JPH0338994A - 多段スイッチ網における多重接続方式 - 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】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、交換機において、放送、会議通信に使用する
１対多の多重接続を行う方式に関するものである。

〔従来の技術〕

交換機においてｌ対多の多重接続を行う場合、従来は、
通常の１対１接続を行う多段スイッチ網を拡張する形で
行われていた。この従来技術社よる１対多の多重接続方
式は、田中良明、瀬崎薫。

秋山稔著「多対ｌ接続３段スイッチ回路網」電子情報通
信学会論文誌、　８７／２．　Ｖｏｌ、Ｊ７０−Ｂ　Ｎ
ｏ、２゜１７９〜１８５ページに記載のもの、エフ、ケ
ー、ワング（Ｆ、に、Ｈｗａｎｇ）　＋　　ニー・ジャ
ズイ・ンク（八、Ｊａｊｓｚｃｚｙｋ）著’オン　ノン
ブロッキング　マルチコネクション　ネットワーク（Ｏ
ｎ　ｎｏｎｂｌｏｃｋｉｎｇ　ｍｕｌｔｉｃｏｎｎｅｃ
ｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ）」に記載のもの及び「ア
イトリプルイー　トランザクション　オン　コミュニケ
ーション（Ｉ［！ＨＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ　ｏｎ
　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）　Ｊ第Ｃ０Ｍ−３４巻
、第１０号、　１０３８〜１０４１ページに記載のもの
が知られている。

このような従来技術の一例が、第４図に示されている。

第４図は従来技術による１対多多重接続を行うのに用い
られる３段スイッチ網を示す。このスイッチ網は、合計
Ｎ本の入力端子が接続された、ｒ個のｎ人力１ｍ出力の
１次格子スイッチ４００〜４０１と、全ての１次格子の
出力が１本ずつ入力に接続されたｍ個のｒ入力、ｒ出力
の２次格子スイッチ４１０〜４１２と、全ての２次格子
の出力が１本ずつ人力に接続され、合計Ｎ本の出力端子
が接続されたｒ個のｍ人力、ｎ出力の３次格子スイッチ
４２０〜４２ｉからなる。この３段スイッチ網では、ｍ
＝２ｎ−１とすると、１対ｌの接続に対しては任意の空
き入力端子を任意の空き出力端子に接続することができ
、これをノンブロックであるという。

このような第４図に示されるスイッチ網で多重接続を行
うことを考えると、３次格子のみで多重接続をする場合
は、１対１接続の場合以上には格子スイッチ間を結ぶリ
ンクを使用しないため、スイッチをｌ対１接続に対して
はノンブロックにしたままでｌ対多の多重接続を行うこ
とができる。

また、このスイッチ網で、例えば人力Ａを出力Ｂ、Ｃと
接続する１対２の多重接続を行う場合に、点線で示すよ
うに２次格子４１１で多重接続を行うことができれば、
やはり、ｌ対ｌ接続に対してはノンブロックにしたまま
で１対多の多重接続を行うことができる。

その理由を以下に述べる。第５図に示すよ゛うに、第４
図のスイッチ網に点線で示す複数の仮想的な１次格子５
０２〜５０３と、２次格子５１３〜５１４を設け、仮想
的な１次格子５０２〜５０３の出力をそれぞれ仮想的な
ものを含む全ての２次格子５１０〜５１４の人力に仮想
的に接続し、全ての仮想的な入力端子からの接続もノン
ブロックで接続できるスイッチ網を考える。第４図に示
す入力Ａから出力Ｂ。

Ｃへ２次格子で多重接続する場合と、第５図に示す入力
Ａと出力Ｂ、仮想的な端子である入力りと出力Ｃの１対
１接続の場合を比較すると、実際に存在する部分の１次
、２次、３次スイッチの入出力の使用状態を第４図と第
５図でまったく同じようにすることができる。また、第
５図はｌ対ｌ接続ノンブロックスイッチ網としているの
で、このような１対１接続を必ず行うことができる。従
って、第４図において、２次格子で多重接続を行う場合
でも、スイッチを１対１接続ノンブロツクにしたまま１
対多の多重接続を行うことができることがわかる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述した３段スイッチ網において、■次格子で
多重接続をする必要がある場合には、１対多の接続と等
価な１対ｌ接続を作ろうとすると、実際に存在している
１次格子の使用していない入力を１本仮想的に使用して
しまう。従って、網の状態を１対１接続ノンブロツクと
したまま、１次格子において１対多の接続を行うことは
できない。

さらに、従来技術では最低限の多重接続である１対２の
接続についても１次格子で多重接続を行わムければなら
ず、網の状態を１対１接続ノンブロツクに保つことがで
きない状態があることを、第６図の模式図に示す。

第６図に示すように、１次格子６００に属するある人力
へを３次格子６２０．６２ｉの出力Ｂ、Ｃに接続するこ
とを考える。入力への属している１次格子及び出力Ｂ、
　　Ｃの属している３次格子の他のｎ　−１人出力はす
でに他の呼によって使用されているとする。すると、第
６図では１次格子での多重接続を行わずに、１次格子６
００から空きリンクで接続されている２次格子１つのみ
を使用して出力Ｂ。

Ｃに接続できないことが判る。すなわち、３次格子６２
０への出力が空いている２次格子６１２では、３次格子
６２ｉへの出力が空いておらず、３次格子６２ｉへの出
力が空いている２次格子６１３では、３次格子６２０へ
の出力が空いていないためである。

このような場合には、接続要求を受け付けると網の状態
をｌ対ｌ接続ノンブロックに保つことができなくなる。

以上のようなことの起こる確率を、最悪の場合としてｒ
個全ての３次格子に１つの２次格子から１対多の接続を
行う場合で考える。この場合、以上で述べた各２次格子
からある３次格子へいく出力が１本しかない単リンク接
続スイッチ網では、各３次格子への出力は１本しかない
ため、出力が１本も使用されていない２次格子が必要で
ある。

この２次格子が見つかる確率Ｐｓは、非常に簡単な見積
りをすると、２次格子の出力端子を使用している確率を
１／２として、Ｐｓ−（１／２）’ｍとなる（ｍは２次
格子の数）、この網では１対２の接続においても網の状
態をノンブロックにしたままでは接続できない可能性が
高いといえる。

以上の説明は、３段スイッチについて行ったが、２ｉ−
１（ｉ＝２以上の自然数）段のスイッチについても同様
である。

以上述べたように、ｌ対ｌ接続でノンフロックである２
ｉ−１段の多段スイッチ網で後続の１対ｌ接続要求に影
響を与えないためには、１対多接続の要求を拒否しなけ
ればならない確率が大きいという問題がある。

本発明の目的は、このような問題点を解決し、１対１の
接続をノンブロックに保ちながら、１対多の接続ができ
る可能性を大幅に大きくする、多段接続網における多重
接続方式を提供することにある。

（課題を解決するための手段〕 本発明は、段数が２ｉ−１の多段スイッチ網における多
重接続方式において、 各段間リンクをｎ重の多重リンク接続とし、１対１の接
続及び１対多の多重接続を行う場合に、ｊ　（ｉ≦ｊ≦
２ｉ−１）段目に属する格子か゛らｊ＋１段目の各格子
へのｎ本の経路を少なくとも１本は空けておける経路を
探索できたときにはその経路を設定し、探索できなかっ
たときには格子への経路をｎ本閉鎖するリンクが最小に
なるように経路を選択することを特徴とする。

本発明によれば、１対多の新規接続及び接続出力数の増
加要求のうち１段目から２ｉ−１段目で多重接続できる
ものは接続を行い、１段目からｉ−１段目での多重接続
が必要な接続要求は拒否するのが好適である。

また本発明によれば、多重接続数を予め決められた数に
制限して受け付けるのが好適である。

さらに本発明によれば、多段スイッチ網がｌ対ｌ接続に
対してノンブロックであるのが好適である。

〔作用］ 本発明は、次のようにして１対多の接続ができる可能性
を大きくしている。

各２次格子からある３次格子へいく出力が複数本ある多
重リンク接続スイッチ網の場合は、全ての３次格子への
出力が空いていれば良い。２重リンク接続スイッチ網に
おいて、そのような２次餡子が見つかる可能性ＰＩＩ＋
は、ある２次格子から目的の３次格子へいく出力２本の
うち、１本が空いていればよいため、Ｐｍ＝　（３／４
）’　（ｍ／２）となり、単リンクの場合と較べて、（
１／２）（３／２）’倍と非常に大きい。

さらに、多重リンク接続スイッチ網の場合には、ある２
次格子から各３次格子への経路をなるべく閉鎖しないよ
うな経路接続の制御ができる。例えば、２重リンクの場
合、２重リンクのうちなるべく１本しか使用しないよう
に、人出力の間の経路を決める制御をかけることができ
る。このような制ｆｆｆｌｌを行うことにより、さきに
述べた確率ＰｓとＰｍの差はさらに大きくなる。

さらに、多重接続数をある決められた小さな数ｋ（ｋは
ｒより小さい数）に制限することにより、２次格子、３
次格子で接続される可能性Ｐｍを（３／４　）　”　（
ｍ／２　）以上と大きくすることができる。

〔実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

箪１図は、本発明を実施するための多段スイッチ網の一
例を示すブロック図である。この多段スイッチ網は、合
計Ｎ本の入力端子が接続された、１個のｎ入力１ｍ出力
の１次格子スイッチ１１０〜１１２と、全ての１次格子
の出力が２本ずつ人力に接続されたｍ／２個の２ｒ入力
、２「出力の２次格子スインチ１２０〜１２２と、全て
の２次格子の出力が２本ずつ入力に接続され、合計Ｎ本
の出力端子が接続された１個のｍ入力、ｎ出力の３次格
子スイッチ１３０〜１３２とを備えている。

このスイッチ網では、ｍ＝２ｎ−２とすると、１対ｌの
接続に対しては任意の空き入力端子を任意の空き出力端
子に接続することができる。そこで、ここではＮ＝１２
、ｎ＝４、ｍ＝６、ｒ＝３の場合を考える。

このような場合、第１図の多段スイッチ網において、第
５図に示す従来例と同様に仮想的な１次格子と、２次餡
子とを設け、１つの仮想的な１次格子の出力を仮想的な
ものを含む全ての２次格子の入力に接続し、仮想的な端
子からの接続も１対ｌ接続に対してはノンブロックであ
るスイッチ網を考える。すると、従来例で述べたのと同
し理由により、第１図の２重リンクスイッチ網は２次格
子、３次格子で多重接続を行う場合に限り、スイッチ網
を１対１接続に対してノンブロックにしたまま経路設定
を行うことができる。

次に、このような多段スイッチ網において１対多Ｑ多重
接続をする場合、この多段スイッチ網は第２図のフロー
チャートに従って経路設定をする。

例えば、第１図に示す１対１接続ノンブロツクのスイッ
チ網で、入力端子Ａと出力端子Ｂ、Ｃを１対２の多重接
続する。この網で、すでに、入出力間の経路設定が行わ
れており、２次格子１２０の出力は３本が均等に空いて
おり、２次格子１２ｉの出力は２本空いており、２次格
子１２２の出力は３本空いているが、３次格子１３２へ
の出力が２本空いているとする。まず、出力ＢとＣは異
なる３次格子に属しているので（ステップ３２ｉ）、３
次格子での多重接続による経路設定はできない。次に、
２次格子で多重接続を行うことを考え、２次格子から３
次枯子１３０．１３２に経路設定してみる（ステップＳ
２）。２次格子１２ｉは３次格子１３２への出力がすで
に２本とも塞がっているため経路設定できない。２次格
子１２ｉでは、３次格子１３０．１３２の２つにいく経
路が閉鎖される。一方、２次格子１２２では、３次格子
１３０にいく経路のみが閉鎖される（ステップＳ３）。

そこで、接続できなくなる３次格子数が最低の２次格子
１２２を用いて、経路設定を行う（ステップ３４）。す
なわち、２次格子１２２にて多重接続を行う。

一方、ステップ３４で接続すべき出力の中に同し３次格
子に属するものがある場合、この３次格子にて多重接続
を行う（ステップＳ５）。そして、ステップＳ５で経路
設定の終了をしない場合（ステップＳ６）、ステップＳ
２の処理をする。

このようにある１次格子の出力を２次格子の入力に接続
するリンクが２本ある２重リンクスイッチ網において多
重接続を行う場合、従来技術にて説明したのと同様に２
次、３次格子で多重接続をする場合はスイッチ網をノン
ブロックとしたままで１対多の多重接続を行うことがで
きる。

次に、第３図を参照して経路設定の詳細を説明する。第
３図に示すように、使用中の３次格子の出力がｎ　／　
２−１本以下である場合、２次格子から接続できなくな
る３次格子の数をＯであるようにする。すなわち、この
ｎ　／　２本日の入力端子Ａと出力端子Ｂについては２
重リンクがｎ−１束あるため、３段スイッチ網のノンブ
ロック条件により２重リンクのうちｌ・本しか使わない
ように経路設定を行うことが常に可能である。後のｎ　
／　２本の出力は２重リンクの両方のリンクが空いてい
るｎ　／　２−１束の２重リンクを使用して、経路設定
を行う。この場合、他の接続との関係で最悪、全部の出
力が２重リンクの両方を使用して経路設定される可能性
がある。すると、ｎ　／　４束の２重リンクを閉鎖する
ことになる。以上をまとめると、最悪全ての出力へ接続
を行った場合でも、あ“る２次格子から見た場合に３／
４ｒ個の３次格子への出力がおいていることになる。

この最悪の多重接続を考えると、ｒ個全ての３次スイッ
チに１本ずつ合計のｒの出力へ多重接続する場合を考え
る必要がある。前述したように、２次格子と３次格子の
間のリンクを２本とも閉鎖しないようにする制御を行え
ば、ある２次格子からある３次格子への出力が空いてい
る確率は３ｉ４以上である。また、２次格子がｍ／２個
あるので、２次、３次格子のみを用いて経路設定が可能
な確率は（３／４　）　’　（ｍ／２　）以上となる。

従って、単リンクの場合と較べて、確率は（１／２）（
３／２）’倍と非常に大きい。

また、第１図において入力端子Ａと出力端子８０間の接
続が完了した後に、さらに入力端子Ａに出力端子り、Ｅ
を接続したいという要求がある場合を考える。この場合
、出力端子りは３次格子１３０で多重接続することによ
り、入力端子Ａに接続可能であるため、実際に経路設定
を行う。一方、出力端子Ｅは入力端子Ａと３次格子１３
１　との接続がないため、３次格子では多重接続ができ
ない。

さらに、２次格子で多重接続しようとしても、２次格子
１２２から３次格子１３１への出力は２本とも既に使用
中であるために多重接続できない。１次スイッチから多
重接続をすればその接続は可能であるが、後から設定さ
れる１対ｌ接続ができなくなる可能性がある。従って、
出力端子Ｅの接続要求は拒否される。

このように、新規接続要求及び出力端子の追加接続要求
のうち、２段目、３段目で多重接続できるものは経路設
定を行い、１段目での多重接続が必要な接続要ｌ求は拒
否することにより、１対ｌの接続要求に対してはスイッ
チ網をノンブロックにしたままにできる。また、２次格
子から接続できなくなる３次格子の数を少なくするよう
に１対１゜ｌ対多の経路設定を行うことにより、１対多
の接続が２次格子、３次格子の多重接続のみを用いて経
路設定できる可能性を高くすることができる。

さらに、１対多の接続予約を受け付ける場合に、多重接
続数をある決められた小さな数ｋ（ｒ’＞ｋ）に制限す
ることにより、さきに述べた２次、３次格子のみを用い
て経路設定が可能な確率は、（３／４）’（ｍ／２）以
上とさらに大きくなる。

以上の説明はスイッチ網が１対１接続に対してノンブロ
ックの場合について述べたが、スイッチ網が１対ｌ接続
に対してノンブロックではなくても本発明の経路設定方
法を用いることにより、１対１接続に対するブロック率
の悪化を招くことなく１対多の接続を行うことができる
。

また、以上の説明は３段スイッチ網について述べたが、
２ｉ−１段のスイッチ網に対してもまったく同様に適用
することができる。

〔発明の効果〕 以上述べたように本発明によれば、１対ｌの接続に対し
てノンブロックなスイッチ網において後続のｌ対ｌの接
続をノンブロックに保ちながら、従来の方法と比較して
ｌ対多の接続ができる可能性を大幅に大きくするという
効果がある。また、スイッチ網が１対ｌ接続に対してノ
ンブロックではなくても、１対１接続に対するブロック
率の悪化を招くことなくｌ対多の接続を行うことができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施するための、多段スイッチ網の
一例を示すブロック図、 第２図は、第１図に示すスイッチ網において経路設定を
行う場合のフローチャート、 第３図は、本発明による経路設定方法を示す模式図、 第４図は、従来技術によるスイッチ網の構成の一例を示
すブロック図、 第５図は、従ゝ来技術によるスイッチ網において経路設
定を行う方法を示す模式図、 第６図は、従来技術によるスイッチ網において経路設定
ができない場合の模式図である。 １１０〜１１２．１２０〜１２２．１３０〜１３２格子
スイ・ンチ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）段数が２ｉ−１の多段スイッチ網における多重接
   続方式において、 各段間リンクをｎ重の多重リンク接続とし、１対１の接
   続及び１対多の多重接続を行う場合に、ｊ（ｉ≦ｊ≦２
   ｉ−１）段目に属する格子からｊ＋１段目の各格子への
   ｎ本の経路を少なくとも１本は空けておける経路を探索
   できたときにはその経路を設定し、探索できなかったと
   きには格子への経路をｎ本閉鎖するリンクが最小になる
   ように経路を選択することを特徴とする多段スイッチ網
   における多重接続方式。
2. （２）１対多の新規接続及び接続出力数の増加要求のう
   ちｉ段目から２ｉ−１段目で多重接続できるものは接続
   を行い、１段目からｉ−１段目での多重接続が必要な接
   続要求は拒否することを特徴とする請求項１記載の多段
   スイッチ網における多重接続方式。
3. （３）多重接続数を予め決められた数に制限して受け付
   けることを特徴とする請求項１又は２記載の多段スイッ
   チ網における多重接続方式。
4. （４）多段スイッチ網が１対１接続に対してノンブロッ
   クであることを特徴とする請求項１、２又は３記載の多
   段スイッチ網における多重接続方式。