挿入ステ
ップを備え、前記制御ステップは、１つ前の段のスイッ
チモジュールから前記通知セルが到着したかどうかを判
別し、前記パス張り替えステップは、通知セルが到着し
たときに旧経路を新経路に張り替える（請求項３５に対
応）。

【００４１】前記通知セル挿入ステップは、前記通知セ
ルを挿入する際に、前段のスイッチモジュールの出力ポ
ート番号と同一番号を次段のスイッチモジュールのルー
ト情報としてセルヘッダに付加することにより、通知セ
ルの初段及び中間段間のスイッチモジュールルートと、
通知セルの中間段及び後段間のスイッチモジュールルー
トとを同一にする。制御ステップは、パスを張り替えた
後にも前記通知セルを廃棄しない（請求項３６に対
応）。前記制御ステップは、１つ前の段のスイッチモジ
ュールから最終セルの到着を示す空きセルが所定数連続
して到着したかどうかを判定し、前記パス張り替えステ
ップは前記空きセルが連続して到着した場合に旧経路を
新経路に張り替える（請求項３７に対応）。

【００４２】さらに、複数の入力ハイウェイから入力さ
れるセルをセルバッファに記憶する記憶ステップと、前
記各入力ハイウェイからのセルを前記セルバッファに書
き込む書き込みアドレスを管理する書込アドレス管理ス
テップと、出力ハイウェイ毎に前記セルバッファの読み
出しアドレスを管理する読み出しアドレス管理ステップ
と、前記出力ハイウェイ毎に前記セルバッファのセルの
空きを監視する監視ステップとを備える（請求項３８に
対応）。前記中間段のスイッチモジュールを増設し、前
記パス張り替え部がパスを張り替えたとき、パスを張り
替える前後においてセルバッファの構成が同一である
（請求項３９に対応）。

【００４３】また、第４の発明のＡＴＭスイッチによる
パス張り替え方法は入力された情報をセル単位に目的の
回線に転送するために複数列かつ少なくとも１行配列さ
れる複数のスイッチモジュールにより前記セルに付され
た経路情報に従って経路を切り替える切替えステップを
備える。前記複数のスイッチモジュールは列方向に初段
のスイッチモジュール、中間段のスイッチモジュール、
後段のスイッチモジュールの３段のスイッチモジュール
から構成される。前記中間段のスイッチモジュール数は
行方向に所定値のべき乗で増設され、前記中間段のスイ
ッチモジュールへの全ての経路は前記中間段のスイッチ
モジュール数分の経路をもつ経路張り替えグループ毎に
分割される。前記切替えステップは各スイッチモジュー
ルから次段の全てのスイッチモジュールへの経路が均等
に張られるように前記経路張り替えグループ毎に経路を
張り替える（請求項４０に対応）。

【００４４】第４の発明のＡＴＭスイッチによるパス張
り替え方法は、その工程が具体的に以下のような場合で
あっても成立する。さらに、複数の入出力ポート及び経
路張り替え用ポートに互いに異なるタグ情報を割り付け
入力ポートから入力されるセルをセルバッファに記憶す
る記憶ステップと、前記セルの書き込み及び読み出しを
制御するとともに前記経路張り替え用ポートから増設さ
れるスイッチモジュールに予め新経路を張り前記割り付
けられたタグ情報を切替えることにより旧経路を新経路
に切替える制御ステップと、前記旧経路におけるスイッ
チモジュールのセルバッファに残っている全てのセルが
送出されて前記各セルバッファが空きになったかどうか
を判別する監視ステップとを備える。前記制御ステップ
は前記旧経路のセルバッファが空きになったときに新経
路における増設されるスイッチモジュールのセルバッフ
ァに記憶されるセルを送出する（請求項４１に対応）。

【００４５】前記割り付けられたタグ情報はスイッチの
設定の変更、セルの経路情報の変更によって切替えても
よい（請求項４２，４３に対応）。前記監視ステップ
は、旧経路を新経路に切り替えた際に旧経路における初
段のスイッチモジュールのセルを全て送出したかどうか
を判別し、前記制御ステップは、旧経路における初段の
スイッチモジュールのセルを全て送出したときに新経路
における初段のスイッチモジュールのセルを送出する。
前記監視ステップは、旧経路における中間段のスイッチ
モジュールのセルを全て送出したかどうかを判別し、前
記制御ステップは、旧経路における中間段のスイッチモ
ジュールのセルを全て送出したときに新経路における中
間段のスイッチモジュールのセルを送出する（請求項４
４に対応）。さらに、前記フラグ付与ステップを備え、
前記制御ステップは、前記フラグを含む最終セルが到着
したかどうかを判別する（請求項４５に対応）。さら
に、前記通知セル挿入ステップを備え、前記制御ステッ
プは、前記通知セルが到着したかどうかを判別する（請
求項４６に対応）。前記通知セル挿入ステップは、前記
通知セルを挿入する際に、前段のスイッチモジュールの
出力ポート番号と同一番号を次段のスイッチモジュール
のルート情報としてセルヘッダに付加してもよい（請求
項４７に対応）。前記制御ステップは前記空きセルが所
定数連続して到着したかどうかを判定してもよい（請求
項４８に対応）。

【００４６】さらに、前記記憶ステップと、前記書込ア
ドレス管理ステップと、前記読み出しアドレス管理ステ
ップと、前記監視ステップとを備えてもよい（請求項５
０に対応）。前記中間段のスイッチモジュールを増設
し、前記旧経路を新経路に切り替えたとき、経路を切り
替える前後においてセルバッファの構成が同一である
（請求項５０に対応）。複数の入力ポートと複数の出力
ポートを備える前記各スイッチモジュールの相互接続に
ついて、さらに、前記決定ステップを備えてもよい（請
求項５１に対応）。

【００４７】

【作用】本発明のＡＴＭスイッチによれば、図１に示す
ようにスイッチモジュール１相互間に設けられたパス張
り替え部２はスイッチモジュールを増設する時にスイッ
チモジュール間の経路（パス）を張り替える。このた
め、パスの張り替え作業が軽減でき、かつオンラインの
張り替えができる。

【００４８】また、パス張り替え部２はスイッチモジュ
ールの行方向の数と同数の複数の小規模のパス張り替え
スイッチ３に分割されているので、中間段のスイッチモ
ジュールを最初から用意することなく増設でき、パス張
り替え部２のハード量を削減できる。

【００４９】さらに、中間段のスイッチモジュール数は
行方向に所定値のべき乗で増設され、各パス張り替え部
が各スイッチモジュールから次段の全てのスイッチモジ
ュールへの経路が均等に張られるように経路張り替えグ
ループ毎に経路を張り替えるので、ＡＴＭスイッチの構
成がスイッチモジュールの増設前後で等価となる。その
ため、パス張り替え前後でのセル経路情報の書換え、呼
受付制御のための複雑な帯域計算をやり直す必要がな
い。

【００５０】パス張り替え部と各スイッチモジュールと
の間で、電気信号と光信号との相互の変換を行うととも
に波長多重部により複数の光信号の多重化及び分離を行
うので、信号を高速に伝送できるとともに、信号の伝送
線数を低減できる。

【００５１】波長分割型スイッチは光信号の波長毎に出
力先を変更するので、パス張り替え部内のスイッチ数を
低減できる。また、セルバッファに記憶されているセル
数を監視しセルバッファが空きかどうかをバッファ量監
視部が判別する。セルバッファが空きになったときにバ
ッファ制御部が初段のスイッチモジュールのセル出力を
停止させ、パス張り替え部はセル出力を停止させた後に
経路の張り替えを行うので、セルを廃棄することなくス
イッチを運転中にスイッチモジュールを増設できる。

【００５２】さらに、初段のスイッチモジュールのセル
出力を停止し、初段及び中間段のスイッチモジュールと
の間で旧経路を新経路に張り替える。初段のスイッチモ
ジュールのセルを新経路に流して中間段のスイッチモジ
ュールに記憶し、旧経路の残りのセルが後段のスイッチ
モジュールに送出されることにより中間段のスイッチモ
ジュールのセルバッファが空きになったかどうかを判別
する。中間段及び後段のスイッチモジュールとの間でセ
ルバッファが空きになった後に経路を張り替えるので、
セルを廃棄することなくスイッチを運転中にスイッチモ
ジュールを増設できる。

【００５３】また、パス張り替え部はフラグを含む最終
セルが到着したときにパスを張り替えるので、スイッチ
モジュール間に有効セルがなくなり、セルを廃棄するこ
となくパスを張り替えることができる。

【００５４】また、パス張り替え部は最終セルの後に通
知セルが到着したときにパスを張り替えるので、スイッ
チモジュール間に有効セルがなくなり、セルを廃棄する
ことなくパスを張り替えることができる。

【００５５】また、通知セルを挿入する際に前段のスイ
ッチモジュールの出力ポート番号と同一番号を次段のス
イッチモジュールのルート情報としてセルヘッダに付加
するので、通知セルの初段及び中間段間のスイッチモジ
ュールルートと中間段及び後段間のスイッチモジュール
ルートが同一となる。すなわち、通知セルは後段のスイ
ッチモジュールの同一番号の入力ポートに到着するの
で、中間段のスイッチモジュールに最終的に蓄積された
セルが全て後段のスイッチモジュールに到着したことを
確認できる。

【００５６】また、パス張り替え部は空きセルが連続し
て到着したときにパスを張り替えるので、スイッチモジ
ュール間に有効セルがなくなり、セルを廃棄することな
くパスを張り替えることができる。

【００５７】また、各出力ハイウェイ毎に読み出しアド
レスが監視され、各出力ハイウェイ毎にセルの空きが検
出されるので、スイッチモジュールのバッファ構成に依
存することなくパスを張り替えることができる。

【００５８】また、中間段のスイッチモジュールを増設
したとき、新規に増設のためのパスを張る必要がなく、
パス切替え前後でバッファの構成が変わらないため、呼
受け付け制御のための再計算を行う必要がない。

【００５９】また、中間段のスイッチモジュール数は行
方向に所定値のべき乗で増設され、前記中間段のスイッ
チモジュールへの全ての経路は前記中間段のスイッチモ
ジュール数分の経路をもつ経路張り替えグループ毎に分
割され、各スイッチモジュールから次段の全てのスイッ
チモジュールへの経路が均等に張られるように前記経路
張り替えグループ毎に経路が張り替えられるので、ＡＴ
Ｍスイッチの構成が増設前後で等価になる。そのため、
パス張り替え前後でのセル経路情報の書換え、呼受付制
御のための複雑な帯域計算をやり直す必要がない。

【００６０】さらに、１ハイウェイを収容するコネクタ
を出力ポートと同数分コネクタをコネクタモジュールと
して配置したので、コネクタモジュールのコネクタを入
れ替えるだけでパスを容易に張り替えることができる。

【００６１】また、前記各スイッチモジュールに有する
経路張り替え用ポートにより予め張り替え後の新経路を
張り、割り付けられたタグ情報を切替えることにより旧
経路を新経路に切替える。そして、旧経路におけるスイ
ッチモジュールのセルバッファに残っている全てのセル
が送出されて各セルバッファが空きになったかどうかを
判別し、旧経路のセルバッファが空きになったときに新
経路における増設されるスイッチモジュールのセルバッ
ファに記憶されるセルを送出するので、セルの順序が逆
転することなくスイッチを運転中にスイッチモジュール
を増設できる。

【００６２】さらに、旧経路の初段のスイッチモジュー
ルのセルを全て送出し、新経路の初段のスイッチモジュ
ールのセルを送出する。そして、旧経路の中間段のスイ
ッチモジュールのセルを全て送出し、新経路の中間段の
スイッチモジュールのセルを送出するので、セルの順序
が逆転することなくスイッチを運転中にスイッチモジュ
ールを増設できる。

【００６３】また、スイッチモジュールの増設前後でＡ
ＴＭスイッチの構成が等価になることで、現用系から予
備系への切替えが可能となる。クロスポイントバッファ
とを有するスイッチモジュールを複数のパッケージに分
割し、各パッケージに前記入力端子及び出力端子を均等
に分割して配置したので、一種類のパッケージでスイッ
チモジュールを構成できる。

【００６４】複数のスイッチモジュールと１つ以上のパ
ス張り替え部とを別々の架に分割して実装することがで
きる。また、排他的論理和回路がスイッチモジュールの
行番号とスイッチモジュールの出力ポート番号との排他
的論理和を求め、アンド回路が前記排他的論理和回路の
出力と前記スイッチモジュールの行数の指数データとの
論理積を次段の結線すべき入力ポート番号として求め
る。従って、スイッチモジュールを増設してパスを張り
替えたときに、結線すべき次段のスイッチモジュールが
容易に確認することができる。

【００６５】

【実施例】以下、本発明のＡＴＭスイッチ及びＡＴＭス
イッチによるパス張り替え方法の実施例を図面を参照し
て説明する。＜実施例１＞本発明のＡＴＭスイッチの実施例１を説明
する。図３は実施例１のスイッチモジュール増設前のＡ
ＴＭスイッチを示す構成図である。図４は実施例１のス
イッチモジュール増設後のＡＴＭスイッチを示す構成図
である。実施例１では、中間段のスイッチモジュールが
１個から２個に増設される。

【００６６】まず、図３を参照してスイッチモジュール
増設前のＡＴＭスイッチを説明する。ＡＴＭスイッチは
入力ポートに接続される１つの初段のスイッチモジュー
ル１−１１、１つの中間段のスイッチモジュール１−１
２、出力ポートに接続される１つの後段のスイッチモジ
ュール１−１３とを含む。前記各スイッチモジュール１
−１１〜１−１３は４入力ポート×４出力ポートをもつ
クロスポイントバッファからなる。これらのスイッチモ
ジュールは入力された各セルを記憶するとともにセルを
セル単位に目的の回線に転送するためにセルに付された
経路情報に従って経路を切り替える。

【００６７】スイッチモジュール１−１１、１−１２間
にはこれらのスイッチモジュール間のパス（経路）の張
り替えを行うパス張り替え部２−１が設けられる。スイ
ッチモジュール１−１２、１−１３間にはパス張り替え
部２−２が設けられる。

【００６８】パス張り替え部２−１は縦（行）方向に併
設された４個のパス張り替えスイッチ（Path Switching
Module;ＰＳＭ）３−１１〜３−４１からなる。パス張
り替え部２−２は縦方向に併設された４個のパス張り替
えスイッチ３−１２〜３−４２からなる。各パス張り替
えスイッチは前記スイッチモジュールのサイズと同一サ
イズの４入力ポート×４出力ポートからなり、各入力端
子と各出力端子との相互間で任意にパスを張り替えるよ
うになっている。前記各スイッチモジュールのポート数
は縦方向のパス張り替えスイッチの個数に等しく、スイ
ッチモジュールの各ポートはそのポートに対応する１つ
のパス張り替えスイッチに接続される。

【００６９】このような構成の多段スイッチにおいて
は、パスが各スイッチモジュール１−１ｍ（ｍ＝１〜
３）から次段の全てのスイッチモジュールに張られる場
合にそのパスは次段の各スイッチモジュールに対して均
等に張られる必要がある。このため、前記各パス張り替
えスイッチ３−ｊ１，３−ｊ２（ｊ＝１〜４）は適切な
パスを張り替えることによって各スイッチモジュール１
−１ｍから次段の各スイッチモジュールに対してパスを
均等に張る。

【００７０】図３に示した例では、中間段のスイッチモ
ジュール１−１２が１つしかないので、各パス張り替え
スイッチは初段のスイッチモジュール１−１１の全ての
ポートを中間段のスイッチモジュール１−１２に接続す
るように中間段のパスを張る。この場合、中間段の全て
のパスは４つの張り替えグループ(Path Switching Grou
p)ＰＳＧ１〜ＰＳＧ４に分割される。

【００７１】前記パス張り替えスイッチ３−ｊ１，３−
ｊ２内のスイッチングに対応するクロスポイントバッフ
ァをユージングバッファグループＵＢＧ１〜ＵＢＧ４と
する。図３では、各張り替えグループＰＳＧ１〜ＰＳＧ
４に含まれるパスは１つしかない。このため、中間段の
スイッチモジュール１−１２はスイッチングは行わない
ことになり、ＵＢＧ１〜ＵＢＧ４は１×１となる。

【００７２】次に、図４を参照してスイッチモジュール
増設後のＡＴＭスイッチを説明する。図４に示すＡＴＭ
スイッチは、図３に示すＡＴＭスイッチに対して中間段
のスイッチモジュール１−２２が増設される。中間段の
各スイッチモジュール１−ｉ２（ｉ＝１〜２）は、ｊ個
（ｊ＝１〜４）の入力ポートとｊ個の出力ポートとをも
つ。

【００７３】２つの中間段のスイッチモジュール１−１
２，１−２２と各パス張り替えスイッチ３−ｊ１，３−
ｊ２との間において、ｊ番目のパス張り替えスイッチ３
−ｊ１，３−ｊ２のｉ番目のポートがｉ番目のスイッチ
モジュール１−ｉ２のｊ番目のポートに接続される。

【００７４】例えば、中間段の２番目のスイッチモジュ
ール１−２２の４番目のポートが、４番目のパス張り替
えスイッチ３−４１，３−４２の２番目のポートに接続
される。すなわち、パス張り替えスイッチ３−ｊ１，３
−ｊ２は各スイッチモジュール１の同一のポートに接続
され、初段のスイッチモジュール１−１１及び後段のス
イッチモジュール１−１３と中間段の２つのスイッチモ
ジュール１−１２，１−２２との相互間では、同一番目
のポート同士が接続される。

【００７５】前記２つのパス張り替えスイッチ３−２１
及び３−４１，３−２２及び３−４２は、図示しないＣ
ＰＵからのコマンドに基づき新しく増設した中間段のス
イッチモジュール１−２２を通るようにパスの張り替え
を行う。例えば、パス張り替えスイッチ３−２１は２番
目のポートをスイッチモジュール１−２２の２番目のポ
ートに接続するようにパスを張り替える。パス張り替え
スイッチ３−４１は２番目のポートをスイッチモジュー
ル１−２２の４番目のポートに接続するようにパスを張
り替える。

【００７６】これにより、スイッチモジュール１−１１
から次段の２つのスイッチモジュール１−１２，１−２
２へのパスが２本ずつ均等に張られる。張り替えたパス
については、パス張り替えスイッチ３は各スイッチモジ
ュール１の同一ポートに接続されているので、パス張り
替え前と同一の位置のＵＢＧを通るようになる。

【００７７】例えば、スイッチモジュール１−１２にお
いて、ＰＳＧ１とＰＳＧ３とによりＵＢＧ１とＵＢＧ３
とにセルが記憶される。スイッチモジュール１−２２に
おいて、ＰＳＧ２とＰＳＧ４とによりＵＢＧ２とＵＢＧ
４とにセルが記憶される。

【００７８】従って、中間段のスイッチモジュール１−
２２を増設する前後でＡＴＭスイッチの構成は相互に等
価となる。＜実施例２＞次に、本発明の実施例２を説明する。図５
は実施例２のスイッチモジュール増設前のＡＴＭスイッ
チを示す構成図である。図６は実施例２のスイッチモジ
ュール増設後のＡＴＭスイッチを示す構成図である。実
施例２では、中間段のスイッチモジュールが２個から４
個に増設される。

【００７９】図５に示したようにスイッチモジュールを
増設する前のＡＴＭスイッチはマトリックス状に配列さ
れた初段のスイッチモジュール１−１１，１−２１、中
間段のスイッチモジュール１−１２，１−２２、後段の
スイッチモジュール１−１３，１−２３を備える。パス
張り替えスイッチ３−１１〜３−４１は、初段のスイッ
チモジュールと中間段のスイッチモジュールとの間に設
けられる。パス張り替えスイッチ３−１２〜３−４２は
中間段のスイッチモジュールと後段のスイッチモジュー
ルとの間に設けられる。

【００８０】中間段の全てのパスは４つのパス張り替え
グループＰＳＧ１〜ＰＳＧ４に分けられる。各パス張り
替えグループＰＳＧ１〜ＰＳＧ４は２つのパスからな
る。スイッチモジュール１−１２は、クロスポイントバ
ッファをもつ２×２の４つのＵＢＧ１と、２×２の４つ
のＵＢＧ２とを有する。スイッチモジュール１−２２
は、２×２の４つのＵＢＧ３と、２×２の４つのＵＢＧ
４とを有する。

【００８１】パス張り替えスイッチ３−１１，３−２１
はＰＳＧ１により２×２の４つのＵＢＧ１がスイッチモ
ジュール１−１１のポート１とスイッチモジュール１−
２１のポート２とに接続されるようにパスを張る。パス
張り替えスイッチ３−１１，３−２１はＰＳＧ３により
２×２の４つのＵＢＧ３がスイッチモジュール１−１１
のポート２とスイッチモジュール１−２１のポート１と
に接続されるようにパスを張る。

【００８２】パス張り替えスイッチ３−３１，３−４１
はＰＳＧ２により２×２の４つのＵＢＧ２がスイッチモ
ジュール１−１１のポート３とスイッチモジュール１−
２１のポート４とに接続されるようにパスを張る。パス
張り替えスイッチ３−３１，３−４１はＰＳＧ４により
２×２の４つのＵＢＧ４がスイッチモジュール１−１１
のポート４とスイッチモジュール１−２１のポート３と
に接続されるようにパスを張る。

【００８３】なお、パス張り替えスイッチ３−１２，３
−４２もパス張り替えスイッチ３−１１，３−４１の構
成と同一である。次に、図６を参照してスイッチモジュ
ールを増設した後のＡＴＭスイッチを説明する。ここで
は、中間段のスイッチモジュール１−３２，１−４２が
増設される。

【００８４】この実施例２においても、実施例１で説明
した中間段のスイッチモジュールを１個から２個に増設
した同じ要領で行う。前記パス張り替えスイッチ３−３
１，３−４１はＰＳＧ２により新しく増設した中間段の
スイッチモジュール１−３２内の２×２の４つのＵＢＧ
２を通るようにパスを張り替える。パス張り替えスイッ
チ３−３１，３−４１はＰＳＧ４により新しく増設した
中間段のスイッチモジュール１−４２内の２×２の４つ
のＵＢＧ４を通るようにパスを張り替える。

【００８５】すなわち、中間段の各スイッチモジュール
を通る２つのパス張り替えグループのうち１つずつを張
り替えることにより、各スイッチモジュールから次段の
全てのスイッチモジュールへのパスが１本ずつ均等に張
られる。

【００８６】なお、スイッチモジュールが４×４以外に
も適用できる。例えば、図７及び図８では、スイッチモ
ジュールが８×８の構成である。図７では１つの初段の
スイッチモジュール１−１１と中間段のスイッチモジュ
ール１−１２とに８つのパス張り替えスイッチ３−１１
〜３−１８が接続される。図８に示したように初段のス
イッチモジュール１−２１と中間段のスイッチモジュー
ル１−２２とを増設したときに、中間段のスイッチモジ
ュール１−１２にＵＢＧ１，ＵＢＧ３，ＵＢＧ５，ＵＢ
Ｇ７を割り当てる。中間段のスイッチモジュール１−２
２にＵＢＧ２，ＵＢＧ４，ＵＢＧ６，ＵＢＧ８を割り当
てる。

【００８７】また、図９及び図１０では、スイッチモジ
ュールが８×８の構成である。図９では２つの初段のス
イッチモジュール１−１１，１−２１と２つの中間段の
スイッチモジュール１−１２，１−２２とに８つのパス
張り替えスイッチ３−１１〜３−１８が接続される。図
１０に示したように２つの初段のスイッチモジュール１
−３１，１−４１と２つの中間段のスイッチモジュール
１−３２，１−４２とを増設したときに、中間段のスイ
ッチモジュール１−１２にＵＢＧ１，ＵＢＧ５を割り当
てる。また、中間段のスイッチモジュール１−２２にＵ
ＢＧ２，ＵＢＧ６を割り当てる。中間段のスイッチモジ
ュール１−３２にＵＢＧ３，ＵＢＧ７を割り当てる。中
間段のスイッチモジュール１−４２にＵＢＧ４，ＵＢＧ
８を割り当てる。

【００８８】このようにスイッチモジュールを増設する
ことにより増設前後でスイッチの構成が等価となる。そ
のため、パス張り替え前後でセル経路情報を書換える必
要がなく、同一のＴＡＧによりセルをルーティングさせ
ることができる。

【００８９】また、前記実施例の方法を用いないでスイ
ッチモジュールを増設した時には、新規のパスが張られ
ので、使用バッファの構成が変わってしまう。このた
め、パスを張り替えた後でＣＡＣ（呼受け付け制御）ア
ルゴリズムにより、複雑な計算が余儀なくされる。

【００９０】実施例では、オンラインでスイッチモジュ
ールを増設する際に、中間段の増設前後（パス張り替え
前後）で、バッファの構成が変わらないため、中間段の
増設時にはＣＡＣのための複数複雑な帯域計算をやり直
す必要がなくなる。

【００９１】ここで、スイッチモジュールがクロスポイ
ントバッファで構成したとして説明したが、このスイッ
チモジュールはバッファの構成が出力バッファかそれと
等価な場合でも適用できる。例えば、このスイッチモジ
ュールは共通バッファ型のスイッチモジュールなどであ
る。この共通バッアァ型のスイッチモジュールについて
は、後で詳細に説明する。＜実施例３＞次に、本発明の実施例３を説明する。図１
１は実施例３のスイッチモジュールの増設前のパス張り
替え方法を示す構成図である。図１２は実施例３のスイ
ッチモジュールの増設後のパス張り替え方法を示す構成
図である。

【００９２】図１１において、初段のスイッチモジュー
ル１−１１と中間段のスイッチモジュール１−１２とに
１段目のパス張り替えスイッチ３−１１〜３−４１が接
続される。中間段のスイッチモジュール１−１２と後段
のスイッチモジュール１−１３とに２段目のパス張り替
えスイッチ３−１２〜３−４２が接続される。図１２で
は、中間段のスイッチモジュール１−２２が増設され
る。

【００９３】図１３はスイッチモジュールを示す構成ブ
ロック図である。図１３において、前記各スイッチモジ
ュールはセルバッファ２１、バッファ制御部２２、バッ
ファ量監視部２３を備える。前記セルバッファ２１は入
力されたセルを一定期間記憶する。バッファ制御部２２
は制御信号によってセルバッファ２１へのセルの書き込
み、セルバッファ２１に記憶されたセルの読み出しを制
御する。バッファ量監視部２３はバッファ制御部２２に
接続され、出力ハイウェイＨＷ毎にセルバッファ２１に
記憶されているセル数を監視しセルバッファ２１内が空
きかどうかを通知する。

【００９４】図１４は実施例３のパス張り替え方法を示
すフローチャートである。図１４に従って実施例３のパ
ス張り替え方法を説明する。まず、バッファ制御部２２
はパスの切替え命令をバッファ量監視部２３に出力する
（ステップＳ１１）。すると、中間段のスイッチモジュ
ール１−１２内のバッファ量監視部２３は出力ハイウェ
イ毎にセルバッファ２１内が空きかどうかを判別しその
結果を初段のスイッチモジュール１−１１に通知する
（ステップＳ１２，図１１に示す）。パスを張り替える
直前に中間段のバッファにセルが残っていると、そのセ
ルはパスを張り替えた後に別の出方路に誤って出力され
るからである。

【００９５】ここで、セルバッファ内２１が空きである
場合には、バッファ制御部２２は初段のスイッチモジュ
ール１−１１のセル出力を止める（ステップＳ１３，図
１１に示す）。すなわち、パス張り替えについて、同じ
パス張り替えグループを通る各パスのセルの同期がとれ
ているとは限らない。このため、実施例３では、セルの
切れ目でパスを切り替えずに、１段目のスイッチモジュ
ールのセル出力を一時的に止めてから後述するようにパ
スを切り替える。

【００９６】次に、中間段のスイッチモジュール１−２
２が増設された場合にパス張り替えスイッチはパスの切
り替えを行う（ステップＳ１４）。すなわち、中間段の
バッファが空きになったときにパスの切替えを行う。こ
こでは、ＵＢＧ２が空きとなるので、ＵＢＧ２に関連す
るパス張り替えスイッチ３−２１，３−２２のパスを張
り替える。これにより、中間段のスイッチモジュール１
−２２のＵＢＧ２にパス張り替えスイッチ３−２１，３
−２２を接続する。

【００９７】さらに、バッファ制御部２２は初段のスイ
ッチモジュール１−１１のセルをパス張り替えスイッチ
１−２２を通してセルバッファ２１に流す（ステップＳ
１５）。

【００９８】このように、中間段のバッファが空きにな
ったときに１段目のスイッチモジュールのセル出力を一
時的に止めてパスを切り替えるので、セルがパスを張り
替えた後に別の出方路に誤って出力されることがなくな
る。

【００９９】なお、パス張り替えグループ毎にセルバッ
ファを切り替えるか、張り替え対象の全パス張り替えグ
ループのセルバッファが空きになってから切り替えるか
の２通りの方法がある。

【０１００】セルバッファが空きになる確率は、例えば
使用率が０．９の場合、１つのパスにつき０．１の確率
である。スイッチモジュールは８×８であり、ハイウェ
イＨＷのスループットが２．４Ｇｂｐｓの３段スイッチ
である。中間段のスイッチモジュールが４個から８個に
増設される場合を考える。

【０１０１】前記パス張り替えスイッチ毎にパスを張り
替える場合には、パス張り替えグループが通っている全
てのバッファが空きになる必要がある。パス張り替えス
イッチが４つのパスからなっているので、同時に４つの
パス用のバッファが空きになる確率は１０^-4である。す
なわち、バッファが空きになる確率は１０⁴セル毎に１
回の確率である。

【０１０２】１０⁴セルが通過するために要する時間は
約２ｍｓであるので、平均で２ｍｓ×４＝８ｍｓの時間で行える。

【０１０３】一方、一度に全パス張り替えグループを張
り替える場合には、４つのパス張り替えグループが通っ
ている全てのバッファが空になる必要がある。１６本の
パス用のバッファが同時に空になる確率は１０^-16であ
り、１０¹⁶セルに１回の確率である。１０¹⁶セルが通過
するのに要する時間は約５０年であり、現実的でない。
従って、パス張り替えグループ毎にパスを張り替えるの
がよい。＜実施例４＞次に、本発明の実施例４を説明する。図１
５は実施例４のスイッチモジュールの増設前のパス張り
替え方法を示す構成図である。図１６は実施例４のスイ
ッチモジュールの増設後のパス張り替え方法を示す構成
図である。

【０１０４】図１５において、２つの初段のスイッチモ
ジュール１−１１，１−２１と２つの中間段のスイッチ
モジュール１−１２，１−２２とに１段目のパス張り替
えスイッチ３−１１〜３−４１が接続される。２つの中
間段のスイッチモジュール１−１２，１−２２と２つの
後段のスイッチモジュール１−１３，１−２３とに２段
目のパス張り替えスイッチ３−１２〜３−４２が接続さ
れる。図１６では、中間段のスイッチモジュール１−３
２，１−４２が増設される。

【０１０５】図１７はスイッチモジュールを示す構成ブ
ロック図である。図１７において、前記各スイッチモジ
ュールはセルバッファ２１、バッファ制御部２２ａ、バ
ッファ量監視部２３ａを備える。前記セルバッファ２１
は入力されたセルを一定期間記憶する。バッファ制御部
２２ａは制御信号によってセルバッファ２１へのセルの
書き込み、セルバッファ２１に記憶されたセルの読み出
しを制御する。バッファ量監視部２３ａはバッファ制御
部２２ａに接続され、出力ハイウェイＨＷ毎にセルバッ
ファ２１に記憶されているセル数を監視しセルバッファ
２１内が空きかどうかを通知する。

【０１０６】図１８は実施例４のパス張り替え方法を示
すフローチャートである。図１８に従って実施例４のパ
ス張り替え方法を説明する。まず、バッファ制御部２２
ａからパスの切替え命令がバッファ量監視部２３ａに出
力される（ステップＳ２１）。そして、バッファ制御部
２２ａは初段のスイッチモジュール１−１１のセル出力
を止める（ステップＳ２２，図１５に示す）。次に、パ
ス張り替えスイッチ３−３１，３−４１はスイッチモジ
ュール１−３２にパスの切り替えを行う（ステップＳ２
３，図１６に示す）。

【０１０７】さらに、バッファ制御部２２ａはスイッチ
モジュール１−１１のセルをパス張り替えスイッチ３−
３１，３−４１を通してスイッチモジュール１−３２に
流す（ステップＳ２４）。そして、バッファ制御部２２
ａはそのセルをセルバッファ２１に止める（ステップＳ
２５）。さらに、バッファ制御部２２ａは残りのセルを
前記セルバッファ２１に流す（ステップＳ２６）。次
に、中間段のスイッチモジュール１−１２内のバッファ
量監視部２３ａはＵＢＧ２内のセルバッファ２１内が空
きかどうかを判別する（ステップＳ２７）。ここで、Ｕ
ＢＧ２内のセルバッファ内２１が空きである場合には、
パス張り替えスイッチ３−３２はスイッチモジュール１
−３２にパスの張り替えを行う（ステップＳ２８）。

【０１０８】さらに、バッファ制御部２２ａは中間段の
スイッチモジュール１−３２に記憶されたセルをパス張
り替えスイッチ３−３２に流す（ステップＳ２９）。こ
のように実施例４では、初段、中間段のパス張り替えを
行ってから、中間段のセルがなくなるのを待って、中間
段、後段のパス張り替えを行う。ここで、中間段の張り
替え前のパスを通るセルが待っている間、張り替えした
後のパスが通るセルバッファ２１で張り替えした後到着
したセルを待たせる。ここで、セルバッファ２１が空き
になったパスから張り替えることによりセル廃棄無しで
パスを張り替えることができる。＜実施例４の変形例１＞次に、本発明の実施例４の変形
例１を図１９から図２３を参照して説明する。図１９は
実施例４の変形例１のスイッチモジュールの増設前のパ
ス張り替え方法を示す構成図である。図２０は実施例４
の変形例１のスイッチモジュールの増設後のパス張り替
え方法を示す構成図である。図２１は実施例４の変形例
１のスイッチモジュールを示す構成ブロック図である。
図２１において、前記各スイッチモジュールはセルバッ
ファ２１、バッファ制御部２２ｃ、バッファ量監視部２
３ａ、セルバッファ２１に接続されるフラグ付与部２５
ａを備える。フラグ付与部２５ａは最後に読み出された
セルのセルヘッダに、最終セルであることを示すフラグ
を付与する。

【０１０９】セルは図２２に示すようにセルデータとセ
ルヘッダからなり、セルヘッダには前記フラグｆが付加
されている。セルが最終読み出しセルである場合には、
前記フラグｆに例えば、“１”が設定される。

【０１１０】また、スイッチモジュール内のバッファ制
御部２２ｃは、“１”が設定されたフラグｆを含むセル
（最終読み出しセル）が到着したかどうかを判定し、前
記フラグｆが到着した場合には、パス張り替えスイッチ
がパス張り替えを行う。また、前記バッファ制御部２２
ｃはパスを張り替え後には、前記フラグｆを“１”から
“０”に変更する。

【０１１１】図２３は実施例４の変形例１のパス張り替
え方法を示すフローチャートである。図１９から図２３
までの図面を用いて実施例４の変形例１のパス張り替え
方法を説明する。

【０１１２】まず、バッファ制御部２２ｃからパスの切
替え命令がバッファ量監視部２３ａに出力される（ステ
ップＳ２１）。そして、スイッチモジュール１−１１の
バッファ制御部２２ｃは該当する出力ハイウェイにセル
を読み出すことを停止する（ステップＳ２２Ａ，図１
９）。そして、スイッチモジュール１−１１のフラグ付
与部２５ａは最後に読み出されたセルに、最終セルであ
ることを示すフラグ“１”を付与する（ステップＳ２２
Ｂ、図１９）。

【０１１３】次に、スイッチモジュール１−１２のバッ
ファ制御部２２ｃは、“１”が設定されたフラグｆを含
むセル（最終読み出しセル）が到着したかどうかを判定
する（ステップＳ２２Ｃ、図１９）。

【０１１４】そして、前記バッファ制御部２２ｃは、フ
ラグが付与された最終読み出しセルの到着を確認する
と、１段目のスイッチモジュールと２段目のスイッチモ
ジュールとの間のパス張り替えスイッチはパスを張り替
える（ステップＳ２３，図２０。例えば、パス張り替え
スイッチ３−３１，３−４１はスイッチモジュール１−
３２にパスの切り替えを行う。

【０１１５】この操作によって、１段目のスイッチモジ
ュールと２段目のスイッチモジュールとのパス内に有効
セルがないことを確認できる。このため、パス張り替え
スイッチはセルを廃棄することなくパスを張り替えるこ
とができる。

【０１１６】次に、前記パスが張り替えられた後には、
前記バッファ制御部２２ｃは前記フラグｆを“１”から
“０”に変更する。スイッチモジュール１−１１のバッ
ファ制御部２２ｃはセルをパス張り替えスイッチ３−３
１，３−４１を通してスイッチモジュール１−３２に流
す（ステップＳ２４）。そして、スイッチモジュール１
−３２のバッファ制御部２２ｃはそのセルをセルバッフ
ァ２１に止める（ステップＳ２５Ａ、図２０）。

【０１１７】次に、スイッチモジュール１−３２のフラ
グ付与部２５ａは最後に読み出されたセルに、最終セル
であることを示すフラグ“１”を付与する（ステップＳ
２５Ｂ、図２０）。

【０１１８】次に、スイッチモジュール１−１３のバッ
ファ制御部２２ｃは、“１”が設定されたフラグｆを含
むセル（最終読み出しセル）が到着したかどうかを判定
する（ステップＳ２５Ｃ、図２０）。

【０１１９】そして、スイッチモジュール１−１３のバ
ッファ制御部２２ｃは、フラグが付与された最終読み出
しセルの到着を確認すると、スイッチモジュール１−１
２のバッファ制御部２２ｃは残りのセルを流す（ステッ
プＳ２６）。

【０１２０】次に、スイッチモジュール１−１２のバッ
ファ量監視部２３ａはセルバッファ２１内が空きかどう
かを判別する（ステップＳ２７）。セルバッファ内２１
が空きである場合には、パス張り替えスイッチ３−３２
はスイッチモジュール１−３２にパスの張り替えを行う
（ステップＳ２８）。

【０１２１】さらに、バッファ制御部２２ｃはスイッチ
モジュール１−３２に記憶されたセルをパス張り替えス
イッチ３−３２に流す（ステップＳ２９）。これによ
り、スイッチモジュールの増設前後においてバッファ構
成が変化しない。また、かつセルを廃棄することなくオ
ンラインでスイッチモジュールを増設できる。＜実施例４の変形例２＞次に、本発明の実施例４の変形
例２を図２４から図２８を参照して説明する。前記変形
例１では、最終セルにフラグを付与した。変形例２で
は、切替え命令を受けた後に、セルの読み出しを停止
し、最後に読み出されたセルの後にパスを張り替えるこ
とを通知する通知セルを送出する。

【０１２２】図２４は実施例４の変形例２のスイッチモ
ジュールの増設前のパス張り替え方法を示す構成図であ
る。図２５は実施例４の変形例２のスイッチモジュール
の増設後のパス張り替え方法を示す構成図である。

【０１２３】図２６は実施例４の変形例２のスイッチモ
ジュールを示す構成ブロック図である。図２６におい
て、前記各スイッチモジュールはセルバッファ２１、バ
ッファ制御部２２ｄ、バッファ量監視部２３ａ、セルバ
ッファ２１に接続される通知セル挿入部２６ａを備え
る。通知セル挿入部２６ａは最後に読み出されたセルの
後にパスを張り替えることを通知する通知セルを挿入す
る。

【０１２４】通知セルは図２７に示すように通知セルデ
ータとセルヘッダからなる。セルヘッダは仮想チャネル
識別子（ＶＣＩ）、ルート情報Ｒ１〜Ｒ３を含む。ルー
ト情報Ｒ１は初段のスイッチモジュールの出力ポート番
号を表す。ルート情報Ｒ２は中間段のスイッチモジュー
ルの出力ポート番号を表す。ルート情報Ｒ３は後段のス
イッチモジュールの出力ポート番号を表す。

【０１２５】また、初段、中間段、後段の各出力ポート
番号を同一番号に設定し、通知セルの１段目及び２段目
間のスイッチングルートと、通知セルの２段目及び３段
目間のスイッチングルートとを同一にする。これによ
り、切替え通知セルは３段目の同一の入力ハイウェイに
到着させる。

【０１２６】また、スイッチモジュール内のバッファ制
御部２２ｄは、通知セルが到着したかどうかを判定し、
前記通知セルが到着した場合には、パス張り替えスイッ
チがパス張り替えを行う。また、前記バッファ制御部２
２ｄはパスを張り替え後にも前記通知セルを廃棄しな
い。

【０１２７】図２８は実施例４の変形例２のパス張り替
え方法を示すフローチャートである。実施例４の変形例
２のパス張り替え方法を説明する。まず、バッファ制御
部２２ｄからパスの切替え命令がバッファ量監視部２３
ａに出力される（ステップＳ２１）。そして、スイッチ
モジュール１−１１のバッファ制御部２２ｄは該当する
出力ハイウェイにセルを読み出すことを停止する（ステ
ップＳ２２Ａ，図２４）。そして、スイッチモジュール
１−１１の通知セル挿入部２６ａは最後に読み出された
セルの後に通知セルを挿入する（ステップＳ２２Ｄ、図
２０Ｄ）。このとき、通知セルのルート情報Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３が共に例えば、出力ポート番号Ｐ３に設定され
ている。

【０１２８】次に、スイッチモジュール１−１２のバッ
ファ制御部２２ｄは、スイッチモジュール１−１１の出
力ポートＰ３から通知セルが到着したかどうかを判定す
る（ステップＳ２２Ｅ、図２４）。

【０１２９】そして、前記スイッチモジュール１−１２
のバッファ制御部２２ｄは、通知セルの到着を確認する
と、１段目のスイッチモジュールと２段目のスイッチモ
ジュールとの間のパス張り替えスイッチはパスを張り替
える（ステップＳ２３，図２５）。例えば、パス張り替
えスイッチ３−３１，３−４１はスイッチモジュール１
−３２にパスの切り替えを行う。

【０１３０】この通知セルの確認によって、１段目のス
イッチモジュールと２段目のスイッチモジュールとのパ
ス内に有効セルがないことを確認できる。このため、パ
ス張り替えスイッチはセルを廃棄することなくパスを張
り替えることができる。

【０１３１】また、前記パスが張り替えられた後にも、
前記スイッチモジュール１−１２のバッファ制御部２２
ｄは前記通知セルを廃棄しない。スイッチモジュール１
−１１のバッファ制御部２２ｄはセルをパス張り替えス
イッチ３−３１，３−４１を通してスイッチモジュール
１−３２に流す（ステップＳ２４）。そして、スイッチ
モジュール１−３２のバッファ制御部２２ｄはそのセル
をセルバッファ２１に止める（ステップＳ２５）。

【０１３２】そして、スイッチモジュール１−１２のバ
ッファ制御部２２ｄは残りのセルを流す（ステップＳ２
６Ａ）。次に、スイッチモジュール１−１３のバッファ
制御部２２ｄは、スイッチモジュール１−１２の出力ポ
ートＰ３からの通知セルが到着したかどうかを判定する
（ステップＳ２６Ｂ）。前記バッファ制御部２２ｄは、
通知セルの到着を確認すると、パス張り替えスイッチ３
−３２はスイッチモジュール１−３２にパスの張り替え
を行う（ステップＳ２８）。

【０１３３】さらに、バッファ制御部２２ｄはスイッチ
モジュール１−３２に記憶されたセルをパス張り替えス
イッチ３−３２に流す（ステップＳ２９）。このよう
に、切替え通知セルのスイッチングルートを１段目と２
段目間と２段目と３段目間とを同一にすることにより、
切替え通知セルは３段目の同一の入力ハイウェイに到着
する。

【０１３４】すなわち、２段目のスイッチモジュールに
最終的に蓄積されたセルが全て３段目のスイッチモジュ
ールに到着したことが確認できる。なお、本発明は前記
変形例１、変形例２に限定されない。例えば、何らかの
障害により最終セルが次段のスイッチモジュールに到着
しないことがある。このような場合には、空きセルを用
いる。パス切替え命令が出された後に、空きセルが一定
の数だけ連続して到着した場合には、１段目と２段目と
のパスに有効セルが残っていないことを確認できる。ま
た、前記変形例１、変形例２を組み合わせて用いても良
い。＜実施例５＞次に、本発明の実施例５を説明する。図２
９は実施例５の増設前の構成を示す図である。図３０か
ら図３２は実施例５の増設後の構成を示す図である。図
３３は実施例５のスイッチモジュールを示す構成ブロッ
ク図である。図３４は実施例５の動作を示すフローチャ
ートである。実施例５では、１段から２段に増設した例
である。

【０１３５】実施例５では、図２９に示すようにスイッ
チモジュール１−１１〜１−１３が５×５となってい
て、スイッチは４ポート×４ポートである。残りの１つ
の予備ポートＰ５はパスの張り替えに用いる。

【０１３６】図３３において、前記各スイッチモジュー
ルはセルバッファ２１、バッファ制御部２２ｂ、バッフ
ァ量監視部２３ｂを備える。前記セルバッファ２１は互
いに異なるタグ情報を割り付けられた複数の入出力ポー
ト及び経路張り替え用ポートＰ５を有し前記入力ポート
から入力されるセルを記憶する。

【０１３７】バッファ制御部２２ｂは、セルの書き込み
及び読み出しを制御するとともに前記経路張り替え用ポ
ートＰ５から増設されるスイッチモジュールに予め新パ
スを張り前記割り付けられたタグ情報を切替えることに
より旧パスを新パスに切替える。

【０１３８】前記割り付けられたタグ情報の切替えは、
スイッチの設定を変えることによって行われる。あるい
は前記割り付けられたタグ情報の切替えは、セルの経路
情報を変えることによって行われてもよい。

【０１３９】バッファ量監視部２３ｂは前記旧パスにお
けるスイッチモジュールのセルバッファに残っている全
てのセルが送出されて各セルバッファが空きになったか
どうかを判別する。前記バッファ制御部２２ｂは前記旧
パスのセルバッファが空きになったときに新パスにおけ
る増設されるスイッチモジュールのセルバッファに記憶
されるセルを送出する。

【０１４０】図３４に従って実施例５のパス張り替え方
法を説明する。まず、バッファ制御部２２ｂからパスの
切替え命令がバッファ量監視部２３ｂに出力される（ス
テップＳ３１）。

【０１４１】この場合、図２９に示したようにパス張り
替えグループには各スイッチモジュールから１本ずつの
パスが張られている。このため、各スイッチモジュール
に一つの予備ポートＰ５がある場合には、バッファ制御
部２２ｂは予備ポートである経路張り替え用ポートＰ５
から増設された中間段のスイッチモジュール１−２２に
予め１つのパス張り替えグループの張り替え後のパスを
張っておく（ステップＳ３２，図３０）。

【０１４２】そして、バッファ制御部２２ｂは入力セル
のタグ情報、すなわち、ＴＡＧ（ここではＴＡＧは５で
ある。）を付け替えることにより旧パスを張り替えた後
の新パスに変更することにより、ルートを切り替える
（ステップＳ３３，図３０）。ここでは、図２９に示す
スイッチモジュール１−１１の出力ポートＰ４から図３
０に示す出力ポートＰ５に切り替える。このとき、初
段、中間段の張り替え前のパスのセルが残っているた
め、これらが出力ポートＰ４から全て送出される前に新
しいパスを通ったセルが送出されてしまうとセルの順序
が逆転しまう。

【０１４３】バッファ制御部２２ｂはセルの逆転を防止
するために初段、中間段の旧パスのセルが全て送出され
るまで、新パスのセルの送出を止める（ステップＳ３
４，図３０）。このとき、新パスのセルを待たせるバッ
ファとして初段のスイッチモジュール１−１１のセルバ
ッファ２１と中間段のスイッチモジュール１−１２のセ
ルバッファ２１がある。セル廃棄を抑えるためにこの２
つのセルバッファを利用する。

【０１４４】次に、バッファ制御部２２ｂは初段のスイ
ッチモジュール及び中間段のスイッチモジュールのセル
出力を止めておく。バッファ制御部２２ｂはスイッチモ
ジュール１−１１のポートＰ４の残りのセルを流す（ス
テップＳ３５，図３０）。

【０１４５】次に、バッファ量監視部２３ｂは１段目の
スイッチモジュール１−１１のセルバッファ２１が空き
であるか判別する（ステップＳ３６）。セルバッファ２
１が空きである場合にはセルをスイッチモジュール１−
２２に流す（ステップＳ３７，図３１）。バッファ制御
部２２ｂはスイッチモジュール１−２２のセル出力を止
め（ステップＳ３８，図３１）、スイッチモジュール１
−１２の残りのセルを流す（ステップＳ３９，図３
１）。

【０１４６】次に、バッファ量監視部２３ｂは中間段の
スイッチモジュール１−１２のセルバッファ２１が空き
であるか判別する（ステップＳ４０）。そのセルバッフ
ァ２１内が空きとなった場合には中間段のスイッチモジ
ュール１−２２のセルを流す（ステップＳ４１，図３
２）。

【０１４７】すなわち、旧パスの初段のスイッチモジュ
ール１−１１のセルが全て送出された後に、新パスの初
段のセルを送出する。そして、旧パスの中間段のスイッ
チモジュール１−１２のセルが全て送出されてから、新
パスの中間段のスイッチモジュール１−２２のセルを送
出する。

【０１４８】これにより、セルの順序を逆転することな
くセル廃棄無しにパスの張り替えを行うことができる。
このように、１つのパス張り替えスイッチずつパスの張
り替えを行っていく。ここで、予備ポートを複数もって
いる場合には、そのポート数と同数のパス張り替えグル
ープずつパスを張り替えることができる。＜実施例５の変形例１＞次に、本発明の実施例５の変形
例１を図３５から図４０を参照して説明する。図３９に
おいて、前記各スイッチモジュールはセルバッファ２
１、バッファ制御部２２ｅ、バッファ量監視部２３ｂ、
フラグ付与部２５ｂを備える。前記フラグ付与部２５ｂ
は最後に読み出されたセルのセルヘッダに、最終セルで
あることを示すフラグを付与する。

【０１４９】また、スイッチモジュール内のバッファ制
御部２２ｅは、“１”が設定されたフラグｆを含むセル
（最終読み出しセル）が到着したかどうかを判定し、前
記フラグｆが到着した場合には、パス張り替えスイッチ
がパス張り替えを行う。また、前記バッファ制御部２２
ｅはパスを張り替え後には、前記フラグｆを“１”から
“０”に変更する。

【０１５０】図を参照して実施例５の変形例１のパス張
り替え方法を説明する。まず、バッファ制御部２２ｅか
らパスの切替え命令がバッファ量監視部２３ｂに出力さ
れる（ステップＳ３１）。

【０１５１】バッファ制御部２２ｅは拡張ポートＰ５か
らスイッチモジュール１−２２に予め張り替え後のパス
を張っておく（ステップＳ３２，図３６）。フラグ付与
部２５ｂは最終読み出しセルに最終セルであることを識
別するフラグを付与する（ステップＳ３３Ａ）。初段の
バッファ制御部２２ｅは該当する出力ハイウェイに出力
されるセルを拡張ポートＰ５に出力されるようにタグＴ
ＡＧを変換する（ステップＳ３３Ｂ）。図３５に示すス
イッチモジュール１−１１の出力ポートＰ４から図３６
に示す出力ポートＰ５に切り替える。

【０１５２】読み出されたセルは新規に張られたパスを
通って、増設されたスイッチモジュール１−２２のセル
バッファ２１に蓄積される。なお、セルの逆転現象を防
止するため、スイッチモジュール１−２２のバッファ制
御部２２ｅはセルバッファ２１からのセルの読み出しを
停止させておく（ステップＳ３４Ａ）。

【０１５３】一方、フラグが付与された最終読み出しセ
ルは、通常通り、２段目のスイッチモジュール１−１２
に出力される。スイッチモジュール１−１２のバッファ
制御部２２ｅは、“１”が設定されたフラグｆを含むセ
ルが到着したかどうかを判定する（ステップＳ３６
Ａ）。

【０１５４】そして、前記バッファ制御部２２ｅは、フ
ラグが付与された最終読み出しセルの到着することで１
段目のスイッチモジュールと２段目のスイッチモジュー
ルとの間のパス内に有効セルがないことを確認できる。
前記スイッチモジュール１−１２のバッファ制御部２２
ｅは前記フラグｆを“１”から“０”に変更する。

【０１５５】次に、スイッチモジュール１−１２のバッ
ファ量監視部２３ｂはセルバッファ２１内が空きかどう
かを判別する（ステップＳ４０）。セルバッファ内２１
が空きである場合には、スイッチモジュール１−１２の
フラグ付与部２５ｂは最後に読み出されたセルに、最終
セルであることを示すフラグ“１”を付与する（ステッ
プＳ４１Ａ）。

【０１５６】次に、スイッチモジュール１−１３のバッ
ファ制御部２２ｅは、“１”が設定されたフラグｆを含
むセルが到着したかどうかを判定する（ステップＳ４１
Ｂ）。そして、スイッチモジュール１−１３のバッファ
制御部２２ｅは、フラグが付与された最終読み出しセル
の到着を確認すると、スイッチモジュール１−２２のバ
ッファ制御部２２ｅはセルを流す（ステップＳ４１
Ｃ）。

【０１５７】すなわち、旧パスの初段のスイッチモジュ
ール１−１１のセルが全て送出された後に、新パスの初
段のセルを送出する。そして、旧パスの中間段のスイッ
チモジュール１−１２のセルが全て送出されてから、新
パスの中間段のスイッチモジュール１−２２のセルを送
出する。また、最終読み出しセルにフラグを付与するこ
とによって、スイッチモジュール相互間に有効セルがな
いことを確認できる。

【０１５８】これにより、セルの順序を逆転することな
くセル廃棄無しにパスの張り替えを行うことができる。＜実施例５の変形例２＞次に、本発明の実施例５の変形
例２を図４１から図４６を参照して説明する。図４５に
おいて、前記各スイッチモジュールはセルバッファ２
１、バッファ制御部２２ｆ、バッファ量監視部２３ｂ、
通知セル挿入部２６ｂを備える。通知セル挿入部２６ｂ
は最後に読み出されたセルの後にパスを張り替えること
を通知する通知セルを挿入する。

【０１５９】通知セルのフォーマットは前記図２７に示
すように構成される。バッファ制御部２２ｆは、通知セ
ルが到着したかどうかを判定する。前記バッファ制御部
２２ｅはパスを張り替え後にも前記通知セルを廃棄しな
い。

【０１６０】図４６は実施例５の変形例２のパス張り替
え方法を示すフローチャートである。実施例５の変形例
２のパス張り替え方法を説明する。まず、バッファ制御
部２２ｆからパスの切替え命令がバッファ量監視部２３
ｂに出力される（ステップＳ３１）。バッファ制御部２
２ｆは拡張ポートＰ５からスイッチモジュール１−２２
に予め張り替え後のパスを張っておく（ステップＳ３
２）。

【０１６１】スイッチモジュール１−１１の通知セル挿
入部２６ｂは最後に読み出されたセルの後に通知セルを
挿入する（ステップＳ３３Ｃ）。初段のバッファ制御部
２２ｆは該当する出力ハイウェイに出力されるセルを拡
張ポートＰ５に出力されるようにタグＴＡＧを変換する
（ステップＳ３３Ｄ）。図４１に示すスイッチモジュー
ル１−１１の出力ポートＰ４から図４２に示す出力ポー
トＰ５に切り替える。

【０１６２】読み出されたセルは新規に張られたパスを
通って、増設されたスイッチモジュール１−２２のセル
バッファ２１に蓄積される。なお、セルの逆転現象を防
止するため、スイッチモジュール１−２２のバッファ制
御部２２ｆはセルバッファ２１からのセルの読み出しを
停止させておく（ステップＳ３４Ａ）。

【０１６３】次に、スイッチモジュール１−１２のバッ
ファ制御部２２ｆは、スイッチモジュール１−１１の出
力ポートＰ３から通知セルが到着したかどうかを判定す
る（ステップＳ３６Ｂ）。

【０１６４】そして、前記スイッチモジュール１−１２
のバッファ制御部２２ｆは、通知セルの到着を確認す
る。この通知セルの確認によって、１段目のスイッチモ
ジュールと２段目のスイッチモジュールとのパス内に有
効セルがないことを確認できる。このため、セルを廃棄
することなくパスを張り替えることができる。

【０１６５】また、パスが張り替えられた後にも、前記
スイッチモジュール１−１２のバッファ制御部２２ｆは
前記通知セルを廃棄しない。そして、スイッチモジュー
ル１−１２のバッファ制御部２２ｆは残りのセルを流す
（ステップＳ３９）。

【０１６６】次に、スイッチモジュール１−１３のバッ
ファ制御部２２ｆは、スイッチモジュール１−１２から
の通知セルが到着したかどうかを判定する（ステップＳ
４１Ｄ）。

【０１６７】通知セルの到着が確認されると、スイッチ
モジュール１−２２はセルをスイッチモジュール１−１
３に流す（ステップＳ４１Ｅ）。このように、通知セル
の確認によって、スイッチモジュール相互間に有効セル
がないことを確認できる。このため、セルを廃棄するこ
となくパスを張り替えることができる。また、通知セル
のスイッチングルートを１段目と２段目間と２段目と３
段目間とを同一にすることにより、通知セルは３段目の
同一の入力ハイウェイに到着する。

【０１６８】すなわち、２段目のスイッチモジュールに
最終的に蓄積されたセルが全て３段目のスイッチモジュ
ールに到着したことが確認できる。なお、本発明は前記
変形例１、変形例２に限定されない。例えば、何らかの
障害により最終セルが次段のスイッチモジュールに到着
しないことがある。このような場合には、空きセルを用
いる。パス切替え命令が出された後に、空きセルが一定
の数だけ連続して到着した場合には、１段目と２段目と
のパスに有効セルが残っていないことを確認できる。ま
た、前記変形例１、変形例２を組み合わせて用いても良
い。

【０１６９】次に、増設を２段から４段にした例を図４
７から図４９に示す。図４７は増設前の２段の構成を示
している。スイッチモジュール１−１１のポートＰ５が
スイッチモジュール１−２２のポートＰ２に接続され
る。スイッチモジュール１−２１のポートＰ４がスイッ
チモジュール１−２２のポートＰ４に接続される。

【０１７０】次に、図４８では、スイッチモジュール１
−１１のポートＰ３がスイッチモジュール１−３２のポ
ートＰ１に接続される。スイッチモジュール１−２１の
ポートＰ３がスイッチモジュール１−３２のポートＰ２
に接続される。

【０１７１】さらに、図４９では、スイッチモジュール
１−２２のパスがなくなり、スイッチモジュール１−３
２のパスによりセルが送られる。このようにしてもセル
の順序を逆転することなくセル廃棄無しにパスの張り替
えを行うことができる。

【０１７２】なお、別の方法として新パスの中間段のス
イッチモジュールの出力だけを止めておき、初段、中間
段のスイッチモジュールの旧パスのバッファを送出する
方法もある。この方法は制御が簡単であるが、初段のバ
ッファを待ち合わせ用として使用できない。いずれにし
ても増設を使用量の少ないときに行えば、セルバッファ
で待たせることは問題にはならない。

【０１７３】予備ポートを設ける方法は前もってパスを
張っておくので、パス張り替えスイッチの切替えスピー
ドは要求されないから、パス張り替えスイッチを設けな
い場合にも適用できる。＜実施例６＞次に、本発明の実施例６を説明する。図５
０はスイッチモジュールを増設したときの二重化された
ＡＴＭスイッチを示す図である。図５０において、ＡＴ
Ｍスイッチは現用系のＡＴＭスイッチＳＡ、予備系のＡ
ＴＭスイッチＳＢ、複数の入力ポートからのセルをどち
らかのＡＴＭスイッチに分配する分配器５、どちらかの
ＡＴＭスイッチを選択するセレクタ６とを備える。

【０１７４】現用系のＡＴＭスイッチＳＡは、３段のス
イッチモジュール１Ａと、４つの併設された２段のパス
張り替えスイッチ３Ａとからなる。予備系のＡＴＭスイ
ッチＳＢは、３段のスイッチモジュール１Ｂと、４つの
併設された２段のパス張り替えスイッチ３Ｂとからな
る。

【０１７５】ここで、予備系ＡＴＭスイッチＳＢに中間
段のスイッチモジュール１Ｂを１つ増設する。このと
き、実施例１で説明したように中間段の２つのスイッチ
モジュールにパスを均等に分割する。

【０１７６】すなわち、スイッチモジュールを増設した
後の予備系と現用系でのスイッチ構成は等価であるの
で、２つのバッファ使用状況を同一にすることができ、
二重化切替えの要領で予備系に切り替えることができ
る。このようにして、スイッチモジュールを増設でき
る。この場合もスイッチモジュールの増設は予備系で行
えるので、パス張り替えスイッチを設けない場合にも適
用できる。＜実施例７＞次に、本発明の実施例７を説明する。図５
１は実施例７のスイッチモジュールとパス張り替えスイ
ッチとの間のセルの伝送を示す図である。図５２はＷＤ
Ｍカプラ及びＥ／Ｏの構成図である。図５３はＷＤＭカ
プラ及びＯ／Ｅの構成図である。パス張り替えスイッチ
３を用いる場合には各スイッチモジュール１からの出力
が集中するため、収容する伝送線数が非常に多くなる。
実施例７はこの課題を解決したものである。

【０１７７】各スイッチモジュール１はセルに対して電
気的にスイッチング処理を行う。Ｅ／Ｏ７はスイッチモ
ジュール１の出力ポートに接続され電気的な出力を光に
変換する。波長分離多重（ＷＤＭ）カプラ８Ａは図３０
に示すように２つのＥ／Ｏ７に対応する２つの波長
λ₁，λ₂を用いて２つのセル出力を波長多重しパス張り
替えスイッチ３に送出する。

【０１７８】パス張り替えスイッチ３にはＷＤＭカプラ
８Ｂが接続され、このＷＤＭカプラ８Ｂは前記２つのセ
ル出力を分離して隣接する２つのパス張り替えスイッチ
に送出する。ＷＤＭカプラ８Ｃは隣接する２つのパス張
り替えスイッチからの２つのセル出力を多重する。

【０１７９】そして、ＷＤＭカプラ８Ｄは再び２つのセ
ル出力に分離し、Ｏ／Ｅ９は光信号を電気信号に戻す。
さらに、電気信号からなる各セルは中間段のスイッチモ
ジュールに入力される。

【０１８０】このように、ＷＤＭカプラ８を用いてセル
の多重化を行うので、スイッチモジュール１とパス張り
替えスイッチ３との相互間のリンク数を半分に減らすこ
とができる。

【０１８１】次に、実施例７の変形例を説明する。図５
４は実施例７の変形例を示す図である。この変形例はス
イッチモジュール１の相互間にパス張り替えスイッチ３
０を設けることを特徴とする。このパス張り替えスイッ
チ３０は２つの波長分割型スイッチ３１−１，３１−２
を備える。各波長分割型スイッチ３１−１，３１−２は
図３２に示したように４つの入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４
と４つの出力ポートＯＰ１〜ＯＰ４とを有し、各ポート
が縦方向の各スイッチモジュールに接続される。各波長
分割型スイッチ３１−１，３１−２は図５５に示したよ
うに入力ポートに各スイッチモジュールから２つの波長
λ₁，λ₂のセルを入力し、波長によって出力ポート（出
方路）を変更する。ここでは、各波長分割型スイッチ３
１−１，３１−２は入力ポートＩＰ１に入力した波長λ
₁，λ₂のセルの内、波長λ₂のセルを出力ポートＯＰ１
に波長λ₁のセルを出力ポートＯＰ２に分割する。各波
長分割型スイッチ３１−１，３１−２は入力ポートＩＰ
３に入力した波長λ₁，λ₂のセルの内、波長λ₂のセル
を出力ポートＯＰ４に波長λ₁のセルを出力ポートＯＰ
１に分割する。

【０１８２】このような波長分割型スイッチ３１は図５
１に示す２つのＷＤＭカプラ８Ｂ，８Ｃと２つの光スイ
ッチ（例えば２つのスイッチモジュール３−１１，３−
２１）とに置き換えることができるので、さらに、装置
の構成を簡単にすることができる。

【０１８３】なお、図５１に示す例では、２つの波長を
用いたが、例えば最大でスイッチモジュールの出力ポー
トと同数の波長を用いて多重することができる。この場
合、１つのスイッチモジュールから一まとまりの光ファ
イバだけが出力されることになり、非常に構成を簡素化
することができる。

【０１８４】また、図５４に示したように複数の波長毎
に出方路を変更することができ、波長分割型スイッチを
用いれば、パス張り替えスイッチ３０は１つの光スイッ
チに置き換えることができる。＜実施例８＞次に、本発明の実施例８を説明する。図５
６は実施例８の構成を示す図である。図５６において、
スイッチモジュール１の相互間には複数のコネクタ３４
から構成されるコネクタモジュール３３が設けられる。
コネクタ３４の一例を図５７に示す。１つのコネクタ３
４はスイッチモジュール１の一ポート（１ハイウェイＨ
Ｗ）分を収容しており、一つのコネクタモジュール３３
は４つのコネクタ３４から構成される。４つのコネクタ
３４の各々はそのコネクタに対応するスイッチモジュー
ルに接続される。

【０１８５】すなわち、前記コネクタモジュール３３は
実施例１で用いられるパス張り替えスイッチ３と同一機
能をもつ。これにより、手作業でパスの張り替えを行う
場合、このコネクタモジュール３３上の接続を変更する
だけでよく、作業を簡素化することができる。＜実施例９＞次に、本発明の実施例９を説明する。図５
８は従来のスイッチモジュールのクロスポイントバッフ
ァによる構成例を示す図である。図５９は実施例９の均
等分割型スイッチモジュールのクロスポイントバッファ
による構成例を示す図である。図６０は実施例９の同一
パッケージの接続構成図である。

【０１８６】図５８において、８×８のスイッチモジュ
ール１は４つのパッケージ３６ａ〜３６ｄに分割され
る。パッケージ３６ａ，３６ｂは４つの入力セルＩＮ１
〜ＩＮ４を入力する。パッケージ３６ｃ，３６ｄは４つ
の入力セルＩＮ５〜ＩＮ８を入力する。パッケージ３６
ａは４つの読み出し制御部２４ａ〜２４ｄにより出力セ
ルＯＵＴ１〜ＯＵＴ４を出力する。パッケージ３６ｂは
４つの読み出し制御部２４ｅ〜２４ｈにより出力セルＯ
ＵＴ５〜ＯＵＴ８を出力する。このようにスイッチモジ
ュールを単純に分割すると、各パッケージの入力及び出
力の構成が異なってしまう。

【０１８７】図５９に示す実施例９は入出力を各パッケ
ージ３６ａ〜３６ｄに均等に分配するように構成する。
すなわち、図５９において、パッケージ３６ａは２つの
入力ＩＮ１，ＩＮ２を入力し、読み出し制御部２４ａ，
２４ｂにより２つの出力ＯＵＴ１，ＯＵＴ２を出力す
る。パッケージ３６ｂは２つの入力ＩＮ３，ＩＮ４を入
力し、読み出し制御部２４ｅ，２４ｆにより２つの出力
ＯＵＴ５，ＯＵＴ６を出力する。パッケージ３６ｃは２
つの入力ＩＮ５，ＩＮ６を入力し、読み出し制御部２４
ｃ，２４ｄにより２つの出力ＯＵＴ３，ＯＵＴ４を出力
する。パッケージ３６ｄは２つの入力ＩＮ７，ＩＮ８を
入力し、読み出し制御部２４ｇ，２４ｈにより２つの出
力ＯＵＴ７，ＯＵＴ８を出力する。

【０１８８】このように各パッケージ３６ａ〜３６ｄは
２入力及び２出力であるので、全てを同じ構成とするこ
とができる。図６０に同一のパッケージでの接続構成を
示す図である。

【０１８９】図６０においては、図５９に示した４つの
クロスポイントを１つの２×２のスイッチＳＷにする。
また、図５９に示した２つの読み出し制御部をクロスポ
イントの２列毎に設けられる一つの読み出し制御部にす
る。このように、パッケージでのスイッチの構成は完全
なクロスポイントでなくとも入出力数が同じであればよ
い。＜実施例１０＞実施例１０は、共有バッファ型スイッチ
モジュールの例である。図６１は共有バッファ型スイッ
チモジュールを示す構成図である。前述したクロスポイ
ント型のセルバッファはクロスポイント毎に個別バッフ
ァを有する。前記共有型のスイッチモジュール内に１つ
のセルバッファ２１が使用された場合には、前述したク
ロスポイント型のセルバッファ内の個別バッファを管理
することができない。

【０１９０】このため、実施例１０の共有型バッファの
スイッチモジュール１０は、複数の入力ハイウェイと複
数の出力ハイウェイに接続される１つのセルバッファ２
１、複数の入力ハイウェイとセルバッファ２１とに接続
される書き込みアドレス管理部２７、書き込みアドレス
管理部２７とセルバッファ２１とに接続される複数の読
み出しアドレス管理部２８、複数のバッファ量監視部２
９とを備える。

【０１９１】前記書き込みアドレス管理部２７は各入力
ハイウェイからのセルをセルバッファ２１に書き込む書
き込みアドレスを管理する。各読み出しアドレス管理部
２８−０〜２８−３は出力ハイウェイ毎に設けられ、セ
ルバッファ２１の読み出しアドレスを管理する。バッフ
ァ量監視部２９−０〜２９−３は出力ハイウェイ毎にセ
ルバッファ２１のセルの空きを監視する。

【０１９２】このような構成によれば、各出力ハイウェ
イにセルが読み出され、各出力ハイウェイ毎にセルの空
きを検出できる。従って、スイッチモジュールを構成す
る単位スイッチのバッファ構成に依存せずにパス張り替
えを行うことができる。＜実施例１１＞次に、本発明の実施例１１を説明する。
実施例１１では、前記パス張り替えスイッチを用いない
場合におけるスイッチモジュール相互間の結線方法を説
明する。スイッチの大容量化に伴い、スイッチモジュー
ルを増設した時のパスの結線は膨大かつ複雑になる。

【０１９３】図６２から図６４はスイッチモジュールの
結線方法を用いた増設過程を示す。図６５はポート結線
決定部を示す構成図である。ポート結線決定部４０は前
段の出力ポートを次段のいずれの入力ポートに結線すべ
きかを決定するもので、排他的論理和回路４１と、アン
ド回路４２とからなる。

【０１９４】排他的論理和回路４１はスイッチモジュー
ルの行番号とスイッチモジュールの出力ポート番号との
排他的論理和を求める。アンド回路４２は排他的論理和
回路４１の出力と前記スイッチモジュールの行数の指数
データとの論理積を次段の結線すべき入力ポート番号と
して求める。

【０１９５】まず、各出力ポートは必ず次段の同入力ポ
ートに結線する。図６２は増設前のスイッチモジュール
１−００〜１−０２を示す。各スイッチモジュールは、
８つの入力ポートと８つの出力ポートを持つ。図６２で
は、必ず出力ポート番号と次段の入力ポート番号とが等
しい。中間段も一つしかないため、容易に結線が行え
る。

【０１９６】次に、図６３に示すように一行分のスイッ
チモジュール１−１０〜１−１２を増設する。このと
き、例えば、０列目の０行目のスイッチモジュール１−
００の出力ポート０を、次段の何行目に接続するかを考
える。

【０１９７】この場合、スイッチモジュールの全体の行
数が２行であるため、２を２の指数で表すと２の１乗と
表すことができる。次に、排他的論理和回路４１は、自
己のスイッチモジュールの行番号と出力ポートの番号と
の排他的論理和を求める。この場合、行番号０００と出
力ポート番号０００との排他的論理和ＥＸＯＲは０００
となる。

【０１９８】そして、アンド回路４２は、求められた結
果と前記２の指数の数値分の”１”とのアンドをとる。
この場合、ＥＸＯＲ＝０００，指数１＝００１とのアン
ドは０００である。従って、０列目の０行目のスイッチ
モジュール１−００出力ポート０は、１列目の０行目の
スイッチモジュール１−０１の入力ポート０に接続され
る。

【０１９９】同様に、０列目の０行目のスイッチモジュ
ール１−００の出力ポート１を次段の何行目の入力ポー
トに接続するかを考える。この場合にも、全体の行数は
２行であるため、２は２の１乗と表せる。

【０２００】次に、自己のスイッチモジュールの行番号
と出力ポートの番号の排他的論理和が求められる。この
場合、行番号０００と出力ポート番号００１との排他的
論理和は００１となる。そして、求められた結果と前記
２の指数の数値とのアンドが求められる。この場合、Ｅ
ＸＯＲ＝００１，指数１＝００１とのアンドは００１で
ある。

【０２０１】従って、０列目の０行目のスイッチモジュ
ール１−００の出力ポート１は、１列目の１行目のスイ
ッチモジュール１−１１の入力ポート１に接続される。
このように、順番に結線することで、増設時のパス張り
替え時に、結線すべき次段のスイッチモジュールが容易
にわかる。

【０２０２】同様に、図６５に示すようにスイッチモジ
ュールを最大に増設した場合に、１列目の４行目のスイ
ッチモジュールの出力ポート５が次段のスイッチモジュ
ールの何行目に接続されるかを考える。この場合、全体
の行数は８行であるため、２の指数によって２の３乗と
表せる。

【０２０３】次に、自己のスイッチモジュールの行番号
と出力ポートの番号の排他的論理和が求められる。この
場合、行番号１００と出力ポート番号１０１との排他的
論理和は００１となる。そして、求められた結果と前記
２の指数ビット分の”１”とのアンドが求められる。こ
の場合、ＥＸＯＲ＝００１，指数３＝１１１とのアンド
は００１である。

【０２０４】従って、１列目の４行目の出力ポート５
は、２列目の１行目の入力ポート５に接続されることが
わかる。一般に、スイッチモジュールが１行であるとき、０００ＡＮＤ
（ｉＥＸＯＲＯＰ）スイッチモジュールが２行であるとき、００１ＡＮＤ
（ｉＥＸＯＲＯＰ）スイッチモジュールが４行であるとき、０１１ＡＮＤ
（ｉＥＸＯＲＯＰ）スイッチモジュールが８行であるとき、１１１ＡＮＤ
（ｉＥＸＯＲＯＰ）となる。ここで、ｉは行番号であり、ＯＰは出力ポート
番号である。

【０２０５】なお、前記実施例１１では、ポート決定部
４０をハードウェアによって構成した。例えば、前記ポ
ート決定部はソフトウェアによって構成するようにして
もよい。＜実施例１２＞次に、本発明の実施例１２を説明する。
実施例１２では、系交絡を中間段のスイッチモジュール
の前後に有するスイッチモジュールの増設方法を説明す
る。図６６において、スイッチは、現用系のスイッチモ
ジュール１Ａ−１１〜１Ａ−１３、予備系のスイッチモ
ジュール１Ｂ−１１〜１Ｂ−１３、中間段のスイッチモ
ジュール１Ａ−１２，１Ｂ−１２の前後に現用系１Ａと
予備系１Ｂとの系切替えを行う複数の系交絡（セレク
タ）６Ａを有する。このような接続形態においては、現
用系１Ａと予備系１Ｂとの同期をとることが必要であ
る。

【０２０６】また、前記現用系１Ａ及び予備系１Ｂの中
間段のスイッチモジュール１Ａ−１２，１Ｂ−１２の入
力部において、各スイッチモジュールの入力ハイウェイ
の同期をとる。これによって、オンラインでかつことに
よって無瞬断でパスの張り替えを行うことができる。

【０２０７】次に、スイッチモジュールの増設方法を説
明する。通常では、現用系１Ａ及び予備系１Ｂは、全く
同一状態となっている。ここでは、わかりやすくするた
め、予備系１Ｂのみを取り出して説明する。

【０２０８】図６７は増設前の現用系１Ａのスイッチを
示す構成図である。まず、図６７に示す現用系１Ａのス
イッチモジュールが動作している。次に、図６８に示す
ように２行、３列からなる予備系１Ｂを増設し、スイッ
チモジュール１Ｂ−１１〜１Ｂ−２３のパスの張り替え
を行う。この間、現用系１Ａは正常に動作している。

【０２０９】予備系１Ｂの増設が行なわれた後に、予備
系１Ｂの各スイッチモジュールに現用系１Ａのセルと同
一のセルを流し始める。このとき、２段目の各スイッチ
モジュール１Ａ−１２，１Ｂ−１２，１Ｂ−２２の入力
部において、セルは同期している。このため、読み出し
によるセルの逆転は発生しない。

【０２１０】そして、現用系１Ａのセルと予備系１Ｂと
のセルの状態が等しくなるまで、セルを流す。その後
に、セレクタ６Ａの系切替えにより現用系１Ａから予備
系１Ｂを選択する。これによって、無瞬断でスイッチモ
ジュールの増設が行える。＜実施例１３＞次に、本発明の実施例１３を説明する。
図６９から図７４は本発明の実装構成例を示している。
図６９は本発明の実装構成例１を示す図である。図６９
において、１つの架５０ａには第１段目から第３段目ま
でのスイッチモジュールユニット１１〜１３が搭載され
ている。各スイッチモジュールユニット１１〜１３は８
×８のスイッチモジュール１から構成される。他の１つ
の架５１には１つのパス張り替えスイッチユニット３０
が搭載され、このユニット３０はパス張り替えスイッチ
３から構成される。架５０ａ内の各スイッチモジュール
ユニット１１〜１３と架５１内のパス張り替えスイッチ
ユニット３０とは接続線６０ａ〜６０ｄを通して相互に
接続される。

【０２１１】このようにスイッチモジュール１とパス張
り替えスイッチ３とを別々の架に搭載することによりＡ
ＴＭスイッチを構成することができる。図７０は本発明
の実装構成例２を示す図である。図７０に示す実装構成
例２は前記スイッチモジュールユニット１１〜１３を搭
載した架５０ａと同一構成の架を複数個備えたことを特
徴とする。すなわち、構成例２は１つの架５１と、８つ
の架５０ａ〜５０ｈとを備える。

【０２１２】これにより、パス張り替えスイッチ３と独
立にスイッチモジュール１を任意に増設することができ
る。また、スイッチモジュール１を増設するときは架毎
に増設でき、スイッチモジュール１の架は最小１架、最
大８架となる。

【０２１３】図７１は前記実装構成例１のパス張り替え
スイッチユニットの構成図である。図７１において、パ
ス張り替えスイッチユニット３０は併設される複数のＰ
ＳＭパッケージ７０をバックボート７１に装着して構成
される。各ＰＳＭパッケージ７０は複数のＷＤＭカプラ
８と、２つの光スイッチ３とを備えて構成される。左端
のＰＳＭパッケージ７０から右端のＰＳＭパッケージ７
０に向けて順番に第１段目のスイッチモジュール１から
の接続線６０ａ、第２段目のスイッチモジュール１への
接続線６０ｂ、第２段目のスイッチモジュール１からの
接続線６０ｃ、第３段目のスイッチモジュール１への接
続線６０ｄが接続される。

【０２１４】図７２は前記実装構成例１の第１段目のス
イッチモジュールユニットの構成図である。第１段目の
スイッチモジュールユニット１１は複数の多重化（ＭＵ
Ｘ）パッケージ７３、複数のスイッチ（ＳＷ）パッケー
ジ７４、複数のＰＯＷパッケージ７５とをバックボード
７２に装着して構成される。各ＭＵＸパッケージ７３は
多重化大規模集積回路（ＭＵＸＬＳＩ）８１、Ｐ／Ｓ
（パラレルシリアル）ＬＳＩ８２、Ｏ／Ｅ９からなるモ
ジュールとから構成される。各ＭＵＸパッケージ７３は
光ケーブルからなる入力回線１６を介してラインユニッ
ト（ＬＵ）部１５に接続される。

【０２１５】各ＳＷパッケージ７４は入力バッファ８
４、ＣＮＴ、ＳＷ−ＭＣＭ８５、出力バッファ８６とか
ら構成される。各ＰＯＷパッケージ７５はＥ／Ｏ７から
なるモジュール、ＷＤＭカプラ８とからなる。

【０２１６】図７３は前記実装構成例１の第２段目のス
イッチモジュールユニットの構成図である。第２段目の
スイッチモジュールユニット１２は、前記複数のスイッ
チ（ＳＷ）パッケージ７４、前記複数のＰＯＷパッケー
ジ７５とをバックボード７２ａに装着して構成される。

【０２１７】図７４は前記実装構成例１の第３段目のス
イッチモジュールユニットの構成図である。第３段目の
スイッチモジュールユニット１３は、複数のＰＯＷパッ
ケージ７５、複数のＳＷパッケージ７４、複数の分離
（ＤＭＵＸ）パッケージ７６とをバックボード７２ｂに
装着して構成される。各ＤＭＵＸパッケージ７６は、Ｓ
／Ｐ（シリアルパラレル）ＬＳＩ８７、分離制御部（Ｄ
ＭＵＸＣＴＬ）８８、ＤＭＵＸＬＳＩ８９、光並列コネ
クタ９０、Ｏ／Ｅ７からなるモジュールとから構成され
る。各ＤＭＵＸパッケージ７６は、光ケーブルを介して
別のＬＵ部に接続される。

【０２１８】このように実装構成されたＡＴＭスイッチ
において、まず、入力回線１６をＭＵＸＬＳＩ８１によ
り多重化して１段目のスイッチモジュールユニット１１
内のスイッチモジュール１へ入力する。８×８のスイッ
チモジュール１は２×２のスイッチモジュールからなる
ＳＷパッケージ７４を４枚で構成する。

【０２１９】そして、１段目のスイッチモジュール１の
出力はＥ／Ｏモジュール７により光に変換され、ＷＤＭ
カプラ８により２つのハイウェイＨＷの光が多重化され
てパス張り替えスイッチユニット３０に出力される。

【０２２０】パス張り替えスイッチユニット３０では、
１つのパッケージ７０に２つの光スイッチ３を配置し、
入力信号をＷＤＭカプラ８で２つに分離して夫々を光ス
イッチ３に入力する。

【０２２１】光スイッチ３からの出力は再びＷＤＭカプ
ラ８で多重化され、さらに、２段目のスイッチモジュー
ルユニット１２へ伝送される。スイッチモジュールユニ
ット１２では、入力信号はＷＤＭカプラ８で２つに分離
され、Ｏ／Ｅモジュールで電気に変換される。そして、
３段目のスイッチモジュールユニット１３の出力はＤＭ
ＵＸＬＳＩ８９に入力され、このＤＭＵＸＬＳＩ８９で
多重化されたセルが分離されて光ケーブルを介してＬＵ
部に出力される。

【０２２２】このように各段のスイッチモジュール１と
パス張り替えスイッチ３とを別々の架に搭載することに
よりＡＴＭスイッチを構成することができる。

【０２２３】

【発明の効果】本発明によれば、スイッチモジュール相
互間に設けられたパス張り替え部はスイッチモジュール
を増設する時にスイッチモジュール間の経路を張り替え
る。このため、パスの張り替え作業が軽減でき、かつオ
ンラインの張り替えができる。

【０２２４】また、パス張り替え部はスイッチモジュー
ルの行方向の数と同数の複数の小規模のパス張り替えス
イッチに分割されているので、中間段のスイッチモジュ
ールを最初から用意することなく増設できパス張り替え
部のハード量を削減できる。

【０２２５】さらに、中間段のスイッチモジュール数は
行方向に所定値のべき乗で増設され、各パス張り替え部
が各スイッチモジュールから次段の全てのスイッチモジ
ュールへの経路が均等に張られるように経路張り替えグ
ループ毎に経路を張り替えるので、ＡＴＭスイッチの構
成がスイッチモジュールの増設前後で等価となる。その
ため、パス張り替え前後でのセル経路情報の書換え、呼
受付制御のための複雑な帯域計算をやり直す必要がな
い。

【０２２６】パス張り替え部と各スイッチモジュールと
の間で、電気信号と光信号との相互の変換を行うととも
に波長多重部により複数の光信号の多重化及び分離を行
うので、信号を高速に伝送できるとともに、信号の伝送
線数を低減できる。

【０２２７】波長分割型スイッチは光信号の波長毎に出
力先を変更するので、パス張り替え部内のスイッチ数を
低減できる。さらに、１ハイウェイを収容するコネクタ
を出力ポートと同数分コネクタをコネクタモジュールと
して配置したので、コネクタモジュールのコネクタを入
れ替えるだけでパスを容易に張り替えることができる。

【０２２８】また、セルバッファに記憶されているセル
数を監視しセルバッファが空きかどうかをバッファ量監
視部が判別する。セルバッファが空きになったときにバ
ッファ制御部が初段のスイッチモジュールのセル出力を
停止させ、パス張り替え部はセル出力を停止させた後に
経路の張り替えを行うので、セルを廃棄することなくス
イッチを運転中にスイッチモジュールを増設できる。

【０２２９】さらに、初段のスイッチモジュールのセル
出力を停止し、初段及び中間段のスイッチモジュールと
の間で旧経路を新経路に張り替える。初段のスイッチモ
ジュールのセルを新経路に流して中間段のスイッチモジ
ュールに記憶し、旧経路の残りのセルが後段のスイッチ
モジュールに送出されることにより中間段のスイッチモ
ジュールのセルバッファが空きになったかどうかを判別
する。中間段及び後段のスイッチモジュールとの間でセ
ルバッファが空きになった後に経路を張り替えるので、
セルを廃棄することなくスイッチを運転中にスイッチモ
ジュールを増設できる。

【０２３０】また、パス張り替え部はフラグを含む最終
セルが到着したときにパスを張り替えるので、スイッチ
モジュール間に有効セルがなくなり、セルを廃棄するこ
となくパスを張り替えることができる。

【０２３１】また、パス張り替え部は最終セルの後に通
知セルが到着したときにパスを張り替えるので、スイッ
チモジュール間に有効セルがなくなり、セルを廃棄する
ことなくパスを張り替えることができる。

【０２３２】また、通知セルを挿入する際に前段のスイ
ッチモジュールの出力ポート番号と同一番号を次段のス
イッチモジュールのルート情報としてセルヘッダに付加
するので、通知セルの初段及び中間段間のスイッチモジ
ュールルートと中間段及び後段間のスイッチモジュール
ルートが同一となる。すなわち、通知セルは後段のスイ
ッチモジュールの同一番号の入力ポートに到着するの
で、中間段のスイッチモジュールに最終的に蓄積された
セルが全て後段のスイッチモジュールに到着したことを
確認できる。

【０２３３】また、パス張り替え部は空きセルが連続し
て到着したときにパスを張り替えるので、スイッチモジ
ュール間に有効セルがなくなり、セルを廃棄することな
くパスを張り替えることができる。

【０２３４】また、各出力ハイウェイ毎に読み出しアド
レスが監視され、各出力ハイウェイ毎にセルの空きが検
出されるので、スイッチモジュールのバッファ構成に依
存することなくパスを張り替えることができる。

【０２３５】また、中間段のスイッチモジュールを増設
したとき、新規に増設のためのパスを張る必要がなく、
パス切替え前後でバッファの構成が変わらないため、呼
受け付け制御のための再計算を行う必要がない。

【０２３６】また、中間段のスイッチモジュール数は行
方向に所定値のべき乗で増設され、前記中間段のスイッ
チモジュールへの全ての経路は前記中間段のスイッチモ
ジュール数分の経路をもつ経路張り替えグループ毎に分
割され、各スイッチモジュールから次段の全てのスイッ
チモジュールへの経路が均等に張られるように前記経路
張り替えグループ毎に経路が張り替えられるので、ＡＴ
Ｍスイッチの構成が増設前後で等価になる。そのため、
パス張り替え前後でのセル経路情報の書換え、呼受付制
御のための複雑な帯域計算をやり直す必要がない。

【０２３７】さらに、１ハイウェイを収容するコネクタ
を出力ポートと同数分コネクタをコネクタモジュールと
して配置したので、コネクタモジュールのコネクタを入
れ替えるだけでパスを容易に張り替えることができる。

【０２３８】また、前記各スイッチモジュールに有する
経路張り替え用ポートにより予め張り替え後の新経路を
張り、割り付けられたタグ情報を切替えることにより旧
経路を新経路に切替える。そして、旧経路におけるスイ
ッチモジュールのセルバッファに残っている全てのセル
が送出されて各セルバッファが空きになったかどうかを
判別し、旧経路のセルバッファが空きになったときに新
経路における増設されるスイッチモジュールのセルバッ
ファに記憶されるセルを送出するので、セルの順序が逆
転することなくスイッチを運転中にスイッチモジュール
を増設できる。

【０２３９】さらに、旧経路の初段のスイッチモジュー
ルのセルを全て送出し、新経路の初段のスイッチモジュ
ールのセルを送出する。そして、旧経路の中間段のスイ
ッチモジュールのセルを全て送出し、新経路の中間段の
スイッチモジュールのセルを送出するので、セルの順序
が逆転することなくスイッチを運転中にスイッチモジュ
ールを増設できる。

【０２４０】また、切替え部により現用ＡＴＭスイッチ
及び予備ＡＴＭスイッチに接続され前記現用ＡＴＭスイ
ッチから増設されたスイッチモジュールを有する予備Ａ
ＴＭスイッチに切り替えるので、増設前後で構成が等価
になる。

【０２４１】クロスポイントバッファとを有するスイッ
チモジュールを複数のパッケージに分割し、各パッケー
ジに前記入力端子及び出力端子を均等に分割して配置し
たので、一種類のパッケージでスイッチモジュールを構
成できる。

【０２４２】複数のスイッチモジュールと１つ以上のパ
ス張り替え部とを別々の架に分割して実装することがで
きる。また、排他的論理和回路がスイッチモジュールの
行番号とスイッチモジュールの出力ポート番号との排他
的論理和を求め、アンド回路が前記排他的論理和回路の
出力と前記スイッチモジュールの行数の指数データとの
論理積を次段の結線すべき入力ポート番号として求め
る。従って、スイッチモジュールを増設してパスを張り
替えたときに、結線すべき次段のスイッチモジュールが
容易に確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明のＡＴＭスイッチを示す原理図であ
る。

【図２】第２の発明のＡＴＭスイッチを示す原理図であ
る。

【図３】本発明の実施例１のスイッチモジュール増設前
のＡＴＭスイッチを示す構成図である。

【図４】本発明の実施例１のスイッチモジュール増設後
のＡＴＭスイッチを示す構成図である。

【図５】実施例２のスイッチモジュール増設前のＡＴＭ
スイッチを示す構成図である。

【図６】実施例２のスイッチモジュール増設後のＡＴＭ
スイッチを示す構成図である。

【図７】８×８のスイッチモジュールを用いたパス張り
替え例１を示す構成図である。

【図８】８×８のスイッチモジュールを用いたパス張り
替え例２を示す構成図である。

【図９】８×８のスイッチモジュールを用いたパス張り
替え例３を示す構成図である。

【図１０】８×８のスイッチモジュールを用いたパス張
り替え例４を示す構成図である。

【図１１】実施例３のスイッチモジュールの増設前のパ
ス張り替え方法を示す構成図である。

【図１２】実施例３のスイッチモジュールの増設後のパ
ス張り替え方法を示す構成図である。

【図１３】実施例３のスイッチモジュールを示す構成ブ
ロック図である。

【図１４】実施例３の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１５】実施例４のスイッチモジュールの増設前のパ
ス張り替え方法を示す構成図である。

【図１６】実施例４のスイッチモジュールの増設後のパ
ス張り替え方法を示す構成図である。

【図１７】実施例４のスイッチモジュールを示す構成ブ
ロック図である。

【図１８】実施例４の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１９】実施例４の変形例１のスイッチモジュールの
増設前のパス張り替え方法を示す構成図である。

【図２０】実施例４の変形例１のスイッチモジュールの
増設後のパス張り替え方法を示す構成図である。

【図２１】実施例４の変形例１のスイッチモジュールを
示す構成ブロック図である。

【図２２】実施例４の変形例１のセルフォーマットを示
す図である。

【図２３】実施例４の変形例１の動作を示すフローチャ
ートである。

【図２４】実施例４の変形例２のスイッチモジュールの
増設前のパス張り替え方法を示す構成図である。

【図２５】実施例４の変形例２のスイッチモジュールの
増設後のパス張り替え方法を示す構成図である。

【図２６】実施例４の変形例２のスイッチモジュールを
示す構成ブロック図である。

【図２７】実施例４の変形例２の通知セルのフォーマッ
トを示す図である。

【図２８】実施例４の変形例２の動作を示すフローチャ
ートである。

【図２９】実施例５の増設前の構成を示す図である。

【図３０】実施例５の増設後の第１のステップの構成を
示す図である。

【図３１】実施例５の増設後の第２のステップの構成を
示す図である。

【図３２】実施例５の増設後の第３のステップの構成を
示す図である。

【図３３】実施例５のスイッチモジュールを示す構成ブ
ロック図である。

【図３４】実施例５の動作を示すフローチャートであ
る。

【図３５】実施例５の変形例１の増設前の構成を示す図
である。

【図３６】実施例５の変形例１の増設後の第１のステッ
プの構成を示す図である。

【図３７】実施例５の変形例１の増設後の第２のステッ
プの構成を示す図である。

【図３８】実施例５の変形例１の増設後の第３のステッ
プの構成を示す図である。

【図３９】実施例５の変形例１のスイッチモジュールを
示す構成ブロック図である。

【図４０】実施例５の変形例１の動作を示すフローチャ
ートである。

【図４１】実施例５の変形例２の増設前の構成を示す図
である。

【図４２】実施例５の変形例２の増設後の第１のステッ
プの構成を示す図である。

【図４３】実施例５の変形例２の増設後の第２のステッ
プの構成を示す図である。

【図４４】実施例５の変形例２の増設後の第３のステッ
プの構成を示す図である。

【図４５】実施例５の変形例２のスイッチモジュールを
示す構成ブロック図である。

【図４６】実施例５の変形例２の動作を示すフローチャ
ートである。

【図４７】実施例６の増設前の２段の構成を示す図であ
る。

【図４８】実施例６の増設後の第１のステップの構成を
示す図である。

【図４９】実施例６の増設後の第２のステップの構成を
示す図である。

【図５０】スイッチモジュールを増設したときの二重化
されたＡＴＭスイッチを示す図である。

【図５１】実施例７のスイッチモジュールとパス張り替
えスイッチとの間のセルの伝送を示す図である。

【図５２】ＷＤＭカプラ及びＥ／Ｏの構成図である。

【図５３】ＷＤＭカプラ及びＯ／Ｅの構成図である。

【図５４】実施例７の変形例を示す図である。

【図５５】波長分割型スイッチの構成図である。

【図５６】本発明の実施例８の構成を示す図である。

【図５７】実施例８のコネクタの一例を示す図である。

【図５８】従来のスイッチモジュールのクロスポイント
バッファによる構成例を示す図である。

【図５９】実施例９の均等分割型スイッチモジュールの
クロスポイントバッファによる構成例を示す図である。

【図６０】実施例９の同一パッケージの接続構成図であ
る。

【図６１】実施例１０の共有バッファ型スイッチモジュ
ールを示す構成図である。

【図６２】実施例１１のスイッチモジュールの結線例１
を示す図である。

【図６３】実施例１１のスイッチモジュールの結線例２
を示す図である。

【図６４】実施例１１のスイッチモジュールの結線例３
を示す図である。

【図６５】実施例１１のポート結線決定部を示す構成図
である。

【図６６】中間段の前段に系交絡を有するスイッチを示
す構成図である。

【図６７】増設前の現用系のスイッチを示す構成図であ
る。

【図６８】増設後の予備系のスイッチを示す構成図であ
る。

【図６９】本発明の実装構成例１を示す図である。

【図７０】本発明の実装構成例２を示す図である。

【図７１】前記実施例１のパス張り替えスイッチユニッ
トの構成図である。

【図７２】前記実施例１の第１段目のスイッチモジュー
ルユニットの構成図である。

【図７３】前記実施例１の第２段目のスイッチモジュー
ルユニットの構成図である。

【図７４】前記実施例１の第３段目のスイッチモジュー
ルユニットの構成図である。

【図７５】スイッチの中間段を最初から全て用意してお
く従来の構成例１を示す図である。

【図７６】スイッチの中間段を最初から全て用意してお
く従来の構成例２を示す図である。

【図７７】スイッチの中間段を最初から全て用意してお
く従来の構成例３を示す図である。

【図７８】スイッチの中間段を最初から全て用意してお
く従来の構成例４を示す図である。

【図７９】各段のスイッチモジュールを必要最低数だけ
用意する従来の構成例１を示す図である。

【図８０】各段のスイッチモジュールを必要最低数だけ
用意する従来の構成例２を示す図である。

【図８１】各段のスイッチモジュールを必要最低数だけ
用意する従来の構成例３を示す図である。

【符号の説明】

１−１１・・初段のスイッチモジュール１−１２・・中間段のスイッチモジュール１−１３・・後段のスイッチモジュール２・・パス張り替え部３，３０・・パス張り替えスイッチ５・・分配器６・・セレクタ７・・Ｅ／Ｏ８Ａ〜８Ｄ・・ＷＤＭカプラ９・・Ｏ／Ｅ１０・・スイッチモジュール１１〜１３・・スイッチモジュールユニット１５・・ＬＵ部１６・・入力回線２１・・セルバッファ２２・・バッファ制御部２３・・バッファ量監視部２４ａ〜２４ｈ・・読み出し制御部２５ａ，２５ｂ・・フラグ付与部２６ａ、２６ｂ・・通知セル挿入部２７・・書き込みアドレス管理部２８・・読み出しアドレス管理部２９・・バッファ量監視部３０・・パス張り替えスイッチユニット３１−１，３１−２・・波長分割型スイッチ３３・・コネクタモジュール３４・・コネクタ３６ａ〜３６ｄ・・パッケージ４１・・排他的論理和回路４２・・アンド回路ＵＢＧ１〜ＵＢＧ８・・ユージングバッファグループＰＳＧ１〜ＰＳＧ８・・パス張り替えグループ５０ａ〜５０ｈ，５１・・架６０ａ〜６０ｄ・・接続線７０・・ＰＳＭパッケージ７１，７２ａ，７２ｂ・・バックボート７３・・ＭＵＸパッケージ７４・・ＳＷパッケージ７５・・ＰＯＷパッケージ７６・・ＤＭＵＸパッケージ８１・・ＭＵＸＬＳＩ８２・・Ｐ／ＳＬＳＩ８４・・入力バッファ８６・・出力バッファ８７・・Ｓ／ＰＬＳＩ８８・・ＤＭＵＸＣＴＬ８９・・ＤＭＵＸＬＳＩ９０・・光並列コネクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加藤正文神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者渡辺善己神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者中嶋秀直神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者加藤次雄神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者宗宮利夫神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された情報をセル単位に目的の回線
に転送するために前記セルに付された経路情報に従って
経路を切り替えるとともに複数列かつ少なくとも１行配
列される複数のスイッチモジュールと、前記複数列のスイッチモジュールの互いに隣接する２列
のスイッチモジュール間に設けられ前記隣接する２列の
スイッチモジュールの内の一方の列の行方向に併設され
る各スイッチモジュールと前記隣接する２列の他方の列
の行方向に併設される各スイッチモジュールとの間の経
路を張り替える１つ以上のパス張り替え部とを備えるＡ
ＴＭスイッチ。
【請求項２】請求項１において、前記パス張り替え部
は、行方向に併設される全てのスイッチモジュールの数
と同数の複数のパス張り替えスイッチからなり、前記パ
ス張り替えスイッチは各スイッチモジュールの大きさと
略同一の大きさからなるＡＴＭスイッチ。
【請求項３】請求項１または請求項２において、前記
複数のスイッチモジュールは列方向に初段のスイッチモ
ジュール、中間段のスイッチモジュール、後段のスイッ
チモジュールの３段のスイッチモジュールから構成さ
れ、前記中間段のスイッチモジュール数は行方向に所定値の
べき乗で増設され、前記中間段のスイッチモジュールへ
の全ての経路は前記中間段のスイッチモジュール数分の
経路をもつ経路張り替えグループ毎に分割され、前記各パス張り替え部は、各スイッチモジュールから次
段の全てのスイッチモジュールへの経路が均等に張られ
るように前記経路張り替えグループ毎に経路を張り替え
るＡＴＭスイッチ。
【請求項４】請求項１から請求項３のいずれか１つの
請求項において、前記パス張り替え部は、多重化された複数の光信号を各光信号に分離するととも
に分離された各光信号を多重化して前記スイッチモジュ
ールに送出する波長多重部と、前記分離された各光信号に対して経路の切替えを行う光
スイッチとを備え、前記各スイッチモジュールは、電気信号のセル出力を光信号に変換するとともに光信号
を電気信号に変換する光電変換部と、互いに波長が異なる前記複数の変換された光信号を多重
化して前記パス張り替え部に出力するとともに前記パス
張り替え部からの多重化された光信号を各光信号に分離
する波長多重部とを備えるＡＴＭスイッチ。
【請求項５】請求項４において、前記パス張り替え部
は光信号の波長毎に出力先を変更する波長分割型スイッ
チから構成されるＡＴＭスイッチ。
【請求項６】請求項３から請求項５のいずれか１つの
請求項において、前記各スイッチモジュールは、複数の入力ポートと複数の出力ポートとを有し前記入力
ポートから入力されるセルを記憶するセルバッファと、出力ポート毎に前記セルバッファに記憶されているセル
数を監視しセルバッファが空きかどうかを判別するバッ
ファ量監視部と、前記セルバッファに対するセルの書き込み及び読み出し
を制御するとともに前記セルバッファが空きになったと
きにセル出力を停止させるバッファ制御部とを備え、前記パス張り替え部は前記バッファ制御部がセル出力を
停止させた後に経路の張り替えを行うＡＴＭスイッチ。
【請求項７】請求項６において、前記初段のスイッチ
モジュールのバッファ制御部は、セル出力を停止し、初段のスイッチモジュールと中間段のスイッチモジュー
ルとの間のパス張り替え部は、前記セル出力を停止した
後に旧経路を新経路に張り替え、前記中間段のスイッチモジュールのバッファ制御部は、
前記初段のスイッチモジュールのセルバッファに記憶さ
れたセルを新経路に流してそのセルをセルバッファに記
憶することによりセル出力を停止し、前記中間段のスイッチモジュールのバッファ量監視部
は、前記旧経路に流された残りのセルが後段のスイッチ
モジュールに送出されることによりセルバッファが空き
になったかどうかを判別し、中間段のスイッチモジュールと後段のスイッチモジュー
ルとの間のパス張り替え部は、前記セルバッファが空き
になった後に経路を張り替えるＡＴＭスイッチ。
【請求項８】請求項７において、前記各段のスイッチ
モジュールは、前記セル出力を停止した後に最終セルに
最終セルを示すフラグを付与するフラグ付与部を備え、前記各スイッチモジュールのバッファ制御部は、１つ前
の段のスイッチモジュール内の前記フラグ付与部から前
記フラグを含む最終セルが到着したかどうかを判別し最
終セルが到着したときに前記パス張り替え部に旧経路を
新経路に張り替える指示を与えるＡＴＭスイッチ。
【請求項９】請求項７において、前記各段のスイッチ
モジュールは、前記セル出力を停止した後に最終セルの
後に最終セルを示す通知セルを挿入する通知セル挿入部
を備え、前記各段のスイッチモジュールのバッファ制御部は、１
つ前の段のスイッチモジュール内の前記通知セル挿入部
から前記通知セルが到着したかどうかを判別し通知セル
が到着したときに前記パス張り替え部に旧経路を新経路
に張り替える指示を与えるＡＴＭスイッチ。
【請求項１０】請求項９において、前記通知セル挿入
部は、前記通知セルを挿入する際に、前段のスイッチモ
ジュールの出力ポート番号と同一番号を次段のスイッチ
モジュールのルート情報としてセルヘッダに付加するこ
とにより、通知セルの初段及び中間段間のスイッチモジ
ュールルートと、通知セルの中間段及び後段間のスイッ
チモジュールルートとを同一にし、各スイッチモジュールのバッファ制御部は、パスを張り
替えた後にも前記通知セルを廃棄しないＡＴＭスイッ
チ。
【請求項１１】請求項７において、前記各段のスイッ
チモジュールのバッファ制御部は、１つ前の段のスイッ
チモジュールから最終セルの到着を示す空きセルが所定
数連続して到着したかどうかを判定し、前記空きセルが
連続して到着した場合に前記パス張り替え部に旧経路を
新経路に張り替える指示を与えるＡＴＭスイッチ。
【請求項１２】請求項３において、前記各スイッチモ
ジュールは、複数の入力ハイウェイと複数の出力ハイウ
ェイに接続されるセルバッファと、前記各入力ハイウェイからのセルを前記セルバッファに
書き込む書き込みアドレスを管理する書込アドレス管理
部と、前記出力ハイウェイ毎に設けられセルバッファの読み出
しアドレスを管理する複数の読み出しアドレス管理部
と、前記出力ハイウェイ毎にセルバッファのセルの空きを監
視する複数のバッファ量監視部とを備えるＡＴＭスイッ
チ。
【請求項１３】請求項３において、前記中間段のスイ
ッチモジュールを増設し、前記パス張り替え部がパスを
張り替えたとき、パスを張り替える前後において前記セ
ルバッファの構成が同一であるＡＴＭスイッチ。
【請求項１４】入力された情報をセル単位に目的の回
線に転送するために前記セルに付された経路情報に従っ
て経路を切り替える複数列かつ少なくとも１行配列され
る複数のスイッチモジュールを備え、前記複数のスイッチモジュールは列方向に初段のスイッ
チモジュール、中間段のスイッチモジュール、後段のス
イッチモジュールの３段のスイッチモジュールから構成
され、前記中間段のスイッチモジュール数は行方向に所定値の
べき乗で増設され、前記中間段のスイッチモジュールへ
の全ての経路は前記中間段のスイッチモジュール数分の
経路をもつ経路張り替えグループ毎に分割され、各スイッチモジュールから次段の全てのスイッチモジュ
ールへの経路が均等に張られるように前記経路張り替え
グループ毎に経路が張り替えられるＡＴＭスイッチ。
【請求項１５】請求項１４において、さらに、複数の
入力ポートと複数の出力ポートを備えるとともに１ハイ
ウェイを収容するコネクタを前記出力ポートと同数分配
置したコネクタモジュールを備えるＡＴＭスイッチ。
【請求項１６】請求項１４において、前記各スイッチ
モジュールは、互いに異なるタグ情報を割り付けられた複数の入出力ポ
ート及び経路張り替え用ポートを有し前記入力ポートか
ら入力されるセルを記憶するセルバッファと、前記セルの書き込み及び読み出しを制御するとともに前
記経路張り替え用ポートから増設されるスイッチモジュ
ールに予め新経路を張り前記割り付けられたタグ情報を
切替えることにより旧経路を前記新経路に切替え前記セ
ルバッファに記憶されたセルの読み出しを停止するバッ
ファ制御部と、前記旧経路におけるスイッチモジュールのセルバッファ
に残っている全てのセルが送出されて前記各セルバッフ
ァが空きになったかどうかを判別するバッファ量監視部
とを備え、前記バッファ制御部は前記旧経路の前記セルバッファが
空きになったときに前記新経路における増設されるスイ
ッチモジュールのセルバッファに前記セルを送出するＡ
ＴＭスイッチ。
【請求項１７】請求項１６において、前記割り付けら
れたタグ情報の切替えは、スイッチの設定を変えること
によって行われるＡＴＭスイッチ。
【請求項１８】請求項１６において、前記割り付けら
れたタグ情報の切替えは、セルの経路情報を変えること
によって行われるＡＴＭスイッチ。
【請求項１９】請求項１６において、前記バッファ量
監視部は、旧経路を新経路に切り替えた際に旧経路にお
ける初段のスイッチモジュールのセルを全て送出したか
どうかを判別し、前記バッファ制御部は、旧経路における初段のスイッチ
モジュールのセルを全て送出したときに新経路における
初段のスイッチモジュールのセルを送出し、前記バッファ量監視部は、旧経路における中間段のスイ
ッチモジュールのセルを全て送出したかどうかを判別
し、前記バッファ制御部は、旧経路における中間段のスイッ
チモジュールのセルを全て送出したときに新経路におけ
る中間段のスイッチモジュールのセルを送出するＡＴＭ
スイッチ。
【請求項２０】請求項１９において、前記各段のスイ
ッチモジュールは、前記旧経路を新経路に切替える前に
最終セルに最終セルを示すフラグを付与するフラグ付与
部を備え、前記各スイッチモジュールのバッファ制御部は、１つ前
の段のスイッチモジュール内の前記フラグ付与部から前
記フラグを含む最終セルが到着したかどうかを判別し最
終セルが到着したときに前記旧経路を新経路に張り替え
るＡＴＭスイッチ。
【請求項２１】請求項１９において、前記各段のスイ
ッチモジュールは、前記旧経路を新経路に切り替える前
に最終セルの後に最終セルを示す通知セルを挿入する通
知セル挿入部を備え、前記各段のスイッチモジュールのバッファ制御部は、１
つ前の段のスイッチモジュール内の通知セル挿入部から
前記通知セルが到着したかどうかを判別し通知セルが到
着したときに前記旧経路を新経路に張り替えるＡＴＭス
イッチ。
【請求項２２】請求項２１において、前記通知セル挿
入部は、前記通知セルを挿入する際に、前段のスイッチ
モジュールの出力ポート番号と同一番号を次段のスイッ
チモジュールのルート情報としてセルヘッダに付加する
ことにより、通知セルの初段及び中間段間のスイッチモ
ジュールルートと、通知セルの中間段及び後段間のスイ
ッチモジュールルートとを同一にし、各スイッチモジュールのバッファ制御部は、パスを張り
替えた後にも前記通知セルを廃棄しないＡＴＭスイッ
チ。
【請求項２３】請求項１９において、前記各段のスイ
ッチモジュールのバッファ制御部は、１つ前の段のスイ
ッチモジュールから最終セルの到着を示す空きセルが所
定数連続して到着したかどうかを判定し、前記空きセル
が連続して到着した場合に前記旧経路を新経路に張り替
えるＡＴＭスイッチ。
【請求項２４】請求項１４において、前記各スイッチ
モジュールは、複数の入力ハイウェイと複数の出力ハイ
ウェイに接続されるセルバッファと、前記各入力ハイウェイからのセルを前記セルバッファに
書き込む書き込みアドレスを管理する書込アドレス管理
部と、前記出力ハイウェイ毎に設けられセルバッファの読み出
しアドレスを管理する複数の読み出しアドレス管理部
と、前記出力ハイウェイ毎にセルバッファのセルの空きを監
視する複数のバッファ量監視部とを備えるＡＴＭスイッ
チ。
【請求項２５】請求項１４において、前記中間段のス
イッチモジュールを増設し、前記旧経路を新経路に切り
替えたとき、経路を切り替える前後においてセルバッフ
ァの構成が同一であるＡＴＭスイッチ。
【請求項２６】請求項１４において、前記複数のスイ
ッチモジュールは現用ＡＴＭスイッチを構成し、さらに、スイッチモジュールが前記現用ＡＴＭスイッチ
の複数のスイッチモジュールよりも増設された予備ＡＴ
Ｍスイッチと、現用ＡＴＭスイッチ及び予備ＡＴＭスイッチに接続され
前記現用ＡＴＭスイッチから予備ＡＴＭスイッチに切り
替える切替部とを備えるＡＴＭスイッチ。
【請求項２７】複数の入力端子及び複数の出力端子と
セルを記憶するクロスポイントバッファとを有するスイ
ッチモジュールを複数のパッケージに分割し、各パッケ
ージに前記入力端子及び出力端子を均等に分割して配置
したスイッチモジュールの実装構造。
【請求項２８】請求項１において、前記列方向に併設
された複数のスイッチモジュールを第１の架に搭載し、
この第１の架を行方向に併設された複数のスイッチモジ
ュールの個数分備えるとともに、前記１つ以上のパス張
り替え部を前記第１の架とは異なる第２の架に搭載する
ＡＴＭスイッチ。
【請求項２９】請求項１４において、複数の入力ポー
トと複数の出力ポートを備える前記各スイッチモジュー
ルの相互接続について、さらに、前段のスイッチモジュールの出力ポートを次段
のスイッチモジュールのいずれの入力ポートに結線する
かを決定するポート結線決定部を備え、前記ポート結線決定部は、スイッチモジュールの行番号
とスイッチモジュールの出力ポート番号との排他的論理
和を求める排他的論理和回路と、前記排他的論理和回路
の出力と前記スイッチモジュールの行数の指数データと
の論理積を次段の結線すべき入力ポート番号として求め
るアンド回路とを有するＡＴＭスイッチ。
【請求項３０】入力された情報をセル単位に目的の回
線に転送するために複数列かつ少なくとも１行配列され
る複数のスイッチモジュールにより前記セルに付された
経路情報に従って経路を切り替える切替えステップと、前記複数列のスイッチモジュールの互いに隣接する２列
のスイッチモジュール間に設けられ前記隣接する２列の
スイッチモジュールの内の一方の列の行方向に併設され
る各スイッチモジュールと前記隣接する２列の他方の列
の行方向に併設される各スイッチモジュールとの間の経
路を張り替えるパス張り替えステップとを備えるＡＴＭ
スイッチによるパス張り替え方法。
【請求項３１】請求項３０において、前記複数のスイ
ッチモジュールは列方向に初段のスイッチモジュール、
中間段のスイッチモジュール、後段のスイッチモジュー
ルの３段のスイッチモジュールから構成され、前記中間段のスイッチモジュール数は行方向に所定値の
べき乗で増設され、前記中間段のスイッチモジュールへ
の全ての経路は前記中間段のスイッチモジュール数分の
経路をもつ経路張り替えグループ毎に分割され、前記パス張り替えステップは、各スイッチモジュールか
ら次段の全てのスイッチモジュールへの経路が均等に張
られるように前記経路張り替えグループ毎に経路を張り
替えるＡＴＭスイッチによるパス張り替え方法。
【請求項３２】請求項３１において、さらに、入力ポ
ートから入力されるセルをセルバッファに記憶する記憶
ステップと、出力ポート毎に前記セルバッファに記憶されているセル
数を監視しセルバッファが空きかどうかを判別する監視
ステップと、前記セルバッファに対するセルの書き込み及び読み出し
を制御するとともに前記セルバッファが空きになったと
きに前記セルの出力を停止させる制御ステップとを備
え、前記パス張り替えステップは前記セル出力を停止させた
後に経路の張り替えを行うＡＴＭスイッチによるパス張
り替え方法。
【請求項３３】請求項３２において、前記制御ステッ
プは、前記初段のスイッチモジュールのセル出力を停止
し、前記パス張り替えステップは、前記初段のスイッチモジ
ュールと中間段のスイッチモジュールとの間で前記セル
出力を停止した後に旧経路を新経路に張り替え、前記制御ステップは、前記初段のスイッチモジュールの
セルバッファに記憶されたセルを新経路に流してそのセ
ルを中間段のスイッチモジュールのセルバッファに記憶
することにより前記セル出力を停止し、前記監視ステップは、中間段のスイッチモジュールに流
される前記旧経路における残りのセルが後段のスイッチ
モジュールに送出されることにより前記中間段のスイッ
チモジュールのセルバッファが空きになったかどうかを
判別し、前記パス張り替えステップは、前記中間段のスイッチモ
ジュールと後段のスイッチモジュールとの間で前記セル
バッファが空きになった後に経路を張り替えるＡＴＭス
イッチによるパス張り替え方法。
【請求項３４】請求項３３において、前記セル出力を
停止した後に最終セルに最終セルを示すフラグを付与す
るフラグ付与ステップを備え、前記制御ステップは、１つ前の段のスイッチモジュール
から前記フラグを含む最終セルが到着したかどうかを判
別し、前記パス張り替えステップは、最終セルが到着したとき
に旧経路を新経路に張り替えるＡＴＭスイッチによるパ
ス張り替え方法。
【請求項３５】請求項３３において、前記セル出力を
停止した後に最終セルの後に最終セルを示す通知セルを
挿入する通知セル挿入ステップを備え、前記制御ステップは、１つ前の段のスイッチモジュール
から前記通知セルが到着したかどうかを判別し、前記パス張り替えステップは、通知セルが到着したとき
に旧経路を新経路に張り替えるＡＴＭスイッチによるパ
ス張り替え方法。
【請求項３６】請求項３５において、前記通知セル挿
入ステップは、前記通知セルを挿入する際に、前段のス
イッチモジュールの出力ポート番号と同一番号を次段の
スイッチモジュールのルート情報としてセルヘッダに付
加することにより、通知セルの初段及び中間段間のスイ
ッチモジュールルートと、通知セルの中間段及び後段間
のスイッチモジュールルートとを同一にし、制御ステップは、パスを張り替えた後にも前記通知セル
を廃棄しないＡＴＭスイッチによるパス張り替え方法。
【請求項３７】請求項３３において、前記制御ステッ
プは、１つ前の段のスイッチモジュールから最終セルの
到着を示す空きセルが所定数連続して到着したかどうか
を判定し、前記パス張り替えステップは前記空きセルが連続して到
着した場合に旧経路を新経路に張り替えるＡＴＭスイッ
チによるパス張り替え方法。
【請求項３８】請求項３１において、さらに、複数の
入力ハイウェイから入力されるセルをセルバッファに記
憶する記憶ステップと、前記各入力ハイウェイからのセルを前記セルバッファに
書き込む書き込みアドレスを管理する書込アドレス管理
ステップと、出力ハイウェイ毎に前記セルバッファの読み出しアドレ
スを管理する読み出しアドレス管理ステップと、前記出力ハイウェイ毎に前記セルバッファのセルの空き
を監視する監視ステップとを備えるＡＴＭスイッチによ
るパス張り替え方法。
【請求項３９】請求項３１において、前記中間段のス
イッチモジュールを増設し、前記パス張り替え部がパス
を張り替えたとき、パスを張り替える前後においてセル
バッファの構成が同一であるＡＴＭスイッチによるパス
張り替え方法。
【請求項４０】入力された情報をセル単位に目的の回
線に転送するために複数列かつ少なくとも１行配列され
る複数のスイッチモジュールにより前記セルに付された
経路情報に従って経路を切り替える切替えステップを備
え、前記複数のスイッチモジュールは列方向に初段のスイッ
チモジュール、中間段のスイッチモジュール、後段のス
イッチモジュールの３段のスイッチモジュールから構成
され、前記中間段のスイッチモジュール数は行方向に所定値の
べき乗で増設され、前記中間段のスイッチモジュールへ
の全ての経路は前記中間段のスイッチモジュール数分の
経路をもつ経路張り替えグループ毎に分割され、前記切替えステップは、各スイッチモジュールから次段
の全てのスイッチモジュールへの経路が均等に張られる
ように前記経路張り替えグループ毎に経路を張り替える
ＡＴＭスイッチによるパス張り替え方法。
【請求項４１】請求項４０において、さらに、複数の
入出力ポート及び経路張り替え用ポートに互いに異なる
タグ情報を割り付け入力ポートから入力されるセルをセ
ルバッファに記憶する記憶ステップと、前記セルの書き込み及び読み出しを制御するとともに前
記経路張り替え用ポートから増設されるスイッチモジュ
ールに予め新経路を張り前記割り付けられたタグ情報を
切替えることにより旧経路を新経路に切替え前記セルバ
ッファに記憶されたセルの読み出しを停止する制御ステ
ップと、前記旧経路におけるスイッチモジュールのセルバッファ
に残っている全てのセルが送出されて前記各セルバッフ
ァが空きになったかどうかを判別する監視ステップとを
備え、前記制御ステップは前記旧経路のセルバッファが空きに
なったときに新経路における増設されるスイッチモジュ
ールのセルバッファにセルを送出するＡＴＭスイッチに
よるパス張り替え方法。
【請求項４２】請求項４１において、前記割り付けら
れたタグ情報の切替えは、スイッチの設定を変えること
によって行われるＡＴＭスイッチによるパス張り替え方
法。
【請求項４３】請求項４１において、前記割り付けら
れたタグ情報の切替えは、セルの経路情報を変えること
によって行われるＡＴＭスイッチによるパス張り替え方
法。
【請求項４４】請求項４２において、前記監視ステッ
プは、旧経路を新経路に切り替えた際に旧経路における
初段のスイッチモジュールのセルを全て送出したかどう
かを判別し、前記制御ステップは、旧経路における初段のスイッチモ
ジュールのセルを全て送出したときに新経路における初
段のスイッチモジュールのセルを送出し、前記監視ステップは、旧経路における中間段のスイッチ
モジュールのセルを全て送出したかどうかを判別し、前記制御ステップは、旧経路における中間段のスイッチ
モジュールのセルを全て送出したときに新経路における
中間段のスイッチモジュールのセルを送出するＡＴＭス
イッチによるパス張り替え方法。
【請求項４５】請求項４４において、前記旧経路を新
経路に切替える前に最終セルに最終セルを示すフラグを
付与するフラグ付与ステップを備え、前記制御ステップは、１つ前の段のスイッチモジュール
から前記フラグを含む最終セルが到着したかどうかを判
別し最終セルが到着したときに前記旧経路を新経路に張
り替えるＡＴＭスイッチによるパス張り替え方法。
【請求項４６】請求項４４において、前記旧経路を新
経路に切り替える前に最終セルの後に最終セルを示す通
知セルを挿入する通知セル挿入ステップを備え、前記制御ステップは、１つ前の段のスイッチモジュール
から前記通知セルが到着したかどうかを判別し通知セル
が到着したときに前記旧経路を新経路に張り替えるＡＴ
Ｍスイッチによるパス張り替え方法。
【請求項４７】請求項４６において、前記通知セル挿
入ステップは、前記通知セルを挿入する際に、前段のス
イッチモジュールの出力ポート番号と同一番号を次段の
スイッチモジュールのルート情報としてセルヘッダに付
加することにより、通知セルの初段及び中間段間のスイ
ッチングルートと、通知セルの中間段及び後段間のスイ
ッチングルートとを同一にし、前記制御ステップは、パスを張り替えた後にも前記通知
セルを廃棄しないＡＴＭスイッチによるパス張り替え方
法。
【請求項４８】請求項４４において、前記制御ステッ
プは、１つ前の段のスイッチモジュールから最終セルの
到着を示す空きセルが所定数連続して到着したかどうか
を判定し、前記空きセルが連続して到着した場合に前記
旧経路を新経路に張り替えるＡＴＭスイッチによるパス
張り替え方法。
【請求項４９】請求項４０において、さらに、複数の
入力ハイウェイから入力されるセルをセルバッファに記
憶する記憶ステップと、前記各入力ハイウェイからのセルを前記セルバッファに
書き込む書き込みアドレスを管理する書込アドレス管理
ステップと、出力ハイウェイ毎に前記セルバッファの読み出しアドレ
スを管理する読み出しアドレス管理ステップと、前記出力ハイウェイ毎に前記セルバッファのセルの空き
を監視する監視ステップとを備えるＡＴＭスイッチによ
るパス張り替え方法。
【請求項５０】請求項４１において、前記中間段のス
イッチモジュールを増設し、前記旧経路を新経路に切り
替えたとき、経路を切り替える前後においてセルバッフ
ァの構成が同一であるＡＴＭスイッチによるパス張り替
え方法。
【請求項５１】請求項３０において、複数の入力ポー
トと複数の出力ポートを備える前記各スイッチモジュー
ルの相互接続について、さらに、前段のスイッチモジュールの出力ポートを次段
のスイッチモジュールのいずれの入力ポートに結線する
かを決定する決定ステップを備え、前記決定ステップは、スイッチモジュールの行番号とス
イッチモジュールの出力ポート番号との排他的論理和を
求める排他的論理和ステップと、前記排他的論理和の出
力と前記スイッチモジュールの行数の指数データとの論
理積を次段の結線すべき入力ポート番号として求めるア
ンドステップとを有するＡＴＭスイッチによるパス張り
替え方法。