JPH02174341A - パケット交換システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 魚用り丘旦且嶌 本発明は広帯酸交換システム、より詳細には、パケット
交換システムに関する。

電子及び光技術の進歩とともに、より多様な通信サービ
スに対する要求か着実に増加している。デジタル　デー
タ伝送は、このアプローチの−・つの選択であり、産業
界においては、伝送及び交換の両方において、より広い
バンド幅能力を達成するための努力か日夜払われている
。

信号パケットにて情報を通信する方法は、デジタル通信
の一つの形式である。信号パケットは、そのパケットに
関する情報（例えば、パケットの宛先）並びに通信され
るべき情報な含むビットの集合である。こうして、デジ
タル信号パケットは、通常、“管理”情報を含む見出し
セクション及びデータを含む本体セクションを持つ、幾
つかの実施態様においては、信号パケットは、一つのト
レーラ−セクション、あるいは見出し及びトレーラ−セ
クションの両方を含む。見出しセクションは、通常、宛
先アドレス及びその他の情報ビット、例えば、そのパケ
ットか情報を含むか、そのパケットかブランつてあるか
、あるいはそのパケットか信号状データを含むかなどの
情報ビットを含む。

１９８５年５月７日に交付された合衆国特許第４，５１
６，２３８号においては、広帯或パケット交換網が開示
される。これは、パケットか自分でそれらの要求される
宛先に向かうことを許す網要素を通じてのパケット交換
を遂行する。これら要素は集信網１選別網、トラップ網
、及びエクスパンターからなる。一つの実施態様におい
ては、所定の長さのパケットかこの集信網に同期的に加
えられる。パケット内の宛先アドレスとアクティビティ
状態か−１いに比較され、これら比較に基づいて、パケ
ットかこの集信器の出力ボートの所の信号が二つの隣接
したセット、つまり、アクティブ信号パケットのセット
及びブランクあるいはアクティブでない信号パケットの
セットを形成するようにルーティングされる。これに続
く選別網か集信器の出力の所でこのアクティブのパケッ
ト信号を宛先アドレスの順番に基づいて選別する。トラ
ップ網は、二つのパケットか同一のアドレスに向けられ
ないことを確保する。これは、この条件をこの一つのパ
ケット以外の全てのパケットを不能にしく従って破棄す
ることによって）確保する。最後に、エクスバンダー網
かトラップ網の所にこうして順番に置かれたパケットを
取り、それらの宛先アドレスに従って、正しい出力ボー
ト（宛先）にルーティングする。これは、−度に−・つ
のソースのみか一つの選択された宛先と通信することが
できるようなアプリケーションでは非常に効率的でコス
ト効率のよい設計である。従来の電話接続はこのアプリ
ケーションの一つである。

１９８４年９月１８］１付けて交付された合衆国特許第
４，４７２，８０１号は１分散優先集信網を開示する。

この特許において開示されるシステムは通信チャネルを
通しての効率的なパケットの通信を目的とする。このチ
ャネルは全ての時間において全てのパケットを運ぶのに
要求される能力よりも小さな容驕を持つように、ａ１５
目的に設計される。このチャネルかｌｊえられる最大負
荷を処理するように設計された場合は、負荷の少ない時
間においては、このチャネルは十分に負荷されてない状
ｆ島におかれ、コスト効率が悪くなる。伝送容績以１．
のパケットが伝送されることを求めた時に起こるボトル
ネック問題を解決する方法としては、チャネル入力の所
に、そのチャネルが扱うことができるだけのパケットを
前に送り、オーバーフロー　パケットを遅延メモリーに
送る組合わせ網を提供する方法かある。このメモリーは
これらパケットなこの組合わせ網の人力の所に、これら
か再度伝送されるチャンスを′ｊえられるように置く、
また、時間スタンプ優先スキームを介して再循環された
パケットか伝送されるチャンスを高めるための手段か開
示される。このシステムは、トランクが許す限り出来る
たけ多くのパケットを送ることが要求されるが、しかし
、どのラインをパケットか流されるかはあまり重要とさ
れない電話トランク　アプリケーションにおいては非常
に有効である。

こうして、先行技術は、一つの要求される宛先に同時に
送られるパケットを破棄する方法を示し、また、チャネ
ルか使用中である場合、パケットの送信をそのパケット
を再循環させる遅延メモリーの手段にて延期させる方法
を開示する。しかし、残念ながら、いずれの方法も、同
一・のユーザーに向けられた複数のパケ・シトか交換シ
ステム内にモ和的に共存できるための理想的な解決は提
供しない。

同一の宛先アドレスを持つ同時に到着する複数のパケッ
トを収容するための−・つの示唆されるアプローチは、
エクスバンダー網のサイズを大きくして、同一アトレス
の複数の“アピアランス°°かこのエクスパンターの出
力の所に現れるようにする方法である。この方法による
とあるアドレスにアドレスされた第一のパケットかその
エクスパンターのそのアドレスの第一のアとアランスに
送られ、第二のパケットがそのアドレスの第二のアピア
ランスに送られ、以下間しように送られる。勿論、ある
特定のアドレスに向けられたパケットの数かそのアドレ
スのアピアランスの数を越えるｒｆ（能性が存在するか
、このような場合は、幾つかのパケットが破棄されるこ
ととなる。

９−用Ω員１ 同時的に同一の宛先にアドレスされた複数のパケットの
発生が１本発明によるパケット交換機によって収容され
るが、この交換機は、再循環遅延手段、同一のアドレス
のある控え目の数のアピアランスを含むエクスパンダ−
１及びこれに続く、これら複数のアピアランスの所に送
られるバケ・シトを受は入れ、これらパケットを格納し
、これら格納されたパケットをユーザーに、−度に−・
つづく、セットの優先スキームに従って出力するメモリ
ーを含む。

χ墓１ 第１図は本発明の原理を具現する交換網のブロック図を
示す、！刷胴ｌＯは入り信号バケ・シトを受は入れ、こ
れらパケットを宛先、優先度、および時間スタンプに基
づいて選別する。

この時間スタンプは入りパケット内で（例えば、全てｌ
に）初期化することかてきる。第１図においては、水平
の矢印が選別網ＩＯ内に示される。この矢印は出力の選
別方向を示す。

つまり、矢印の元のところ（左側）で、この選別網は最
も低い宛先に向けられたパケットを出力し、これらパケ
ットは、最も高い優先度からＪＱｌｌｉ＃に並べられ２
次に最も古いパケットから時１１１Ｊスタンプの順番に
並べられる。続くパケットの宛先アドレスは、これより
高く、最後は、おそらく、宛先アドレスを持たないブラ
ンク　パケットにて終端する０選別網ｌＯの出力は組み
合わせ網２０に接続される。

組み合わせ網２０は信号パケットに対する別のソースを
持ち、このソースは遅延バケッファ３０を再循環する。

バッファ３０はまたその出力ライン付近に示されるか、
方向が選別網１０の矢印とは反対の矢印を持つ、遅延バ
ッファ３０の出力は示される矢印に従って選別され、し
たかって、組み合わせ網２０の人力パケットは昇順およ
び降順の選別リストを形成する。

網２０はこの二つのリストを組み合わせて。

この組み合わせられた結果を１組合わせ網の出力ライン
付近の矢印によって示されるように。

（宛先、優先度および時間スタンプによる）順番に出力
する１組合わせ網２０の出力はトラップ網４０に加えら
れる。

トラップ網４０の機能は、４、ν定の宛先にアドレスさ
れた高い順位のパケットの幾つかの最大数がその宛先に
継続して送られることを許すことによりて木９．用の目
的を前進させることにある。より具体的には、このパケ
ットの最大数をＮとすると、任意の特定のアドレスに向
けられた高い優先頂を持つＮこのパケットかグループ化
され１通過のためにマークされ、これらアドレスに向け
られた残りのパケットは再循環のためにマークされる。

この機能は、網４０内において、（最も低いアドレスか
ら開始するアドレス、優先度、そして時間スタンプによ
って選別された）選別されたセットの入りパケットを宛
先アドレスによって定義されるサラセット内て扱うこと
によって達成される。各のサブセクトに対して、＄１４
０はパケットをその最も左の空きの出力（第１図）に、
最大Ｎ個のパケットまで通過し、低い優先および時間ス
タンプの組合わせを持つ残りのパケットは網４０の最も
右の空きの出力にシフトされる。右にシフト、あるいは
ブツシュされたパケ・シトはそのパケットの見出しの指
定されたアクティビティ　タグビット内に１１循環のた
めにマークされる。

トラップ網４０の出力は、（１）左端から始まる“通過
（ｐａｓｓ−Ｌｈｒｏｕｇｈ）　”パケットに向けられ
るべきパケット；　（２）右端から始まる再循環される
べきパケット；および真ん中の変数幅の“ニュートラル
”ゾーンを形成する可変数の“ブランク′°パケットを
含む、これら二つのセットのパケットの間のニュートラ
ル　ゾーンのサイズおよび位置は両方とも入りパケット
の特定のセットおよび入りパケットの経歴に完全に依存
する。

再び第１図に戻り、網４０の出力ボートの選択された部
分か再循環バッファ３０に接続される。本来、バッファ
３０は各か中−のパケットを保持する中にセットのレジ
スターの１パケツト遅延である。メモリー３０に接続さ
れるトラップ網４０の出力の部分のサイズは完全に設計
トの選択であるが、この選択が網のコストと性俺を決定
することに注意すべきである１例えば、−時にＭ個の入
りパケットを扱うことな期待する場合は、選別網ｌＯは
Ｍ個の入力およびＭ個の出力を持たなければならない、
第１図の網内に存在するパケットの゛１分以トか任意の
時間において同一アドレスにＮ個以内のパケットが向け
られるという条件を違反しないと確信される場合は、網
４０のＭ個の出力をバッファ３０に接続することは妥当
な選択である。これは、もちろん、選別網ｌＯからのＭ
個パケットおよびバッファ３０からのＭ個のパケットの
接続を可能とするために、＄１４０を２Ｍ＠にすること
を費求する。

前述のごとく、バ・ンファ３０は、本来、遅延メモリー
である。π実、メモリー３０はタッグビットにキーされ
た前処理段を含まなければならない、より具体的には、
バッファ３０の人力の所に現る再循環のために向けられ
ないパケットは受は入れられるべきでなく、そして再循
環のために向けられたパケットはそのように条件付けさ
れるべきである。この前処理はトラップ網４０の右側の
Ｍ個の出力か遅延３０に接続されるか、遅延３０に接続
することか必要とされるパケットの数は変動するために
必要となる。従って、そのパケットの見出し内の夕・ツ
クビットかｆｉ延３０にどのパケットか遅延されるべき
で、またどのパケットか破棄されるべきかを“通知（団
ｆｏｒ■）”する機部を果たす。

トラップ網４０の出力のフル　セットが第１図において
はエクスパンダ−網５０に接続される。勿論、これは、
設計上の選択である。網４０の出力のフル　セット以ｒ
かエクスパンダ−５０に加えられるようなシステムを採
用することも出来る。エクスパンター５０の出力は網の
固定された宛先ポイントであり、これらは各かセットの
Ｎ個の出力に分割される。つまり、網５０のＮ個の出力
の第一のセット（第１ＬＡの最も左のセット）は宛先ア
ドレスＯに対応し、第２のセットは宛先アドレスｌに対
応し、以下同様な対応が与えられる。エクスパンター５
０の機走は、従って、再循環のために指定されない入り
バケ・シトを該当する出力宛先ボートに向けることであ
る。これは、エクスパンダー５０は（］す循環されるべ
きバケ・シトを無視するために）入りパケットを事前に
処理し。

次に、これらパケットをＮ個の出力ボートか同一アドレ
スを持つという事実を認識するような特別な方法にて送
らなければならないことを意味する。

本発明によると、エクスパンダ−５０の各のセットのＮ
個の出力がＦＩＰＯ（先入優先先出し）メモリーと呼ば
れるメモリー６０に接続される。メモリー６０は、これ
かその中に含まれるパケット信号の優先に従ってアクセ
ス出来るという特徴を持つのみである。ある意味では、
メモリー６０は内容アトレサブル　メモリーであり、事
実、メモリー６０はＦＩＰＯメモリーである必要はない
、ある時点においてＮ個のパケットの挿入を可能とし、
−・方、−時に−・つのパケットのみかアクセスされ、
バッファから削除されるようなバッファとして機能する
限りどのようなメモリーを採用することも出来る。

本発明のＬ記の記述は、各か特定の長所を持つ様々な異
なるハードウェア実施態様によって実現することかでき
る。以下ではこれらの一つについて説Ｉｌｌされるか、
この説明の目的−ヒ、信号パケットは第２図に７１＜さ
れるようなうのであり、パケットか見出し部分とデータ
部分を持つものと想定される。この見出し部分は−・っ
の２ビツト　タック欄およびこれに続く複数ビット宛先
槽を含む、この宛先槽はパケットか向けられる出力ボー
トを指定する。この宛先槽に続いて、第２図のパケット
は優先欄及びこれに続く時間槽を含む。見出しは交換以
外の［１的のための追加の欄を持つことも出来、これら
その他の部分は、第２図においては、“見出しの残りの
パ欄として示される。そして、データ欄か最後に来る。

データを含むパケットは１例えば、タッグ欄の両方のビ
ット内に０”を含み、データを含まず（従って、宛先あ
るいは優先をもたない）パケットは、好ましくは、最初
のビット内にＯ”を含み、第２のビット内に”　ｌ　”
を含む、このようなパケットは“ブランク”パケットと
呼ばれる。

選別網ＩＯは、例えば、１９６９年２１１１８日付けで
バッチャ−（Ｂａｔｃｈｃｒ　）に交付された合衆国特
許節３，４２８，９４６号、あるいは１９８５年５月７
　ｆｉ付けでホーング（ｌｌｕａｎｇ　）らに交付され
た合衆国特許節４．５１６，２３８号において開示され
る様な方法にて構成することができる。

第１図の網の目的に対しては、“宛先アドレス”は最も
好ましくは実際の宛先アドレスの市に来るタッグ　ビッ
ト、あるいは少なくともその第二のタッグ　ピット部分
を含む、また、つの特定の宛先に二つあるいはそれ以上
のパケットか接続を求めるような状態か許されることに
注意する。この状態に備えるために、パケットの選別の
前に優先欄も来るべきであり。

従って、第３ＩＡの実施態様内の選別キーは、最も好ま
しくは、タック　ピット、宛先、及び優先欄の連結され
たものであるべきである。たたし、後者は、高優先パケ
ットか（ＩｒｆＩ先欄内に）低優先パケットよりも低い
二進４ｔｉを持つことを要求する。入りパケットの時間
スタンプ欄は全て“１”に初期化され、従って、このイ
１は重要てはなく、いずれにしても１選別網ＩＯはその
選別キーから時間スタンプ欄な締め出すことかてきる。

組合わせＪ！２１２０も選別網であり、これは選別網１
０とおおむね同一に４１１成てきる。たたし、一つ異な
る点は、前述のごとく１組合わせ網への入力はハイトニ
ック（昇順及び降順）てあり、少ない選別レベルにてこ
の組合わせ網か実現できることである。他の異なる点は
１選別キーにある。より具体的には、、１Ｉ１２０の選
別キーは（選別網ｌＯ内には含まれない）循環パケット
のＳ、ｆｉな扱いを提供するための時間スタンプ欄を含
む、これは後により詳細に説１７１される。

組合わせ網２０の動作は、第３ＵＡの上側の二つのプロ
ットから説明することかてきるが、ここで、プロウド１
１０は網２０への人力てあり、プロット１２０は網２０
の出力である。選別ａ４１０から受信されるプロット１
１０の信５）部分は右側に向かって増加しくここで、こ
の信吟値は宛先アドレスを表わす）、モして＆ｉ″０１
”（ブランク　パケット）にてｐ：端し、・方、メモリ
ー３０から受信される信号部分は“０１”　（ブランク
　パケット）から開始し、その後減少する。網２０の出
力は、プロット１２０によって示される様に選別され、
右に向かって増加する。

第１図に戻り、トラップ網４０は、一つの特定の宛先へ
の接続を求めるパケットを選択された数まで受は入れる
。これはこれらパケットをエクスバンダーへの伝送に指
定し、この選択された以上の数のパケットか存在する場
合は、これらを再循環に指定する。これは、第４図に示
される様に、比較器１３５の層によって達成される６組
合わせ網２０の各の出力ボートは（最後のボート以外は
）それと関連する比較器１３５の品初の入力及び増加す
る選別キー値の方向（右方向）に隣接する組合わせ網２
０の出力と関連する比較器１３５の第二の人力に接続さ
れる。組合わせ１網２０の最後の出力は、それと関連す
る比較器１３５のみに接続される。　Ｍ１合わせ網２０
の第一の最も左の出力と関連する比較器も一つの入力の
みを持つ、他力の出力は、“０′°出力を保証するため
に仝て“ｔ　”に固定される（勿論、”　ｏ　”出力は
比較器を使用することなくハート　ワイヤーすることも
出来る）、この接続アプローチによると、例えば組合わ
せ４１！１２０の第三の出力、ライン１３６はＢとマー
クされた比較Ｗ１３５及びＣとマークされた比較器１３
５に接続される０組合わせ網２０の第三の出力ボート、
ライン１３７６Ｃとマークされた比較器１３５に接続さ
れる。

各の比較器１３５の出力信号は°゛１″或は“０゛であ
る。比較器に加えられたパケットの宛先アドレスか同一
・の時は°゛ｌ”であり、そうでない場合は“θパであ
る。比較器１３５は排他的ＯＲゲート及びフリップ　フ
ロップから構成することかてきる。こうして、以ドのセ
ットの宛先アドレス、つまり ０．０，２，５，６，７，７，７，７，７゜９．９，１
１，１１，１１．１７ に応答して比較器は以ドの出力信号セット、つまり ０．１．０．Ｏ，Ｏ，０，１，ｌ、１，１゜０、ｌ、０
，１．ｌ、ｌ、０ を与える。

第４図のトラップ網内の第二の層はセクトのＡＮＤゲー
ト１４０及びバッファ１４５である。ここても、組合わ
せ網２０の各の出力と関連したバッファ１４５ｉびに一
つの関連するＡＮＤゲート１４０か存在する。バッファ
１３５は組合わせ網２０の出力を遅延し、また、ＡＮＤ
ゲート１４０にｍ：つのタッグ　ピットを提供する。各
のゲート１４０はまたそれと関連する比較器及び固定数
の前に隣接する比較器に接続される。この固定数は、Ｆ
ＩＰＯメモリー６０に同時的に加えることか許されるパ
ケットの計に等しい固定された数である。第４図におい
では、この数は４てあり、従って、各のＡＮＤゲート１
４０はそれと関連する比較器及び（存在する場合）−１
つの前の比較器に接続される。例えば、Ｄとマークされ
るＡＮＤゲート１４０は比較器Ａ、Ｂ、Ｃ，及びＤに接
続される。バッファ１４５のサイズは比較器１３５内て
遂行され比較の完結と一致する様に設計される。この時
点において、ＡＮＤゲート１４０の出力は、タッグ　ピ
ットか００（非フランク　パケット）てあり、関連する
比較器に加えられた二つのアドレスか等しい時にのみ“
１″である。この信号は、バッファ１４５の出力の所の
パケット信号とともに論理回路１５０に加えられる。

上に採用されたセットの信号に対して、例えば、ＡＮＤ
ゲート１４０の出力は以ドの信号セットを生成する。

０．０，０．Ｏ，Ｏ，Ｏ，Ｏ，Ｏ，０，１゜ｏ、ｏ、ｏ
、ｏ、ｏ、ｏ、。

１−のセットの“ｌ”のみか宛先“７”への接続を要求
する五番目のパケットと関連する。この五番［Ｉのバケ
・シトは再循環のために指定され、（Ｍかフロック３０
の入力の数である場合は）遅延ブロック３０への接続の
ため組合わせ網２０のＭ個の最も右側の出力に向けて押
し出されなければならない。

この“押し出し″機１ｋを提供し、またメモリー３０へ
の人力の所での正しい選別順番を確保するために、第４
ｔ２６の装置は、押し出すことを要求されるパケットの
選別キー欄内のピットを反転するための論理回路１５０
を含む（これは、タッグ　ビ・シトを偵Ｏから値３に変
えるプロセスにおいて遂行される）、これは第５図に示
される様に、インバータ１５９．ＡＤＮゲート１４０の
諸島する出力を補足する様にクロ・シフされるフリップ
　フロップ１５１及び該当する信号選択を実行する様に
相Ｗ接続されたＡＮＤ１０Ｒ論理ゲート１５２，１５３
．及び１５４によって達成される。論理回路１５０の出
力の所の結果か第３ｒ２Ｉに一例とし゛Ｃプロウド１１
５にて示される。ここで、アドレス００００１１（この
０１１は求める宛先であり、００はタッグ　ビットであ
る）を持つ複数のパケットか１１１００に変換され、ア
ドレス０００１０１を持つ複数のパケットか１１１０１
０に変換されることか分かる。

勿論、右に押し出されるべきパケットかＭ測具り存在す
る場合かあり、この様な場合は、Ｌに説明された構成に
おいては、幾つかのパケットか巾に失われることとなる
。」二に説明のごとく、再循環されるべきセットのパケ
ットの最大サイズの選択は設計との選択である。たたし
、失われるパケットの性格を吟味することが必要である
。Ｌの記述に従うと、トラップ網４０の出力の所のパケ
ットは、アドレス順１次に優先順、そして最後に時間ス
タンプ順に並べられることとなる。それが存在する場合
、失われるパケットは、最も高い宛先アドレスを持つパ
ケット、時間スタンプの順番の逆の順番、逆の優先順、
そして次に低いアドレスのパケットということになる。

従って、潜在的に、特定のアドレスの全てのパケットか
次のアドレスの任意のパケットかカントされる前に破棄
されることとなる。この状況における問題は、あるアド
レスか他のアドレスより伝送フロップの高い確率を持つ
ということである。別の角度から見れば、ある宛先の非
常に低優先のパケットか別の宛先の非常に高い優先のパ
ケットより優遇されることとなる。これは容認できない
ことである。より好ましい状況は、低い優先のパケット
を最初に破棄し１次に非常に古いパケットを破棄し、そ
して最後に宛先に基づいてパケ・ソトな破棄する方法で
ある。これは、第５図の論理回路１０によって示される
様に、再循環のために向けられるパケットの選別キー内
のこれら欄の順番をバッファ１５７及びセレクター回路
１５８にて反転することによって達成される。見出し内
の選別キー欄の結果としての順番は、タッグビ・シト、
優先欄、時間スタンプ欄、そして宛先欄の順番となる。

論理回路１５０の出力信号は、第４図においては、選別
網１５５に加えられる。網１５５は選別キー欄に従って
パケットを選別し、これは＋１Ｔ循環のために指定され
たパケットをトラップ網４０の最も４１側の出力に押し
出す、この出力は第３図においてはプロット１１６によ
って示される。

タック　ビット“１１″”にてトラップ網を去るパケッ
トは遅延バッファ３０に向けられる。

従って、バッファ３０はこれらパケットを受は入れるべ
きであるか、他の全ての入りパケット（例えば、ブラン
ク　パケット状！Ｅにセットされたパケット）を破棄す
べきである。これはバッファ３０内において第６図に示
される論理回路１６０のｆ＠プロセッサ検出層を通して
達成される。各の論理回路１６０は入り信号をインバー
タ１６１にて反転し、この人りパケットをそのタック　
ビットの直後の宛先欄を再挿入するために、バッファ１
６２に入力する。この宛先欄の再挿入は、セレクター１
６３及び該当するクロック信−；（ＣＬ３）によって達
成され、セレクター１６３の出力はセレクター１６４の
一つの人力に加えられる。セレクター１６４のもう−・
方の入力は、結果として、ブランク　パケットを生成す
るクロック０吟な受信する。“００″タツグ　ピッ　ト
の状７ｆｉはＡＮＤゲート１６５及びフリップ　フリッ
プ１６６によって受信される。フリップ　フロップ１６
６はセレクター１６４かセレクター１６３の出力信号或
はブランク　パ　ケ　ウ　ト（ＣＬ、）のどろらかを選
択する様に制御する０選別キー欄のビットの反転及び宛
先欄のその正しい位ｔへの再挿入に加えて、各の論理回
路は時間スタンプ減分器１６７を含む、この減分器の目
的は、何回も再（ｆＩ環されたパケットか再度再循環さ
れるのてなくエクスパンダ−５０に伝送されるために選
択される確率を高めることにある。より具体的には、こ
の様なパケットの確必と、少数回内循環されたパケット
の伝送の確率とをバランスする［１的を持つ。こうして
、アクティブ　パケットかセレクター１６４を初めて去
る時は、この時間スタンプ欄は全て”　ｌ　”を含み、
これは、６ビツト欄の場合は、例えば、６３に対応する
。減分憲１６７の後にこの値は６２に減分され、従って
１時間スタンプ６２を持つパケットか組合わせ網２０の
出力の所で時間スタンプ６３を持つパケットの左側に発
見される（選別キー内の全ての他の欄は等しい）。

最後に、遅延ツ【１ツク３０の主要な機能である遅延を
提供する曲に、論理回路１６０の出力か選別網（例えば
、選別網１５５）に加えられ、これは、遅延要素に加え
られるパケットを宛先アドレスの順番に再選別する０選
別網の出力はソロツク３０内で一つのパケット遅延に加
えられる。この遅延回路は、前述のとと＜、？ｔｉに、
各か一つのパケットを格納するセットのシフト　レジス
ターである。バッファ　ブロック３０の信号の人力／出
力接続は、組合わせ網４０の最も右側の出力かバッファ
３０の最も右側の人力に接続される様な構成を持つ。

ついでながら、遅延ブロック３０内の説明の選別は、そ
の方か好ましい場合は、トララブ網４０内で遂行すこと
も出来る。

タック　ビット”１１″を持つトラップ網４０を去るパ
ケットはバッファに向けられるが、タッグ　ビット′０
０°”を持つトラップ網４０を去るパケットのみか、本
当に、エクスパンダ−網５０に向けられる。エクスパン
ダー５０は、従って、前処理論理層を含まなければらな
い、ただし、このａ能は、論理回路１６０の機１走より
幾分単純である。より具体的には、エクスバンダーの前
の論理回路１７０は、タッグ　ビット“００″を持つパ
ケットを検出し、これをそのままバスし、他の全てのパ
ケットをフロック或はブロック状態にセットすることが
要求される。第７図は、論理回路１７０に対するーっの
単純な実現を示す。

これは、一体となって、“ＯＯ”タッグ　ビット状態を
検出及び捕捉するフリップ　ブロック１７１、ＡＮＤゲ
ート１７２及びフリップ　フロップ１７３を含む、フリ
ップ　フ　ロ　ツ　プ１７３の出力は、エクスパンク−
５０に向けられたアクティブのパケットのみの伝送を許
すセレクター１７４を制御する。

エクスパンター５０は、前述の合衆国特許第４．５１６
，２３８号において開示されるエクスパンターの構造と
回しように構成することかてきるか、この方法によると
、クスバンダー内の宛先コントロールは宛先欄のみとさ
れる。このエクスバンダー設計の唯一の問題は、一つの
特定の宛先への接続を求めるＨ個の出力がこの宛先に向
けられる方法である。但し、この問題は、幾つかの前処
理回路によって解決することかＭ（能である。より具体
的には、この“多毛アピアランス（ｍｕｌｔｉｐｌｅ　
ａｐｐｅａｒａｎｃｅｓ）　”問題を解決するために一
つのアプローチとして、この宛先アドレスにアドレス発
生の許容数を掛けて、この宛先アドレス（選別キー）に
宛先アドレスの各の発生に対して連続した番号を割当て
る低位のサラ欄を加える方法かある。つまり、この発生
の許容数か一二１１の数１例えば４である場合は、この
宛先アドレスに４か掛けられ（アドレス内の二ビット　
シフト）、各のパケットに０から３の間のイ１を持つサ
ブ欄が加えられる。従って、例えば、アドレス１７に対
して一つのパケットが存在する場合は、最初のパケット
の宛先アドレスかアドレス６８に変換され（４ｘ１７＋
Ｏ）、そして第二のパケットの宛先アドレスか６９に変
換される。このサブ欄の生成を実現する回路か第８図に
示されるが、これは論理ブロック１８０の集合である。

第８図の回路への入力は、論理回路１７０の出力信号の
集合である。各の入力は、第４図の比較器層と本質的に
同一の比較器層に加えられる。唯一の違いは、第８ＵＡ
の比較器１８１の出力か第４図の比較器の出力と反転さ
れることである、この結果として、”ｔ”と０゛°のシ
ーケンスか！ｊえられるか、ここで、′０”はある特定
の宛先アドレスの第一のアピアランスをマークし、“ｌ
　”は特定のアドレスの次のアピアランスを示す。

第８ＬＡの論理セグメント１８０内の比較器１８１の出
力は、ＡＮＤケート１８２及び１８３、二進加算器１８
４の一つの入力、及び統〈論理セクション１８０内のＡ
ＮＤゲート１８２に接続される。ＡＮＤゲート１８２の
出力は加算器１８４の第二の入力に接続され、加算器１
８４の出力は二進加算器１８５に接続される。ゲート１
８３の出力は加算器１８５の第二の出力に接続される。

第８図の回路の動作を説明するために、比較器の出力の
所に、以下の入力セット ０．１．Ｉ、１゜ とともに最初の四つの論理セクション１８０が示される
。これは最も低い宛先アドレスの四つのアピアランスと
対応する。第一の比較器の”　ｏ　”出力は、り゛シー
及び第二のセクション１８０の一つの加ＴＩ器、第三の
セクション１８０の加算器１８４及び第四のセクション
１８０の加算器１８５に伝播する。加ｒ１奏１８４の出
力は、 ０、ｌ、２，２゜ のセットを形成し、加算器１８５の出力は、０、ｌ、２
，３゜ のセ・シトを形成する。これら出力セット・は加算器１
８５の出力ラインの次のライン１７５１−に出現する現
存の選別キーとｍｌみ合わさオドＣ，ヒに小されたよう
に従来の方υ：で構成されたエクスバンダー網１８６に
加えられろ。

、：ｊ４７図には桟付実施態様が示される。これは人力
信号か四つのエクスパンダーに循環的に割当てられるよ
うに相ゲ接続されたＮ個の隣接する（この場合は四つの
）エクスパンダ−１９０を含む。つまり、第一・、第圧
、第九１３．．の入力か第一のエクスパンダ−に加えら
れ、第二、第六、弟子１．４．の人力か第一のエクスパ
ンターに加えられ、以Ｆ回様にされる。これらエクスバ
ングーの出力は、タルーブ化され、入力と同様に、各の
グループ内の出力はこの四つのエクスパンターから循環
的に派生される。つまり、四つのエクスパンターの第一
・の出力か第一のグループを派生し、この四つのエクス
パンターの第二の出力か第一のクループを派生し、以）
°同様にされる。各のクループ内の出力は循環的に優先
及び時間欄に基づいて選別される。この４−ワイド（ｆ
ｏｕｒ−ｗｉｄｅ）ｉ合わせ網は優先を固定されたパタ
ーンにセットすることかできる。

エクスパンターＪＰ１５０の出力は、第１図の実施態様
においては、ＦＩＰＯメモリー６０に加えられる。前述
のごとく、メモリー６０は“先入優先出し”メモリーで
ある。これは幾つかの方法にて構成することかてきる。

一つのアプローチにおいては、１９８４年９７Ｊ　１８
　Ｈ付けでＡ、ホーンク（Ａ、ｌｌｕａｎｇ　）に交付
された合衆国特許第４，４７２，８０１号に開示される
回路に類似する優先化された集信機回路か使用される。

より１４体的には、Ｎ＋Ｍ個の入力を持つ選別網か使用
され、ここで、Ｎはメモリー６０内の人力ボートの数を
表わし、Ｍはメモリー６０か格納しようとするバケフト
の数を表わす、この網内の選別キー欄はパケットの優先
欄であり、従って、この選別網は、加えられたパケット
を最も高い優先のパケットを一端に、そして最も低い優
先のパケットを他端に出力する。最も高い優先の出力は
またＦＩＰＯメモリー６０の出力てあり、一方１次のＭ
個の出力は各１パケツトｄ延要素（例えば、シフト　レ
ジスター）に加えられる。このＭ個の遅延要素の出力は
選別網のＭ個の入力に接続され、選別網のＮ−１個の出
力は接続されないままにされる。これらはＦＩＰＯメモ
リーのオーバー　フロー出力となる。もっと少しのハー
ドウェアを必要とする少し複雑な設計かＦ　Ｉ　ＰＯメ
モリー６０に入るパケットを（優先に基づいて）選別す
ることによって実現てきるかこれは選別網の代わりに組
合わせ網を使用することをＯｆ能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を採用するパケット交換網の構造
を示し； 第２図は未発ＩＩによる網を通って流れるバケットの編
成を示し７ 第３図は本発明の網内で遂行される選別を１′２Ｉ解し
： 第４図はトラウプ、１１＄４０のより詳細なフロック図
な示し； 第５図は論理回路１５０の一つの実現を示し； 第６図は′！１延ツロ・・ツク内の検出回路１６０のつ
の実現を示し； 第７　Ｌｍはエクスバンダー網５０内の検出回路１７０
の−・つの実現を示し。 第８図は特定の宛先の−・つ以上の発生を許すエクスパ
ンダ−５０出力を展開するための一つのアプローチを１
図解し：そして 第９　［Ａは特定の宛先の−・つ以上の発生を詐すエク
スパンター５０出力を展開するためのもう−っのアプロ
ーチを１′Ａ解する。 〔−１］要部分の符号の説明〕 １０・・・・・・・・・選別網 ２０・・・・・・・・・組合わせ網 ３０・・・・・・・・・遅延 ４０・・・・・・・・・トラップ網 ５０・・・・・・・・・エクスバンダー網６０・・・・
・・・・・メモリ ＦＩＧ。 ＦＩＧ、　　３ 日０．　２ ＦＩＧ、　　４ ＦＩＧ。 ＦＩＧ、　５ ＦＴＧ、　　９ ＦＩＧ、　６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、宛先指標及び優先指標を含むパケットをルーティン
   グするための網において、該網 が： 加えられた信号パケットに応答して一つの 選別されたセットのパケットを展開するための選別網； 該選別されたセットのパケット及び遅延さ れたセットのパケットに応答する組合わせ 網； 該組合わせ網の出力信号に応答して（ａ） パケットセットを一つの共通の宛先指標に て同定し、そして（ｂ）該パケットセット の各を第一のサブセット及び第二のサブ セットに分離し、該第二のセット内のパケットの数が該
   第一のセット内のパケットの数が所定の数Ｎよりも小さ
   い限りゼロとなり、また該第一のサブセット内のパケッ
   トの優先指標が該第二のサブセット内のパケットの優先
   指標よりも高くなるようにするためのトラップ網； 該トラップ網の出力に応答し、該遅延さ れたセットのパケットを展開するための遅延網； 該トラップ網の出力信号に応答して、該第 一のサブセットのパケットを該送られたパ ケットの宛先アドレスに基づいてルーティングするため
   の各のアドレスのＮ個のアピアランスを持つエクスパン
   ダー網；及び 各が一つの出力及び該エクスパンダーの出 力の所で選択された宛先の該アピアランスに接続された
   Ｎ個の入力を持ち、前記パケットを該出力に配達するた
   めの複数のメモリー手段を含むことを特徴とする網。 ２、該トラップ網が（ａ）パケットセットを一つの共通
   の宛先指標にて同定し、（ｂ）該パケットセットの各々
   を第一のサブセット 及び第二のサブセットに、該第二のサブセット内のパケ
   ットの数が該第一のセット内のパケットの数が所定の数
   Ｎより小さい限りゼロとなり、また該第一のサブセット
   内のパケットの優先指標が該第二のサブセットのパケッ
   トの優先指標より高くなるように分離し、そして（ｃ）
   該第二のサブセットのパケットを該トラップ網の出力の
   所でグループ化することを特徴とする請求項１に記載の
   網。 ３、該トラップ網が該遅延網に向けられるパケットにタ
   ッグ指標を加えてタッグを持つパケットを形成するため
   の手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の網。 ４、該トラップ網が、さらに該タッグを持つパケットを
   優先度に基づいて選別するための手段を含むことを特徴
   とする請求項３に記載の網。 ５、該トラップ綱が　さらに選別されたタッグを持つパ
   ケットの中の選択された数の最も高い優先のパケットを
   同定するための手段及び該選択された数の最も高い優先
   パケットを宛先に息づいて選別するための手段を含むこ
   とを特徴とする請求項４に記載の網。 ６、該遅延網が 該選別されたタッグを持つパケットの中の 選択された数の最も高い優先を持つパケットを受け入れ
   るための手段；及び 該選択された数の最も高い優先のパケット を宛先に基づいて選別するための手段を含むことを特徴
   とする請求項４に記載の網。 ７、該遅延手段が、該遅延手段を通過する該パケットの
   選択された部分を時間スタンプ欄として同定し、該時間
   スタンプ欄の内容を該遅延手段を通過する該パケットの
   通過を示すように変更するための手段を含み；そして 該トラップ手段が、優先欄と時間スタンプ 欄とを組合わせて該パケットセットの各の 第一のサブセット及び第二のサブセットへの該分離を決
   定することを特徴とする請求項 １に記載の網。 ８、該メモリー手段の各が該メモリー手段に提供された
   パケットの優先順位に基づいてパケットをその出力に配
   達することを特徴とする請求項１に記載の網。 ９、可変優先入力データメッセージを複数の宛先の対応
   する一つに交換するための通信交換機において、該交換
   機が： 現在受信されているメッセージをそれらの 対応する宛先に送られなかった前に受信されたメッセー
   ジと総和して、セットの総和されたメッセージを形成す
   るための手段； 各の宛先に対して、該各の宛先を持つ該総 和されたメッセージの中から最も高い優先を持つ所定の
   数Ｎ個のメッセージを選択するための手段； 該選択するための手段によって選択されな かった該総和されたメッセージの中からもう一つの所定
   の数Ｔ個の最も高い優先メッセージを格納して、これに
   よって、後に該総和するための手段によって該格納され
   たメッセージが総和のために使用できるようにするため
   の手段；及び 該選択されたメッセージを優先の順番に対 応する宛先に伝送するための手段を含むことを特徴とす
   る通信交換機。