JPH04326837A - 調停装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多段構成の回路網間を
接続する線路を決定することの出来る調停装置に関する
。

【０００２】

【従来の技術】ＡＴＭのネットワークを構成するために
は、ＡＴＭセルのセルスイッチの開発が必須である。現
在のところ、ＬＳＩの動作速度、集積度や入出力端子数
などの制約から、試作されている単位スイッチは大きく
て３２×３２程度である。ところが、ＡＴＭ交換機とし
ては少なくとも１０２４×１０２４程度のスイッチが必
要とされる。そこで、そのような多入力のセルスイッチ
を構成するために、単位スイッチを組み合わせてスイッ
チの大規模化を図ることを検討しなくてはならない。

【０００３】スイッチの規模を拡張するためには、単位
スイッチを多段接続する方法がある。多段接続をする場
合には、なるべく多くセルが回路網を通過できるように
各回路網を接続しなければならない。その多段接続の回
路網間を接続する場合には、同一ルートを２重に割付な
いように接続形態を決める調停装置が必要である。この
調停装置の一例として、次のような回路が知られている
（特許出願（特願平２−２１７４４５、請求項３参照）
）。すなわち、まずセル要求テーブルを作り、そしてこ
のテーブルをもとに一回の割付でルートが割り付けられ
ないものを示す再割付要求テーブルを作る。また同時に
、セル要求テーブルから、使用していないルートを示す
未使用線管理テーブルをも作る。そして、これらのテー
ブルを用いて未使用線を再利用するための調停を行い、
使用線管理テーブルを作りルートを最終決定する。

【０００４】その方法では、未使用線を捜す場合に、入
力段を基準にして検索しているから、２つのテーブルを
関連付けて検索しなくてはならない。また、予備線を設
けた場合には、中間段と出力段の未使用線が少なくなる
から、少ないものを基準にして検索するほうが検索の効
率がよい。

【０００５】また方法では、３段構成のルートの調停を
終えるには、例えば４×４の単位スイッチを用いて拡張
した場合には、７クロックとなっていた。これでは、一
般的にＮ×Ｎの単位スイッチを用いた場合には、（２Ｎ
−１）クロックを必要とすることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では、参照テーブルを多く持っていて、テーブルの
参照回数が多いことやテーブル間の変換を必要とした。 これでは、処理が複雑になり、回路構成を小さく簡単に
することができない。また、ルートを２重で割り付ける
ことが無きように、２重割付防止の工夫が必要である。

【０００７】さらに従来の調停装置は、調停を終了する
のに、多くのクロックを必要として、高速動作に不向な
調停アルゴリムである。セルが１つ通過する時間で処理
をしなくてはならない調停装置にとっては、処理に必要
なクロックは少ない方がよい。

【０００８】本発明は上記このような従来の課題を解消
し、回路規模が小さく高速に処理が可能な調停装置を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の調停装置は、入
力段から出力段への接続要求数を記憶する要求数処理手
段と、入力段と中間段および中間段と出力段の接続状態
を記憶する接続状態処理手段と、特定の中間段と出力段
との接続ルートに対して入力段と中間段との接続ルート
を順次変更し、中間段と出力段の未接続状態ルートに対
して、該未接続ルートの出力段への接続要求数が規定値
以上かつ入力段と中間段との接続ルートが未接続状態で
ある入力段と中間段の接続ルートを選ぶ判定手段とを備
え、入力段から中間段を経由して出力段に回路網を接続
するルートを選ぶようになっている。

【００１０】

【作用】本発明では、要求数処理手段が入力段から出力
段への接続要求数を記憶し、接続状態処理手段が入力段
と中間段および中間段と出力段の接続状態を記憶し、特
定の中間段と出力段との接続ルートに対して入力段と中
間段との接続ルートを順次変更し、中間段と出力段の未
接続状態ルートに対して、該未接続ルートの出力段への
接続要求数が規定値以上かつ入力段と中間段との接続ル
ートが未接続状態である入力段と中間段の接続ルートを
選び、入力段から中間段を経由して出力段に回路網を接
続するルートを選ぶようになっている。これによって、
ＡＴＭセルスイッチなどのような回路網間のルートを決
める場合に、ルートの２重割付がなく、少ないクロック
数で決定ができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１２】図１は、本発明の一実施例にかかる調停装
置の基本構成を示すブロック図である。同図において、
１０１は接続要求処理回路、１０２は判定回路、１０３
は接続状態処理回路であって、その内容は、次に述べる
この調停装置の動作の説明とともに説明する。

【００１３】まず最初に、本実施例の調停装置が調停し
ようとする回路を説明する。本実施例の調停装置は、例
えばＡＴＭセルスイッチを３段に構成した場合に、セル
時間毎にセルが通るルートを決めるために用いる。図２
はスイッチの多段構成例を示す。スイッチ群は３段構成
になっており、入力段、中間段、出力段の各スイッチを
各々、Ｆスイッチ、Ｓスイッチ、Ｔスイッチと呼ぶこと
にする。Ｆスイッチ、Ｓスイッチ、Ｔスイッチは各々４
個の４入力４出力の単位スイッチから成る。ｉ、ｊ、ｋ
は各々、Ｆスイッチ、Ｓスイッチ、Ｔスイッチの番号を
示し、０〜３の値をとる。

【００１４】接続要求処理回路１０１中には送出要求数
を示すレジスタを持つ。また、接続状態処理回路１０３
中には単位スイッチＦ，Ｓ，Ｔ間ルートの使用状態を示
すレジスタを持つ。これら、送出要求数とルートの使用
状態を示す記号をＬｉ，ｋ、Ａｉ，ｊ、Ｂｊ，ｋとし、
これらの定義を以下に示す。

【００１５】Ｌｉ，ｋ：　　ｉ番目のＦスイッチからｋ
番目のＴスイッチへの送出要求数 Ａｉ，ｊ：　　ｉ番目のＦスイッチとｊ番目のＳスイッ
チ間のルートの使用状態 Ｂｊ，ｋ：　　ｊ番目のＳスイッチとｋ番目のＴスイッ
チ間のルートの使用状態 使用状態：”Ｌ”：割り付けることができる（未使用で
ある） ”Ｈ”：割り付けることができない（既使用である）多
段構成のスイッチは、入力段スイッチ（Ｆスイッチ）か
ら出力段スイッチ（Ｔスイッチ）にルートを作り、セル
を転送する。ＦスイッチからＴスイッチへ転送するセル
数（キュー）の管理は、各Ｆスイッチ内でＴスイッチの
番号毎に行う。

【００１６】セルを送出するための調停が始まる時に、
各Ｆスイッチはキューの状態から、送出したいセル数（
Ｌｉ，ｋ）をＴスイッチの番号毎に決定する。各Ｆスイ
ッチから１回の要求数の最大値はＮ（＝４）とする。

【００１７】以下に、本実施例の調停装置を用いてＦス
イッチからＴスイッチへの転送ルートを決める調停の仕
方を説明する。

【００１８】転送ルートを調停をする前に、接続状態処
理回路１０３は、Ａｉ，ｊとＢｊ，ｋとをすべて”Ｌ”
にセットする。

【００１９】調停装置へ接続要求数を入力する段階で、
ｉ番目のＦスイッチからｋ番目のＴスイッチへのルート
を割り付ける処理を行う。ｉ番目のＦスイッチからｋ番
目のＴスイッチへのルートは、例えば、ｊ（＝ｉ＋ｋ）
番目のＳスイッチを経由するルートのように必ず１つは
割付ることができる。そこで、接続要求を入力する時に
要求数（Ｌｉ，ｋ）が１以上であれば、判定回路１０２
は、要求数処理回路１０１が要求数から１を減じた数を
記憶するように指示をする。またそれと同時に、接続状
態処理回路１０３は対応する接続状態を既接続状態に設
定するように、すなわち、Ａｉ，ｉ＋ｋ＝Ｂｉ＋ｋ，ｋ
＝”Ｈ”となるように指示をする。

【００２０】いまここに、ｋ番目のＴスイッチに注目し
て説明する（図３参照）。調停回路は、Ｓスイッチから
Ｔスイッチへのルートの設定をｊ＝ｋからｊ＝ｋ＋Ｎ−
１（ｍｏｄ　Ｎ）の順で進める。その中で、ｊ番目のＳ
スイッチに対して、それと接続するＦスイッチを選ぶ方
法を以下に説明する。

【００２１】まず、判定回路１０２がｉ＝ｊの時、Ｌｉ
，ｋ＝０であるかどうかをチェックする。Ｌｉ，ｋ≧１
ならば、ｉ＝ｊ番目のＦスイッチからｊ番目のＳスイッ
チを経由して、ｋ番目のＴスイッチにいたるルートを設
定できることになる。そこで、判定回路１０２は、接続
状態処理回路１０３に対して、Ａｊ，ｊ＝Ｂｊ，ｋ＝”
Ｈ”とするように指示を出す。また、接続要求処理回路
１０１に対して、Ｌｉ，ｋから１を減ずるように指示を
出す。

【００２２】一方、Ｌｉ，ｋ＝０ならば、判定回路１０
２は、ｉ番号を順次増して（ｍｏｄ　　Ｎ）接続できる
ルートを捜していく。すなわち、ｉ＝ｊ＋１（ｍｏｄ　
Ｎ）からｊ＋Ｎ−１（ｍｏｄ　Ｎ）の順で、上述したｉ
＝ｊの場合と同じように（Ｌｉ，ｋ≧１）かつ（Ａｉ，
ｊ＝”Ｌ”）のペアを１組捜す処理をする。条件を満た
すペアが見つかれば、ＦスイッチからＴスイッチのパス
を設定することができる。そして、接続状態処理回路１
０３に対して、ペアが成立したｉとｊに対応するＡｉ，
ｊとＢｊ，ｋを”Ｈ”にセットするように指示を出す。 また、接続数処理回路１０１に対しても、Ｌｉ，ｋの値
から１を減ずるように指示を出す。

【００２３】あるｊに対しては、以上説明したように、
ｉ＝ｊからｉ＝ｊ＋Ｎ−１（ｍｏｄ　Ｎ）の順で上記の
条件を捜す。そしてこの処理は１クロックで行う。する
と、Ｓスイッチ番号ｊを１つ処理するのには１クロック
で済み、ｊ＝ｋからｊ＝ｋ＋Ｎ−１（ｍｏｄ　Ｎ）まで
をＮクロックで処理することができる。

【００２４】以上のように、調停装置は多段構成スイッ
チの内部ルートを割り付けることができる。

【００２５】請求項２の本発明に対する実施例も同様な
構成、動作である。ただし、接続要求数が２以上の時だ
けで接続ルートを選ぶところが異なる。これは、入力段
と中間段との接続ルートを２回線づつ持っている時に、
そのうち１回線は上述したように単純に規則的にルート
を決め、残りの１回線で２以上の要求がある場合に１を
超えた数の接続ルートを選ぶ場合に適応する。

【００２６】以上はスイッチの多段構成を例に、ある特
定出力段へのルートを設定する調停方法について説明し
た。このアルゴリズムは、多くの入力を集めて出力する
ような、多重回路のための調停装置にも適応できる。

【００２７】図２で示す多段構成のスイッチは、出力ス
イッチもＮ個存在する。一方、上述のような処理をする
と、１出力あたりＮクロックの処理時間を必要とする。 そこで、全ての出力スイッチ（Ｔスイッチ）に対して、
上述のような処理をすると、Ｎ×Ｎクロックの時間を必
要とすることになる。

【００２８】ところが、異なるＴスイッチ番号について
も同時刻に並列動作処理を行うことができるとＮクロッ
クですべてのルート割付の調停処理が終了するになる（
図４参照）。そのためには、異なるＴスイッチに対する
、上述の条件を捜し割り付ける調停作業を、同一時刻に
は異なるＴスイッチについては異なるＳスイッチで行な
えばよい。すると、処理をパイプライン的に実行するこ
とができ、ＮクロックでＮ個の出力スイッチ宛のルート
を調停することができる。また、同一時刻には、異なる
ｊを通過するルートを捜す処理を行っているから、並列
処理をしてもルートの２重登録することはない。

【００２９】今ここで、拡張規模として１０２４×１０
２４を考えると、３２×３２の単位スイッチを用いると
Ｎは３２（＝１０２４／３２）になる。一方、ＡＴＭセ
ル長は５３バイト長である。この割付方法であると、セ
ル速度の１／８のクロックを用いても１セル時間以内に
調停が終了することになる。

【００３０】本発明の接続要求処理手段、判定手段、接
続状態処理手段は、上記実施例では、ハード回路で実現
したが、コンピュータを利用してソフトウェア的に実現
してももちろん良い。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
３段構成のセルスイッチの内部ルートを決定する場合に
、確実にルートが確保できる中間段を基準にして、入力
段と中間段のルートを捜すことにより、多段構成セルス
イッチの内部ルートをセル時間毎に決定することができ
、その実用効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の調停装置の基本的構成を示すブロック
図である。

【図２】本発明の調停装置を適応する回路の一例である
セルスイッチの多段接続図である。

【図３】本発明の実施例の動作を説明するためのフロー
チャート図である。

【図４】本発明の請求項３と請求項４の実施例を説明す
るためのフローチャート図である。

【符号の説明】

１０１　　接続要求処理回路 １０２　　判定回路 １０３　　接続状態処理回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力段から中間段を経由して出力段に回路
   網を接続するルートを選ぶ調停装置において、前記入力
   段から出力段への接続要求数を記憶する要求数処理手段
   と、その入力段と中間段およびその中間段と前記出力段
   の接続状態を記憶する接続状態処理手段と、特定の中間
   段と出力段との接続ルートに対して入力段と中間段との
   接続ルートを順次変更し、中間段と出力段の未接続状態
   ルートに対して、該未接続ルートの出力段への接続要求
   数が１以上かつ入力段と中間段との接続ルートが未接続
   状態である入力段と中間段の接続ルートを選ぶ判定手段
   とを備え、選ばれた場合、前記接続状態処理手段は選ば
   れた入力段と中間段との接続ルート及び中間段と出力段
   との接続ルートを各々既接続状態に変更し、前記要求数
   処理手段は選ばれた組合せに対応する接続要求数から１
   を減ずる機能と、接続要求を入力する時に要求数が１以
   上であれば、前記要求数処理手段は要求数から１を減じ
   た数を記憶し、前記接続状態処理手段は対応する接続状
   態を既接続状態に設定する機能とを持つことを特徴とす
   る調停装置。
2. 【請求項２】特定の中間段と出力段との接続ルートに対
   して入力段と中間段との接続ルートを順次変更し、中間
   段と出力段の未接続状態ルートに対して、該未接続ルー
   トの出力段への接続要求数が１以上かつ入力段と中間段
   との接続ルートが未接続状態である入力段と中間段の接
   続ルートを選ぶ複数の判定手段を具備し、前記複数の判
   定手段が中間段と出力段との未接続線ルートを検索する
   処理に対し、同一クロックで検索するルートの中間段が
   複数の判定手段間で異なることを特徴とする請求項１の
   調停装置。
3. 【請求項３】入力段から中間段を経由して出力段に回路
   網を接続するルートを選ぶ調停装置において、前記入力
   段から出力段への接続要求数を記憶する要求数処理手段
   と、入力段と中間段および中間段と出力段の接続状態を
   記憶する接続状態処理手段と、特定の中間段と出力段と
   の接続ルートに対して入力段と中間段との接続ルートを
   順次変更し、中間段と出力段の未接続状態ルートに対し
   て、該未接続ルートの出力段への接続要求数が２以上か
   つ入力段と中間段との接続ルートが未接続状態である入
   力段と中間段の接続ルートを選ぶ判定手段とを備え、前
   記接続状態処理手段は選ばれた入力段と中間段との接続
   ルート及び中間段と出力段との接続ルートを各々既接続
   状態に変更し、前記要求数処理手段は選ばれた組合せに
   対応する接続要求数から１を減ずることを特徴とする調
   停装置。
4. 【請求項４】特定の中間段と出力段との接続ルートに対
   して入力段と中間段との接続ルートを順次変更し、中間
   段と出力段の未接続状態ルートに対して、該未接続ルー
   トの出力段への接続要求数が２以上かつ入力段と中間段
   との接続ルートが未接続状態である入力段と中間段の接
   続ルートを選ぶ複数の判定手段を具備し、前記複数の判
   定手段が中間段と出力段との未接続線ルートを検索する
   処理に対し、同一クロックで検索するルートの中間段が
   複数の判定手段間で異なることを特徴とする請求項２の
   調停装置。