JPH08288954A - 回線群による同期スイッチングを用いるatmスイッチ - Google Patents
回線群による同期スイッチングを用いるatmスイッチInfo
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Abstract
ャの提案。 【解決手段】 ATMスイッチは、m個の入力とn個の
出力(m≧n)をそれぞれ有する複数のスイッチングマ
トリックス回線と、これらのマトリックスの入力にAT
Mスイッチの入力回線を連結する同期相互接続回路網と
を含み、これらのマトリックスの出力はATMスイッチ
のそれぞれの出力回線に連結されている。同期相互接続
回路網には、m個の入力の少なくとも1群多くともp群
およびm個の出力の少なくとも1群多くともp群をそれ
ぞれ有する基礎群同期スイッチ(GESSと称す)のk
個の連続ステージが含まれ(p≧2)、m個の回線はそ
れぞれ、次のステージのGESSのm個の入力の1群
に、GESSのm個の出力の1群を連結し、そしてm個
の回線の複数の群はそれぞれ、これらのマトリックスの
m個の入力に、最後のステージのGESSのm個の出力
の1群を連結する。
Description
(ATM)回路網における交換機分野に関する。
て、ここ15年以上に渡って多くの提案がなされたが、
真の工業目的にふさわしいものはほとんどない。これを
行うには、時間と空間に応じてかなり変動するこの回路
網の様々な要求、特にこのスイッチの容量の動的拡張の
要求に応えることが必要である。
で、全く異なる3つの基本原理に基づく以下のような3
つの具体例が注目すべきものである。それはすなわち、
プレリュードスイッチ(A・トーマス他による論文『非
同期時分割技術: 実験的パッケット回路網集積ビデオ通
信』、国際標準学会 '84会報、フィレンツェ1984
年5月、記事番号32C2参照)と、スターライトスイ
ッチ(ヒューアン他による論文『スターライト: 広帯域
デジタルスイッチ』、GLOBECOME '84会報、
アトランタ、1984年12月、121〜125ページ
参照)と、そしてノックアウトスイッチ(イエー他によ
る『ノックアウトスイッチ: 高性能パケットスイッチン
グのための簡単なモジュラーアーキテクチャ』、アメリ
カ電気電子学会JSAC、SAC−5巻、1987年1
0月、1274〜1283ページ参照)とである。これ
らの基本技術に関しては、F.A.トバギによる論文
『広帯域統合サービスのデジタル回路網のための高速パ
ケットスイッチアーキテクチャ』、アメリカ電気電子学
会会報、78巻1号、1990年1月、133〜167
ページに再検討されている。プレリュードスイッチは、
共通記憶域にある出力待ち行列および時分割に基づいて
いる。スターライトスイッチは、分類回路網とバニアン
タイプの経路自己指定回路網と共に用いられる。ノック
アウトスイッチの主導概念は、N個のソースからL個の
出力回線に同期にATMセルを集信することにあるが、
この場合これらのL個の出力回線は外部インタフェース
の前に置かれている論理待ち行列に入る。集信回路内の
空間的なコンテンションによるセルの損失は許容され
る。このような場合は、L個以上のセルが同時に集信回
路のN個の入力回線に存在する時に生じる。このような
損失は、集信回路のL個の出力回線の平均処理能力が小
さければ、許容できる。
な技術的問題によって大型のスイッチの作成が妨げられ
る。すなわち、時分割はプレリュードマトリックスのサ
イズを非常に大きく制限し、そのためクロス回路網タイ
プの多重ステージを用いなければならない。このアーキ
テクチャは更に、ATMスイッチ切換えに特有な問題、
すなわち、可変処理能力スイッチにおいては、高いオー
バヘッド費をかけなければ、ブロッキング率を制御する
ことは難しいという問題に直面する。大型のスターライ
トタイプの回路網は、内部接続部の1複合セットのみを
生成する。そのうえ、コンテンションのために、流れの
中のセルの配列順序が失われることがあって、そのため
にスイッチの出力において再び順序付けを行う必要があ
る。ノックアウトスイッチでは、濾過素子と相互接続素
子の数が二乗されて増大する欠点がある。
を解決するために、多くの提案がなされている。『KS
MINs: 高速パケットスイッチ切換えのためのノック
アウトスイッチベースの多重ステージ相互接続回路網』
という論文(会報GLOBECOM '90、サンディエ
ゴ、1990年12月、第1巻、218〜223ペー
ジ)において、Y.M.キム他は、N.logNの複雑
性を達成するために、バニアンタイプの多重ステージ回
路網に従ってノックアウトスイッチを相互接続すること
を提案している。しかしながら、この解決法は、幾つか
の待ち行列ステージを必要とする欠点があり、そして更
に多重ステージの回路網の内部リンクに閉塞が生じる恐
れがある。
は、その考案者たちによって一般化され、そして『増大
可能なパケット(ATM)スイッチアーキテクチャ: 設
計原理と応用』(K.Y.エン他著、通信に関するアメ
リカ電気電子学会の会報、第40巻、2号、1992年
2月、423〜430ページ)と題された論文に記載さ
れている。この一般化されたアーキテクチャはこれ以
降、「第2K.O.」と呼ぶことにする。この第2K.
O.アーキテクチャは以下のような特徴を示す。すなわ
ち、 2A−K.O.と同様に第2K.O.の出力は単一の待
ち行列まで同期しており、そして当然それはATMセル
の順に従っている。 2B−基本端子モジュールは、(例えば)様々な方法
(メモリ分割を伴うか、または伴はない時分割、もしく
は純粋ノックアウトなど)で具体化できる42×16の
マトリックスである。 2C−これらの端子マトリックスはある拡張率を持つ同
期相互接続回路網に接続されている。 2D−セルの統計的な削除の原理は、同期相互接続回路
網から出る回線の固定群として、例えば16個の外部イ
ンタフェースのトラヒックを有する42回線の1群とし
て一般化される。 2E−相互接続回路網は、互いに接続されている2つの
ステージより成り、そして(例えば)同一の出力マトリ
ックスとして同時に用いられるセルが42個を越えない
限り、ブロッキングされないクロス回路網を形成するた
めに、従来の方法によるマトリックスの最後のステージ
を有する。 2F−この回路網への入力に関するグローバルアルゴリ
ズムは、上記の条件2Eを達成するために過剰なセルを
削除する。 2G−このアルゴリズムの後に、ある瞬間における全て
のセルのために、相互接続回路網を経由して、経路を割
り当てるためのもう一つのグローバルアルゴリズムが続
く。この論文の著者は、このアーキテクチャによりセル
の追加損失がかなり小さくなることを示している。
れる全てのセルを各セル時間ごとに調べなければならな
い2つのアルゴリズムを実行するために、非常に高速な
技術を必要とする。したがって、スイッチのサイズは、
必要なこの技術によって制限される。このアーキテクチ
ャの相互接続回路網は、固定最大サイズを有するある単
一の値域の複数スイッチを意味する。値域を変更するた
めには、相互接続回路網の全面的な変更が必要になる。
最後に、この回路網と最後のステージとの完全な相互接
続構造の故に、回路網ではなく、端子マトリックスだけ
が経路にそって装備されるので、その経費がかさむ。
理量の非同期転送モードによって課される技術的制約へ
の適応が従来より知られているATMスイッチと比較し
てより優れているATMスイッチのための新しいアーキ
テクチャを提案することである。
ッチは、複数のスイッチングマトリックス回線であっ
て、その各々はm個の入力とn個の出力とを有し、mと
nはm≧nであるような2つの整数であるスイッチング
マトリックスと、そしてATMスイッチの複数入力回線
をそれぞれ各スイッチングマトリックス回線に連結する
同期相互接続回路網であって、この複数のスイッチング
マトリックス回線の複数の出力はそれぞれATMスイッ
チの各出力回線に連結されている同期相互接続回路網と
が含まれ、この同期相互接続回路網が、基礎群同期スイ
ッチのk個の逐次ステージを含み、各ステージが少なく
とも1群、多くともp群のm個の入力と、そして少なく
とも1群、多くてもp群のm個の出力とを有し、kとp
はp≧2である整数であり、m個の回線の複数群はそれ
ぞれ基礎群同期スイッチのm個の入力の1群を次のステ
ージの基礎群同期スイッチのm個の入力の1群に連結さ
せ、そしてm個の回線の複数群はそれぞれ最後のステー
ジの基礎群同期スイッチのm個の出力の1群をスイッチ
ングマトリックス回線のm個の入力に連結させる。
の識別を基礎としてセルの経路指定を行い、一方基礎群
同期スイッチは宛先回線の群の識別を基礎にセルの経路
指定を行う。
m個の入力とm個の出力を有する少なくとも1つ多くと
もp個の基礎集信回路が含まれていることが好ましく、
各基礎集信回路のm個の出力は上記基礎群同期スイッチ
のm個の出力の1群を構成し、そしてこの基礎群同期ス
イッチの各入力は、上記基礎集信回路の出力のために用
いられないATMセルを削除するためのフィルタによっ
て、上記基礎群同期スイッチの各基礎集信回路のそれぞ
れの入力に連結される。このようにして、相互接続回路
網は同報通信と濾過とそして集信の機能を備えた基礎ス
イッチに基づくことになり、その結果相互接続回路網は
ノックアウト原理を一般化する。
線とN’c’m’出力回線を有するATMスイッチの同
期相互接続回路網は、c’の群同期スイッチングコアを
含み、c’が多くともc=m/nの整数である。群同期
スイッチングコアはそれぞれ、ATMスイッチのN’
c’m’入力回線に到着するATMセルを同期モードで
受信する少なくともN’mの入力回線を有する。
ッチングコア(GSSC)は、m個の出力回線のN’個
の群と、少なくともN’m個の入力回線とそして基礎群
同期スイッチのk個のステージを含み、そしてN’、m
およびkは、N’≧2かつm≧2の整数である。各基礎
群同期スイッチは、pm個の入力とm個の出力とを備え
た少なくとも1つ、多くともp個の基礎集信回路を含
み、pはN’≦pk のような少なくとも2である整数で
あり、各基礎集信回路のm個の出力は基礎群同期スイッ
チのm個の出力の1群を構成し、そしてこの基礎群同期
スイッチの各入力が、上記集信回路の出力として用いら
れないATMセルを削除するためのフィルタを通ってそ
の各基礎集信回路のそれぞれの入力に連結される。逐次
ステージの複数基礎群同期スイッチはm個の回線の複数
群により相互接続され、これらの回線の各々は基礎群同
期スイッチのm個の出力群を次のステージの基礎群同期
スイッチのm個の入力に連結し、基礎群同期スイッチの
入力回線は第1ステージの複数基礎群同期スイッチの入
力に連結され、そして最後のステージの複数基礎群同期
スイッチのm個の出力の複数群はそれぞれ、群同期スイ
ッチングコアのm個の出力回線の各N’群に連結され
る。
グコアを示すためにGSSCという略語を用い、そして
基礎群同期スイッチをGESSという略語で示す。GS
SCは3Aから3Eまでの以下の特性を有する。すなわ
ち、 3A−複数のATMセルはGSSCへの入力に配置さ
れ、すなわち、複数ATMセルが同時にGSSCに入る
ということである。 3B−あらゆるセルのGSSCを通る通過時間は同じで
(同期性)、これは特に中間待ち行列が存在しないこと
を意味する。 3C−各セルはそれ自身、その経路とすべき出力回線の
1群(または、同報通信の場合は時により複数群)を指
定するのに充分な(必要ならば、標準ATMセルに付け
られる接頭部を有する)情報を含んでいる。 3D−このようなセルは任意群の任意の入力回線に挿入
することができる。言い換えれば、1群内のセルは各瞬
間において先験的に異なる出力群に個別的に切り換えら
れる。 3E−各セルは指定された出力群に属する未定の回線に
経路指定される。言い換えれば、GSSCにとっては群
識別のみが重要であり、1つの群内の回線の識別は無関
係である。
理2A、2B、2C、2Dに適合している。他方では、
2E、2Fおよび2Gの項目に関しては第2K.O.と
異なる。実際に、先行の全K.O.制御アルゴリズムと
その経路割当アルゴリズムを共に削除しようという提案
もある。全てのセルは、ランダムな分配の後に複数GS
SCから成る相互接続回路網に送られ、そして過剰なセ
ルはこの相互接続回路網内の経路にそって削除される。
更に、上記回路網は3ステージのクロス接続形態に従わ
ず、それは典型的には任意のタイプそして任意のサイズ
のバニアン回路網であり、その内部リンクは、損失の少
ない統計的多重化のK.O.原理を各ステージに適用す
るのに充分な数量がある回線群である。本発明は回線群
とGESSのバニアンアまたはデルタのアーキテクチャ
内において、K.O.原理を再帰的に使用する。これ
は、先行のランダム配分によって非常に小さいセル損失
率だけで可能である。このアーキテクチャは本質的に同
報通信が可能であることと、同報通信はこの技術とは独
立しているので、このアーキテクチャは制限のない最大
サイズをとることができることと、スイッチの値域は最
適増大係数に従うこと、そして更に、任意の最大サイズ
ための費用は比較的に安価であることが、後述されるで
あろう。
がこれに限定されない幾つかの実施例によって添付の図
面を参照しながら後に説明されるであろう。
るATMスイッチが先ず説明され、その後にこのような
スイッチの容量をトラヒックを妨げることなく増大させ
ることができる方法が検討されよう。
二方向回線すなわちNm個の入力回線とNm個の出力回
線とを管理する。入力回線と出力回線とを分離し、そし
てATMセルにおいて切り換えられるある種の処理操作
を実行するために、各二方向回線にインタフェース30
が設置されている。
る同期相互接続回路網が含まれており、各GSSCは、
m個の入力回線のN群とm個の出力回線のN群を有す
る。各GSSCのそれぞれの入力回線はトラヒック等化
ステージ34を通して回線インタフェース30に連結さ
れている。各セルの到着時に、各GSSCのNm個の入
力回線は、スイッチのNm個の入力回線に着信するAT
Mセルを同期して受信する。各GSSCのそれぞれの出
力回線の各群は、m個の入力回線をN個の出力回線に切
り換えるそれぞれのスイッチングマトリックス回線36
に対応付けられる。各マトリックス36は対応付けられ
た群のm個の回線にそれぞれ連結されたm個の入力を有
している。受信したセルを宛先の出力回線に経路指定す
るために、そのn個の出力の各々はそれぞれの回線イン
タフェース30に連結される。
のベースとしてスイッチングを実施する。同じ一つの群
内の異なる回線の区別は、マトリックス36により行わ
れる。図1の例では、m=c・nである。したがって、
マトリックス36は整数の集信係数cを達成し、そして
GSSCのm個の出力回線の各群は、m/cアーランに
相当する最大トラヒックを持つ。回路網の拡張に対応す
るトラヒックのこうした削減は、m値によって左右され
る。
または許容される集信/拡張係数によって、例えば、端
子マトリックス36を作るのに64×32、48×16
または32×8サイズの選択が可能になる。本アーキテ
クチャのマトリックス36を作るために、公知の様々な
ATMマトリックスの設計方法(メモリ分割および/ま
たは時分割、相互接続回路網、ノックアウトなど)が適
用され得る。適用は以下の幾つかの特性に従ってなされ
る。 ─ 入力回線はセルの開始に同期される。 ─ いかなるATM接続の出力回線であっても入力回線
のいずれか1つに配置され得る。 ─ ATM接続内のセルの配列順序に従うように、マト
リックスの動作は、インタフェース30に先行する1つ
または複数の待ち行列に書き込まれるまで、同期してい
なければならない。そして、 ─ 特にATMヘッダーのVPI/VCIフィールドに
関して、外部インタフェースのために定義された基準に
したがって、各セルはその内部に、その究極の整形のた
めに必要な情報を持っていなければならない。
の端子マトリックス36の1つの具体例を示している。
この実施例では、マトリックスは、n個の出力にそれぞ
れ対応付けられるn個のマルチプレクサの1セットであ
る。各マルチプレクサには、m個の入力とm’個の出力
とを有する集信回路38と、そして論理待ち行列40と
が含まれる。各論理待ち行列40には、対応付けられて
いる集信回路38のm個の出力の一つに個々に結合され
ているm’個の物理待ち行列と、そして出力において先
入れ先出し(FIFO)プロトコルに従うように、物理
待ち行列から次には読み取る読取り論理回路44とが含
まれている。端子マトリックス36の各入力はそれぞれ
のフィルタ46によってn個の集信回路38の各入力に
連結されており、このフィルタ46は、マトリックス3
6の対応する出力のために用いられないATMセルを削
除する。
2、m’=16である。ノックアウト原理にしたがっ
て、このとき集信回路38内のコンテンションによる損
失は無視できる。
を有する複数の基礎集信回路をベースに具体化されてい
る。各GSSCにより切り換えられる回線群の数Nは、
pkの形態をしている。GSSCは、m個の入力のp個
の群およびm個の出力のp個の群をそれぞれ有するp
k-1 個のGESSを各々に含んでいるk個のステージに
分かれる。
る。GESS48には、このGESSのm個の出力の1
群を構成するそのm個の出力をそれぞれ有するp個の基
礎集信回路50が含まれている。GESS48の各入力
は、それぞれのフィルタ52を通って各基礎集信回路5
0の入力に連結されている。図3では簡略化のために、
各集信回路50の上流にpm個のフィルタ52のバンク
が示されている。このような1つのフィルタバンクはそ
れぞれ、m個の出力群のために用いられないATMセル
を削除するために、集信回路の入力回線を処理する。
キテクチャが再帰的構造になっていることを示す。モジ
ュールM0 が先ず、図2に示されているような端子スイ
ッチングマトリックスに対応して、定義される。したが
って、モジュールM0 はm個の入力のp0 =1個の群を
有する。i>0として、モジュールMi は、pi-1 個の
GESS48とそしてp個のモジュールMi-1 とから作
られている。各モジュールMi-1 のm個の入力の様々な
群は各々、それぞれのGESSのm個の出力の1群に連
結される。モジュールMi には、m個の入力およびpi
・n個の出力のpi 個の群が含まれ、pi ・m個の入力
のいずれか一つに到着したATMセルは、pi ・n個の
出力のいずれか一つに経路指定され得ることを立証する
ことができる。モジュールMi の複数GESSは、i個
のステージを有する経路自己指定のバニアン回路網(す
なわち、オーダpのデルタ回路網)に従い一緒に相互接
続され、これらの内側のリンクはm個の回線の複数群か
ら成り、各ステージには、pi-1 個のGESSが含まれ
ている。i=kとすれば、複数GESSのこの回路網
は、複数入力回線のN個の群と複数出力回線のN個の群
とを有するGSSCを構成する。
特定の場合におけるこのようなGSSC32を示してい
る。集信回路50に対応付けられているフィルタ52の
複数列は図面を簡略化するために示されていない。AT
Mセルが到着する入力回線にかかわりなく、このセルを
出力回線の任意の群に指定することができる経路がある
ことと、そしてデルタ回路網の内部リンクを構成する複
数の回線群が1つの連続されているリンクと考えるなら
ば、それは唯一の経路であることが、立証できるであろ
う。
じ特性を有する。すなわち、各リンクは同一の処理量を
持つある定数m個の個別的なデータの流れを伝送する。
これらの流れは、技術的な可能性にしたがって並列に配
置されるか、もしくは完全にまたは部分的に多重化され
る。
するために、Y.S.イエー他による上述の論文におい
て実施されていた損失計算をここで僅か変わった形で再
び利用する。単純化のためにこの計算にはポイントツウ
ポイント接続についてしか考慮しない。しかし、得られ
たセルの損失率は、同報通信トリーの数にかかわりな
く、有効である。これを確認するには、図5の例を参照
しながら、以下のことが認められれば充分である。すな
わち、 ─ 各瞬間に各集信回路に入るセルはすべて異なってい
る。つまり、空間的な自己相関性はない。同じ一つの物
理インタフェース内では同報通信はないので、一時的な
自己相関性は削除される。 ─ このスイッチから離れるトラヒックは結線の種類と
は関係なく、同報トラヒックが増大すればするほど、入
ってくるトラヒックは少なくなり、そして損失率は小さ
くなる。
信回路を想定する。関連するセルはm個の出力のうちの
任意の1つのためのセルである。その他のセルは集信回
路の上流のフィルタバンクによって除去され、損失計算
には含まれないからである。こうした仮定のもとで、も
しソースからのトラヒックの個々の量が等しいならば
(これは、セルの損失の観点から最悪の場合であること
が知られている)、i個のセルが同時に存在する確率P
(i)は、以下の関係式によって表される。すなわち、
(M-i)!])であると定義し、αは各入力回線の個別的トラ
ヒック、つまりあるセルが個々の回線に出現する確率を
表す。) Mにかかわりなく、一定の値Mα=ρ(ただし、ρはm
個の出力回線から成る1群の平均処理量である)とすれ
ば、この関係式によって確率pは以下のように表すこと
もできる。すなわち、
があるとすると、セルの平均損失は以下のように表すこ
とができる。すなわち、
る。すなわち、
ポアソン法則に収斂することに留意し、確率P(i)の
シーケンスはその時、以下のように表される。すなわ
ち、
限の値が得られる。
してp=2のとき、様々なサイズの集信回路よりの損失
率を示している。これらの集信回路はそれぞれ、128
〜64個の集信回路(約0.5アーランの出力回線のた
めの個別的なトラヒックを有する)と、96〜48個の
集信回路(約0.33アーランの個別の出線トラヒッ
ク)と、そして64〜32個の集信回路(約0.25ア
ーランの個別の出線トラヒック)とである。これらの値
は、10-16 未満のとき、無視できるものと見なされ
る。
2、c=2、m=64そしてn=32の数値に基づく、
優秀なセル損失率の一群のスイッチを設計できること
が、表1に示されている。この場合、サイズ64×32
のスイッチングマトリックス回線を用いなければならな
い。そのとき、回路網の拡張比は2である。
いた拡張比3の場合に相当する。
4×32の集信回路および32×8のマトリックスの場
合に相当する。これらの3つの表では、セルの損失は、
0.7、0.8、0.9および1アーランの外部インタ
フェースの平均トラヒックに当たる。
い、GSSCの第1のステージにおける損失率に対して
のみ、上記の計算は有効である。GSSC〔LR(総
合)〕内の総損失率もまた許容可能であることが、まだ
示されていない。ところで、GSSCは一般的にいくつ
かのステージを含んでおり、そして後続のステージでは
ソースはもはや独立していない。同報通信、濾過および
集信のセルはその間にある種の相関関係を有し、そして
後続のステージにおける損失率は、比較的に高いことを
予期する必要がある。
であるが、トラヒックはあらゆる集信回路において均一
に分割される(これは、トラヒック等化器により行われ
る)と仮定することによって、総損失率の上限値を以下
の式により求めることが可能である。すなわち、
のGSSCにおける損失率の上限値を示している。表4
は拡張比2および1024の外部インタフェースに相当
する。表5は拡張比3および768の外部インタフェー
スに相当する。表6は拡張比4および512の外部イン
タフェースに相当する。用いられているトラヒック値
は、表1〜3で用いられているものと等しい。つまり、
外部インタフェースにおいて0.7、0.8、0.9そ
して1アーランに相当する。
り、そしてこれによって、最大サイズのGSSCにおけ
る損失比の上限の値を迅速に推定することが可能であ
る。すなわち、ステージが1つ追加されるごとに、この
漸近率の表示値を加えるだけでよい。
トラヒック等化ステージが含まれていなければ、あらゆ
る集信回路に同じ一つの平均トラヒックロードがあると
いう仮定は維持されなくなるので、上記の計算は無効で
ある。ある場合においては、GSSCの内部リンク群に
おけるトラヒックの「自然な」不均衡が、スイッチのブ
ロッキング率を許容不可能にすることもある。にもかか
わらず、比較的に大きなサイズの集信回路では、かつ/
もしくは、より小さい平均個別処理量という仮定のもと
で、このブロッキング率は大数法則に従って、非常な低
水準に下がることもある。
ステージ34は、このブロッキング係数を取り除くかま
たは少なくとも大きく減少させることを目的にしてい
る。pm個からm個への集信回路を用いるm個の回線の
N個の群を持つGSSCにおいては、このGSSCの内
部リンク内でトラヒックが均一になるようにするには、
各GSSCまたは第1のステージの集信回路が、GSS
Cの各出力群のため全トラヒックのうちの統計的に等し
いシェア分を受信することが、必要かつ充分な条件であ
る。
Cの第1のステージの各集信回路に接続されなければな
らない。言い換えれば、各等化器は、第1のステージの
異なるGSSCにそれぞれ連結されているN/p=p
k-1 個の回線のトラヒックを等化しなければならない。
これを実施するには、q=N/p=pk-1 個の回線の個
別トラヒックをそれぞれ等化するpm個の等化器を用い
ればよい。図6は、図5のGSSC(p=2、k=3、
N=8)によるGSSC32の上流にあるトラヒック等
化ステージ34のこのような構造を示している。このス
テージ34には、第1のステージの各GSSCの入力に
それぞれ連結されているq=4個の入力およびq=4個
の出力をそれぞれ有する2m個の等化器54.
1、....、54.2mが含まれている。第1のステ
ージのGSSCにおけるトラヒックの等化は、後続ステ
ージのGSSCにおけるトラヒックの等化を確実なもの
にする。等化器の各出力は、図1に示されているような
ATMスイッチの様々なGSSCの対応する入力回線に
同報通信される。
y個の回線のpm/y個の等化器を使用することによ
り、また整数pm/yに対して、GSSCの第1のステ
ージの各GSSCと各等化器との間にy個の回線を連結
することによって、達成することができる。図7は、図
5と6のGSSC(p=2、k=3、N=8)と同様な
GSSC32を備えており、かつy=2であるトラヒッ
ク等化ステージ134のこのような構造を示している。
このステージ134には、第1のステージの各GSSC
の入力に対になって連結されているq=8個の入力およ
びq=8個の出力をそれぞれ有するm個の等化器56.
1、....、56.mが含まれている。
等化を供することである。この場合、1つのGSSCの
第1のステージの複数GESSはZ個のセットに分けら
れ、等化ステージは、各セットの様々なGESSによっ
て受信されたトラヒックを等化するように、配置され
る。図8は、図5〜7と同様なGSSC(p=2、k=
3、N=8)を有し、かつその第1のステージの複数G
ESSはZ=2個のセットに分けられているトラヒック
等化ステージ234のこのような構造を示している。ス
テージ234には、2個の入力および2個の出力をそれ
ぞれ有する4m個の等化器58.1、....、58.
2mおよび60.1、....、60.2mが含まれて
いる。この等化器58.1、...、58.2mはGE
SSの第1のセットに対応付けられている。つまり、こ
れら等化器の各々の2つの出力はそれぞれ、第1のセッ
トの2つのGSSCの入力に連結されている。同様に、
等化器60.1、...、60.2mはGESSの第2
のセットに対応付けられいる。第2のステージの複数G
ESSはそれぞれ、第1のステージの第1のセットの一
つのGSSCから来るm個の回線の1群62と、そして
第1のステージの第2のセットから来るm個の回線の1
群64とを受信する。したがって、トラヒックの等化は
第2のステージ以降から、そして第1のステージのGE
SSの各セット内において完全になる。第1のステージ
のGESSの2つのセットを通過するトラヒックのとき
のみ、不均質性が残ることがある。しかしながら、その
結果として生じる恐れのあるセルの損失は数的に非常に
少ない。
2、n=8、c=4、q=8の場合における本発明によ
る128×128スイッチの可能な配列を示している。
セルフィルタ46と52は、図面を簡略化するために、
表示されていない。c=4個のGSSCには、0から1
5までの番号が付されており、かつモジュールM0 にそ
れぞれ連結されている総計でcN=16の出力回線群が
ある。回線方式切換えマトリックスとは別に、各モジュ
ールM0 には、n=8個の回線インタフェースと、q=
8個の回線の等化器68とそして中間変換素子70とが
含まれている。各外部二方向回線では、このモジュール
M0 には、(集信回路38と論理待ち行列40とそして
表示されていないフィルタ46を含む)端子マトリック
スの対応するマルチプレクサと、そして入力インタフェ
ース30aおよび出力インタフェース30bを含む回線
インタフェースとが含まれている。入力インタフェース
30aはATM伝送に必要な整形操作を実行する。これ
には特に、スイッチを通るセルの経路指定のために備え
られている最初の変換素子74が含まれている。
新しいVPI/VCIフィールドを出力セルに書き込む
ための最後の変換素子76が含まれている。モジュール
M0の等化器68はこのモジュールの8つの入力回線に
連結された入力を有し、その出力のうちの4つは各GS
SC32の第1のステージの同じ一つのGESS48の
4つの入力に連結されており、そして他の4つの出力は
各GSSCの第1のステージの他方のGESSの4つの
入力に連結されている(図7に関する説明を参照する
と、ここではy=4の場合であり、つまりq=pk-1 ・
y=8回線のpm/y=16個の等化器68、すなわち
モジュールM0 ごとに1つの等化器がある)。
に、標準セルをカプセルに入れるパケット形式が定義さ
れる。このようなパケットは以後「カプセル」と呼ばれ
る。カプセル内のセルに追加された情報は、内部リンク
の処理量か、またはロードを増大させる。カプセルに
は、このスイッチにおいては比較的に数の多いフィルタ
46、52のセットアップを簡単にするために適宜な形
式の情報が収められている。この情報は、最初および/
または中間の変換のための素子74、70によって書き
込まれる。カプセル形式の例は、経路指定に有用なフィ
ールドのみが表示されている図10に図示されている。
他の機能を実行する助けになるように、(例えば、点線
の区域に)追加フィールドを含ませることができる。こ
れらの追加フィールドには、テストデータや制御データ
もしくは誤りの検出および/または訂正のための巡回冗
長検査合計(CRC)を収めることができる。
されるセルの場合(上のダイアグラム)と、そして2地
点間結線の場合(第2のダイアグラム)におけるカプセ
ル構造が示されている。1ビットのフィールドD内の1
または0の存在によって、2つの場合の区別をすること
ができる。下のダイアグラムは、スイッチの入力から出
力までセルがとる経路を示している。
4に示すモジュールMi は、中間モジュールと言われて
いる。この変換の存在は2つの必要性に由来している。
すなわち、その2つの必要性は、第1にカプセル内の経
路指定ビットのフィールドを相当に短くしかつ固定長に
しなければならないことと、第2に任意の同報通信を可
能にするために、経路指定フィールド内に可能な宛先ご
とに1ビットを確保しておかなければならないことであ
る。任意の入力から開始すると、任意のサブモジュール
には1つの経路しかない。したがって、各経路指定ビッ
トは一般的に、(図10に示されているように)このモ
ジュールの特定回線群ではなく、中間のモジュールを指
示している。この2つの場合は、図9の実施例の場合が
そうであるが、モジュールM0 が中間のモジュールとし
て定義されているときにのみ併合される。
メモリに貯蔵された変換表を用いて、入力側で変換素子
74によって実施される。はじめに、回線とVPI/V
CIフィールドの識別から始めて、トランスレータ74
は結線の識別と経路指定フィールド(Ch経路指定)の
双方をカプセルに書込み、これによってカプセルは次の
変換(または、同報通信の場合は複数の変換)に向かっ
て経路指定される。限定されない同報通信を確保するた
めに、各経路指定ビットは中間のモジュールを表す。つ
まり、中間のモジュールが当該のカプセルを受け入れる
予定ならば、このビットは1になり、そして他の場合は
0になる。
識別子と対応付けされる。この識別子(A Id)は、
同報通信トリーの場合はスイッチに関して包括的であ
る。したがって、ポイントツウマルチポイント接続(同
報通信トリー)は、A Idフィールドに適用された長
さにより課せられた制限内において、自由に定義され得
る。ポイントツウポイント接続の場合においては、内部
識別子(C Id)は出力回線に向けられ、出力回線の
識別(LS Id)は中間のモジュール内で定義され
る。図10では、VPI/VCIフィールドは、分かり
易いように他のフィールドから分離されている。しか
し、明らかにいくらかの冗長性があり、そのため異なる
フィールドのために同一のスペースを再利用することに
よって、可能な最適化を行うことができるであろうし、
それはカプセルの形式にいくらか影響を及ぼすことにな
るであろう。中間の各トランスレータ70は、これが制
御している中間のモジュール用のものではないセルを認
定しないように、(セルの認定を示す)ビットQを検査
するか、または、すぐ上流にある集信回路のフィルタに
よりすでに検査されている同じビット(Ch経路指定)
を検査する。これは、経路指定フィールドをゼロに設定
することによって行うことができる。次にトランスレー
タは、(A Idか、LS Idか、あるいはC Id
によって)中間モジュール内の明白な識別を認知して、
後続の中間変換または最後の変換に向けて経路指定ビッ
トフィールドを再生することができる。最も新しい中間
変換(図9の例が示すように、唯一のものであり得る)
によって生成された経路指定フィールドにおける各ビッ
トは出力回線に対応している。中間変換の機能は同期を
とって実行される。
ンドにおいて変換素子76により実行される。上述のよ
うにセルを認定した後に、トランスレータ74は出力V
PI/VCIフィールドに書き込み、フィールドC I
dまたはA Idの内容の関数としてこれを計算する。
回線上で使用可能なフィルタ52を示す。rが経路指定
フィールドCh経路指定のビット数を示すとすれば、フ
ィルタ52には、ビットクロック(図12の上の線)に
よってゲート制御されているr個のD型フリップフロッ
プ80を備えた送りレジスタが含まれる。送りレジスタ
の入力であるフィルタの入力は、経路指定フィールドを
含むカプセルとそして、次にカプセルのデータ(図12
の第2の行のデータ)の剰余を逐次に受け入れる。フィ
ルタ52には更に、r個のANDゲート82が含まれて
おり、この各ゲートはそれぞれのD型フリップフロップ
80の入力に連結されている入力と、構成ビットを受け
入れるもう一つの入力を有している。ORゲート84
は、ANDゲート82のr個の出力に連結されているr
個の入力を有する。ORゲート84の出力は、もう一つ
のD型フリップフロップ86の入力に連結されている。
ANDゲート88は送りレジスタの最後のフリップフロ
ップ80の出力に連結されている入力と、フリップフロ
ップ86の出力に連結されている別のもう一つの入力を
有する。ANDゲート88の出力はフィルタ52の出力
を構成する。経路指定フィールドのr個のビットがフリ
ップフロップ80の入力にそれぞれ存在しているときに
(図12の第3行)生じる同期信号Cの立ち上がり縁に
おいて、フリップフロップ86はORゲート84の出力
にセットされる。
ビットは、集信回路に特定されるマスクを構成し、この
集信回路の上流にはフィルタが配置されている。中間の
変換の前の最後のステージにおいて、各集信回路は、下
記の単一の構成ビット1を含むマスクを有する。すなわ
ち、そのビット位置は上記集信回路が接続される中間の
モジュールの番号に対応するビット位置である。例え
ば、図9の場合にr=16ならば、1Bの番号を付され
た集信回路は、マスク010000000000000
0と対応付けられる。このようにして経路指定フィール
ドにおける対応する位置に1を有する各カプセルは、図
12の最も下の行に示されているようにrビットの遅れ
で、集信回路に伝送される。他のカプセルは、集信回路
の出力に用いられないので、削除される。この削除は、
ANDゲート88が当該のカプセルの全てのビットをゼ
ロに設定することによって行われる。このオペレーショ
ンは先行のステージでも同様で、各集信回路のマスク
は、上記集信回路の下流にありかつこれに接続されてい
る複数集信回路と対応付けられているマスクの論理OR
として定義される。例えば、図9において参照番号2A
および2Iの集信回路に対応付けされているマスクは1
100000000000000であり、集信回路2F
および2Nに対応付けされているマスクは000000
0000110000である。
つのバンクの全てのフィルタ52に共通である。例え
ば、集信回路とフィルタバンクの双方を備えている基板
にスイッチを配置することによって、マスクは簡単に設
定することができる。同期化信号Cは同一ステージの全
てのフィルタに共通である。
ス36に設置されたいるフィルタ46は、図11に示さ
れているフィルタ52と同様なセットアップでよい。唯
一の相違は、マスクの各構成ビットが個々の出力回線を
示し、中間のモジュールを示しているのではないことで
ある。
て、他のカプセル構造も採用できることは理解されよ
う。例えばフィルタは、「ヘッダー消費」法によって、
より複雑な経路指定フィールドに対しても逆に、より単
純にすることもできる。この方法では、経路指定フィー
ルドは経路にそって各フィルタにより少しずつ、完全に
なくなるまで「消費」され、そしてその時には、新たな
変換を行わなければならない。次に、ビットQは有効な
セルの識別を可能にする情報を後続のトランスレータに
供給する。前述の経路指定方法では、経路指定フィール
ドの値は、2つのトランスレータ間にある幾つかのステ
ージの集信回路にも再利用される。しかしこの方法で
は、もし当該のビットが経路指定専用であれば、単なる
2値判断を行う各集信回路は、経路指定フィールドの1
ビットを検査するように、設計することが可能である。
更に、様々なステージのマスクを考えると、下流の同じ
サブモジュールで終了する複数の集信回路は、同じマス
クを有しているので、同一のビットを共用できること
が、直ちに判るであろう。したがって、ヘッダーの消費
は、以下のようにカプセルの経路指定フィールドを長く
することによって、達成することができる。すなわち、
一例として図5のGSSCを挙げると、最後のステージ
に8ビットを確保しておかなくてはならず、第2のステ
ージには更に4ビット、そして第1のステージには2ビ
ットで充分である。第1のステージのためのビットは、
第2のステージのためのビットに(伝送方向において)
先行するという条件で、あるステージのビットはそのス
テージの集信回路により消費されることがある。回路網
の構造に基づけば、下記の一般規則を確認することは容
易である。すなわち、ヘッダー消費によりGSSCを通
ってr個のサブモジュールに経路指定するには、初期経
路指定フィールドに2+4+8...+r=2(r−
1)ビットを必要とすることと、c個のGSSCを有す
るスイッチを通過する経路指定には経路指定フィールド
に2c(r−1)ビット、すなわち厳密に必要な数の2
倍未満を必要とすることである。この代替の経路指定法
では、マスクも経路指定フィールドの記憶貯蔵もフィル
タに必要としないために、簡略化されている。異なる集
信回路とそれぞれ対応付けられているフィルタは、これ
らのフィルタに送られるゲート信号によって識別され
る。
ルタバンク52は、対応付けられている集信回路とは無
関係に同一の構造を有している。集信回路50とこれに
対応するフィルタバンクとを含み、そしてトラヒックを
妨げずに容量を拡張することができるスイッチを構成す
る基本要素となるストックユニットはこのように定義さ
れている。このようなユニットは、たとえばp=2、m
=32のような現実的なサイズの集信回路では、特殊で
はない構成要素と共に一枚の電子基板上に具体化されて
いる。
の表現による図である。このスイッチは、cN/p=8
個のモジュールM1 およびcN=16個のモジュールM
0 を含むc=4個のモジュールM2 に対応している。図
13には、4つのGSSCの第1のステージ全体が示さ
れており、このGSSCは2つのバックプレーン90に
分けられている。各バックプレーン90には、フィルタ
バンク(図示されていない)へのカプセルの受動的同報
通信用のバスと、このバックプレーンを利用する集信回
路とが含まれており、これは図9の左側に対応してい
る。このバックプレーンはまた、有効なクロック信号お
よび同期信号をフィルタと基礎集信回路とに送る。第1
のステージのフィルタ/集信回路ユニットは直接、バッ
クプレーン90に連結されている。これらの各ユニット
は安全目的のために、重複されている(参照番号50と
50’)。バックプレーン90にはまた受入れボード9
2が含まれており、これらにモジュールM0 のトラヒッ
ク等化器からのケーブルまたは光学繊維コードが差し込
まれている。これらの受入れボードも安全目的のために
重複されている(参照番号92と92’)。各モジュー
ルM1 にも、同様な配置がなされている(重複している
集信回路50と50’が連結されている同報通信バスを
備えたバックプレーン94と、そして重複している受入
れボード96と96’)。このようにしてGSSC32
は、受動的に予め配線されているバックプレーンに濾過
ボードと接続ボードを差し込むことによって、簡単に製
作できることが理解されよう。
で非常に単純な構造を有する安全ブロックの特徴であ
り、このブロックは受動バックプレーンの故に互いに切
り離すことができる。例えば、モジュールM1 (0)の
受入れボードと、集信回路2Aと2I(および関連のフ
ィルタ)と、そしてm=32の回線を有する接続ケーブ
ルまたは繊維コード98とは、安全のために重複されて
いる1つのブロックを構成する(ケーブル98の重複
は、図面が見やすいように示されていない)。これらの
局所安全ブロックによって、GSSCは非常に故障しに
くくなる。運転性能に影響を与える、安全ブロックの重
複ブロックの同時故障は、安全ブロックが比較的小さい
サイズでありその数を考慮すれば、非常に稀な事態と言
える。モジュールM0 の回線切換えマトリックスは重複
させなくともよい。しかし、(第1のステージのバック
プレーンの重複受入れボード92、92’を供するため
に、そしてそれらのボードとともに安全ブロックを形成
するために)トラヒック量等化器68を重複させること
と、そして(GSSCの最後のステージの集信回路から
の重複したデータの流れを受け入れ、かつこれらの集信
回路が安全ブロックを構成するように)、中間の変換素
子70を含むモジュールM0 の受入れボードを重複させ
ると、有利である。
るならば、図13と比較して、中間のステージの各GE
SSのために、受入れボードおよび集信基板と共にバッ
クプレーンを付け加える理由がある。このようにして完
全なGESSは、もし重複が行われていれば、p+1=
3個の電子基板または2(p+1)=6個の電子基板を
表している。
は、トラヒック量を阻害せずに徐々に装着することがで
きることである。任意の数のステージkから始めるが、
これによってカプセルの形式を決定することができる。
m個の出力回線のN’群と、m個の入力回線の少なくと
もN’群(N’≦N)とをそれぞれ有しているc’個の
GSSC(c’≦c)という初期構成にすることができ
る。このときスイッチは、N’c’n個の外部二方向回
線を許容する。もしN’<Nならば、各GSSCは装備
過少である。
びk=3(すなわち、N=8)のGSSC132を示し
ている。第2と第3ステージの8つの基礎集信回路は、
4つの完全な集信回路48を形成する。m個の出力の1
群とm個の入力の1群とをそれぞれ有する4つの不完全
なGESS48aを形成する。実際に、第1のステージ
の不完全なGESS48aは集信を全く行わず、単に後
続のステージのGESS用のカプセルを濾過する役割を
果たすだけである。
変形232である。すなわち、出力回線群数は、N’=
4からN’=6になっている。N’=6回線の処理量に
対応する入力トラヒックは、等化器によって8つの入力
回線に配分される。この拡張は、適宜な位置に8つの追
加集信回路を挿入することによって行われる。このよう
にして、出力群4と5のための第1のステージに、1つ
の完全なGESS48が挿入され、第1のステージの4
つのGESS48は完全であり、そしてm個の入力の2
群とm個の出力の1群とを有する2つの不完全なGES
S48bを形成するように、他の2つの集信回路が第2
のステージに付け加えられている。
更に4つの集信回路を挿入することによって、図5に示
されているN’=N=8の完全なGSSC32になる。
させることできる。当初c=m/nより少ないGSSC
の数cであっも、他のGSSCを追加することによって
ATMスイッチは更に増大させることができ、しかもこ
れは集信基板を挿入することによりトラヒックを妨げず
に実施できる。
の受入れボードもまた段階的に設置することができる。
図14と15における参照番号148は、このようなプ
レーンを収められる空間位置を示している。
参照すると、32ビットのCh経路指定フィールドと、
同報通信されるセルのための24ビットのA Idフィ
ールドと、10ビットのLS Idフィールドと、そし
てポイントツウポイント結線のための10ビットのC
Idフィールドを有していると見なされる。この形式は
下記の技術的選択を事前に仮定している。すなわち、 ─ 10ビットのLS Idフィールドと経路指定フィ
ールド内の32ビットによって最大で1024回線の3
2中間モジュール(32,768回線)が識別可能であ
ることと、 ─ 32ビットの経路指定フィールドに関しては、(初
期または中間の)各変換によって、32の中間モジュー
ルの1セットに経路指定できる。このようにして、中間
のトランスレータの1ステージと共に、最大1024回
線(32回線の32モジュール)を生成できる。32,
768回線に達するには、2つの中間の変換ステージが
セットアップされなければならないことと、 ─ 各外部回線(C Idは14ビットを有する)に
は、16,384までのポイントツウポイント結線が許
容されることと、そして ─ 1つのスイッチに対して1600万までの同報トリ
ーが許容されることである(A Idフィールドは24
ビットを有する)。もちろん、この数値は変換メモリの
節減のために、減少させることも可能である。
メータm、n、c(=m/n)、qそしてpの選択がま
だ残っている。例えば、m=32、n=8、c=4、p
=2そしてq=8をとる。制御の問題を単純化するため
に、図9に示されているように、トラヒック等化器と中
間のトランスレータモジュールM0 内に配置することが
できる。この場合、端子フィルタ46は8ビットだけで
動作する。この時、以下の非ブロックスイッチを作るた
めに、同様な構成要素を用いることができる。すなわ
ち、 ─ 直接に相互接続された4つの8回線モジュールM0
による最大サイズ32×32回線を有する1群のスイッ
チ、このスイッチ群には、GSSCも、中間のトランス
レータも、またトラヒック等化器も不必要であり、最初
のトランスレータは直接、32ビットの充分な経路指定
フィールドを供給することができる。 ─ k=1の集信ステージを有する64×64の最大回
線を備えた1群のスイッチ。この場合、トラヒック等化
器は目的を持たない。中間のトランスレータと最初のト
ランスレータはそれぞれ、経路フィールドの8ビットを
生成する。 ─ 最大サイズ128×128回線(図9と13の場
合)を有する1群のスイッチ。この場合では、モジュー
ルM0 からの4回線は、y=q/pk-1 =4(図7参
照)なので、GSSCの第1のステージに向かうため
に、一緒に多重化することができる。最初のトランスレ
ータは16ビットの経路指定フィールドを生成する。 ─ GSSC内の集信回路の追加ステージを利用するこ
とによる最大サイズ256×256回線(図9と13の
場合)を有する1群のスイッチ。最初のトランスレータ
は32ビットの経路指定フィールドを満たす。この場合
においてはy=q/pk-1 =2なので、モジュールM0
とGESSとを連結する2つの回線は多重化することが
できる。
む方法が以下に示される。すなわち図9の場合、ちょう
ど8ビットを生成している中間のトランスレータ70
は、利用可能限度を下回っている。これらのトランスレ
ータをモジュールM0 からM2タイプのモジュール(す
なわち、2つの最後の集信回路ステージの前)に移動す
ることによって、ラインフロントエンドにおける濾過に
ついて経路指定の32ビットを生成することができるで
あろう。それから、以下の構成を行うことができる。す
なわち、 ─ 最大サイズ512×512回線(k=4)を有する
1群のスイッチ。ここででは、1本の回線が配分プラン
において、モジュールM0 とGESSの各集信回路をG
SSCに連結する。スイッチは厳密にブロックのない状
態を維持する。 ─ 最大サイズ1024×1024回線(k=5)を有
する1群のスイッチ。これらのスイッチは、(等化器の
サイズqが増大されない限り)もはや非ブロック状態で
はない。しかしながら、図8を参照しながら説明された
ように、部分的な等化は達成される。ブロック率は非常
に低く維持される。
に用いられている仮定のために、特殊ではない通常の電
子機器構成要素ではむしろ必要とされないテクノロジー
が要求されることが認められるであろう。(変換と伝送
を含む)モジュールM0 には回線ごとに2.5の電子基
板が必要であり、そのうちの1基板は濾過を含む1つの
集信回路ごとに必要であることを、ほぼ推測することが
できよう。これに対して、GESS内のp=2個の集信
基板のために、1つの補助受入れボードを付け加えなけ
ればならない。各集信ステージは、8外部回線のために
1.5の基板を付け加えていることは、図5と9を参照
すれば、直ちに判るであろう。GESSにはその最大容
量で、合計ckN個の基礎集信回路、すなわち1外部回
線ごとにk/n個の集信回路が含まれる。したがって、
例えば512×512というかなり大規模な構成では、
1外部回線ごとにちょうど3.25個の基板を必要とす
る。この数値は、故障への保安を改善するためにこの回
路網を重複させるとき、約4個の基板となる。1m2 で
80基板のキャビネットの床面を推定すれば、このよう
なスイッチは約30m2 の部屋に収納することができ
る。
よって、このアーキテクチャは、選択された内部転送形
式の限界に遭遇する前に32,678回線まで拡張する
ことができる。このようなスイッチはより密度の高い集
積、例えば128〜64回線の集信回路基板、1ライン
フロントエンドごとに1基板を備えた64×32個のマ
トリックス、32×32のトラヒック等化、そして多重
化された4回線のストック内部転送を要求することが好
ましい。これは、用途特定集積回路(ASIC)の現在
のテクノロジーでは全く現実的なことである。このよう
な回路網は、1024×1024のサイズまでブロック
はなく、そしてブロック率はこのサイズ以上では完全に
無視できる。上述の推測と同様なおおざっぱな推測によ
れば、この時、1外部回線ごとに合計で2つ以下の基板
と、ラインフロントエンドと、そして回路網の重複があ
ると見なされる。これは、32,768×32,768
スイッチのための約800m2 の床面に相当するであろ
う。
回路38として、あるいは回線方式切換えマトリックス
36内では集信回路38として、用いることができる2
k 個の入力と2L 個の出力を有する1つの集信回路の実
施例である。図16はk=4、L=3の場合、すなわち
2k-L =2の集信係数に対応している。この集信回路
は、2k 個の入力とL個のステージを有する逆オメガ回
路網500を含む。
オメガ回路網(L≦K)は、2つの入力と2つの出力を
有する2値切換え素子502の2k-1 個の行とL個の欄
のマトリックスからなり、これらの素子502は下記の
法則にしたがって(各欄の入力と出力は当該の欄の底部
から頂部までi=0からi=2k −1までの番号を付さ
れていると仮定して)相互接続されている。すなわち ─ 欄0の2k 個の入力は当該の回路網の2k 個の整列
した入力を構成し、 ─ 欄j−1の出力iは、0≦i≦2k −1そして1≦
j≦L−1では、欄jの入力Rrot(i)に連結され
ており、 ─ 欄L−1の出力iは、0≦i≦2k −1では、回路
網の出力Rrot(i)を構成する。
するKビットによって示され、そして上記において使用
されたRrot(i)という表記法は、0と2k −1と
の間の数を表し、その2進法表記は、iを示すKビット
で、1桁右にずらして循環するように置き換えられる。
たとえば、K=4そしてi=12=〔1100〕2 なら
ば、Rrot(i)=〔0110〕2 =6になる。逆オ
メガ回路網の各ステージは、2k −1個の2値切換え素
子502の欄と、そして次の欄に向かって下流に位置す
る相互接続パターンとからなる。
イアグラムに従っている。上部の入力IN0と下部の入
力IN1とは各々、1ビット時間の遅延を導入するため
にビットクロックによりゲート制御されている各D型フ
リップフロップ503、509に連結されている。フリ
ップフロップ503の出力は2つのANDゲート50
4、506の入力に連結されている。フリップフロップ
509の出力は2つのANDゲート508、510の入
力に連結されている。ORゲート512は、ANDゲー
ト504および508の出力にそれぞれ連結されている
2つの入力を有し、そして2値切換え素子502の上部
出力SS0を構成する出力を有している。ORゲート5
14は、ANDゲート506および510の出力にそれ
ぞれ連結されている2つの入力を有し、そして2値切換
え素子502の下部出力SS1を構成する出力を有して
いる。この素子502には更に、信号Hgによりゲート
制御されているD型フリップフロップ516が含まれ、
そのD入力は素子502の上部入力IN0に連結されて
いる。ANDゲート504および510はそれぞれ、A
NDゲート506および508の逆転している第2の入
力のように、フリップフロップ516のQ出力に連結さ
れている。
2対1の集信率を有するK−L=1の集信ステージ51
8が続く。この集信ステージ518は、1つの欄内に配
置されている2L 個のORゲート520からなる。各O
Rゲート520は、逆オメガ回路網の連続する2つの出
力にそれぞれ連結されている2つの入力を有する。K−
L>1の場合に集信回路を一般化するためには、K−L
個の連続集信ステージがK個のステージを有する逆オメ
ガ回路網の下流に設置されればよく、j’番目の集信ス
テージ(1≦j’≦K−L)は、1つの欄内に配置され
ている2k-j'個のORゲートを含み、かつ先行ステージ
の2つの連続出力にそれぞれ連結されている2つの入力
を有する。言い換えれば、その2つの入力が先行ステー
ジの出力2iおよび2i+1に連結されているORゲー
トによって、j’番目の集信ステージ(1≦j’≦K−
Lかつ0≦i≦2k-j'−1)の出力iが供給される。
カプセルには、少なくともLビットのヘッダーが含まれ
る。上述されている経路指定フィールドから区別される
このヘッダーは、カプセル書式の始めに置かれる。b
(j)=1のとき上部出力SS0に、そしてb(j)=
0のとき下部出力SS1にカプセルを経路指定するよう
に、ヘッダー(0≦j≦L−1)の(j+1)番目のビ
ットb(j)は、逆オメガ回路網の欄jの2値切換え素
子内における切換えを制御する役割を果たす。カプセル
の通過中、フリップフロップ516内にビットb(j)
を貯蔵できるように調整されたゲート信号Hgを欄jの
素子502に転送することにより、上記の切換えが行わ
れる。ビットクロックによりゲートされたフリップフロ
ップ522は様々なステージの2値素子502にHg信
号を転送する。もし2つのカプセルが同一の経路指定ビ
ットb(j)を持って同時にその2つの入力IN0とI
N1に到着したならば、先験的に、2値切換え素子50
2にコンフリクトが発生する恐れがある。
方法で様々なカプセルのための経路指定ビットb(j)
を生成するために、回路網500の上流に経路指定論理
回路524が備えられている。
を持つ。すねわち、欄の逆順から見たL個の経路指定ビ
ットb(L−1)、...、b(0)は出力アドレス、
すなわちカプセルが向けられる集信回路の出力番号の2
進法表記である。
ズムは、フランス特許公開公報FR−A−2,678,
794に記載されている。このアルゴリズムは、各アイ
ドルカプセルの到着ごとに第1のカウント変数の減分計
算をして、その結果の出力アドレスをアイドルの(すな
わち自由または空の)カプセルに割り当てることと、そ
して使用中カプセルの到着ごとに第2のカウント変数の
増分計算をしてその結果の出力アドレスを使用中の(す
なわち専有された、または活動中の)カプセルに割り当
てることとである。こうすれば、逆オメガ回路網におけ
るコンフリクトの危険なしに、出力の降順循環方向にア
イドルカプセルの経路指定を行うことと、そして出力の
昇順循環方向に使用中のカプセルの経路指定を行うこと
ができる。L<Kのとき、2L 個以上のセルが入力に同
時に到着することがあり得る。これは、逆オメガ回路網
のL個のステージにコンフリクトを起こさないが、集信
ステージのORゲートに衝突を起こす恐れがある。この
ような衝突を避けるために、このアルゴリズムは2L 個
のうち過剰なカプセルをゼロに設定する。このようなゼ
ロ設定はカプセルの損失を引き起こすが、上述のように
このような損失の確率は、集信回路の現実的な寸法の故
に非常に低い。
定論理回路524の経路計算ユニット526により実施
される。ヘッダーは、集信回路の各入力に備えられてい
る経路指定ヘッダー挿入(RHI)素子528によって
各カプセルの始めに挿入される。経路指定論理回路52
4の最適なハードウェアの具体例は、参照されている仏
国特許出願第2,721,416号に記載されている。
るトラヒック量の等化機能を確実なものにしている。こ
の機能がGSSCの基礎集信回路の目的にかなっていな
いことは、判るであろう。
メガ回路網の下流に集信ステージがないとき、これは、
集信回路として働かず、単にトラヒック等化器として動
作する。したがって、GSSCの上流に配置されている
トラヒック等化器を具体化するのに、同じ設計を用いて
もよい。このようにして図18は、K=L=4の場合
で、したがってq=16回線のトラヒック量を等化する
トラヒック等化器を示している。ここに用いられている
参照番号は、対応する要素に対し図16に用いられてい
るものと同じである。相違は、ORゲート518のステ
ージが逆オメガ回路網530のK番目のステージと置き
換えられている点である。
ドレスである自由変数を受けて、これをベースにして使
用中カプセルの出力アドレスが昇順循環方向に従って割
り当てられ、そしてアイドルカプセルの出力アドレスが
逆方向に割り当てられることが記載されている。各カプ
セルの処理時間に、カプセルが全ての出力にわたって循
環的に連続して分配されるように、初期アドレスは変換
される。それぞれの場合に存在するカプセルの数はラン
ダムであるということから、各ATM接続の負荷は統計
的に均等になるよう配分される。
にわたって、新しい初期アドレスが再度付けられても、
この正規の配分は乱されない。これによって、回路網の
故障の位置決めを行う目的のために、トラヒック等化器
とGSSCとから成る回路網を通る確定経路にそってテ
ストカプセルを送ることが可能になる。テストカプセル
は位置Iから入って位置I’から出ると仮定する(図1
8参照)。任意の初期アドレスJ0 から開始して、最初
の計算ループが位置Iに対応する出力アドレスI’0 を
与えた後に、経路指定計算ループは入力Iに対して必要
な出力アドレスI’を得るために、J−I’=J0 −
I’0 であるので、初期値J=J0 +I’−I’0 を用
いて再実行される。
トリックスに使用される集信回路のもう一つの可能なセ
ットアップを示している。図示されているこの集信回路
は、図16の場合と同様に、2k =16の入力と2L =
8の出力とを有する。この装置には、カプセルの活動ビ
ットQをベースにしてそれぞれ2k-1 =8回線について
分類する2つの分類回路網540、542が含まれてい
る。次に、ビットQはカプセル書式の最初の位置に置か
れることが好ましい。分類回路網540は、集信回路の
入力0から2k-1 −1=7まで、連結されている幾つか
の入力を有し、そしてビットQの降順にカプセルを分類
する。すなわち、使用中のカプセル(Q=1)は図19
の回路網540の上部出力に向けられ、一方ではアイド
ルカプセル(Q=0)は下部出力に向けられる。また分
類回路網542は、集信回路の入力2k-1 =8から2k
−1=15まで、連結されている幾つかの入力を有し、
そしてビットQの昇順にカプセルを分類する。図19の
上部から下部まである2つの分類回路網540、542
の出力を考慮すれば、ビットQはしたがって、それぞれ
増加または減少している2つの単調なシーケンスを構成
する。
網540、542は「複調」型のバッチャー回路網
(K.E.バッチャー著の論文「分類回路網とその応
用」アメリカ情報処理学会の会報、1968年、春季合
同コンピュータ会議、32巻、307〜314ページ参
照)この回路は2k-2 =4の2値比較素子502のK
(K−1)/2=6のステージから成っている。図19
に上向きの矢印で示されている2値比較素子502は図
17のものに準拠している。ORゲート512の出力は
下部出力SS1を構成するが、上部出力SS0を構成す
るのはORゲート514の出力であるということを除い
て、図19に下向きの矢印で示されている2値比較素子
502もまた同様である。フリップフロップ516に連
結されている入力に到着したカプセルが通過している
間、アイドル(Q=0)であるかまたは使用中(Q=
1)であるかを示す活動ビットQの値をこのフリップフ
ロップ内に貯蔵するように、フリップフロップ516に
送られたゲート信号Hgは、ここで調整される。このよ
うにして、その活動ビットQが出力SS1に送られたカ
プセルの活動ビットと等しいか、またはこれより大きい
値を有しているカプセルを、各2値比較素子502の出
力SS0は常に受け入れる。
542の後に、2対1の集信率を有するK−L=1の集
信ステージ550が続く。この集信ステージ550は、
上向きの矢印によって示されている2値比較素子502
に本質的に等しい2L 個の2値比較素子502から成
る。下部出力SS1にある3つの2値比較素子552か
ら出るカプセルは削除される(したがって図17によれ
ば、ゲート506、510および514から成るマルチ
プレクサはこれらの2値比較素子552から除去するこ
とができることが判る)。このようにして、2値比較素
子552の単一の出力SS0は、少なくとも1つの使用
中のカプセルがその2つの入力に到着すると直ちに、使
用中のカプセル(Q=1)を受け入れる。2値比較素子
552は、もし2つのアイドルカプセルがその2つの入
力に同時に到着すれば、入力IN1に到着したカプセル
をその出力SS0に経路指定する。K−L>1の場合に
集信回路を一般化するには、分類回路網540、542
の下流にK−L個の連続集信ステージを設置する。j’
番目の集信ステージ(1<j’≦K−L)はこのとき、
2k-j'個の2値比較素子552を含み、j’番目の集信
ステージの素子i(0≦i<2k-j')は、先行ステージ
の出力iおよびi+2k-j'にそれぞれ連結されている2
つの入力を有し、そしてその出力はステージj’の出力
iを構成する。第1の集信ステージ550の場合、素子
iは、回路網540によって分類されたビットQから
(i+1)番目の最大値と、そして回路網542によっ
て分類されたビットQから(i+1)番目の最小値とを
受け入れる。それから、バッチャーによって立証された
「複調」シーケンスの特性によって、j’番目の集信ス
テージは常に、供給されたビットQの2k-j'番目の最大
値を入力に転送する。2L 個のうち過剰なカプセルを削
除して、2L 個の出力へ2k 個の入力の集信はこのよう
にして達成される。
信係数を達成するために、図19による集信回路は、図
16による集信回路のためのL・2k-L 個の2値比較素
子502および2k −2L 個のORゲート520の代わ
りに、K(K−1)・2k-22値比較素子502および
2k −2L 個の2値比較素子552を用いる。ただし、
図19の集信回路は経路指定計算を引き受けなくともよ
い。
る128×64個までの集信回路の具体化は、現在の技
術水準で特に困難なことではない。特殊なものではない
構成要素を用いて、このような装置は電子基板として具
体化できる。
ムである。
のダイアグラムである。
p個の群を有するGESSのダイアグラムである。
すダイアグラムである。
ック量等化ステージの1つの可能な構造を示すダイアグ
ラムである。
ック量等化ステージのもう1つの可能な構造を示すダイ
アグラムである。
ック量等化ステージの更にもう1つの可能な構造を示す
ダイアグラムである。
本発明によるATMスイッチのダイアグラムである。
タカプセルの構造を示す。
子のダイアグラムである。
ングダイアグラムである。
示す。
の一つである。
一つの変形である。
信回路の第1の実施例のダイアグラムである。
イアグラムである。
ラヒック量等化器を示す。
ラヒック量等化器の第2の実施例のダイアグラムであ
る。
Claims (26)
- 【請求項1】 m個の入力とn個の出力とをそれぞれ有
し、mとnはm≧nであるような2つの整数である複数
のスイッチングマトリックス回線(36)と、ATMス
イッチの複数の入力回線を複数の前記スイッチングマト
リックス回線の入力に連結している同期相互接続回路網
とを含み、複数の前記スイッチングマトリックス回線の
前記出力がそれぞれ前記ATMスイッチの各出力回線に
連結されているATMスイッチにおいて、 前記の同期相互接続回路網が、基礎群同期スイッチ(4
8、48a、48b)のk個の逐次ステージを有し、該
各ステージが少なくとも1群多くともp群のm個の入力
と、そして少なくとも1群多くてもp群のm個の出力と
を含み、kとpはp≧2である整数であり、 m個の回線の複数群が、それぞれ基礎群同期スイッチの
m個の出力の1群を次のステージの基礎群同期スイッチ
のm個の入力の1群に連結されており、 そしてm個の回線の複数群が、それぞれ最後のステージ
の基礎群同期スイッチのm個の出力の1群をスイッチン
グマトリックス回線のm個の入力に連結されているAT
Mスイッチ。 - 【請求項2】 前記基礎群同期スイッチ(48、48
a、48b)の各々が、 pm個の入力とm個の出力を
有する少なくとも1つ多くともp個の基礎集信回路(5
0)を含み、前記基礎集信回路の各々のm個の出力が前
記基礎群同期スイッチのm個の出力の1群を構成し、そ
して前記基礎群同期スイッチの各入力が、前記基礎集信
回路の出力として用いられないATMセルを削除するた
めのフィルタ(52)によって、前記の各基礎集信回路
のそれぞれの入力に連結されている請求項1記載のAT
Mスイッチ。 - 【請求項3】 前記同期相互接続回路網が、 m個の回線の複数群によって互いに連結されているc’
個の群同期スイッチングコア(32、132、232)
を含み、前記群同期スイッチングコアの各々がm個の出
力回線のN’個の群と、少なくともN’m個の入力回線
とを有し、c’とN’はc’≦m/n、N’≦pk のよ
うな整数であり、 そしてN’c’nは前記ATMスイッチの入力回線と出
力回線との数であり、さらに前記群同期スイッチングコ
アの各々の入力回線が前記ATMスイッチのN’c’
m’個の入力回線に到着するATMセルを同期的に受信
する請求項2記載のATMスイッチ。 - 【請求項4】 前記の各群同期スイッチングコアの前記
基礎群同期スイッチが、 N’=pk のとき、オーダPのKステージのデルタ回路
網として相互接続され、前記デルタ回路網の内部リンク
がm個の回線の複数群からなる請求項3記載のATMス
イッチ。 - 【請求項5】 前記の各基礎群同期スイッチが、 受動同報通信構成要素(90、94)と、 m個の回線の複数群を受け入れるための少なくとも1つ
の構成要素(92、96)と、そして前記基礎群同期ス
イッチの前記の各基礎集信回路のために、前記受動同報
通信構成要素に連結され、かつ前記基礎集信回路(5
0)と該装置(50)のpm個の入力に対応している前
記フィルタ(52)とを含む能動構成要素と、が含まれ
ている請求項2から4までのいずれか1項に記載のAT
Mスイッチ。 - 【請求項6】 前記ATMスイッチが、 重複されている複数の安全ブロックを含み、該安全ブロ
ックはそれぞれ基礎群同期スイッチの受入れ構成要素
(96)と、前記受入れ構成要素により受けられるm個
の回線の複数群と、先行ステージの前記基礎群同期スイ
ッチの能動構成要素とを含み、前記基礎群同期スイッチ
の基礎集信回路はm個の回線の前記複数群に連結されて
いる請求項5記載のATMスイッチ。 - 【請求項7】 前記基礎群同期スイッチの受入れ構成要
素と能動構成要素が、 前記受動同報通信構成要素を構
成するバックプレーンに連結されているそれぞれの電子
基板から成る請求項5または6のATMスイッチ。 - 【請求項8】 前記ATMスイッチが、 前記同期相互接続回路網を通る経路指定のためにセルの
頭部に配されている少なくとも1つの経路指定フィール
ドを含むカプセル書式に各セルを入れるために、各入力
回線に着信しているATMセルを受信する最初の変換手
段(74)を含む請求項2から7までのいずれか1項に
記載のATMスイッチ。 - 【請求項9】 前記ATMスイッチが、 カプセルの経路指定フィールドの内容を再生するため
に、前記基礎群同期スイッチの1つのステージのすぐ下
流に配置されている中間の変換素子(70)の少なくと
も1つのステージが含まれている請求項8記載のATM
スイッチ。 - 【請求項10】 前記の中間の変換素子ステージが、 前記の中間のモジュールにそれぞれ対応付けられている
中間の変換素子(70)と、基礎群同期スイッチから成
る中間のモジュールか、あるいは前記の中間の変換素子
ステージの下流に配置されかつ前記と同一の中間の変換
素子(70)に連結されている前記スイッチングマトリ
ックス回線か、もしくは両者が含まれており、 前記の最初の変換手段(74)によって生成された経路
指定フィールドには、当該のカプセルが前記の中間のモ
ジュールに転送されるかどうかを示す中間の各モジュー
ルに特定されているビットが含まれ、 そして前記の中間の各変換素子(70)が、対応付けら
れている経路指定を確実にするように、前記経路指定フ
ィールドを再生する請求項9記載のATMスイッチ。 - 【請求項11】 前記カプセルの書式が、 幾つかの出力回線に同報通信されるATMセルとして、
同報通信トリーを識別するフィールド(A Id)を含
む請求項8から10までのいずれか1項に記載のATM
スイッチ。 - 【請求項12】 前記カプセルの書式が、 2地点間結線モードで転送されるATMセルとして、宛
先への出力回線を識別するフィールド(LS Id)
と、前記出力回線への2地点間結線を識別するフィール
ド(C Id)とを含む請求項1から11までのいずれ
か1項に記載のATMスイッチ。 - 【請求項13】 前記同期相互接続回路網の入力におけ
るトラヒックを等化するための等化手段(34、13
4、234)を有する請求項1から12までのいずれか
1項に記載のATMスイッチ。 - 【請求項14】 前記等化手段(34、134)が、 前記同期相互接続回路網の第1のステージの異なる基礎
群同期スイッチにより受信されたトラヒックを等化する
ために設計されている請求項13記載のATMスイッ
チ。 - 【請求項15】 前記同期相互接続回路網の第1のステ
ージの前記の複数の基礎群同期スイッチが、 幾つかのセットに分かれており、そして前記等化手段
(234)が該各セットの前記の異なる基礎群同期スイ
ッチにより受信されるトラヒックを等化するように設計
されている請求項13記載のATMスイッチ。 - 【請求項16】 前記等化手段(34、134、23
4)が、 前記ATMスイッチの2k 個の入力回線に連結されてい
る2k 個の入力と、そして前記同期相互接続回路網の第
1のステージに連結されている2k 個の出力とをそれぞ
れ有する複数のトラヒック等化器が含まれ、kは整数で
あり、 逆オメガ回路網を通して一方の循環方向の選択された出
力に向かってアイドルセルの経路指定を行うために、そ
して逆オメガ回路網を通して反対の循環方向の選択され
た出力に向かって使用中のセルを経路指定するために、
前記の各トラヒック等化器が、該等化器の前記の2k 個
の入力に同時に到達したアイドルATMセルと使用中の
ATMセルを検出するためのkステージの逆オメガ回路
網(530)および経路指定論理回路(524)が含ま
れている請求項13から15までのいずれか1項に記載
のATMスイッチ。 - 【請求項17】 前記の各スイッチングマトリックス回
線(36)が、 そのn個の出力の1つとして、m個の入力とm’個の出
力を有する端末の集信回路(38)と、 前記端末の集信回路の各出力にそれぞれ連結されている
m’個の待ち行列と、そして、 前記のスイッチングマトリックス回線の前記出力に向か
ってm’個の待ち行列の内容を連続的に転送するための
読取り手段(44)とを含み、 m’はmより小さい整数であり、前記の端末の各集信回
路(38)のそれぞれの入力が、前記のスイッチングマ
トリックス回線の対応する出力でないATMセルを削除
するためのフィルタ(46)を介して、前記のスイッチ
ングマトリックス回線(36)のそれぞれの入力に連結
されている請求項1から16までのいずれか1項に記載
のATMスイッチ。 - 【請求項18】 1つの基礎群同期スイッチ(48、4
8a、48b)内かまたはスイッチングマトリックス回
線(36)内にある2k 個の入力と2L 個の出力とを有
し、KとLがK>Lのような整数である集信回路が、 K−L個の連続的な集信ステージ(518)が後に続く
2k 個の入力とL個のステージを有する逆オメガ回路網
(500)と、1≦j’≦K−Lとして、先行するステ
ージの2つの連続出力にそれぞれ連結されている2つの
入力をそれぞれに有する2k-j 個のORゲート(52
0)を含むj’番目の集信ステージと、そして前記逆オ
メガ回路網および前記集信ステージを通して一方の循環
方向の選択された出力に向かってアイドルセルの経路指
定を行うために、かつ前記逆オメガ回路網および前記集
信ステージを通して反対の循環方向の選択された出力に
向かって使用中のセルを経路指定するために、前記集信
回路の2k 個の入力に同時に到達したアイドルATMセ
ルと使用中のATMセルを検出するための経路指定論理
回路(524)とを含む請求項2または17に記載のA
TMスイッチ。 - 【請求項19】 1つの基礎群同期スイッチ(48、4
8a、48b)内かまたはスイッチングマトリックス回
線(36)内にある2k 個の入力と2L 個の出力とを有
し、KとLはK>Lのような整数である集信回が、 セルの活動ビット(Q)が前記分類回路網の出力におい
てそれぞれ2つの単調なシーケンスを形成するように、
当該のセルの1つがアイドルであるかまたは使用中であ
るかを示す活動ビット(Q)に基づいて、その2k-1 個
の入力に同時に到着したATMセルをそれぞれ分類する
2k-1 個の入力と2k-1 個の出力とを有する2つの分類
回路網(540、542)を含み、 前記分類回路網の後にはK−L個の連続的な集信ステー
ジ(550)が続き、第1の集信ステージは2k-1 個の
比較素子(552)を含み、その活動ビットが複数の単
調なシーケンスの1つの(i+1)番目の最大値を有す
るATMセルを受信する第1の入力と、その活動ビット
が他の単調なシーケンスの(i+1)番目の最小値を有
するATMセルを受信する第2の入力とを、第1の集信
ステージの比較素子i(0≦i<2k-1)は持ってお
り、 K−L>1ならば、j’番目の集信ステージ(1<j’
≦K−L)は2k-j'個の比較素子(552)を含み、
j’番目の集信ステージの比較素子i(0≦i<
2k-j')は(j’−1)番目の集信ステージの比較素子
iとi+2k-j'の出力にそれぞれ連結された2つの入力
を有し、そして1つの集信ステージ(550)の各比較
素子(552)は、該比較素子がその2つの入力のうち
の1つに少なくとも1つの使用中のATMセルを受信す
れば、使用中のATMセルを、そして該比較素子がその
2つの入力に使用中のATMセルを全く受信しなけれ
ば、アイドルATMセルをその出力に経路指定する請求
項2または17記載のATMスイッチ。 - 【請求項20】 群同期スイッチングコア(32、13
2、232)において、 該群同期スイッチングコアが、m個の出力回線のN’個
の群と、少なくともN’m個の入力回線と、そして基礎
群同期スイッチ(48、48a、48b)のk個のステ
ージとが含まれており、そしてN’と、mおよびkは、
N’≧2かつm≧2の整数であり、 前記の各基礎群同期スイッチが、pm個の入力とm個の
出力とを備えた少なくとも1つ多くともp個の基礎集信
回路(50)を含み、pはN’≦pk のような少なくと
も2である整数であり、前記の各基礎集信回路のm個の
出力が前記基礎群同期スイッチのm個の出力の1群を構
成し、 そして前記基礎群同期スイッチの各入力が、前記集信回
路の出力のために用いられないATMセルを削除するた
めのフィルタ(52)を通して前記基礎群同期スイッチ
の前記の各基礎集信回路のそれぞれの入力に連結され、 そして次のステージの前記基礎群同期スイッチのm個の
入力に前記基礎群同期スイッチのm個の出力群をそれぞ
れ連結するm個の回線の複数群によって、連続ステージ
の前記の複数の基礎群同期スイッチが相互接続され、前
記入力回線が第1ステージの前記の複数の基礎群同期ス
イッチの入力に連結され、そして最後のステージの前記
の複数の基礎群同期スイッチのm個の出力の複数群がそ
れぞれm個の出力回線のN’群に連結される群同期スイ
ッチングコア。 - 【請求項21】 前記の複数の基礎群同期スイッチが、 N’=pk のとき、その内部リンクがm個の回線の複数
群から成るオーダPのKステージの回路網として、相互
接続される請求項20記載の群同期スイッチングコア。 - 【請求項22】 前記の各基礎群同期スイッチが、 受動同報通信構成要素(90、94)と、 m個の回線の複数群を受け入れるための少なくとも1つ
の構成要素(92、96)と、そして前記基礎群同期ス
イッチの前記の各基礎集信回路のために、前記受動同報
通信構成要素に連結され、かつ前記基礎集信回路(5
0)と該装置(50)のpm個の入力に対応している前
記フィルタ(52)とを含む能動構成要素と、が含まれ
ている請求項20または21記載の群同期スイッチング
コア。 - 【請求項23】 前記ATMスイッチが、 重複されている複数の安全保護ブロックを含み、該安全
保護ブロックはそれぞれ基礎群同期スイッチの受入れ構
成要素(96)と、前記受入れ構成要素により受けられ
るm個の回線の複数群と、先行ステージの前記基礎群同
期スイッチの能動構成要素とを含み、前記基礎群同期ス
イッチの基礎集信回路はm個の回線の前記の複数群に連
結されている請求項22記載の群同期スイッチングコ
ア。 - 【請求項24】 前記基礎群同期スイッチの受入れ構成
要素と能動構成要素が、 前記受動同報通信構成要素を構成するバックプレーンに
連結されているそれぞれの電子基板から成る請求項2ま
たは6のATMスイッチ。 - 【請求項25】 1つの基礎群同期スイッチ(48、4
8a、48b)内かまたはスイッチングマトリックス回
線(36)内にある2k 個の入力と2L 個の出力とを有
し、KとLはK>Lのような整数である該集信回路が、 K−L個の連続的な集信ステージ(518)が後に続く
2k 個の入力とL個のステージを有する逆オメガ回路網
(500)と、1≦j’≦K−Lとして、先行するステ
ージの2つの連続出力にそれぞれ連結されている2つの
入力をそれぞれに有する2k-j 個のORゲート(52
0)を含むj’番目の集信ステージと、そして前記逆オ
メガ回路網および前記集信ステージを通して一方の循環
方向の選択された出力に向かってアイドルセルの経路指
定を行うために、かつ前記逆オメガ回路網を通して反対
の循環方向の選択された出力に向かって使用中のセルを
経路指定するために、前記集信回路の2k 個の入力に同
時に到達したアイドルATMセルと使用中のATMセル
を検出するための経路指定論理回路(524)とを含む
請求項20から24までのいずれか1項に記載の群同期
スイッチングコア。 - 【請求項26】 1つの基礎群同期スイッチ(48、4
8a、48b)内かまたはスイッチングマトリックス回
線(36)内にある2k 個の入力と2L 個の出力とを有
し、KとLはK>Lのような整数である集信回路が、 セルの活動ビット(Q)が前記分類回路網の出力におい
てそれぞれ2つの単調なシーケンスを形成するように、
当該のセルの1つがアイドルであるかまたは使用中であ
るかを示す活動ビット(Q)に基づいて、その2k-1 個
の入力に同時に到着したATMセルをそれぞれ分類する
2k-1 個の入力と2k-1 個の出力とを有する2つの分類
回路網(540、542)を含み、 前記分類回路網の後にはK−L個の連続的な複数の集信
ステージ(550)が続き、第1の集信ステージは2
k-1 個の比較素子(552)を含み、その活動ビットが
複数の単調なシーケンスの1つの(i+1)番目の最大
値を有するATMセルを受信する第1の入力と、その活
動ビットが他の単調なシーケンスの(i+1)番目の最
小値を有するATMセルを受信する第2の入力とを、第
1の集信ステージの比較素子i(0≦i<2k-1)は持
っており、 K−L>1ならば、j’番目の集信ステージ(1<j’
≦K−L)は2k-j'個の比較素子(552)を含み、
j’番目の集信ステージの比較素子i(0≦i<
2k-j')は(j’−1)番目の集信ステージの比較素子
iとi+2k-j'の出力にそれぞれ連結された2つの入力
を有し、そして1つの集信ステージ(550)の各比較
素子(552)は、該比較素子がその2つの入力のうち
の1つに少なくとも1つの使用中のATMセルを受信す
れば、使用中のATMセルを、そして該比較素子がその
2つの入力に使用中のATMセルを全く受信しなけれ
ば、アイドルATMセルをその出力に経路指定する請求
項20から24までのいずれか1項に記載の群同期スイ
ッチングコア。
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