JP2996353B2

JP2996353B2 - 非同期時分割多重セルのスイッチングのための多重路自己経路選択交換網

Info

Publication number: JP2996353B2
Application number: JP2508631A
Authority: JP
Inventors: アンリオン，ミシエル・アンドレ; ベルヒル，ヘンリー
Original assignee: アルカテル・エヌ・ベー
Priority date: 1990-03-14
Filing date: 1990-05-23
Publication date: 1999-12-27
Anticipated expiration: 2014-12-27
Also published as: AU7283791A; CA2051696A1; EP0446540B1; CA2051696C; US5237565A; ATE136707T1; WO1991014325A1; DE69026494D1; FR2659819A1; AU641735B2; FR2659819B1; JPH04505843A; ES2088422T3; KR0146281B1; DE69026494T2; KR920702124A; EP0446540A1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、非同期時分割多重セルのスイッチングのた
めの多重路自己経路選択型の交換網に関する。

交換網は、最も広義に定義された構成においては、入
接続（input connection）を接続する入力ポートと、出
接続（output connection）を接続する出力ポートと、
これらの入力ポートと出力ポートとの間に設置され、一
個以上の段（stage）に配置され、更に、リンクによっ
て相互接続されているスイッチング素子とで構成されて
いる。交換網の入力ポートは、第１段のスイッチング素
子の入力端（inlet）と関連づけられており、一方、出
力ポートは、最終段のスイッチング素子の出力端（outl
et）と関連づけられている。上記第１段のスイッチング
素子の出力端は最終段のスイッチング素子に対して、リ
ンクによって、可能ならば、中間的なスイッチング素子
段を用いて、接続されている。

リンクは、一般には、スイッチング素子の出力端を他
のスイッチング素子の入口端、あるいは、同じスイッチ
ング素子の入口端に接続させている一個以上の独立した
接続点で構成されている。

かかる交換網は、それが、１つの入力ポートと１つの
出力ポートとの間に１つ以上の交換路（switchpath）が
提供されているときには、多重路ネットワークと呼ばれ
ている。この場合、入力ポートと出力ポートを識別する
だけでは、１つのネットワークから他のネットワークへ
の方路を完全に決定することはできない。このような入
力ポートと出力ポートとの間の交換網によって提示され
る多重路間で１つの選択の機会が作られなければならな
い。

このようなネットワークは、交換路が交換網内におい
て、その交換網の入力ポートの暗黙の、あるいは又、明
示の識別を含むルーティング（routing）情報を、出力
ポートのかかるルーティング情報によるばかりでなく、
その交換網に特定されるルーティング判断によって決定
されるように構成されているとき、最も広義の意味にお
いて、自己経路選択（self−routing）ネットワークと
呼ばれている。

交換網に導入される自己経路選択方式のファシリティ
（facility）は、経路選択が入力ポートと、出力ポート
の識別化のみによって規定されているとき、多重路ネッ
トワークによって提起される経路選択問題を解決するた
めの独特の手段を選択してくれる。

多重路で接続志向（connection−oriented）の自己経
路選択方式の交換網は、非同期時分割多重チャンネル交
換や非同期時分割多重回路交換において公知のものであ
る。かかるネットワークにおいては、接続の設定やルー
ティング・プロセスは、呼び（call）の最初において、
すでに完成されているので、交換路は決定される。この
場合の交換路の素子は、はじめは、自由であるが、後に
呼びによって占有され、従って、ほかの呼びに対して
は、使用できないものとなる。従って、設定されている
交換路は、新しい交換路を探索する時には、チャンネル
不足が原因して、ブロッキング（blocking;ブロック
化）を引き起こす原因となる。これらすでに公知の交換
網に適用されているスイッチング・プロセスは、一般に
は、交換網のすべての又は、主な部分をその適用範囲に
入れている。従って、接続を設定することは、複雑なも
のとなり、そのため、個々の制御動作の点から見ると
き、相対的に長い時間経過（time lapse）が要求され
る。

一方、この時間経過は、呼びの接続時間と比較すると
非常に短いものであり、従って、交換網のコミュニケー
ション効率に対しては、損害を与えるものではない。

セルは、パケット（packet）とも呼ばれているが、こ
れは特に、セルの宛先（destination）を特定するため
の情報と、呼びデータとを含むタグ（tag）で構成され
ているデジタル情報のユニットである。

セルには、長さが固定されているものと、可変なもの
とがある。長さが可変のセルの場合には、セルは長さが
相対的に短く固定されており、内部伝送も、メモリやレ
ジスタへの記憶もできその処理機能も適正化することが
できる多くのサブセルの割込みのないシーケンスの形で
伝送される。

非同期時分割多重方式セルによる伝送システムにおい
ては、同じ接続に伝送されるいくつかの呼びのセルは、
お互いになんらかの順序で追従し、従って、特定の呼び
に関係するセルが、不規則な間隔で伝送されることにな
る。

非同期時分割多重方式セルによる伝送システムの特性
を考慮して、非同期時分割多重方式セルの交換網は、一
般には、かかるセルを個々にスイッチングするように構
成されている。この場合、上記セルの個々のスイッチン
グとは、次のようにしてなされる。すなわち、それぞれ
のセルについての交換路が発見され、それを、このネッ
トワークの入力ポートから、少くとも一つの出力ポート
にルーティングする。この場合、「セル志向（cell−or
iented）の交換網では、経路発見と選択のプロセスを個
々のセルに対して実行することができる。更に、この種
のタイプのネットワークにおいては、以下のことが共通
事項として受け入れられている。すなわち、２点間方式
（point−to−point）と呼ばれている。一つの入力ポー
トから他の出力ポートへの従来のルーティング方式に対
してばかりでなく、１つの入力ポートといくつかの出力
ポート間の少なくとも、１点対多数点方式（point−to
−multipoint）のルーティング方式に対してもプロビジ
ョンを作定することが得策であるということである。

しかしながら、非同期時分割の多重チャンネル方式
や、多重回路方式の交換網について上記したような事前
の接続設定プロセスは、原理的には、非同期時分割多重
セル方式のスイッチングには、適用できるものであるに
もかかわらず、次のようないくつかの問題点を有してい
る；すなわち、ネットワークのそれぞれの内部リンクに設
定される接続のビット伝送速度（bit rate）の管理が複
雑であること、データ接続の設定に時間がかかりすぎる
ことである。

非同期時分割の多重チャンネル方式又は、多重回路方
式のスイッチングにおいて公知の多重路接続志向の自己
経路選択方式の交換網は、非同期時分割多重セル方式の
スイッチングに対して適切な解決策を提示していない。

従って、当業者は、経路発見を含むスイッチング・プ
ロセスがそれぞれのセルに対して段毎に実行され、その
ために、呼びの最初において接続の予備設定とマーキン
グとを必要としない特定の交換網へと移行した。

この種のタイプの交換網の一例については、下記文献
に記述されている； JS Turner“Design of a Broadcast Packet Networ
k",IEEE INFOCOM“86"、第５回年次会用前刷、“Comput
ers and Communications Integration Design,Analysis
and Management"ページ668〜673。

このように構成されるネットワークは、入力ポートか
ら、出力ポートに向けて、１点対多数点方式セルに必要
なセルのレプリケーション（replication）を専門に行
うための段、セルの分配を専門に行い、これによって異
なった入力端からのセルを混合し、統計的に可能とされ
る限りにおいて、それぞれのリンク当りに等しく、安定
した平均ビット伝送速度を得るための段と、出力ポート
へのルーティングを選択的に行うことを専門とする段と
から成っている。かかるネットワークは、２個の入力端
と２個の出力端だけを有するスイッチング素子を用いて
構成される。それぞれのスイッチング素子の入力端に
は、２個のセル用の小さいバッファ・メモリが提供され
ている。あるセルが、他のセルがすでにこの出力端に伝
達されているために利用し得ない出力端を使用しなけれ
ばならない時は、このまだ伝達されていないセルは、入
力端において、一時的に記憶することができる。

かかるネットワークの場合、下記のような問題点と制
限とが特に指摘される； − 入力ポートと出力ポートの数が大きくなると、段数
も増大する。

− 出力ポートがビジーの時には、セルの入力ポートの
記憶装置による効率が制限される。

− 段数の多さ等により、の拡張化することがむずかし
い。

− セルのレプリケーションを専門に行う段の設置が必
要とされるので、コスト高となる。

− それぞれの入力ポートでのセルの到達のプロセスに
かなり敏感である。このことは、分配用の段を使用して
も完全に解決されるものではなく、従って、交換網の性
能などにも影響することになる。

本発明の一つの目的は、上記した問題点や制限に影響
されることがなく、たとえ、影響されたとしても、極く
僅かであるような、非同期セル志向自己経路選択の時分
割多重セル方式の交換網を提供することである。

本発明の交換網は下記の如き特徴を有する； − ネットワークの少なくとも一つの段のそれぞれのス
イッチング素子は、少なくとも、３個の出力端を有して
いる。

− これらの出力端は、ルーティング・グループ（rout
ing group）と呼ばれる出力端グループとして配列され
ている。

− １つの出力端グループは、１つ以上の定められた出
力端で構成されている。

− １つの入力端で受け入れられる長さが固定した、あ
るいは、長さが可変のセルに関連づけられるルーティン
グ情報に基づいて、スイッチング素子は、１つ以上の上
記した出力端グループから成る組を特定するように構成
されており、セルのコピー（copy）は、上記特定された
出力端グループのそれぞれに伝送される。

− スイッチング素子は、上記したように受け入れられ
たセルを、上記組の単一グループの出力端のうちの選択
された出力端に伝送するか、又は、上記組の出力端グル
ープのうちの１つの出力端、すなわち、それが属してい
る出力端グループから選択された出力端に伝送するよう
に構成されている。

従って、本発明のネットワークは、その段の少なくと
も１つの段において、スイッチング素子で構成されてい
る。これらのスイッチング素子は、１つの出力端がその
都度選択される、定められた出力端グループを設定する
ことによって、選択的な経路を得るばかりでなく、ルー
ティング・グループの異った出力端へのセルの分配をも
実行する。更に、いくつかのグループのそれぞれの出力
端へのルーティングができるから、１点対多数点方式の
ルーティングにおいて要求されるセルのレプリケーショ
ンをも実行する。従って、かかるスイッチング素子は、
交換網のパーツの専門化が失われてしまっているような
統合的な交換網の実行を可能にする。スイッチング素子
が含むグループ当りの出力端が多くなければなる程、１
つのセルに提供される経路の数が多くなるから、分配は
それだけ良好になってくる。このことは更に、利用しう
る出力端の記憶装置によるブロッキングを減少されるこ
とにもなり、スイッチング素子のルーティング効率、従
って、交換網のルーティング効率を向上させることにも
なる。同様にして、スイッチング素子は、ある特定の入
力端からのセルが、それぞれの段において、異った多様
の経路にルーティングされるから、セルの到達プロセス
には、敏感なものではない。

多段式交換網においては、少なくとも２つの段のスイ
ッチング素子が特定されたような特性を有しているよう
に配列することが可能である；従って、グループにおけ
る出力端の配列は、少なくとも２つの段において、これ
ら出力端のそれぞれが必ずしも同じである必要はないの
で、これらの段のそれぞれのスイッチング素子は、それ
ぞれ位置情報から得られるそれ自身のルーティング・パ
ラメータを保持しうるように構成されている。

上記したように出力端を配列することによって、交換
網におけるスイッチング素子のロケーションにおいて、
グループとしての出力端の配列と、特に、連続する二組
の段の間のリンクの配列は必ずしも同じではないという
こととを考慮することができる。

本発明の他の特性によれば、上記したルーティング情
報は、それぞれの段において翻訳され、それによって、
受け入れられたセルをスイッチング素子の出力端に伝送
するモードが決定される。そして、上記翻訳は、スイッ
チング素子の位置から得られる上記ルーティング・パラ
メータに基づくものである。

このように配列することによって、同種タイプのスイ
ッチング素子を交換網の異った段に使用することも、単
一組のルーティング情報をセルに使用することが可能と
なる。交換網の異った段で使用されるセルの伝送モード
が異っているにもかかわらず、上記の事実は、異ったル
ーティング・モードの使用により多大のフレキシビリテ
ィを与えるものであり、従って、多様の可能な伝達シー
ケンスによって、交換網を横切ってセルを転送すること
が可能となる。

特に有利な適用モードにおいては、ネットワークの少
なくともある一定の段のスイッチング素子は、セルのル
ーティング・タグに収納されているルーティング情報を
翻訳するための手段を有しており、これは、交換網を横
切ってセルを伝達するために要求とされるシーケンスを
規定するルーティング制御コード（routing control co
de;RCC）、２点間ルーティング方式のための出力ポート
・アドレス（RCA）及び／又は、１点対多数点方式のル
ーティングのためのマルチキャスト・ツリーの内部基準
番号（internal reference number;IRN）を含んでい
る。

スイッチング素子の位置から得られる上記ルーティン
グ・パラメータに基づく上記ルーティング制御コードを
翻訳するスイッチング素子としてはルーティング・モー
ドを結果として選択するように設計されたものが考えら
れる。特に、このような素子は、２点間ルーティング方
式か、１点対多数点ルーティング方式とすることができ
る。

本発明は、すべての段のスイッチング素子が対称であ
って、入力端と出力端が同数である場合、更に交換網が
結果的には対称であって、入力ポートと出力ポートが同
数である場合をカバーするものである。

本発明のもう一つの特徴によれば、少なくとも１つの
段のスイッチング素子を非対称で、それぞれがその段に
入るトラフィック（traffic）の拡張を実行することが
でき、従って、これらのスイッチング素子のその入力端
に対する出力端のセル・トラフィック負荷（cell traff
ic load）を減少させることができる。

このように配列することによって、スイッチング素子
の出口端の負荷を減少させることができ、従って、セル
の保持や、スイッチング素子における損失や、これらス
イッチング素子での対称するバッファ・メモリの要求条
件を減少させることができる。

一方、少くとも一つの段のスイッチング素子をそれぞ
れがその段を出ていくトラフィックの集中（concentrat
ion）を実行する非対称とすることが可能であり、この
場合、これらのスイッチング素子のその入力端に対する
出力端のセル・トラフィック負荷が増加する。

少なくとも１つの段において、このように非対称の２
つのタイプのスイッチング素子を使用した場合、それぞ
れのタイプの素子は、入力ポートと出力ポートの数が異
っており、第１のケースでは、より多くの数の出力ポー
トにトラフィックを分配し、第２のケースでは、より少
ない数の出力ポートにトラフィックを集中させるような
非対称の交換網を構成することが可能となる。

更に、非対称であるが方向が異っていない段を同じ交
換網に組み合せ使用することができる。特に、入力ポー
トと、出力ポートが同数である非対称の交換網であっ
て、その第１段の少なくとも１つの段が非対称であり、
トラフィックの拡張を実行し、そして、最終段の少なく
とも１つの段が非対称であり、上記拡張されたトラフィ
ックを補償するトラフィックの集中を実行するような非
対称の交換網を構成することも可能である。このこと
は、上記したような利点を有する２つの非対称段の間の
交換網の内部リンクに課されるトラフィック負荷が減少
されることを意味する。

本発明のもう一つの目的は、少なくともいくつかの段
のスイッチング素子が２つの相反するトラフィック・ス
トリーム（traffic stream）に属するセルを経路づけ
し、しかも、両方向のスイッチング素子と呼ばれるこれ
らのスイッチング素子のそれぞれにおいて、その入力端
が二組の入力端に分割され、その出力端は二組の出力端
に分割されており、１つのトラフィック・ストリーム
は、正常時には、第１の組の入力端から、第１の組の出
力端に経路づけされ、そのほかのトラフィック・ストリ
ームは、第２の組の入力端から、第２の組の出力端に経
路づけされるような交換網を提供することである。スイ
ッチング素子におけるルーティング情報の翻訳は又、ル
ーティングが「正常」であることを決定するのに関係す
るトラフィック・ストリーム、つまり、出力端の関連づ
けられている組（同一のトラフィック・ストリーム）で
あるか、又は、「反射（reflected）」であることを決
定するのに関係するトラフィック・ストリーム、つま
り、出力端の他の組（相反するトラフィック・ストリー
ム）であるか考慮している。

しかし、本発明は更に、交換網のすべての段のスイッ
チング素子が単方向性であり、これらスイッチング素子
のそれぞれの入口端から、出口端へと経路づけられてい
る単一のトラフィック・ストリームに属するセルのルー
ティングを実行するようなケースにまで拡張される。

本発明の一つの実施例によれば、交換網は、少なくと
も３個の単方向の段を有しており、最終段以外の段のス
イッチング素子は、それぞれ、１つ以上のリンクによっ
て、それにつづく段のそれぞれのスイッチング素子に接
続されている。更に、第１段以外の段のスイッチング素
子は、それぞれ、１つ以上のリンクによって、その前の
段のそれぞれのスイッチング素子に接続されている。

本発明のもう一つの実施例によれば、交換網は、少な
くとも１つの入力端選択ユニットと、少なくとも１つの
出力端選択ユニットを含んでいる。それぞれのユニット
は、少なくとも２つの段に配列されているスイッチング
素子で形成されており、更に、それぞれのユニットにお
いて、最終段以外の段のスイッチング素子は、それぞれ
１つ以上のリンクによって、次の段のそれぞれのスイッ
チング素子に接続されており、第１段以外の段のスイッ
チング素子は、それぞれ、１つ以上のリンクによって、
その前の段のそれぞれのスイッチング素子に接続されて
いる。入力端選択ユニットは、出力端選択ユニットと縦
並びに配置されており、入力ポートは入力端選択ユニッ
トの入力ポートに接続されており、出力ポートは、出力
端選択ユニットの出力ポートに接続されている。

最後の実施例においては、単一の入力端選択ユニット
は、第１段の出力端と、第２段の入力端の間をクロスに
接続することによって、直接単一の出力端選択ユニット
に接続することができる。

入力端選択ユニットと、出力端選択ユニットがいくつ
かある場合は、本発明によれば、交換網は更に選択面
（selection plane）と呼ばれる選択ユニットを含むこ
とができ、この選択面のそれぞれは入力端選択ユニット
の出力ポートを出力端選択ユニットの入力ポートに接続
している。

本発明のもう一つの特徴によれば、少なくとも１つの
段のスイッチング素子において、この段に入力される伝
達方向のトラフィックをこの段のすべての出力端に総合
的に分配するためには、一つのスイッチング素子の上記
出力端グループの１つが、スイッチング素子が単方向性
のものである時は、このスイッチング素子のすべての出
力端を含んでおり、あるいは又、これが双方向性のもの
である時は、与えられた伝達方向のための二組の出力端
のすべての出力端を含んでいるように構成されている。

本発明のもう一つの実施例によれば、交換網は、拡張
可能な折返しネットワーク（extensible folded networ
k）として構成されている。これは、少なくとも２つの
段を有しており、このうちの少なくとも１つの段は双方
向性である。入力ポートは第１段のスイッチング素子の
上記第１の入力端の組の入力端に接続されており、出力
ポートは、第１段の上記と同じスイッチング素子の上記
第２の出力端の組の出力端に接続されている。これが、
双方向性である時には、最終段は、入（incoming）トラ
フィック・ストリームをその前の段のスイッチング素子
に経路づけする単方向のスイッチング素子で構成されて
いる。これによって、トラフィックの反射機能が実行さ
れる。

第１段が双方向性のスイッチング素子で構成されてお
らず、単方向性のスイッチング素子が二組の相対（coun
terpart）（１つの組は各方向への伝送用）として構成
されている場合には、入力ポートは、次のスイッチング
素子の入力端に接続され、出力ポートは前のスイッチン
グ素子の出力端に接続される。

この最後の実施例によれば、折り返し交換網は、少な
くとも２つの段で構成されており、このうちの少なくと
も１つは双方向性であり、最終段以外の段のスイッチン
グ素子は、それぞれ１つ以上のリンクによって、次の段
のそれぞれのスイッチング素子に接続されており、第１
段以外の段のスイッチング素子は、それぞれ、１つ以上
のリンクによって、前の段のそれぞれのスイッチング素
子に接続されている。

最後の実施例の代替例によれば、折り返し交換網は、
少なくとも３つの段で構成されており、このうち、少な
くとも最初の２つの段は、入力端選択ユニットと、出力
端選択ユニットで構成されており、それぞれのユニット
は、少なくとも２つの段に配列されているスイッチング
素子で形成されており、更に、それぞれのユニットで
は、最終段以外の段のスイッチング素子は、それぞれ、
１つ以上のリンクによって、次の段のそれぞれのスイッ
チング素子に接続されており、第１段以外の段のスイッ
チング素子は、それぞれ、１つ以上のリンクによって、
前の段のそれぞれのスイッチング素子に接続されてい
る。

この最後のケースの場合、段の数を増加しうる大容量
の交換網を構成するためには、上記入力端選択ユミット
と出力端選択ユニットは、折返し選択面（folded selec
tion plane）と呼ばれるいくつかの選択ユニットによっ
て相互接続させることができる。この場合、それぞれの
折返し選択面は、要求される容量に応じて、１つ以上の
段で構成される。

少なくとも１つの双方向段を有しているこのような異
なったタイプの折返し交換網は、ネットワーク・ポート
の数に基づいて要求される容量に応じて、段の間の配線
を変えることなしに、段の数に応じて拡張しうるという
有利な特徴を提供することができる。任意の双方向性の
段は、その入伝送方向から、出伝送方向へトラフィック
を「反射（reflect）」させる能力によって中間構成の
最後に設置される段を一時的に形成することができる。

最後の実施例において利点とされることは、交換網の
第１段が可能な経路に、入力されるトラフィックを総合
的に分配することができることである。すなわち、これ
ら第１段の間のすべてのリンクにわたってトラフィック
を総合的に分配できることであり、これによって、多重
経路上の入力ポート全体にわたって受け入れたセルを分
配することができる。かかる段での単方向性スイッチン
グ素子においては、単一のルーティング・グループは、
そのスイッチング素子のすべての出口端で構成されてい
る。一方、かかる段での双方向性スイッチング素子で
は、入伝送方向にある出力端の組が単一のルーティング
・グループを形成しており、入力されるトラフィック
は、これを通じて分配される。入力されるトラフィック
の分配を実行するためには、本発明によれば、それぞれ
のセルは、かかるルーティング選択グループにおいて、
利用可能などの出力端でも選択しうるものでなければな
らない。

更に、利点とされることは、交換網の第１段の１つ以
上の段のスイッチング素子が、ルーティング・データの
２点間伝送モード、及び／又は、１点対多数点の伝送モ
ードを特定しているときには、上記位置データを考慮し
つつ、入トラフィックは、第１段に均等に分配されるよ
うに構成されていることである。

更に利点とされることは、グループの出力端の選択
が、このグループの異なった出力端へのセル負荷がバラ
ンスされるような方法で実行されることである。更に利
点とされることは、このグループの異なった出力端へセ
ル負荷をバランスさせる方法で実行される上記選択が、
スイッチング素子の入力端へのセルの分配と、出力端へ
のセルの分配との間を非相関的に実行するための擬似乱
数列分配プロセス（pseudo−random distribution proc
ess）に基づいていることである。この擬似乱数列分配
は、選択されたルーティング・グループに属する異なっ
た出力端から１つの出力端を選択する時に実行される。
これは、セルのアイデンテティ（identity）が出力端そ
れぞれ割当てられているキュー（queue）に記憶される
前に実行することができる。更に、上記したような２つ
の配列、つまり、負荷の平衡化（balancing）と乱数列
分配とが組合せできることが利点とされる。

本発明になる多重路自己経路選択方式の交換網は、更
に、次の如き諸特性をも提供する。

− 呼び（call）の異なったセルを関係する出力端ポー
トや、不定時用（for an undefined time）にセルを記
憶するスイッチング素子に伝送するために多重路を組合
せ使用することによって、これらのセルが、連続するセ
ルの順序を変えるような可変転送時間で、出力ポートに
ルーティングされる。かかる特性は、交換網のそれぞれ
の出力ポートで、セルの順序を再構成するための回路が
導入使用されていることを意味する。

− 入力されるセル・トラフィックが第１の分配段での
可能な多重路に分配されるように構成されているため
に、かかる交換網の内部接続のビット伝送速度が、それ
に接続される外部伝送接続のビット伝送速度、すなわ
ち、これら外部接続に伝送されるサービス・ビットの伝
送速度に依存するものではないという特徴が得られる。
ネットワーク内での多重路による分配の原理によって、
高いビット伝送速度の外部接続からのセルの流入が低い
ビット伝送速度の交換網のいくつかの入力ポートに分配
される。例えば、2.4Gbit/sのビット伝送速度の外部接
続を16×150Mbit/sの入力ポートに接続することができ
る。セルを、交換網のすべての可能な経路に伝送した
後、2.4Gbit/sのビット伝送速度で出外部接続を必要と
するセルは、非同期の多重化が2.4Gbit/sの出接続につ
いて実行される16×150Mbit/sのビット伝送速度の出力
ポートのグループにルーティングされ、セルの順序が再
構成される。

同じ理由によって、200Mbit/sのセルのビット伝送速
度が要求されているサービスは、交換網を通じて、それ
ぞれが150Mbit/sの外部接続に対応する多重路に転送す
ることができる。

− 第１の分配段での入トラフィックの分配は更に、次
のような特徴を持っている；すなわち、交換網の内部段
のスイッチング素子に関して、外部接続への負荷の平均
化が実行されるということである。例えば、トラフィッ
ク面から見て最も過大に負荷されている選択ユニットの
すべての外部接続に関する平均トラフィック負荷に基づ
いて、可変の数の選択面を設置することが可能である。

− １点対多数方式の転送に関しては、前もって規定さ
れたマルチキャスト・ツリー及びセルを複数の経路を横
切って転送するための複数の可能な経路に応じて、自己
経路選択スイッチング・ネットワークは、異なった段の
スイッチング素子のマルチキャスト・ツリー・メモリの
内容の特徴的編成を必要とする。本発明によれば、対応
する分岐点（branch point）を規定することが可能であ
り、従って、どの段においても、不必要なコピーを生成
することはない。このことは、段の間の内部リンクでの
内部的過負荷が防止できるということである。

本発明の上記した目的や利点と、発明それ自身につい
ては、添付されている図面を用いての下記の記述を通じ
てより明確化され、よりよく理解されるであろう。

図１は本発明の交換網に用いられているスイッチング
素子ISEの回路の公知の図面である。

図２は、本発明の実行のために設計されたセルのフォ
ーマットの説明図である。

図３は、相反する二つの方向にセルを経路づけするた
めに図１に示されたスイッチング素子を用いる方法を示
した図面である。

図３の２は、図１に示されたサブセル・バッファー・
マネージメント・ロジックSBLMの詳細図である。

図４は、本発明によるルーティング・ロジック（rout
inglogic）RLを示す図面である。このRLは図３に基づい
て、図１に示されたスイッチング素子に適用できる。

図４の２は図１に示されたセル出力キューイング・マ
ネージメント・ロジック（cell output queuing manage
mentlogic）COQMLの詳細図である。

図５は、本発明による対称双方向性交換網を示す図面
である。

図６は、それぞれが３つの段を有する３つの背面方式
（back−to−back）の選択ユニットとして配設される四
段対称双方向交換網を示す図面である。

図７は図６に示されたネットワークに対応する折返し
対称交換網を示す図面である。

図８は３つの段を並置して成る対称双方向交換網を示
す図面である。

図９は上記ネットワークに対応する三段非対称双方向
交換網を示す図面である。

図10は、いくつかの二段選択ユニットを有する非対称
双方向交換網を示す図面である。

図11は、いくつかの三段選択面によって相互接続され
ているいくつかの二段選択ユニットを有する対称単方向
交換網を示す図面である。

図12は図11に示されたネットワークに対応する折返し
対称交換網を示す図面である。

これらの図面において、説明を単純化するために、各
種の接続は複数個の導線が組込まれているが、単線とし
て示されている。更に、これらの図面には、制御回路は
示されてはいない。これらの回路が何を実行するかにつ
いては、当業者にとっては、以下の記述内容から容易に
理解することができるであろう。

Ｘ個の入力端I1〜IX,Y個の出力端O1〜OY（ＸとＹは同
時に１に等しくなり得ない）を有する図１に示された交
換網は、長さが固定又は可変のセル又はパケットにグル
ープ化されたデジタルの信号をスイッチするように構成
されている。このようなセルは図２に示されているが、
これは、例えば、一連の連続するサブセルで構成されて
いる。つまり、第１サブセルFSC、中間サブセルISCと最
終サブセルLSCとで構成されている。これらのサブセル
は、例えば、162ビットあるいは、２ビットと20個の８
ビット・キャラクターとのように互いに等しい長さを持
っている。それぞれのサブセルはサブセル・コントロー
ル・ヘッダ（subsell control header）SCHとデータ・
ブロックDB1−DBSを有しており、第１サブセルFSCは更
にセル・コントロール・ヘッダCCHを有しており、このC
CHは例えば、同じセルに属する一連の連続するすべての
サブセルが出力端RG1〜RGYのどのグループに転送されな
ければならないかをスイッチング素子に決定させるルー
ティング情報を含んでいる。この転送は同一の出力端で
実行される。この説明においては、サブセル・コントロ
ール・ヘッダSCHは、明示２進値（explicit binary val
ue）11,00又は01を有するものと仮定され、この２進値
は、サブセルがセルの第１サブセルFSCか、中間サブセ
ルISCか、最終サブセルLSCであるかを示している。

セル・コントロル・ヘッダCCHそれ自体、３つの部
分、すなわち、ルーティング・コントロール・コードRC
C、ネットワーク出力アドレスの形での宛先指示RCA及び
マルチキャスト・ツリーの内部基準番号IRNを含んでい
る。

ルーティング・コントロール・コードRCCは５ビット
で構成することができ、２点間方式のルーティング・モ
ードを示すルーティング・モード・データや、ブロード
キャスト又はマルチキャスト・ルーティング・モード、
あるいは、必要とされる他のルーティング・モードを含
んでいる。これらのモードのうちのいくつかについて
は、ひきつづき説明する。ルーティング・コントロール
・コードRCCがスイッチング素子に対して、２点間方式
のルーティング・モードを示した場合、ネットワーク出
力アドレスRCAを解析することによって、選択される出
力端グループが特定される。又、ルーティング・コント
ロール・コードRCCがブロードキャストやマルチキャス
トのルーティング・モードを示した場合には、マルチキ
ャスト・ツリーの内部基準番号IRNを使って、その分岐
（branch）に対応する出力端のグループを特定するメモ
リーを読み取り、このスイッチング素子内のそのツリー
に対して実行される。

例えば、14ビットまでで構成されているネットワーク
出力アドレスRCAによって、受け入れられたセルがアド
レスされる交換網の出力ポート（又は、出力ポートのグ
ループ）が特定される。選択的ルーティング（経路選
択）が、交換網の１つ以上の段で実行される時は、セル
を経路づけするためには、それぞれのスイッチング素子
において、この宛先データ（destination data）の一部
分だけが必要とされる。

例えば、14ビットで構成されている内部基準番号IRN
は交換網に用いられる番号であって、これによって、入
力されるどのセルが、出力ポートのうちのいくつに転送
されなければならないかによって、マルチキャスト・ツ
リーが特定される。本発明によれば、自己経路選択の多
重路ネットワークのマルチキャスト・ツリーは、入力ポ
ートとは無関係であるがために、１点対多数点方式の接
続ではないということ、及びこのツリーが、宛先出力ポ
ートの組によってのみ特徴づけられているということ
は、興味ある注目点である。更に、かかる多重路のネッ
トワークにおいて、このツリーは、マルチキャスト・ツ
リーの入力ポートの組と、宛先出力ポートの組との間の
多数の可能性のある１点対多数点方式の経路に対応して
いる。事実、与えられたマルチキャスト・ツリーの内部
基準番号IRNは、単一セルに必ずしも特定されるもので
はなく、それぞれのセルをこのマルチキャスト・ツリー
の宛先出力ポートの組に伝送するのに必要とされるすべ
ての入力ポートからの呼び（call）によっても使用され
る。

図３は、作図面での便宜上、双方向の経路選択の場合
での図１に示されたスイッチング素子ISEの使用法を示
したものであり、これには、反射ファシリティ（reflec
tion fa−cility）が提供されている。これについて
は、図7,9,10,12を用いてひきつづき説明する。

この実施例におけるスイッチング素子ISEは32個の入
力端I1〜I32と、32個の出力端O1〜O32で構成されてい
る。入力端I1〜I32は、I1〜I16と、I17〜I32の二組に分
割されている。出力端はO1〜O16とO17〜O32の二組に分
割されている。内部的には、反射状態にある以外に、ス
イッチング素子は、ルーティングを入力端I1〜I16から
出力端O1〜O17に向かって正しく左から右に提供される
ように構成され、更に、入力端I17〜I32から出力端O17
〜O32へのルーティングは、外部配線法によっているた
めに、右から左へ平行に提供されるように構成されてい
る。反射状態にあるときは、スイッチング素子は、入力
端I1〜I16から出力端O17〜O32へと、あるいは又、入力
端I17〜I32から出力端O0〜O16へとルーティングされる
ように構成されている。

このようなスイッチング素子にあっては、入力端にル
ーティング方向への割り当ては、前もって決められてい
る。これに割り当ては、それぞれの入力端に添付されて
いるビットIOによって指示することができ、しかも、そ
れが「入り（incoming）」方向（例えば、I1〜I16は出
力端O1〜O16に対して正常時に経路付けされるルーティ
ング・トラフィックである）に属するか、あるいは又、
それとは反対の「出（outgoing）」方向（上記と同じ例
において、I17〜I32はO17〜O32に対して正常時経路付け
されるルーティング・トラフィックである）に属するか
を指示するものである。

それぞれの方向における16個の出力端の組は、例え
ば、少なくとも２つの出力端で最大で８個のグループに
分割することができる。このように分割されたグループ
のうちの１つの出力端へのセルのルーティングは簡単に
識別（identification）するだけでよい。ここでの識別
は、セルが伝送されるグループの８ビット語（グループ
当り１ビット）によってなされる。セルは、このように
識別されたそれぞれのグループの単一出力端に伝送され
るものと理解される。

図１において、スイッチング素子の入力端I1〜IXは、
それぞれ直列／並列コンバータ回路SPRI/SPRXとインタ
ーロック回路IL1/ILXのカスケード接続（cascade conne
ction）を介して多重化回路MXのそれぞれのデータ入力
に接続されている。多重化回路MXのデータ出力CIは、サ
ブセル・バッファRAM BMのデータ入力部に接続されてい
る。一方、多重化回路MXの選択出力XIは、サブセルの期
間中、多重化回路のＸ個の入力のそれぞれを次々と多重
化回路の出力に接続することができる入力クロック回路
XCによって制御される。ここで言うサブセル期間とは、
サブセルが直列／並列コンバータ回路SPRI/SPRXに受け
入れられている時間間隔のことである。

バッファ・メモリBMは、全体に共用されており（to−
tally shared）、そのデータ出力は、デマルチプレクサ
ー（demultiplexer）DXのデータ入力に接続されてい
る。デマルチプレクサーDXのＹ個のデータ出力は、直列
／並列コンバータ回路PSRI/PSRXを介して、それぞれ出
力端O1〜O7に接続されている。テマルチプレクサーDXの
選択入力YJは、サブセル期間中多重化回路の入力を次々
に、デマルチプレクサーのＹ個の出力に接続することが
できる出力クロック回路YCによって制御される。

ここにおいて、162ビットの長さを有するサブセルに
対して、そして更に、入力および出力で50Mbit/sの同じ
ビット伝送速度に対して、サブセル期間が次のように示
されることに注目すべきである；すなわち、 162/50＝3.24μｓ更に正確に言うならば、スイッチング素子が、例え
ば、32個の入力端を有しており（Ｘ＝32）、更に、32個
の出力端を有しておる（Ｙ＝32）とすれば、32個の書込
み動作と32この読み取り動作、すなわち、64個の動作が
3.24μｓのサブセル期間中にバッファ・メモリBMにおい
て実行されなければならないことになる。従って、これ
ら動作のそれぞれは;3.24/64＝50.62nsで実行されなけ
ればならないことになる。

更に、例えばＸ＝16,Y＝32とすれば、48この動作が同
じサブセル期間内に実行されなければならない。このこ
とは、個々の動作は;3.24/48＝67.50nsで実行されなけ
ればならないことを意味する。

バッファ・メモリBMはＣ個、例えば、512個に分割さ
れる。分割されたそれぞれのサブセル・バッファ・メモ
リが位置しており、それぞれ１つのサブセル、例えば16
2ビットのサブセルを記憶することができる。このメモ
リBMはアドレス入力ACと、読取り／書き込み選択入力RW
とを有しており、それぞれサブセル・バッファ・マネー
ジメント・ロジックSBMLの同一名称の出力に接続されて
いる。

スイッチング素子は更に、サブセル・ロジックSLとル
ーティング・ロジックRLとで構成されており、共に多重
化回路MXのデータ出力CIに接続されている。

サブセル・ロジックSLは、それぞれのサブセルのサブ
セル・コントロール・ヘッダSCHを検出し、確認するよ
うに設計された検出器であって、そしてサブセルが、そ
れぞれ、最終のサブセルLSCであるか、第１のサブセルF
SCであるか、あるいは又、第１のサブセルでないかどう
かによって、アクティブな出力信号LS、FO又は、NFを出
力する回路である。

ルーティング・ロジックRLは、セルの各第１のサブセ
ルFSCのセル・コントロール・ヘッダCCHのルーティング
情報を分析して、そのルーティング情報によって、アク
ティブな出力信号RMDとRCとを出力する。更に詳しく
は、信号RMDは、セルのサブセルが伝送される出力端の
１つ以上の選択されたグループを特定し、一方、信号RC
は、選択された出力端グループの数を明示する。すなわ
ち、２点間方式の伝送に対しては１、そして、１点対多
数点方式の伝送に対しては１より大きい値の数を明示す
る。ルーティング情報のタイプと、ルーティング・ロジ
ックRLによって出力信号RMDとRCを生成するために実行
される解析プロセスは、セルに用いられるルーティング
・モードに依存している。

セル・コントロール・ヘッダCCHは、例えば、Ｙ個の
ビットのルーティング情報を収容することが可能であっ
て、これらＹ個のビットのそれぞれは、セルが伝送され
る出力端のグループに対応している。出力セル・キュー
・マネージメント・ロジックは、セルのキュー・マネー
ジメントと出力選択機能とを同時に実行する。すなわ
ち、ルーティング・ロジックRLによって供給されるルー
ティング・モードとデータRMDによって、第１の書き込
みサブセル・アドレスWISAを専用のキューBQ1/BQZに記
憶し、そして選択された出力端YSの識別と同時に、第１
の読み出しサブセル・アドレスFSAOをロジックSBMLに伝
送する。

サブセル・バッファ・マネージメント・ロジックSBML
は上記した出力LS、ロジックSLのNF、ロジックRLのRC、
入力クロック回路XLのXI、セル出力キューイング・マネ
ージメント・ロジックのFSAOと、出力クロック回路YCの
YJと接続されている。この回路は、バッファ・メモリBM
の使用位置を管理するものである。すなわち、自由位置
のアドレスを提供し、もし、これらのアドレスが使用中
であるときは、それらを話中（busy）とさせ、使用中で
ない時は、それを解放するように管理する。この回路
は、入力された信号を制御し、読み取り／書き込み選択
信号RWによって、バッファ・メモリBMにおける読み取
り、書き込み動作を制御し、それと同時に、特定のセル
のサブセル・バッファ・アドレスをリンクするリンクド
・リスト（linked list）を形成する。この回路は、特
定のセルのサブセルがバッファ・メモリBMの非相関的な
位置に記憶されており、一方、これらのサブセルが、そ
れが入力端I1〜IXの１つに入力された時と同じ順序で、
何の割込みもなく、同じ選択された出力端OI/OYに経路
づけされなければならないことから必要とされる回路で
ある。

次に、スイッチング素子の動作について簡単に説明す
る。図２に示したような可変長セルのサブセルが、この
スイッチング素子の入力端I1〜IXのうちの１つ、例えば
I1に現れたとすると、これは対応する直列／並列コンバ
ータ回路SPRIに入力される。このコンバータ回路SPRIに
入力されることによって、サブセルの並列バージョン
（parallel version）が対応するインターロック回路IL
1に伝送され、ついで、多重化回路MXに入力される。入
力クロック回路XCによって同一名の入力点で提供される
クロック信号XIによって制御され、入力端に対応するサ
ブセルは、直ちにバッファ・メモリBMのデータ入力CI
と、サブセル・ロジックSLと、ルーティング・ロジック
RLに入力される。ついで、サブセルが、第１のサブセル
FSCであるか、最終のサブセルLSCであるか、あるいは
又、第１のサブセルでないかどうかが決定され、つい
で、出力端RG1〜RGXのどのグループに、サブセル（およ
び、同一セルに属するそれに引きつづくサブセル）が、
それぞれ転送されなければならないかが決定される。こ
れの結果として得られる出力信号LS、NFおよびRCはサブ
セル・バッファ・マネージメント・ロジックSBMLに入力
され、出力信号RMDはセル出力キューイング・マネージ
メント・ロジックCOQMLに入力される。

ロジック回路SBMLは、クロック信号XIで制御されて、
自由バッファ位置のアドレス、例えばWISAをバッファ・
メモリBMのアドレス入力ACに提供する。結果的には、バ
ッファ・メモリBMのデータ入力CIに存在するサブセル
は、アドレスWISAを有するメモリ位置に記憶される。こ
のアドレスWISAは話中（busy）とされ、同じセルからす
でに入力されているすべてのアドレスのリンクド・リス
ト（この場合は、信号NF、LS、RCとRMDが用いられる）
に加えられる。このリストでは、アドレスの順序はセル
のサブセルの順序と全く同じである。

読み取り動作中は、サブセルのアドレス、例えば、RO
SAは、出力クロック回路YCによって同一名の入力点で提
供されるクロック信号YJによって制御されて、バッファ
・メモリBMのアドレス入力ACに提供され、対応するメモ
リ位置のサブセルが読み取られ、バッファ・メモリBMの
データ出力に伝送される。ついで、サブセルはデマルチ
プレクサDXを通じて、セル出力キューイング・マネージ
メント・ロジックCOQMLの信号YSと同一名で示された出
力端に入力される。

図３の２は、図１のサブセル・バッファ・マネージメ
ント・ロジックSBMLを詳細に示したものである。

すでに説明したように、このロジック回路は、入力と
してLS,NF,RC,X1,YJ,FSAOとYSとを有しており、出力と
しては、AC,L,RWとFSAIを有している。この回路は自由
メモリ位置マネージメント回路FMLMCとサブセル・リン
ク・メモリSLMと、入力サブセル・ポインタ・メモリISP
Mと、出力サブセル・ポインタ・メモリOSPMとで構成さ
れている。

このうちのFMLMC回路は、例えば、バッファ・メモリB
Mのすべての自由位置のアドレスを記憶しているFIFOメ
モリである自由位置キューイング・メモリFQで構成され
ている。FMLMC回路は、入力ROSAと、出力WISAと制御端
末QCとRWを有している。

サブセル・リンク・メモリSLMはサブセル・バッファ
・メモリBMのＣ個のメモリ位置に対応するＣ個のメモリ
位置で構成され、それぞれに対して、次のものを記憶し
ている； − 次のサブセル（NSL）へのリンク・アドレス − 読み取らなければならないサブセルのコピー数（N
C） − セルの最終サブセルを指示するフラグ（Ｌ）サブセル・リンク・メモリ・フィールドSLMは、ダウ
ンカウンタ（downcounter）DCと関連づけられており、
それによって、上記のNC値が、メモリSLMが読み取られ
る毎に１だけ減少される。ついで、この新しい値が前の
値に代わって記憶される。この新しい値がゼロに達した
時、すべてのサブセルのコピーが読み取られたことにな
り、ダウンカウンタDCがサブセル読み取りアドレス（RO
SA）を記憶するのに用いられる信号QCを生成する。これ
は自由メモリー位置マネージメント回路FMLMC内では自
由となる。

入力サブセル・ポインタ・メモリISPMは、Ｘ個の入力
端に対応してＸ個のロケーションを有しており、Ｘ個の
入力端の時分割多重化動作を規定する入力クロック信号
XIと同期して作動する。このメモリが各入力端で記憶す
るものは； − 入力される最終のサブセルのバッファ・アドレス
（LCB） − 後で読み取らなければならないサブセルのコピー数
（LC） − セルの最終サブセルを指示するフラグ（Ｂ）出力サブセル・ポインタ・メモリOSPMはYK個の出力端
に対応するＹ個のロケーションを有しており、Ｙ個の出
力端の時分割多重化動作を規定する出力クロック信号YJ
に同期して作動する。それぞれに入力端に対して、この
メモリ、出力端に伝送されるために待期している次のセ
ルのロケーションのアドレスを記憶する（WCB）。

読み取り制御回路は、各種の回路に対して、入力端
（XI）と出力端（YJ）に関して、クロック信号をインタ
ーリーブ（interleave）した結果として、バッファ・メ
モリBM内での読み取り、書き込みの交互動作に関連づけ
られるSBML回路の交互動作に対応して、適切な信号を提
供する。これによって、結果として得られる信号RWは、
サブセルの書き込みのためのバッファ・メモリBM内での
それぞれの書き込み動作中は、アクティブ（active）と
なり、サブセルの読み出しのためのバッファ・メモリBM
内での読み取り動作中は、イナクティブ（inactive）と
なる。

次に、書き込み、読み取り中のサブセル・バッファ・
マネージメント・ロジックの機能について、その特徴を
セルの３つのタイプのサブセルについて説明する。ここ
で言う３つのタイプとは、第１サブセルFSC、中間サブ
セルISCと最終サブセルLCSである。

最初は、第１サブセルFSCの場合であって、バッファ
・メモリBM内での書き込み相について説明する。この場
合は、信号FOが提供され、マネージメント・ロジックSB
MLはロジックSLとロジックRLから、それぞれ次の信号を
入力する； − 第１サブセルFSCを示すための信号、NF＝０ − 最終サブセルLSCでないことを示す信号、LS＝０ − 例えば、２つの出力端グループに１点対多数点方式
で伝送する場合を仮定した信号、RC＝Ｚ信号RWがアクティブである時の書き込みサブセルのア
ドレスはマネージメント回路FMLCMによって提供され、
これは入力されたサブセルが記憶される選択された自由
のバッファ・ロケーションとなる。アドレスWISAも、
又、同一入力端に関する次のサイクルを考慮して、この
アドレスを最終サブセルのアドレスとして記憶するため
に、入力端XI用の入力サブセル・ポインタ・メモリISPM
に記憶される。更に、アドレスWISAは、これを新しく入
力されたセルの基準識別として記憶するロジック回路CO
QMLに提供される。この理由は、このセルは値１を有し
ている信号FOを受け入れるからである。

サブセル・リンク・メモリSLMについては、それが第
１サブセルFSC（NF＝０）であって、この新しいサブセ
ルが、前のセルの最終サブセルにリンクされる必要がな
いから、アドレスWISAはNCBフォールドに記憶されな
い。更に、このほかのデータ・フィールドは、入力サブ
セル・ポインタ・メモリISPMのLCNフィールドによって
供給されるアドレスを選択することによって、そして更
に、サブリンク・メモリーSLMのフィールドNCとＬ内に
入力サブセル・ポインタ・メモリISPMからのアドレスLC
とＢをそれぞれ記憶させることによって、この前のサブ
セルに対して用いられる。制御信号RCとLSはそれぞれ、
入力端XI用のメモリISPMのフィールドLCをＢに記憶され
る。

中間サブセルの場合は、信号FOがイナクティブであっ
て、サブセル・バッファ・マネージメント・ロジックSB
MLはサブセル・ロジックSLとルーティング・ロジックRL
からそれぞれ次の信号を受ける； − NF＝１ − LS＝０ − RC信号がNF＝１では使用されない。

上記したように、信号RWがアクティブであって、他の
アドレスWISAがマネージメント回路FMLMCから供給さ
れ、メモリ位置アドレスは； − バッファ・メモリBMをアドレスし、中間サブセルIS
Cをそれに書き込む − セルの新たに入力された最終サブセルのアドレスと
してポインタ・メモリISPMのLCBフィールド内に記憶さ
れる。

− この新しいアドレスWISAが、メモリSLMの選択され
たメモリ位置である前のサブセルとリンクづけられてい
る次のサブセルのアドレスであるということを書き込む
ために、メモリISPMのLCBフィールドの内容によってア
ドレスされるメモリSLMのNCBフィールド内に記憶され
る。

同時に、メモリISPMのフィールドLCとＢのデータは、
ＢがメモリISPM内で信号LSからの新しい値と置換される
前に、メモリSLMのフィールドNCとＬに伝送される。

最終サブセルLSCの場合は、信号FOはイナクティブで
あって、サブセル・バッファ・マネージメント・ロジッ
クはサブセル・ロジックSLとルーティング・ロジックRL
からそれぞれ次の信号を受ける； − NF＝１ − LS＝１ − NF＝１の時はRCは使用されない。

再度、信号RWはアクティブとなり、アドレスWISAが回
路FMLMCによって提供され、それに対するバッファ位置
アドレスが、中間サブセルISCを記憶する上記の場合の
ように、バッファ・メモリBMと、メモリISPMとメモリSL
Mで使用される。

同時に、メモリISPMの値LCとＢが、Ｂが信号LSからの
新しい値と置換される前に、メモリSLMのフィールドNC
とＬにそれぞれ伝送される。これによって、セルの最終
サブセルが、その時点において、正に入力されているこ
とが示される。

しかしながら、第１サブセルの記憶に関する説明でも
強調したように、入力端IXに関する次のサイクルの間
は、値LC＝1,B＝１がメモリISPMのLCBフィールドによっ
て提供される前のセル（最終セル）のアドレス点で、メ
モリSLMのフィールドNCとＬに伝送される。

ここで、信号RWがイナクティブである状態でのバッフ
ァ・メモリBMの読み取りについて説明する。先ず最初
に、第１サブセルFSCの場合を特に考察する。ここで
は、第１サブセルが伝送された時、出力端YXの出力サブ
セル・ポインタ・メモリOSPMの内容WCBが、伝送される
セルの第１サブセルのアドレスによって初期化（initia
lize）されているものと仮定する。このことは、セルの
最終サブセルが読み取られている時にも成立する。

出力サブセル・ポインタ・メモリOSPMは読み取られる
出力サブセルのアドレスを提供する。このアドレスは次
のことに用いられる； − 対応する第１サブセルを読み取るためにバッファ・
メモリBMをアドレスする。

− 読み取りモードのメモリSLMの選定、この選定によ
って次のことが提供される； − 出力端YJに関する次のサイクルを考慮して、新しい
アドレスWBCとして、メモリOSPMに伝送され記憶される
指示値NCB − 値１だけ減少され、それがゼロ以外の値であるとき
は、新しい指示値として再記憶される指示値NC;ここで
このサブセルの読み出し（read−out）数（それのコピ
ー数を提供する）が要求通りに実行されたことを意味す
る数値０が得られた時には、回数DCが信号QCを生成し、
この信号によって、回路FMLMCは、読み出されたサブセ
ル・アドレスROSAのバッファ・メモリ位置が解放（rele
ase）され自由バッファ位置の組の中に含まれることを
記録することができる。

− 値Ｌ、これは、そのサブセルが最終サブセルではな
く、値NCBのメモリSLMからの上記したような伝送を、多
重化回路SOを通じて、メモリOSPMのフィールドWCBに開
始している時には、値は０である。

中間サブセルISCの場合には、メモリOSPMとメモリSLM
および、回路FMLMCでは、第１サブセルFSCの読み取りの
時と全く同じ動作がなされている。

最終サブセルLSCの場合には、メモリOSPMは再度、伝
送されるサブセルのアドレスROSAを提供し、これは次の
ことに用いられる； − 最終サブセルの読み取りのためのバッファ・メモリ
BMをアドレスする − 読み取りモードでのメモリSLMの選定、この選定に
よって次のことが提供される； − 他のサブセルの読み取りと同じように減少され、処
理される値NC − 値Ｌ＝１、これは、最終サブセルLSLが存在してい
ることを示すものであり、このような特殊な場合におい
ては、最終サブセルLSCの場合には、メモリSLMの値NCB
によって提供される次のサブセルへのリンクが存在しな
いので、値NCBのメモリSLMからメモリOSPMのフィールド
WCBへの伝送は阻止される；一方値Ｌ＝１はロジックCOQ
MLは提供される。このことは、セルのサブセルが現に伝
送されているから、次のサイクルにおいて、出力端YZを
次のセルの伝送に使用しうることを示している。

出力端YJに伝送される適切なセルをロジックCOQMLで
選択した後、ロジックCOQMLは、出力端YJに関してメモ
リOSPMの値WBCを初期化する。これは、次のサイクルが
出力端YJにかかわりを持つ前に、選択された次のセルの
第１サブセルFSAOのバッファ位置アドレスをそれに書き
込むことによって行う。この初期化プロセスは最終サブ
セルLSCのクロック期間YJは実行されないから、ロジッ
クCOQMLによって提供される出力アドレスYSを用いての
メモリのOSPMへの同期的アクセスが用いられる。

本実施例でのサブセル・バッファ・マネージメント・
ロジックSBMLについて説明しながら、スイッチング素子
の入力端と出力端との間がサブセルで構成されているセ
ルの伝送のために用いられるサブセル・バッファ・マネ
ージメントの原理を例証してきたが、このマネージメン
ト・ロジックSBMLの機能に関するこのほかの実施例、例
えば、自由メモリ位置マネージメント回路FMLMCも又、
本発明に係わるスイッチング素子の種類に含まれる。

図４は図１に示されたスイッチング素子ISEに使用さ
れるように構成されたルーティング・ロジックRLの実施
例と、図３に示された両方向動作をも示す図面である。

図４において、この回路は図１で説明したセル・コン
トロール・ヘッダCCHをレジスタIRで受け入れ、制御接
続をマークする情報RMDを出力する。この回路は、セル
・マネージメント／出力選択ロジック回路に選択された
ルーティング・モード（RS,MC,DI,ES,PH）とルーティン
グ・データ（RG,PO）を提供する。

ルーティング・モード情報は次の通りである。

− 「グループ」モード信号RS、この信号は２点間方式
のルーティングにおいて、セルを出力端グループのうち
の出力端に伝送する時の信号である。

− 「マルチキャスト」モード信号MC、これは１点対多
数点方式のルーティングにおいていくつかの出力端グル
ープのそれぞれの出力端にセルを伝送する時の信号であ
る。

− 「分配」モード信号DI、これは、双方向スイッチン
グ素子において、図３に示された考え方で、セルを出力
端の組のうちの１つの出力端に伝送する時、あるいは
又、単方向スイッチング素子のすべての出力端のうちの
１つの出力端にセルを伝送する時の信号であって、これ
によって総合的な分配が実行され、交換網が入力したセ
ルが平均して分配されることになる。

− 「サービス」モード信号ES、これは、入力されたセ
ルが特定の制御出力端に向けられる時の信号である。

− 「方向付け転送（directed transfer）」モード信
号PH、これはセルが、例えば、テストを目的として、所
定の出力端に伝送されることを示す信号である。

RMD接続のルーティング・データは以下のものを含ん
でいる； − グループ識別信号GL、これは、ルーティング・モー
ドがRSおよびMCの場合に、入力されたセルが出力端グル
ープのどの出力端に伝送されるかを識別する信号であ
る。

− 個々の出力の識別信号PO、これは、ルーティング・
モードPHで使用される信号である。

図４の回路は更に、入力されたセルが到達する入力端
によって、入方向指示（incoming direction indicatio
n）IOを入力する。この信号IOは、例えば、図１に示さ
れた入力多重化回路上で、セルを供給する回路によって
提供され、図３に示された考え方によって、指定される
べき入方向を特定する信号である。

図４に示された回路は、以下の構成要素で形成されて
いる； − すでに説明したレジスタ回路IR、これは、入力され
たそれぞれのセルのセル・コントロール・ヘッダCCHを
入力する。これは又、情報RCCと、RCAとIRNとで構成さ
れている。

− ルーティング制御コード翻訳メモリRCCTM、このメ
モリは、ルーティング・パラメータと呼ばれる32個の16
ビット語を記憶しており、それぞれは、３ビット・ルー
ティング・モード・コードMT、反射フラグ又はビットE
F、16ビットの「入（incoming）」グループ・フィール
ドRPIと６ビットの「出（outgoing）」ルーティング・
グループ・フィールドRPOで構成されている。

− マルチキャスト・メモリMCM、この回路は出力端の
各グループに対して１ビットのやり方で複数個の８ビッ
ト・マスク語MSKを記憶しており、それぞれのマスク語
がコピーが伝送される異なったルーティング・グループ
を特定する。

− ルーティング・モード・デコーダTD、この回路は、
ルーティング・モード・コードMTを復調するためのもの
であり、これによって、すでに説明した５個のモード信
号のうちの１つを提供するものである。

− 方向セレクタRD、この回路は、反射フラグEFと、入
方向フラグ10によってルーティング制御翻訳メモリRCCT
Mの「入」ルーティング・グループ・フィールドRPIか、
「出」ルーティング・グループ・フィールドPROか選択
するものである。

− 出力端グループ・セレクタMS、この回路は、二つの
並列する８ビット入力を有しており、８ビットのグルー
プ識別信号RGを提供する。それぞれのビットは、可能の
８個のルーティング・グループの個々のグループに対応
する。

− 14ビットのシフト・レジスタSR、この回路は、５個
のコンダクター出力POを有している。ルーティング・モ
ードが「物理（physical）」方法である時、これの出力
は、入力されたセルがルーティングさるべき出力端を特
定する。

− ルーティング・グループ・デコーダーGD − 排他的ORゲートXOR − ２個のANDゲートAN1とAN2。

図４におけるルーティング・ロジック回路は以下のよ
うに動作する。入力されたセルのヘッダが入力多重化回
路（図１）にある時には、これのセル・コトロール・ヘ
ッダCCHはレジスターIRに入力される。一方、ビットIO
は入方向ルーティングを示している。上記したように、
クロックは、状況に応じて適切に回路を同期させる。

交換網の伝達シーケンスの特性としてのルーティング
・コントロール・コードRCCは、スイッチング素子に適
用さるべきルーティング・モードを直接指示するもので
はない。ルーティング・モードは、交換網のタイプと、
このネットワークにおけるスイッチング素子の位置とに
よって決定される。

翻訳されるべきルーティング・コントロール・コード
はルーティング・コントロール・コード翻訳メモリRCCT
M内で、上記定義した構成要素MT,EF,RPIとRPOで構成さ
れるルーティング・パラメータのための読み出しアドレ
スとして用いられている。

ルーティング方法コードRTは、ルーティング方法デコ
ーダーTDで復調され、その結果、モード信号RS,MC,ES,D
I,PHのうちの１つを提供する。

入方向フラグ10は排他的ORゲートXORの入力のうちの
１つに入力され、一方、反射フラグEFは、そのほかの入
力に伝送される。ゲートXORの出力は、出方向セレクタR
Dの制御信号を提供する。出方向セレクタRDは、「入」
ルーティング・グループ・フィールドRPIか「出」ルー
ティング・グループ・フィールドRPOかを選択し、それ
によってルーティング・グループの識別を入力されたセ
ルが伝達さるべき出力端の１つに提供するための宛先ア
ドレスRCAの特定部分を出力端のそれぞれの組に対して
指定する。これらのフィールドは、それぞれ、４ビット
位置フラグPOSと２ビット次元フラグRGSを含んでいる。

位置フラグPOSはシフト・レジスターSRを制御し、こ
れによって、RCA情報がレジスターSRにシフトされ、そ
れが含む３ビットの部分がレジスターSRの図面上、３個
の左側段に入力されるか、あるいは、それが含む５ビッ
トの部分が、レジスターSRの図面上、５個の左側段に入
力される。次元フラグRGSは、ルーティング・グループ
の識別を規定するためには、上記最初に示した３ビット
がどのくらい使用されなければならないかを指定するも
のである。従って、これら３ビットの最左側のビットは
レジスタSRから直接グループ・ナンバー・デコーダGDに
伝送され、次のビットは、信号RGSの一方の信号によっ
て制御されるANDゲート回路AN1を通じて、そして、第３
番目のビットは信号RGSの他の一方の信号によって制御
されるANDゲート回路AN2を通じて、回路CDに伝送され
る。グループ・ナンバー・デコーダGDは、ルーティング
・グループを識別し、セレクタMSに適用される８ビット
語を提供する。この語は、１ビットだけが１で示され、
他はすべて０で示される語である。同時に、14ビット・
マルチキャスト・ツリーの内部基準番号1RNがレジスタI
Rによってマルチキャスト・メモリMCMに適用される。こ
のメモリ内では、この1RNは、８ビットのマスク語MSRを
読み取るためのアドレスとしての役目をする。以下に説
明するように、このマスク語は、１つ以上のビットが１
で示され、他が０で示される８ビット語で、１つ以上の
ルーティング・グループを識別する。このマスク語は更
に、セレクタMSにも適用される。

デコーダTDによって提供されたモード信号が「グルー
プ」モード信号RSである時、セレクタMSは、デコーダTD
によって提供された信号であるグループ識別信号RGを出
力する。一方、「マルチキャスト」モード信号MCの時
は、セレクタMSによって伝送される信号RGは信号MSKと
なる。

更に、シフト・レジスタSRの左側の５つの段は、位置
フラグPOSによってシフトされた後、「物理」ルーティ
ング・メモリPHの場合は、入力されたセルが伝送さるべ
き出力端の識別POを直接提供する。

「分配」モードDIのような特別のモードの場合は、伝
達方向での出力端の組はすべて１つのグループに構成さ
れているから、出力端グループを識別する必要はない。

「サービス」モードESの時は、出力されたセルは、図
１に示された特定の制御出力端に伝送されるから、その
出力端は直接知ることができる。

従って、ルーティング・コントロール・コード翻訳メ
モリRCCTMでの情報は、それぞれのスイッチング素子に
おいて、次の如き翻訳を明示していることがわかる；す
なわち、このスイッチング素子は、ルーティング・コン
トロール・コードRCCによって示される32個の可能な伝
達シーケンスを有し、これによって、入力されたセル・
ヘッダ内のルーティング・データに基づいて適用される
ルーティング・モードが決定される。このことは、交換
網の異なった段のスイッチング素子を通過しても変化し
ないようなセルからのルーティング情報を、ネットワー
クにおけるその位置から導き出されるスイッチング素子
のルーティング・パラメータとを組み合わせることと同
じである。ここで言うルーティング・パラメータとは、
例えば、それぞれのルーティング・シーケンスに対し
て、それぞれの段に特有のものであって、そのためそれ
ぞれの段を特定のルーティング・モードにするようなパ
ラメータのことである。

ルーティング・コントロール・コード翻訳メモリRCCT
Mでの情報は、半常駐的なものであるから、そのため、
それぞれのスイッチング素子が使用される時に書き込め
ばよい。しかしながら、マルチキャスト・メモリMCM内
の情報は、マルチキャスト・ツリーを設定するために
は、動作中において、改変することが必要である。

図４の２は図１に示されたセル出力キューイング・マ
ネージメント・ロジック回路COQMLの一般図を示したも
のである。

新たに入力されたセルのスイッチング素子の入力端へ
の経路づけがルーティング・ロジックRLによって決定さ
れる時は、ルーティング・ロジックLRはロジックCOQML
に対してルーティング・モード情報と、コントロール接
続RMDに関するルーティング・データを提供する。この
ことは、回路SLからの制御信号FOによって確認され、こ
れによって、入力されるセルをルーティングするための
情報を含んでいる第１のサブセルFSCの存在が明らかに
される。これと同時に、サブセル・メモリ・マネージメ
ント・ロジックSBMLはロジックCOQMLに対して、第１サ
ブセルFSCが記憶されているバッファ・メモリBMでのア
ドレスWISAを提供する。

スイッチング素子の出力端YJがセルの最終サブセルLS
Cを伝送し、それによって、もう１つのセルを伝送する
ために使用することができるようになった時、このサブ
セル・メモリ・マネージメント・ロジックSBMLは、アク
ティブである信号Ｌによって、次のセルの要請を指示す
る。アクティブ信号Ｌについては、すでにロジックSBML
の説明において述べた。ついで、COQMLは次のセルを選
択し、この出力端に伝送する。これは、SBMLに、出力端
YJに伝送されるセルの第１サブセルのアドレスFSAOを提
供することによってなされる。出力端YJに関する同期ク
ロック時間YJ外でこの動作を実行させるための、上記の
指示は、ロジックCOQMLからロジックSBMLに供給される
出力端アドレスYSによって通告される。

セル出力キューイング・マネージメント・ロジック回
路COQMLは次の回路によって構成されている； − キュー回路BQ1〜BQZ、この回路のそれぞれの入力は
デマルチプレクサーBIから供給され、それぞれの出力は
多重化回路BOに接続される。更に、これらの回路は、先
入れ先出し方式（first in/first out basis）で、出力
を待期しているセルのアイデンテティを一時的に記憶す
る。上記アイデンテティは、例えば、バッファ・メモリ
内のそれぞれのセルの第１サブセルのアドレスによって
特徴付けられている。

− キュー入力制御ロジックQICL、この回路は、セルを
待期する（queue）するための要請を受け入れる回路で
ある。

− キュー出力制御ロジックQOCL、この回路は、スイッ
チング素子の出力端の１つにそれが使用可能になったら
直ちに、伝送される次のセルを選択する回路である。

伝送されるセルの一時的の待期を管理するほかに、そ
のセルのアイデンテティを記憶することによって、ロジ
ックCOQMLは更に、それぞれの選択されたルーティング
・グループでの個々の出力端の選択を制御する、これに
よって２点間方式のルーティング・モードRS、１点対多
数方式のルーティング・モードMCおよび、分配方式のル
ーティング・モードDIに対して、ルーティング・ロジッ
クRLは、コピーが伝送されるルーティング・グループだ
けを識別するかあるいは又、DIモードの方向のすべての
出力端を識別する。

第１の実施例においては、この個々の出力端選択機能
は、セルのアイデンティティが期待される前に、キュー
入力制御ロジックQICLによって実行される。この場合、
キュー回路BQ1〜BQZのそれぞれは、スイッチング素子の
Ｙ個の出力端のそれぞれと直接関連づけられる。

他の同等な実施例は、セルのアイデンティティが待期
された後でキュー出力制御ロジックQOCLで実行される同
じ出力選択機能にも見ることができる。この場合には、
キュー回路BQ1〜BQZのそれぞれは、スイッチング素子の
１つ以上の出力端で構成されるルーティング・グループ
と関連づけられるが、スイッチング素子の個々の出力端
と関連づけられることはない。

いずれの実施例においても、ルーティング・モードR
S,MCおよびDIのために必要とされる出力端選択デバイス
は、セルの特定ルーティング・グループの出力端へのサ
イクル的な分配に基づく公知の方法で実行することがで
きる。これによって、ルーティング・グループのセル・
トラフィック負荷をその出力端のそれぞれにわたって均
等に分配することができる。このほかに提示されている
解決法は、それぞれのセルに対して出力端を選択するた
めに、擬似乱数列信号ジェネレータを用いる方法であ
る。この方法は、少なくともかなりの部分において、そ
れぞれのスイッチング素子の入力端と出力端でのセルの
流れの間の相関を取除くことができる。

ESや、PHモードの場合には、スイッチング素子の出力
端は、それぞれ、暗示選択であるか又は、すでに選択さ
れたものであるから、ロジックCOQMLの役割は、それぞ
れの対応する個々の出力端のためのこれら待期されてい
るセルの管理の機能に制限される。

図５〜図12を参照して、本発明の交換網の多くの実施
例が、示されるが、これらの交換網の異なった段におい
て使用されているスイッチング素子の特性は、図１〜４
に示されたものを基本とされている。

本発明によるスイッチング素子は、スイッチング素子
の位置と交換網の形態とから導き出される半恒久的ルー
ティング・パラメータを通じて、基本的には、単方向又
は双方向性の段の数と、スイッチング素子間のリンク
と、入力ポートと出力ポートとの接続手段とで構成され
ているから、交換網の特性は、これを形成しているスイ
ッチング素子の特性によって決められる。

以下に明らかにされるように、本発明は、いろいろの
形態で記述でき、しかも、それから容易に引き出すこと
ができるすべての形態の交換網に適用することができ
る。

更に、あらゆる形態の交換網において、標準化と拡張
化の見地から、同じタイプのスイッチング素子をネット
ワークのすべての段に使用することが一般的に望ましい
ことは明らかである。図１、３、４に示されたスイッチ
ング素子がこれらの要求を満足しうるものであること
は、容易に実証することができる。というのは、これら
のスイッチング素子は、交換網のそれぞれのセル伝送シ
ーケンスに対して、例えば、段毎に、特定のルーティン
グ・パラメータによって容易に初期化しうるからであ
る。

図５は、単方向対称交換網RC1を示したものである。
この回路は図１に示したようなスイッチング素子で構成
されており、つまり、それぞれがｎ個の入力端を有する
スイッチング素子TSI1〜TSITの第１段回路、スイッチン
グ素子AS1〜ASKの中央段回路と、それぞれがｎ個の出力
端を有するスイッチング素子ASO1〜ASOTの最終段の３つ
の段で構成されている。このようにして、交換網は、第
１段のスイッチング素子の入力端に接続されたｎ＝nT個
の入力ポートと、最終段のスイッチング素子の出力端に
接続されたｎ＝nT個の出力ポートを有している。一セル
・トラフィックは入力ポートから、一方向のスイッチン
グ素子を通過して出力ポートにルーティングされる。こ
れが、この素子が単方向と言われる理由である。出力端
の数が入力端の数と同数であるから、対称的であると言
われる。

第１段のＴ個のスイッチング素子は中央段のＫ個のス
イッチング素子のそれぞれに１つ以上の（ｍ個）のリン
クで結合されている。つまりｍ×Ｋ個の出力端を有して
いる。最終段のＴ個のスイッチング素子は中央段のスイ
ッチング素子から１つ以上の（ｍ個の）リンクで結合さ
れている、つまりｍ×Ｋの入力端を有している。従っ
て、中央段のスイッチング素子はＴ×ｍ個の入力端と、
Ｔ×ｍ個の出力端を有している。これまでに引用された
図面、例えば、図３を見ると、３つの段のスイッチング
素子は、32個の入力端と、32個の出力端を有した、つま
りＴ×ｍ＝Ｋ×ｍ＝32のスイッチング素子である。

中央段のそれぞれのスイッチング素子は、最終段のす
べてのスイッチング素子に達しているから、例えば、ス
イッチング素子TSI1の入力ポートで交換網に入力される
セルは、このセルのルーティングが２点間方式である
か、１点対多数点方式であるかによって、中央段のスイ
ッチング素子AS1〜ASKにアドレスすることができる。本
発明によれば、このようなネットワークにあっては、第
１段のスイッチング素子の出力端は、単一グループに配
列されており、そして更に、第１段のスイッチング素子
によって受け入れられるセルは、それが２点間方式であ
るか１点対多数点方式であるかによって、この単一グル
ープの出力端から選択された出力端に伝送されることが
わかる。

このためには、スイッチング素子TSI1〜TSITのルーテ
ィング制御コード翻訳メモリRCCTMが、セルが２点間方
式又は１点対多数点方式のルーティングのために、次の
段のどの出力端に分配されるべきかを指すルーティング
制御コード（RCC）情報の代わりに「分配」モード信号D
Iを提供することで十分である（図４に関する記述を参
照）。

一方、第１段のスイッチング素子に含まれる位置デー
タ（ルーティング制御コード翻訳メモリのルーティング
・パラメータによって暗示的に示されている）によっ
て、セルのルーティング情報はこの方法によって翻訳で
きることになる。しかしながら、中央段のスイッチング
素子に関しては、それぞれの素子は最終段のそれぞれの
スイッチング素子に向けて１つ以上の（ｍ個）のリンク
を有しているだけである。ルーティングは、宛先出力端
のアイデンテティに依存している。１つ以上の（ｍ個
の）リンクのグループはこの目的のためにアクセスしう
るものである。従って、中央段の各スイッチング素子
は、１つ以上の（ｍ個の）出力端からなるＴ個のグルー
プを有していることになる。

位置データが異なる時は、これらのスイッチング素子
は、２点間方式のルーティングにおいては、適切なルー
ティング・グループを選択しうるように同じセルのルー
ティング情報を翻訳し、１点対多数点方式のルーティン
グでは適切なグループを選択しうるようにセルのルーテ
ィング情報を翻訳する。これには、最終段のいくつかの
異なったスイッチング素子が関係してくる。図４に示し
た実施例によれば、上記に考察したルーティング制御コ
ードRCCは、中央段のスイッチング素子内で、２点間方
式の場合には、「グループ」モード信号RSに、１点対多
数点方式の場合には、「MC」モード信号に翻訳される一
方で、ルーティング制御アドレスRCAや、内部基準番号I
RNは、選択される出力端グループの識別に用いられる。

ルーティング状態に関して中央段のスイッチング素子
に適用されるものは又、最終段のスイッチング素子にも
適用される。

例えば、ｍ＝２のとき、中央段のスイッチング素子
は、第１および最終段のそれぞれのスイッチング素子と
２個のリンクで結合されている。この場合、中央段のス
イッチング素子は、Ｔ個の２つの出力端グループを有し
ており、このうちの１つのグループだけが選択されなけ
ればならない。

中央段のスイッチング素子の数は、もう１つの形態に
よれば、もしも、ほかのことが同じであるならば、２つ
の両端段のスイッチング素子の数と同じである。このこ
とは、交換網の内部リンクにかかるトラフィック負荷を
減少させることになる。上記のｍ＝２の例において、中
央段は64個のスイッチング素子を含む場合があり得る。
従って、これと相関して、２つのｍ個の段のスイッチン
グ素子は、128個の出力端又は、入力端を持つことにな
る。

図５のネットワークの与えられた容量に対して、段当
りのスイッチング素子の数と、スイッチング素子間のリ
ンク接続点の数の点からみるとき、交換網で実用されて
いる伝送速度より速い伝送速度で動作する入力接続を外
部接続のセルが分配されるいくつかの入力ポートに結合
することができることがわかる。この場合、これら分配
されたセルは、可能な多重路によって、宛先出力ポート
に伝送される。従って、交換網をそのスイッチング速度
と伝送速度とが、それが奉仕する外部伝送接続における
よりも低い速度になるように構成することができる。勿
論、入力接続の課題について言及したことは、同時に、
いくつかの出力ポートのヤルが出（outgoing）外部接続
に多重化される出力接続に同時にあてはめることができ
る。

図６の対称単方向交換網は、４つの段で構成されてい
る。両端の２つの段のスイッチング素子の名称は図５の
ものと同じである。２つの中央段のスイッチング素子
は、それぞれASI1〜ASIKと、ASO1〜ASOKで示されてい
る。

最初の２つ段のスイッチング素子が入力端選択ユニッ
トUSIを形成しており、後の２つの段のスイッチング素
子が出力端選択ユニットUSOを形成している。これら２
つの選択ユニットは、相対する出力端と入力端を接続す
るリンクによって結合されている。図５に示されたネッ
トワークに関して説明してきた上記のことは、すべてこ
こでも適用でき、従って、ここでは２つの中央段の２つ
の相対するスイッチング素子がただ１つの段のみを形成
するものであることについて考察する。しかし、制御と
いう点から考えると、スイッチング素子ASI1〜ASIKは、
ルーティング・モードが２点間方式であるか、１点対多
数点方式であるかによって、分配に影響するように構成
されているという利点がある。一方、スイッチング素子
ASO1〜ASOKは、制御という点から見ると、図５に示され
たスイッチング素子AS1〜ASKと同じ方法で処理される。

図７に示された交換網は、図６のものと同じである。
しかし、折返し方式、つまり、両方向性であり、両端段
のスイッチング素子TSI1〜TSOKおよび、TS01〜TSOKが第
１段のスイッチング素子TSI〜TSTに併合（merge）さ
れ、一方、図５の第２段のスイッチング素子AS1〜ASKの
表示法が図７の第２段のスイッチング素子に対しても保
持されている。

第１段のスイッチング素子の入力端は、交換網の入力
ポートと出力ポートとの間に共用される（拡張／集中機
能を有しないネットワークに対しては同じ部品で）。内
部リンクは重複的であって、それぞれのルーティング方
向に対して、１つ以上の接続点を持っている。スイッチ
ング素子は双方向性であって、第１段か、第２段のいず
れかの段で、反射機能を有する。

スイッチング素子TS1の入力端から、他のスイッチン
グ素子TSTの１つ以上の出力端へのセルのルーティング
において、それが２点間方式のルーティングの内容であ
るか、１点対多数点方式のルーティングの内容であるか
によって、スイッチング素子TS1は、次の段のすべての
スイッチング素子への分配を実行する。一方、セルをル
ーティングする第２段のスイッチング素子は、「グルー
プ」又は、「マルチキャスト」ルーティング・モードを
使い、スイッチング素子TSTに関しても、このルーティ
ング・モードが適用される。スイッチング素子TS1の入
力端から同じスイッチング素子TS1の１つ以上の出力端
にセルを伝送する時は、第１段において伝送反射機能を
直接実行することができる。つまり、両方向スイッチン
グ素子TS1において、セルを分配のために次の段へ伝送
するのではなくて、その宛先出力端に直接伝送する。

図５に示されたネットワークについて言及したこと
は、すべて図７のものにも適用される。この場合、２つ
の段のスイッチング素子でのトラフィックの２つのルー
ティング方向と第１段又は第２段のスイッチング素子で
の反射機能の実行との重複を考慮して、必要な変換（co
nversion）がなされる。

図３において、第１段のスイッチング素子は、16個の
入力端と、16この出力端を有しており、それぞれが入力
ポートと、出力ポートに接続構成されている。更に、16
個の入力端と16個の出力端を有しており、第２段の16/m
個のスイッチング素子に接続されている。ここで、ｍ
は、これら２つの段のそれぞれに属する２つのスイッチ
ング素子間の内部リンクの数である。第１段が16個のス
イッチング素子を有している時（ｍ＝１）、第２段の16
個の入力端と、16個の出力端は、それぞれが、それぞれ
のルーティング方向の単一接続点で構成されている両方
向リンクによって、第１段の16個のスイッチング素子
に、それぞれ接続されている。これら16個の入力端から
のトラフィックは、16個の出力端に反射される。第２段
のスイッチング素子のこのほかの16個の入力端と16個の
出力端は使用されず、これは、第３段を追加することに
よって、ネットワークを拡張化するために使用される。

第１段が32個のスイッチング素子で構成されている時
は、第２段のスイッチング素子の32個の入力端と、32個
の出力端が各ルーティング方向に１つづつの割合いで、
合計32個の２接続リンクを有している。これらのリンク
は、これら第１段のスイッチング素子を受け入れるのに
必要なものである。

２つのルーティング方向を処理する場合のスイッチン
グ素子の作動モードについては、図３、４を参照しなが
らすでに説明した。

図８は、図５から導き出される交換網を示したもので
ある。ただし、図８においては、２つの分離されている
が、しかし相対の（counterpart）単方向交換網を段毎
に並置することによって得られるネットワークである。
それぞれのネットワークは、与えられた方向への伝送を
行う。つまり、一方の側におけるN1個の入力端から他の
側におけるN2個の出力端へと、あるいは又、後者の側の
N2個の入力端から前者の側N1個の出力端へと伝送する。
事実、このような交換網は、一方の側でのN1個の両方向
接続点を他方の側でのN2個の両方向接続点とを相互接続
して構成される非対称アセンブリを形成するのい用いら
れている。ここで、N1はN2よりも大である、従って、N1
からN2への一方向ネットワークは、トラフィック集中機
能を実行し、N2からN1への一方向ネットワークは、トラ
フィック拡張機能を実行する。従って、これらの一方向
ネットワークはそれぞれ、少なくとも１段の非対称スイ
ッチング素子を有しているから、非対称であるという点
だけが図１のそれと相違している。つまり、スイッチン
グ素子の入力端と出力端の数が、例えば、それぞれ32×
16又は、16×32というように相違している。このような
形状的相違とは別に、図５に示されたネットワークの各
段に対してすでに説明されたルーティング原理は、これ
ら２つの非対称単方向ネットワークのそれぞれにおい
て、対応する段に対しても適用できる。

図９は図８に示された交換網と等価のネットワークを
示したものである。形態的には双方向性である。この場
合、非対称交換網は、一方の側において、N1個の入力ポ
ートとN1個の出力ポートとを相互接続し、他方の側にお
いては、N2個の入力ポートとN2個の出力ポートとを相互
接続して構成されている。N1がN2より大きいものとすれ
ば、このようなネットワークは、N1個の比較的低いトラ
フィックの接続点から、N2個の高いトラフィックの接続
点に集中させるのに用いられる。従って、セルの伝送
は、ポートN1とN2のこれら２つの組の間において、N1
（又はN2）の組の入力ポートからN2（又はN1）の組の出
力ポートに単方向的に実行されるか、あるいは又、アセ
ンブリN1の入出力ポートと、アセンブリN2の入出力ポー
トとの間で双方向的に実行される。更に、少なくとも１
つの両方向段が存在することによって、セルは、同じ組
N1（又はN2）の入力ポートと、出力ポートの間でも伝送
することが可能となる。つまり、双方向段における反射
機能が実行される。形態的に見ると、このネットワーク
の容量は図８に示されたものと同様であって、少なくと
も１つの段が非対称であるから、この交換網は、その両
側における入力ポートN1と出力ポートN2の数は違ってい
る。

異なった伝達シーケンスは以下のように利用される； − ネットワーク（組N1又はN2）の一方の側における入
力ポートと、ネットワーク（組N2又はN1）の他方の側に
おける出力ポートとの間の非反射セルの伝送。ここで、
第１段は、入力されるトラフィックを中間段のスイッチ
ング素子に分配する。ついで、中間段は、このセルを最
終段の１つの以上のスイッチング素子に伝送することに
よって、最終段への選択的ルーティングを形成する。最
終段においては、選択的ルーティングによって、セルは
宛先出力ポートに伝送することができる。

− 同じ組N1又はN2の入力ポートと出力ポート間の反射
的伝送、反射機能は、ポートが同じスイッチング素子に
接続されており、かつ、それが単方向性であるならば、
第１段のスイッチング素子内で実行される。さもなく
ば、第１段のスイッチング素子は、セルを中間段のスイ
ッチング素子のうちの１つに分配する。これによって、
双方向性になるという利点があって、第１段のスイッチ
ング素子に対して実行されるルーティングを選択するこ
とによって、この種のタイプの反射的伝送が可能とな
る。第１段において、この選択的ルーティングによっ
て、セルの宛先出力ポートへの伝送が可能となる。

図10は、図９に示された交換網を拡張化したものを示
す図面であって、これには、選択段が追加設置されてい
る。更に、入出力ポートN1側での最初の２つのスイッチ
ング素子は、ｍ個の二段双方向ルーティング選択ユニッ
トで構成されている。これらのユニットは、図７に示し
たものと、容量が違う以外は、同じものである。スイッ
チング素子は、図７のものと同じ名称で示されている。

ポートN1側の最初の２つの段の編成に第４の段を追加
設置することとは別に、このような非対称両方向交換網
で可能となる伝送方式は、図９に示されたネットワーク
がら、容易に外挿（extrapolate）することができる： − 入力ポートN1と出力ポートN2と間の非反射のセル伝
送は、選択ユニットの第１段から第２段のスイッチング
素子にセルを分配することによって実行される。つい
で、選択ユニットが、第３段のスイッチング素子に、こ
のセルを分配する。第３段においては、スイッチング素
子によって、第四段の１つ以上のスイッチング素子への
選択的ルーティングが実行される。第四段では、N2のポ
ートの組のうちの１つ以上のポートへの選択的ルーティ
ングが実行される。

− N2からN1への方向での非反射のセル伝達では、第１
段が、それぞれのセルを次の段のスイッチング素子のう
ちの１つに分配する。この伝送方向では、この次の段に
おいて、ｍ個の二段選択ユニットのうちの１つ以上のユ
ニットへの選択的ルーティングが実行されると同時に、
それぞれの宛先選択ユニットの方１段のスイッチング素
子のうちの１つの素子が自由に選択される。第３段のス
イッチング素子では、選択的ルーティングによって、セ
ルが第四段の１つ以上のスイッチング素子に伝送され、
第四段において、N1に置ける１つ以上の出力ポートへの
選択的ルーティングがなされる。

− 選択ユニットの同じ組N2又は、同じサブセットＮ′
１の入力ポートと出力ポートの間の反射的のセル伝送に
あっては、この反射機能は、図９に示されたネットワー
クと同様、第１段又は第２段において発生される。

− 一方、同じ組N1の入力ポートと出力ポートとの間の
（２つの異った選択セルの間の）反射的セル伝送にあっ
ては、反射機能は、ｍ個の選択ユニットに相互接続して
いる第３段においてのみ発生される。この場合、第１段
は、セルの第２段のスイッチング素子への分配を実行
し、この第２段は更に、第３段のスイッチング素子への
セルの分配を実行する。ついで、第３段は、伝送を反射
し、１つ以上の宛先選択ユニットへの選択的ルーティン
グを実行すると同時に、関係するそれぞれの選択ユニッ
トにおける第２段のスイッチング素子間での自由選択が
残される。ついで、第２段のスイッチング素子が第１段
の１つ以上のスイッチング素子への選択的ルーティング
を実行し、それによって、第１段が、サブセットＮ′１
の宛先出力ポートへの選択的ルーティングを実行する。

ここに例示した交換網は、本発明によれば、セルのル
ーティング情報は、すべての段に同じく保持されるけれ
ども、スイッチング素子により構成される出力端グルー
プは、これら素子が属する段によって同じものではな
く、そのため、それぞれの段において実行されるルーテ
ィング・モードが考慮されていることを再度、例証する
ものである。

図11は、選択ユニットで構成された単方向交換網を示
すものである。ここでの選択ユニットは、入力端末ユニ
ットTSUIと、選択面PSと出力端末ユニットTSUOで構成さ
れている。それぞれの選択ユニットにおいて、スイッチ
ング素子はこれまでに説明したタイの数字（figure）で
示されている。それぞれの素子はスイッチング・マトリ
ックスの習慣的な記号で示されている。つまり、左側に
は、素子の入力端の数を、右側には、出力端の数を示し
ている。これらの素子は、リンクによって相互接続され
ている。

入力端末ユニットTSUIは、例えば、スイッチング素子
TSI1〜TSI16と、スイッチング素子TSI1〜TSI16から成る
二段のスイッチング素子を有している。一般には、第１
段のスイッチング素子の出力端と、第２段のスイッチン
グ素子の入力端との間には、１つ以上のリンクがある。
例えば、第１段のスイッチング素子の４つの出力端TSI1
は、それぞれ、第２段の４つの各スイッチング素子の１
つ以上の入力端に接続されている。単一リンクの場合に
は、例えば、第２のスイッチング素子上の16個の入力端
ASI1はそれぞれ、第１段の16個のスイッチング素子のそ
れぞれの出力端に接続されている。第１段のスイッチン
グ素子の16×４個の入力端は、64個の入力ポートPI1〜P
I64に接続されている。他の入力端末ユニットについて
も、指示されている数値以外は同じである。この例にお
いては、出力端末ユニットは、同じ方法で、しかも対称
的に構成されているものとする。従って、例えば、出力
端末ユニットTSU01は、スイッチング素子ASO1〜ASO4とT
SO1〜TSO16で構成されている２つの段を通じて、出力ポ
ートPO1〜PO64にアクセスする。

図11は又、入出力端末ユニットTSUI128とTSO128を示
している。これは、この交換網での端末ユニットの数を
示すものである。

図11でPSで示される選択面はPSI1〜PSI32と、PSC1〜P
SC16と、PSO1〜PSO16で形成される３つの選択段で構成
されている。１つの段と次の段の間の内部リンクは、選
択端末ユニットと同一原理のものであって、本実施例に
おいては、スイッチング素子間のリンクの数は１であ
り、これについてはここでは詳述しない。

ここでは、PS1〜PS16の16個の選択面がある。例え
ば、入力選択端末ユニットTSUI1の第２段のスイッチン
グ素子の16個の出力端は、それぞれ、16個の選択面のそ
れぞれの入力端に16個のリンクによって接続されてい
る。例えば、入力端末ユニットTSUI1の４つのスイッチ
ング素子の同一列の４つの出力端は、選択面PS1の同じ
スイッチング素子、例えば、PSI1の入力端に次々と接続
されている。従って、例えば、選択面PS1の512個の入力
端は、128個の入力端末ユニットのそれぞれの第２段の
４つのスイッチング素子に、４つずつの組で接続されて
いる。

例えば、選択面PS1の選択面PSO1〜PSO32の第１段のス
イッチング素子の出力端と出力端末ユニットの第１段の
スイッチング素子の入力端との間のリンク構成は、以下
に示すように対称性のものである。

全体的な交換網が、選択面の中央段に関して対称であ
るのは、スイッチング素子の入出力端の数と、相対する
リンクの数とが同数の時であって、等価な折返し方式交
換網を構成することができる。これは、少なくとも、段
の一部において双方向スイッチング素子を有するもので
あり、これについては図12に示されており、以下で説明
する。各中央スイッチング素子、例えば、PSC1は、それ
ぞれの３つのスイッチング段によって、すべての入力ポ
ートと、すべての出力ポートにリンクされている。

逆に、入力ポートと出力ポートの間には、例えば本実
施例においては、4000個の分離路（separate path）が
存在し、これらの経路は「入」選択ユニットの４つのス
イッチング素子の１つの（ASI）と、16個の選択面の１
つ（PS）と、この面における16個の中央スイッチング素
子の１つ（PSC）と、「出」選択ユニットの４つのスイ
ッチング素子の１つ（ASO）を通過している。各入力ポ
ートのすべての選択面の中央スイッチング素子PSCのす
べてに対する全体的なアクセス性を考慮して、このネッ
トワークの第１の部分における伝送では、16×16個の中
央スイッチング素子PSCに入力されるトラフィックをす
べて総合的に分配している。従って、入力されるセルの
トラフィックはすべて完全に分配されることになる。

ついで、中央段PSCから出力ポートへのルーティング
は、選択的であることが要求され、これによって、宛先
出力ポートに伝送されることになる。２点間方式でのル
ーティング・モードにおいて、セルがいくつかの分離し
た出力ポートに送送されることが望まれる時は、この選
択ルーティングは、１つ以上の段を有する多くの分岐
（branch）で構成されなければならない。

特に図１と３に関する記述を参照しながら、以下に異
なったルーティング・モードを図11に示されたネットワ
ークのスイッチング素子に対して、いかにして適用する
かについて説明する。

先ず、２点間方式のルーティング・モード・例えば、
入力ポートPI1と、出力ポートPO1の間のルーティングに
ついて考察する。セル・ヘッダにおいて、ルーティング
制御コードRCCでのルーティング・モード・データが、
２点間方式のルーティングであることを指定する。出力
アドレスRCAは、端末ユニットTSUO1を示す７個のビット
と、この端末ユニットの出力ポートを示す６個のビット
で構成されている。

交換網の第１段のスイッチング素子、例えばTSI1にお
けるルーティング・パラメータは、セルがスイッチング
素子のすべての出力端の組のうちの１つに伝送されると
いうことである。この選択の条件については、すでに検
証してきた。例えば、セルが、スイッチング素子ASI1に
伝送される場所である。

交換網の第２段のスイッチング素子、例えばASI1にお
けるルーティング・ラメータも第１段での場合と同じ効
果を持っており、従って、セルは、スイッチング素子の
すべての出力端の組のうちの１つに伝送される。ここで
例示したASI1は、選択面PA1にリードされるものであ
り、従って、PS1の選択面は、スイッチング素PSI1に伝
送される。

同様のことが、第３段のスイッチング素子においても
用いられ、従って、セルは、例えば、スイッチング素子
PS1に送送される。

中央段から、ルーティングは、少なくとも部分的に
は、選択的となる。

中央段のスイッチング素子のルーティング・パラメー
タは、スイッチング素子PSC1が、端末選択ユニットを示
す７個のビットのうちの５個のビットに基づいて宛先端
末ユニットの位置する４つの端末ユニットのグループを
選択することである。上記した７個のビットは、本実施
例では、単一出力端でのルーティング・グループを示し
ており、選択面PSIにおいて、宛先端末ユニットにアク
セスする第四段の32個のスイッチング素子のリンクにリ
ードされる。このようにして、リンクが選択され、スイ
ッチング素子PSO1にリードされる。

動作モードは、交換網の第四段のスイッチング素子で
検証したものと同じである。ルーティング・パラメータ
は異なっている。従って、宛先端末ユニットを識別する
２個の残されたビットを選択されることになる。このパ
ラメータによって、本実施例では、４つの出力端から成
るルーティング・グループを識別し、これを４つのスイ
ッチング素子ASO1〜ASO4にリードする。これら４つの出
力端のうちの１つはすでに説明したようにして選択され
る。このようにして選択された出力端によって、セル
は、例えば、スイッチング素子ASO1へとリードされる。

交換網の第五段のスイッチング素子では、ルーティン
グ・パラメータが、出力ポートを示す６ビットのアドレ
スRCAから、この出力ポートのための最終段のスイッチ
ング素子を識別する４個のビットを選択する。これによ
って、セルはスイッチング素子TSO1にリードされる。

同様の方法で、最終的に、最終段のスイッチング素子
において、このルーティング・パラメータによってセル
は、出力ポートPO1に転送される。

このような２点間方式の伝送シーケンスの間に、異な
った段のスイッチング素子のルーティング・パラメータ
によって、まず最初に、セルが、中央段のスイッチング
素子に非選択的に伝送され、ついで、出力アドレスRCA
の連続した部分を用いて指定された宛先へと伝送され
る。

中央段のすべてのスイッチング素子が、この選択面の
第五段の32個のスイッチング素子に同じく向けられてい
る限り、それぞれにおけるルーティングが同じであるこ
とは容易に検証できる。同様にして、選択面がすべて、
出力端末ユニットに同じく向けられている限り、中央段
のすべてのスイッチング素子がルーティングを実行する
と結論づけることができる。同様の理由によって、第五
段から最終段への段のスイッチング素子についても同じ
ように結論することができる。折返し方式の交換網での
上記したような実施例においては、ルーティング・パラ
メータは、段におけるその位置にではなくて、そのスイ
ッチング素子が位置する段のアイデンテティにのみ依存
していると結論することができる。

しかしながら、このタイプのネットワークのある種の
変形においては、例えば、選択面の組の端末ユニットの
組が同一形態の選択ユニットで構成されていないような
ネットワークにおいては、ルーティング・パラメータ
は、段でのスイッチング素子の位置に依存することがあ
り得る。例えば、交換網の拡張動作中に、１つの形態の
ものから他のものへと次々に転換することが要求される
ような場合である。

更に、同じソース（source）からのもので、その上、
同じ宛先を有している連続したセルは、主として、交換
網の第１段で実行される分配ルーティングを通じて、多
数の異なった経路を取ることができる点が強調されるべ
きである。これによって、規則的／不規則的トラフィッ
ク流れの分配が可能となり、交換網に提示される様々な
セル出力をより均等に処理するのに好都合であり、従っ
て、セルの伝送機能の相対的性能が向上する。

このようなネットワークにおいては、１点対多数点方
式のルーティングは、いくつかの、あるいは、すべての
選択的ルーティング段において、セルがレプリケート
（replicate）され、いくつかの出分岐（outgoing bran
ch）が次の段で要求されることがマルチキャスト・ツリ
ーによって指示されている段のスイッチング素子の異な
った出力端グループに伝送されるという点を除いては、
同じ原理に基づいて実行される。

本実施例は、所定のマルチキャスト・ツリーによる１
点対多数点方式の伝送が、多重路自己経路選択ネットワ
ークにおける本発明に基づいてどのように実行されるか
を例示するものである。このネットワークにおいては、
この種の伝送に対して、異なった段のスイッチング素子
のマルチキャスト・ツリー・メモリの内容を通じて、１
つのポートからいくつかのポートへの経路を交換網の可
能な多重路から選定しうる可能性が保持されている。本
発明によれば、対応する分岐点を規定することができ、
そのため、不必要なコピーが段において形成されること
がない。これによって、段の間の内部リンクの内部過負
荷を防ぐことができる。この特性は下記の原理による； − 分配段にコピーが存在しない。

− セルを次の段のスイッチング素子グループにルーテ
ィングするための特定組の多重路に属する段のすべての
等価のスイッチング素子のマルチキャスト・ツリー・メ
モリの内容（分岐点）が同じである。

− 異なったルーティング・グループおよび、分離ルー
ティング・グループについて、選択的ルーティングを実
行するこれら「等価の」スイッチング素子において、い
くつかの所定のルーティング・グループへの分岐（マル
チキャスト・ツリー・メモリ内の）は、入力されたセル
のコピーを可能なルーティング・グループの組のうちの
スイッチング素子に要求される分岐としてマークされた
ルーティング・グループにだけ伝送される。このため、
不必要なコピーはいずれの段にも生成されない。

図12は図11に示されたネットワークの折返し方式のバ
ージョンを示したものである。このネットワークは、単
方向性を保持する中央段PSCに対する以外に、双方向性
スイッチング素子の少なくとも一部分段に対してバージ
ョンすることによって得られた回路である。用いられて
いる表記法から類推すると、相対する（coutnerpart）
スイッチング素子は、以下のように一方向段に併合させ
ることができる； − 図11の段１と７（TSIとTSO）は第１の単方向段（S
T）となる。

− 図11の段２と６（ASIとASO）は第２の双方向段（A
S）となる。

− 図11の段３と５（PSI1とPSO1）と第３の双方向段
（PSA）となる。

しかし、中央段PSCは単方向性のままであり、第四段
は、ミラー段（強制反射;mandatory reflection）と呼
ばれる。

図11での一方向ネットワークの特性群は、この折返し
バージョンに容易に移行させることができる； − 下記に説明する中間反射機能によって可能となる追
加経路の数を入れないならば、可能な経路の数は同じで
ある。

− セルの伝送における２つの主なプロセス、つまり、
総合的分配と選択的ルーティングは、第１伝送を入方向
に反射段まで含めて実行され、第２の伝送部は出方向に
反射段から第１段まで含めて実行される。それぞれの段
におけるルーティング動作は、対称性によって容易に転
換することができ更に、これは図11に示されたネットワ
ークと同じ原理に基づくものである。

しかしながら、図12に示した折返し方式のものでは、
これまでに説明したきた両方向スイッチング素子で可能
な固有反射ファシリティ（intrinsic refection facili
ty）から導き出される次のような特性を有している； − セルが次の段のスイッチング素子の１つに入方向で
容易に分配される２点間方式伝送の第１部分では、それ
ぞれの双方向段において、つまり、TS、ASやPSA段にお
いて、宛先出力ポートがそのスイッチング素子によって
アクセスできるときは、早期反射（prematurereflectio
n）が可能となり、更に、このことは、次の段が双方向
性であれば、勿論可能である。従って、早期反射は以下
のように可能となる； − 宛先ポートがスイッチング素子TSXに接続されてい
るポート・グループに属している時は第１段TSにおい
て、 − 宛先ポートが、スイッチング素子ASXが位置されて
いる端末ユニットに属している時は、第２段ASにおい
て、 − 宛先ポートがスイッチング素子TSXが接続されてい
る４つの端末ユニットのグループに属しているときは、
第３段PSAにおいて、 − 上記の早期反射の可能性が以下の特性を生み出して
いる； − セル・トラフィックの一部が交換網のすべての段を
通過しない限り、内部リンクへの負荷は相対的に減少さ
れる、 − 可能な経路数、つまり早期反射される経路数が増加
する、 − それぞれの両方向段１、２又は３が最終段を一時的
に形成することができ、更にミラー段での強制反射機能
を実行しうるものである限り、図12の交換網は、段数に
よって構成化され、段間の配線を変えることなしに次々
と拡張することが可能となる。

本発明の原理について、その特定装置と、特定の数字
に関連づけて上記のように記述したが、この記述は、こ
こでの実施例のみについてなされたものではなく、更
に、本発明の範囲は、これに限定されるものではないこ
とは明らかである。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−144439（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−249545（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−140347（ＪＰ，Ａ) ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ｏｎＣｏｍｍ．，Ｖｏｌ．36，Ｎｏ．６，ｐ．734 −743. ＩＥＥＥＧＬＯＢＥＣＯＭ‘89, ｐ．1921−1925. 信学技報，ＳＳＥ89−40，ｐ．49− 54. (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04L 12/56

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】固定長又は可変長の非同期時分割多重セル
をスイッチングするためのセル用の多重路自己経路選択
交換網であって、複数の入力ポートと、複数の出力ポー
トと、いくつかの段に相互に接続されて配列された複数
のスイッチング素子とを有し、各スイッチング素子が入
力端と出力端とを有し、且つその入力端の１つに受信し
た固定長又は可変長のセルを該セルに関連づけられたル
ーティング情報に応じてその１つもしくはそれ以上の出
力端に転送するように配置されており、前記ネットワー
クの入力ポートが入力段のスイッチング素子のそれぞれ
の入力端に接続されており、前記ネットワークの出力ポ
ートが出力段のスイッチング素子のそれぞれの出力端に
接続されており、ネットワークの少なくとも１つの段の
各スイッチング素子は、少なくとも３個の出力端を有し
ており、該少なくとも３個の出力端は少なくとも２つの
所定の出力端のグループとして配列され、該所定の出力
端のグループの少なくとも１つが少なくとも２つの出力
端を有しており、各スイッチング素子は更に、その入力
端のいずれか１つで受信したセルに関連づけられたルー
ティング情報データに基づいて、スイッチング素子が前
記出力端のグループのうちの１つ又はそれ以上のグルー
プを含む組を識別する手段と、該受信したセルを該識別
された１つ又はそれ以上の出力端のグループのそれぞれ
の選択された出力端に転送する手段とを有することを特
徴とする多重路自己経路選択交換網。
【請求項２】前記少なくとも１つの段以外の他の段のス
イッチング素子のそれぞれは、少なくとも２つの所定の
出力端のグループに配列されている前記少なくとも１つ
の段の構成とは異なり、少なくとも１つの出力端のグル
ープとして配列された少なくとも３個の出力端を有して
おり、前記少なくとも１つの段及び前記他の段のスイッ
チング素子のそれぞれが、当該スイッチング素子が属す
る段に応じた位置情報から導き出される自己ルーティン
グ・パラメータを保持するための手段を有する請求の範
囲第１項に記載の交換網。
【請求項３】前記少なくとも１つの段以外の他の段のス
イッチング素子のそれぞれは、少なくとも２つの所定の
出力端のグループに配列されている前記少なくとも１つ
の段の構成とは異なり、少なくとも１つの出力端のグル
ープとして配列された少なくとも３個の出力端を有して
おり、前記少なくとも１つの段及び前記他の段のスイッ
チング素子のそれぞれが、当該スイッチング素子が属す
る段と該段内での当該スイッチング素子の配列位置とに
応じた位置情報から導き出される自己ルーティング・パ
ラメータを保持する手段を有する請求の範囲第１項に記
載の交換網。
【請求項４】前記ルーティング情報がそれぞれの段にお
いて翻訳され、これによって受け入れられたセルのスイ
ッチング素子の出力端への転送モードが決定され、更に
前記翻訳が前記ルーティング・パラメータに基づくもの
である請求の範囲第２項又は第３項記載の交換網。
【請求項５】ネットワークの少なくともいくつかの段の
スイッチング素子がセルのルーティング・タグに含まれ
るルーティング情報を翻訳するための手段を含み、該手
段が２点間ルーティングのためのセルを交換網を横切っ
て転送するのに必要なシーケンスを規定するルーティン
グ制御コード（RCC）を有しており、該手段は更に出力
ポート・アドレス（RCA）及び／又は１点対多数点ルー
ティングのためのマルチキャスト・ツリー内部基準番号
（IRN）を含む請求の範囲第１項から第４項のいずれか
一項に記載の交換網。
【請求項６】前記ルーティング・パラメータに基づく前
記ルーティングコマンドコードを翻訳する注目スイッチ
ング素子がルーティングを実行するように構成され、こ
の結果が、とりわけ、２点間方式のルーティング又は１
点対多数点間方式のルーティングであることが可能であ
る請求の範囲第５項に記載の交換網。
【請求項７】入力段のスイッチング素子が非対称であっ
て、それぞれの素子が段に入ってくるトラフィックの拡
張を実行し、これらスイッチング素子の出力端のそれら
の入力端に関するセル・トラフィック負荷を減少させ、
出力段のスイッチング素子が非対称であって、それぞれ
の素子が段を出て行くトラフィックを集中させ、これに
よって、これらスイッチング素子の出力端のそれらの入
力端に関するセル・トラフィック負荷を増大させる請求
の範囲第１項から第６項のいずれか一項に記載の交換
網。
【請求項８】入力段におけるトラフィック拡張が、出力
段における集中によって相殺され、これによって、同数
の入力ポートと出力ポートとを有する非対称交換網が実
現される請求の範囲第７項に記載の交換網。
【請求項９】すべての段のスイッチング素子が対称であ
って、同一数の入力端と出力端とを有しており、このた
めに、交換網も又、対称であって、同一の数の入力ポー
トと出力ポートとを有する請求の範囲第１項から第６項
のいずれか一項に記載のネットワーク。
【請求項１０】多段式交換網の少なくともいくつかの段
のスイッチング素子が２つの相反するトラフィックスト
リームに属するセルをルーティングし、双方向スイッチ
ング素子と呼ばれるこれらスイッチング素子のそれぞれ
において、入力端は２組の入力端に、出力端は２組の出
力端に分割され、一方のトラフィックストリームが、通
常、第１の組の入力端から第１の組の出力端にルーティ
ングされており、他方のトラフィックストリームが第２
の組の入力端から第２の組の出力端にルーティングされ
ており、スイッチング素子におけるルーティング情報の
翻訳は、それが関係するトラフィックストリームが考慮
される請求の範囲第５項から第９項のいずれか一項に記
載の交換網。
【請求項１１】交換網のすべての段のスイッチング素子
が単方向性であって、これらスイッチング素子のそれぞ
れの入力端からそれらの出力端に向けてルーティングさ
れる単一のトラフィックストリームに属するセルをルー
ティングする請求の範囲第４項から第９項のいずれか一
項に記載の交換網。
【請求項１２】少なくとも３つの段を有しており、出力
段以外の１つの段の各スイッチング素子が、１つ又はそ
れ以上のリンクによって、次の段の各スイッチング素子
に接続されており、入力段以外の１つの段の各スイッチ
ング素子が、１つ又はそれ以上のリンクによって、前の
段の各スイッチング素子に接続されていることを特徴と
する請求の範囲第11項に記載の交換網。
【請求項１３】少なくとも１つの入力端選択ユニットと
少なくとも１つの出力端選択ユニットとを有しており、
それぞれのユニットが、少なくとも２つの段に配列され
たスイッチング素子で形成されており、それぞれのユニ
ットにおいて、出力段以外の段の各スイッチング素子
が、１つ又はそれ以上のリンクによって、次の段の各ス
イッチング素子に接続されており、入力段以外の段の各
スイッチング素子が、１つ又はそれ以上のリンクによっ
て、前の段の各スイッチング素子に接続されており、入
力端選択ユニットが、出力端選択ユニットと縦列に配置
されており、入力ポートが入力端選択ユニットの入力端
に接続され、出力ポートが出力端選択ユニットの出力端
に接続されていることを特徴とする請求の範囲第11項に
記載の交換網。
【請求項１４】選択面と呼ばれる選択ユニットのそれぞ
れが入力端選択ユニットの出力端を出力端選択ユニット
の入力端に接続する請求の範囲第13項に記載の交換網。
【請求項１５】少なくとも１つの段のスイッチング素子
において、入トラフィックを入の転送方向の段のすべて
の出力端に分配するために、前記出力端グループの１つ
が、単方向スイッチング素子の場合には、スイッチング
素子のすべての出力端を含んでおり、双方向スイッチン
グ素子の場合には、２つの転送方向の１方のための２組
の出力端のうちの１方のすべての出力端を含んでいる請
求の範囲第５項から第14項のいずれか一項に記載の交換
網。
【請求項１６】拡張可能な折返しネットワークとして構
成されており、少なくとも１方が双方向性である少なく
とも２つの段を有しており、第１段では、入力ポートが
第１段のスイッチング素子の前記第１の入力端の組の入
力端に接続されており、出力ポートが、第１段のこれら
の同じスイッチング素子の前記第２の出力端の組の出力
端に接続されており、最終段が、入トラフィックストリ
ームを前の段のスイッチング素子にルーティングする単
方向スイッチング素子で構成されており、これにより、
トラフィック反射機能が実行されることを特徴とする請
求の範囲第10項に記載の交換網。
【請求項１７】少なくとも１方が双方向性である少なく
とも３つの段を有する拡張可能な折返しネットワークと
して構成されており、入力段以外は、一方が入、他方が
出である２つの相対の単方向スイッチング素子の組を２
つ備えており、入力ポートが入力段の前記単方向入スイ
ッチング素子の組の入力端に接続されており、出力ポー
トが、入力段の前記単方向出スイッチング素子の組の出
力端に接続されており、出力段が、入トラフィックスト
リームを前の段のスイッチング素子にルーティングする
単方向スイッチング素子で構成されており、これによ
り、反射機能が実行されることを特徴とする請求の範囲
第10項に記載の交換網。
【請求項１８】最終段以外の段の各スイッチング素子
は、１つ又はそれ以上のリンクによって、次の段の各ス
イッチング素子に接続されており、第１段以外の１つの
段の各スイッチング素子は、１つ又はそれ以上のリンク
によって、前の段の各スイッチング素子に接続されてい
ることを特徴とする請求の範囲第16項に記載の交換網。
【請求項１９】少なくとも３つの段を有しており、この
うちの少なくとも最初の２つの段が、少なくとも２段に
配列されているスイッチング素子でそれぞれ形成されて
いる入力端選択ユニットと出力端選択ユニットとで構成
されており、該最初の２つの段のうちの最後の段以外の
段の各スイッチング素子が、１つ又はそれ以上のリンク
によって、次の段の各スイッチング素子に接続されてお
り、該最初の２つの段のうちの最前の段以外の段の各ス
イッチング素子が、１つ又はそれ以上のリンクによっ
て、前の段の各スイッチング素子に接続されていること
を特徴とする請求の範囲第16項又は第17項に記載の交換
網。
【請求項２０】入力端選択ユニットと出力端選択ユニッ
トとが、少なくとも２つの選択面によって相互接続され
ており、それぞれが交換網に要求される容量に応じて、
１つ又はそれ以上の段の配列を有していることを特徴と
する請求の範囲第19項に記載の交換網。
【請求項２１】前記拡張可能なネットワークの容量の増
加が、段間の配線を変更することなしに連続する段を追
加することによって得られ、少ない数の段の各中間段
が、折返しネットワークの最終段において反射機能を実
行することができる双方向スイッチング素子の段をその
最終段として用いる請求の範囲第20項に記載の交換網。
【請求項２２】入トラフィック・ルーティング方向にお
いて、ルーティング・データが２点間ルーティング・モ
ード、及び／又は、１点対多数点のルーティング・モー
ドを特定し、前記ルーティング・パラメータが考慮され
る際に、入トラフィックが総合的に分配されるように、
交換網の１つ又はそれ以上の段のスイッチング素子が配
列される請求の範囲第４項から第10項および第16項から
第21項のいずれか一項に記載の交換網。
【請求項２３】スイッチング素子において、選択された
出力端グループの出力端の１つから転送されるべき任意
のセルがこのグループの任意の出力端に与えられること
を特徴とする前出の請求の範囲のいずれか一項に記載の
交換網。
【請求項２４】ルーティング・グループの出力端間の前
記選択が、セル負荷をこのグループの異なった出力端で
バランスさせるように実行されることを特徴とする請求
の範囲第23項に記載の交換網。
【請求項２５】セル負荷を前記グループの異なった出力
端でバランスさせるように実行される前記選択が、スイ
ッチング素子の入力端上のセルの分布と出力端上のセル
の分布との間が非相関となるように実行される請求の範
囲第22項又は第24項に記載の交換網。
【請求項２６】３つの段をそれぞれ有する２つの非対称
単方向ネットワークを含み、一方のネットワークがN1個
の入力ポートをN2個の出力ポートに相互接続し、他方の
ネットワークがN2個の入力ポートをN1個の出力ポートに
接続し、両トラフィック方向に相互接続する交換網と等
価の機能が得られるように、N1個の入力ポート及び出力
ポートとN2個の出力ポートと入力ポートとが並列に配置
されることを特徴とする請求の範囲第11項に記載の交換
網。
【請求項２７】少なくとも３つの段を有し、そのうちの
少なくとも１つの段が双方向性であり、第１の組のN1個
の入力ポート及び出力ポートと第２の組のN2個の出力ポ
ート及び入力ポートとを相互接続する非折返し双方向ネ
ットワークを形成するように配設され、内部段の各スイ
ッチング素子が、１つ又はそれ以上のリンクによって、
前の段及び次の段のスイッチング素子に接続されてお
り、最終段の各スイッチング素子が、一方では、相隣接
する段のスイッチング素子に接続され、他方では、入力
ポート及び出力ポートの組の１つに接続されており、３
つの段を横切る転送を介して、２つの異なる組に属する
か又は双方向段のスイッチング素子の１つにおける反射
伝送を介して、同じ組のポートに属する入力ポートと出
力ポートとの間でセルが転送され、これら２つのポート
の相互接続が可能となることを特徴とする請求の範囲第
10項に記載の交換網。
【請求項２８】少なくとも４つの段を有し、このうち、
N1個の入力ポート及び出力ポートに近い少なくとも最初
の２つの段が、少なくとも２つの段に配列されたスイッ
チング素子からそれぞれ形成されている入力及び出力端
選択ユニットで構成されており、N2個の入力ポート及び
出力ポートの組に近い少なくとも１つの段が、最初に、
このN2個の入力及び出力ポートの組を相互接続し、次
に、選択ユニットが前記N1個のポートへのアクセスを与
え、連続する段のスイッチング素子が１つ又はそれ以上
のリンクによって相互接続されていることを特徴とする
請求の範囲第27項に記載の交換網。
【請求項２９】交換網を介する転送後に異なった経路に
追従して変更されることがあるセルの順番が、交換網の
各出力ポートに備えられているセル順序再設定回路によ
って再設定される前出の請求の範囲のいずれか一項に記
載の交換網。
【請求項３０】比較的高速の外部接続が交換網のいくつ
かのポートに接続され、これらのポートは低速で動作
し、この高速接続の入セルは、それが接続される異なっ
た入力ポートに分配され、この高速の出接続が意図され
るセルは、交換網を通じて、それが接続される出力ポー
トのグループに向かってルーティングされ、これらの出
力ポートのセルは、注目出接続の出力ポートの組におけ
るセル順序の再設定の後、出接続の最大速度で多重化さ
れる請求の範囲第29項に記載の交換網。
【請求項３１】前記選択面の数が、各選択ユニットの入
力ポート及び出力ポートの平均最大セル・トラフィック
負荷に基づいて選択される請求の範囲第14項又は第20項
に記載の交換網。
【請求項３２】分岐点メモリを有するスイッチング素子
を含み、スイッチング素子に実行されるべき分岐に対応
する出力端グループのアイデンティティが、１点対多数
点間方式のルーティング・モードで作動する時には、前
記マルチキャスト・ツリー内部基準番号（IRN）を用い
て、前記分岐点メモリを読み取ることによって得られる
ことを特徴とする請求の範囲第６項に記載の交換網。
【請求項３３】選択的ルーティングを行うスイッチング
素子の分岐点メモリだけが注目マルチキャスト・ツリー
のための注目段に必要な分岐指示を含み、従って、トラ
フィックの総合的な分配を行う段のスイッチング素子は
分岐指示を含まず、段間の内部経路に関して等価なスイ
ッチング素子の組に属する異なったスイッチング素子
が、それぞれのマルチキャスト・ツリーに対して同じ分
岐点内容を有しており、これにより、交換網において、
セルの望ましくないコピーの生成が阻止される請求の範
囲第22項又は第32頁に記載の交換網。
【請求項３４】前記分配ツリーは、入力ポートに依存せ
ず、任意の入力ポートからのセルが転送されるべき出力
ポートの組にのみ依存する請求の範囲第32項に記載の交
換網。
【請求項３５】スイッチング素子の少なくとも一部が、
それぞれ複数のスイッチング素子で構成され、その入出
力アクセス点において、入力端及び出力端の数の面で大
形サイズの単一の仮想スイッチング素子と等価である前
出の請求の範囲のいずれか一項に記載の交換網。
【請求項３６】前記セルがパケットである前出の請求の
範囲のいずれか一項に記載の交換網。
【請求項３７】前記セルがいくつかの固定長のサブセル
で構成される固定長又は可変長のセルである前出の請求
の範囲のいずれか一項に記載の交換網。
【請求項３８】セルに関連する前記ルーティング情報が
セル自身に含まれている前出の請求の範囲のいずれか一
項に記載の交換網。