JPH06121353A - マトリクス網回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクセスの要求発生源とリソースとを接続す
るマトリクス網回路において、競合調停時間および各種
データ転送経路を短縮する。 【構成】 一つの大規模マトリクススイッチを多数の小
規模マトリクススイッチに分割し、それぞれの小規模マ
トリクススイッチで並行的に競合調停を行う。 【効果】 装置が高速化され、実装形態の融通性が高ま
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報処理装置、通信用
交換機、特にＡＴＭ交換機、その他バスにより共通に接
続された複数のリソースを有するシステムに利用する。
ここでリソースとは、メモリ装置、出力装置、表示装
置、入力装置、印字装置、機能ユニット、その他システ
ムを運用するためのハードウエアを伴う設備を言う。

【０００２】本発明は、一つのシステムに配置された複
数の共有リソースに対して、そのシステム内から発生す
る複数のアクセス要求の調停に関する。

【０００３】

【従来の技術】第６図に示すモデルにより従来技術によ
るアクセス要求の調停を説明すると、これはリングアー
ビタの制御手法によるものである。このモデルには８個
のアクセス要求発生源Ｒ(1) 〜Ｒ(8) と、このアクセス
要求を受け付ける８個のリソースＳ(1) 〜Ｓ(8) があ
る。これらはそれぞれマトリクススイッチ手段の入力端
子群と出力端子群に接続されている。このマトリクスス
イッチ手段は図示するようなマトリクス構成のハードウ
エアを備えていてもよく、またアクセス要求を伝達でき
る図示するマトリクス機能を有する論理回路により構成
される仮想的なものでもよい。アクセス要求発生源の数
とリソースの数は必ずしも等しくなくともよい。

【０００４】アクセス要求発生源Ｒ(1) 〜Ｒ(8) は次々
にアクセス要求を発生する。アクセス要求は発生源側の
都合にしたがって発生するから、一つのリソースに対し
て同時に複数のアクセス要求が競合することがある。マ
トリクススイッチ手段によりその競合を調停して、一つ
のアクセス要求発生源を要求先の一つのリソースにその
アクセス要求を伝達する。このときリングアービタＲＡ
(1) 〜ＲＡ(8) が、それぞれ図６に矢印で示すようにア
クセス要求を掃引して、該当するアクセス要求に行き当
たるとその交点Ｃ(n,m) を介してそのアクセス要求を一
つだけリソース側に伝達しリソースはそのアクセス要求
を受け付ける。

【０００５】一つのアクセス要求が受け付けられると、
当該アクセス要求を送出していた要求源に対して要求が
受け付けられた旨の情報が送出される。また一つのアク
セス要求を受け付けることにより、そのリングアービタ
に送出されていた別のアクセス要求は待たされ、その別
のアクセス要求は次のタイミングで、あるいはその次の
タイミングで検出されることになる。アクセス要求が受
け付けられてからは、このマトリクススイッチ手段を介
して、あるいは別のバス信号線を介して必要なデータが
転送されるなど処理が実行される。

【０００６】このようなアクセス要求の調停制御では、
競合する場合の調停を行うためのリングアービタＲＡ
(1) 〜ＲＡ(8) はそれぞれ、１回のタイムスロットで各
要求発生源から出されているアクセス要求を一つだけ受
け付けることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図６に示した従来例装
置で説明したものは要求発生源Ｒ(1) 〜Ｒ(8) が８個で
あるが、この個数は現実には数十個または数百個であ
り、このときリングアービタが一巡するに要する時間は
無視できない時間になる。

【０００８】本発明はこれを改良するもので、大規模な
マトリクススイッチを多数の小規模マトリクススイッチ
に分割し、競合調停を並行的に処理させることにより、
全体の競合調停時間および各種データの転送経路を短縮
できるマトリクス網回路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】本発明は、アクセス要求
を発生するＮ個（Ｎは３以上の整数）の要求発生源（Ｒ
(n) 、ｎは１からＮまでの整数）と、このＮ個のアクセ
ス要求源に共有されるＭ個（Ｍは３以上の整数）のリソ
ース（Ｓ(m) 、ｍは１からＭまでの整数）との間に設け
られ、前記要求発生源から発生するアクセス要求の調停
接続およびその調停接続にしたがって前記要求発生源か
ら前記リソースへのデータ転送接続を行うマトリクス網
回路である。

【００１０】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記Ｎ個の要求発生源はＩ個（Ｉは２以上の整数）のグル
ープに分割され、かつ前記Ｍ個のリソースはＪ個（Ｊは
２以上の整数）のグループに分割され、分割された前記
要求発生源のグループおよび前記リソースのグループが
相互にそれぞれ一つの小規模のマトリクススイッチ（Ｇ
（ｉ，ｊ）、ｉは１からＩまでの整数、ｊは１からＪま
での整数、全部でＩ×Ｊ個）により接続され、前記要求
発生源からのアクセス要求およびまたはデータをその要
求発生源が接続された小規模マトリクススイッチに直接
転送する入力側接続線（ＬＩ(i) 、ｉは１からＩまでの
整数）と、前記小規模マトリクススイッチから前記リソ
ースへのアクセス要求およびまたはデータをその小規模
マトリクススイッチに接続されたリソースに直接転送す
る出力側接続線（ＬＯ(j) 、ｊは１からＪまでの整数）
との少なくとも一方を備えたところにある。

【００１１】前記小規模マトリクススイッチの出力側
で、一つの単位タイムスロット内では高々１回のアクセ
ス要求を許可する競合調停手段を備えることが望まし
い。

【００１２】前記Ｍ個のリソースのそれぞれと前記小規
模マトリクススイッチの出力側との接続回路に論理和回
路を含むことが望ましい。

【００１３】前記Ｍ個のリソースのそれぞれと前記小規
模マトリクススイッチの出力側との接続回路に速度変換
回路（Ｍ(j) ）を備え、この速度変換回路は一つの単位
タイムスロット内に複数の小規模マトリクススイッチに
アクセス要求が発生しているときに、この複数のアクセ
ス要求およびデータをいったん蓄積する手段と、この蓄
積する手段に蓄積されたアクセス要求およびデータをそ
の次の単位タイムスロット内に当該リソースに全部転送
する手段とを含むことが望ましい。

【００１４】前記小規模マトリクススイッチ（全部でＩ
×Ｊ個）について、一つの単位タイムスロット毎に、そ
の出力側に接続されたリソース一つについて１個の小規
模マトリクススイッチを選択するように競合調停を実行
する手段を備えることが望ましい。

【００１５】

【作用】大規模マトリクススイッチを分割して小規模マ
トリクススイッチの集合にする。この分割されたそれぞ
れの小規模マトリクススイッチが関与する要求発生源お
よびリソースはあらかじめ定まっているので、アクセス
に無関係な交点は飛び越え、競合調停に関与する小規模
マトリクススイッチにデータは直接入力される。

【００１６】これにより、通過交点数が削減され、さら
にリングアービタによる競合調停が各小規模マトリクス
スイッチ単位で並行的に行われるので全体の動作時間が
高速化できる。

【００１７】

【実施例】本発明第一実施例の構成を図１を参照して説
明する。図１は本発明第一実施例装置の構成図である。

【００１８】本発明第一実施例は、アクセス要求を発生
する８個の要求発生源Ｒ(1) 〜Ｒ(8) と、この８個のア
クセスの要求発生源Ｒ(1) 〜Ｒ(8) に共有される８個の
リソースＳ(1) 〜Ｓ(8) との間に設けられ、要求発生源
Ｒ(1) 〜Ｒ(8) から発生するアクセス要求の調停接続お
よびその調停接続にしたがって要求発生源Ｒ(1) 〜Ｒ
(8) からリソースＳ(1) 〜Ｓ(8) へのデータ転送接続を
行うマトリクス網回路である。

【００１９】ここで、本発明の特徴とするところは、８
個の要求発生源Ｒ(1) 〜Ｒ(8) は４個のグループに分割
され、かつ８個のリソースは４個のグループに分割さ
れ、分割された要求発生源Ｒ(1) 〜Ｒ(8) のグループお
よびリソースＳ(1) 〜Ｓ(8) のグループが相互にそれぞ
れ一つの小規模マトリクススイッチＧ(1,1) 〜Ｇ(4,4)
により接続され、要求発生源Ｒ(1) 〜Ｒ(8) からのアク
セス要求およびまたはデータをその要求発生源Ｒ(1) 〜
Ｒ(8) が接続された小規模マトリクススイッチＧ(1,1)
〜Ｇ(4,4) に直接転送する入力側接続線ＬＩ(1) 〜ＬＩ
(8) と、小規模マトリクススイッチＧ(1,1) 〜Ｇ(4,4)
からリソースＳ(1) 〜Ｓ(8) へのアクセス要求およびま
たはデータをその小規模マトリクススイッチＧ(1,1) 〜
Ｇ(4,4) に接続されたリソースＳ(1) 〜Ｓ(8) に直接転
送する出力側接続線ＬＯ(1) 〜ＬＯ(8) との少なくとも
一方を備えたところにある。

【００２０】次に、図１を参照して本発明第一実施例の
動作を説明する。要求発生源Ｒ(1)〜Ｒ(8) とリソース
Ｓ(1) 〜Ｓ(8) との間のアクセス権の有無を便宜上格子
状の横線と縦線の結線図で示し、その交点をＣ(1,1) 〜
Ｃ(8,8) とする。

【００２１】小規模マトリクススイッチＧ(1,1) 〜Ｇ
(4,4) を交点Ｃ(1,1) 〜Ｃ(8,8) の集合で表すと、 ｛Ｃ(1,1) 、Ｃ(1,2) 、Ｃ(2,1) 、Ｃ(2,2) ｝⊂Ｇ(1,
1) ｛Ｃ(1,3) 、Ｃ(1,4) 、Ｃ(2,3) 、Ｃ(2,4) ｝⊂Ｇ(1,
2) ｛Ｃ(1,5) 、Ｃ(1,6) 、Ｃ(2,5) 、Ｃ(2,6) ｝⊂Ｇ(1,
3) ｛Ｃ(1,7) 、Ｃ(1,8) 、Ｃ(2,7) 、Ｃ(2,8) ｝⊂Ｇ(1,
4) ｛Ｃ(3,1) 、Ｃ(3,2) 、Ｃ(4,1) 、Ｃ(4,2) ｝⊂Ｇ(2,
1) ｛Ｃ(3,3) 、Ｃ(3,4) 、Ｃ(4,3) 、Ｃ(4,4) ｝⊂Ｇ(2,
2) ｛Ｃ(3,5) 、Ｃ(3,6) 、Ｃ(4,5) 、Ｃ(4,6) ｝⊂Ｇ(2,
3) ｛Ｃ(3,7) 、Ｃ(3,8) 、Ｃ(4,7) 、Ｃ(4,8) ｝⊂Ｇ(2,
4) ｛Ｃ(5,1) 、Ｃ(5,2) 、Ｃ(6,1) 、Ｃ(6,2) ｝⊂Ｇ(3,
1) ｛Ｃ(5,3) 、Ｃ(5,4) 、Ｃ(6,3) 、Ｃ(6,4) ｝⊂Ｇ(3,
2) ｛Ｃ(5,5) 、Ｃ(5,6) 、Ｃ(6,5) 、Ｃ(6,6) ｝⊂Ｇ(3,
3) ｛Ｃ(5,7) 、Ｃ(5,8) 、Ｃ(6,7) 、Ｃ(6,8) ｝⊂Ｇ(3,
4) ｛Ｃ(7,1) 、Ｃ(7,2) 、Ｃ(8,1) 、Ｃ(8,2) ｝⊂Ｇ(4,
1) ｛Ｃ(7,3) 、Ｃ(7,4) 、Ｃ(8,3) 、Ｃ(8,4) ｝⊂Ｇ(4,
2) ｛Ｃ(7,5) 、Ｃ(7,6) 、Ｃ(8,5) 、Ｃ(8,6) ｝⊂Ｇ(4,
3) ｛Ｃ(7,7) 、Ｃ(7,8) 、Ｃ(8,7) 、Ｃ(8,8) ｝⊂Ｇ(4,
4) となる。各要求発生源Ｒ(1) 〜Ｒ(8) と小規模マトリク
ススイッチＧ(1,1) 〜Ｇ(4,4) とは入力側接続線ＬＩ
(1) 〜ＬＩ(8) によってそれぞれ独立に、 Ｒ(1) ⇔［ＬＩ(1) ］⇔Ｇ(1,1) 、Ｇ(1,2) 、Ｇ(1,3)
、Ｇ(1,4) Ｒ(2) ⇔［ＬＩ(2) ］⇔Ｇ(1,1) 、Ｇ(1,2) 、Ｇ(1,3)
、Ｇ(1,4) Ｒ(3) ⇔［ＬＩ(3) ］⇔Ｇ(2,1) 、Ｇ(2,2) 、Ｇ(2,3)
、Ｇ(2,4) Ｒ(4) ⇔［ＬＩ(4) ］⇔Ｇ(2,1) 、Ｇ(2,2) 、Ｇ(2,3)
、Ｇ(2,4) Ｒ(5) ⇔［ＬＩ(5) ］⇔Ｇ(3,1) 、Ｇ(3,2) 、Ｇ(3,3)
、Ｇ(3,4) Ｒ(6) ⇔［ＬＩ(6) ］⇔Ｇ(3,1) 、Ｇ(3,2) 、Ｇ(3,3)
、Ｇ(3,4) Ｒ(7) ⇔［ＬＩ(7) ］⇔Ｇ(4,1) 、Ｇ(4,2) 、Ｇ(4,3)
、Ｇ(4,4) Ｒ(8) ⇔［ＬＩ(8) ］⇔Ｇ(4,1) 、Ｇ(4,2) 、Ｇ(4,3)
、Ｇ(4,4) と接続される。また、小規模マトリクススイッチＧ(1,
1) 〜Ｇ(4,4) とリソースＳ(1) 〜Ｓ(8) とは出力側接
続線ＬＯ(1) 〜ＬＯ(8) によってそれぞれ独立に、 Ｇ(1,1) 、Ｇ(2,1) 、Ｇ(3,1) 、Ｇ(4,1) ⇔［ＬＯ(1)
］⇔Ｓ(1) Ｇ(1,1) 、Ｇ(2,1) 、Ｇ(3,1) 、Ｇ(4,1) ⇔［ＬＯ(2)
］⇔Ｓ(2) Ｇ(1,2) 、Ｇ(2,2) 、Ｇ(3,2) 、Ｇ(4,2) ⇔［ＬＯ(3)
］⇔Ｓ(3) Ｇ(1,2) 、Ｇ(2,2) 、Ｇ(3,2) 、Ｇ(4,2) ⇔［ＬＯ(4)
］⇔Ｓ(4) Ｇ(1,3) 、Ｇ(2,3) 、Ｇ(3,3) 、Ｇ(4,3) ⇔［ＬＯ(5)
］⇔Ｓ(5) Ｇ(1,3) 、Ｇ(2,3) 、Ｇ(3,3) 、Ｇ(4,3) ⇔［ＬＯ(6)
］⇔Ｓ(6) Ｇ(1,4) 、Ｇ(2,4) 、Ｇ(3,4) 、Ｇ(4,4) ⇔［ＬＯ(7)
］⇔Ｓ(7) Ｇ(1,4) 、Ｇ(2,4) 、Ｇ(3,4) 、Ｇ(4,4) ⇔［ＬＯ(8)
］⇔Ｓ(8) と接続される。要求発生源Ｒ(1) からリソースＳ(8) へ
とデータ転送する場合は、 Ｒ(1) ⇒［ＬＩ(1) ］⇒Ｇ(1,4) ⇒［ＬＯ(8) ］⇒Ｓ
(8) となる。小規模マトリクススイッチＧ(1,4) でのデータ
転送経路を交点で表すと、 Ｃ(1,7) ⇒Ｃ(1,8) ⇒Ｃ(2,8) となる。すなわち、３個の交点Ｃ(1,7) 、Ｃ(1,8) 、Ｃ
(2,8) により転送経路が構成されることを示す。これ
は、従来例装置における１５個の交点Ｃ(1,1) 、Ｃ(1,
2) 、Ｃ(1,3) 、Ｃ(1,4) 、Ｃ(1,5) 、Ｃ(1,6) 、Ｃ(1,
7) 、Ｃ(1,8) 、Ｃ(2,8) 、Ｃ(3,8) 、Ｃ(4,8) 、Ｃ(5,
8) 、Ｃ(6,8) 、Ｃ(7,8) 、Ｃ(8,8) により構成される
転送経路に比較してはるかに小規模な転送経路が実現で
きる。

【００２２】出線側の競合調停は本発明第一実施例では
特に説明しないが、これは本発明第二実施例以降で詳し
く説明する。

【００２３】次に、図２を参照して本発明第二実施例を
説明する。図２は本発明第二実施例装置の構成図であ
る。本発明第二実施例では出力側接続線Ｌ(1) 〜Ｌ(8)
の競合調停をリングアービタＲＡ(1) 〜ＲＡ(8) を用い
て行う。それぞれのリングアービタＲＡ(1) 〜ＲＡ(2)
は、 Ｃ(1,1) ⇔Ｃ(2,1) ⇔Ｃ(3,1) ⇔Ｃ(4,1) ⇔Ｃ(5,1) ⇔
Ｃ(6,1) ⇔Ｃ(7,1) ⇔Ｃ(8,1) …ＲＡ(1) Ｃ(1,2) ⇔Ｃ(2,2) ⇔Ｃ(3,2) ⇔Ｃ(4,2) ⇔Ｃ(5,2) ⇔
Ｃ(6,2) ⇔Ｃ(7,2) ⇔Ｃ(8,2) …ＲＡ(2) Ｃ(1,3) ⇔Ｃ(2,3) ⇔Ｃ(3,3) ⇔Ｃ(4,3) ⇔Ｃ(5,3) ⇔
Ｃ(6,3) ⇔Ｃ(7,3) ⇔Ｃ(8,3) …ＲＡ(3) Ｃ(1,4) ⇔Ｃ(2,4) ⇔Ｃ(3,4) ⇔Ｃ(4,4) ⇔Ｃ(5,4) ⇔
Ｃ(6,4) ⇔Ｃ(7,4) ⇔Ｃ(8,4) …ＲＡ(4) Ｃ(1,5) ⇔Ｃ(2,5) ⇔Ｃ(3,5) ⇔Ｃ(4,5) ⇔Ｃ(5,5) ⇔
Ｃ(6,5) ⇔Ｃ(7,5) ⇔Ｃ(8,5) …ＲＡ(5) Ｃ(1,6) ⇔Ｃ(2,6) ⇔Ｃ(3,6) ⇔Ｃ(4,6) ⇔Ｃ(5,6) ⇔
Ｃ(6,6) ⇔Ｃ(7,6) ⇔Ｃ(8,6) …ＲＡ(6) Ｃ(1,7) ⇔Ｃ(2,7) ⇔Ｃ(3,7) ⇔Ｃ(4,7) ⇔Ｃ(5,7) ⇔
Ｃ(6,7) ⇔Ｃ(7,7) ⇔Ｃ(8,7) …ＲＡ(7) Ｃ(1,8) ⇔Ｃ(2,8) ⇔Ｃ(3,8) ⇔Ｃ(4,8) ⇔Ｃ(5,8) ⇔
Ｃ(6,8) ⇔Ｃ(7,8) ⇔Ｃ(8,8) …ＲＡ(8) を巡回し、競合調停を行う。要求発生源Ｒ(1) からリソ
ースＳ(8) へのデータ転送を説明すると、（１）要求発
生源Ｒ(1) からのデータを入力側接続線ＬＩ(1) によっ
て小規模マトリクススイッチＧ(1,4) に転送する、
（２）交点Ｃ(1,7) を経由してデータを交点Ｃ(1,8) に
転送する、（３）リソースＳ(8) に対する他の要求発生
源Ｒ(2) 〜Ｒ(8) の競合調停をリングアービタＲＡ(8)
で行い、一つの候補のみを選出する、（４）選ばれたの
がＲ(1) の候補だとすると、データは入力側接続線ＬＩ
(1) を用いて小規模マトリクススイッチＧ(1,4) に送ら
れ、出力側接続線Ｌ(8) を経由してリソースＳ(8) に転
送される。

【００２４】要求発生源Ｒ(1) からリソースＳ(8) への
アクセス要求に対する競合制御データを転送する場合の
経路は、 Ｒ(1) ⇒［ＬＩ(1) ］⇒Ｇ(1,4) ⇒［Ｌ(8) ］ となる。これを交点Ｃ(1,1) 〜Ｃ(8,8) で表すと、 Ｃ(1,7) ⇒｛Ｃ(1,8) ⇔Ｃ(2,8) ⇔Ｃ(3,8) ⇔Ｃ(4,8)
⇔Ｃ(5,8) ⇔Ｃ(6,8) ⇔Ｃ(7,8) ⇔Ｃ(8,8) ｝⇒Ｃ(1,
7) となり、リングアービタＲＡ(8) が双方向に通過する交
点数を含めて最大で、 １＋８＋８＋１＝１８個 の通過交点数となる。また要求発生源Ｒ(1) からリソー
スＳ(8) へデータを転送する場合の経路は最大で、 Ｃ(1,7) ⇒Ｃ(1,8) ⇒Ｃ(2,8) ⇒Ｃ(3,8) ⇒Ｃ(4,8) ⇒
Ｃ(5,8) ⇒Ｃ(6,8) ⇒Ｃ(7,8) ⇒Ｃ(8,8) となり、通過交点数は９個である。これは従来例装置に
おいて、競合制御データを転送する場合の通過交点数が
最大で、 ７＋８＋８＋７＝３２個 となり、データ転送に関与する通過交点数が最大で、 ７＋８＝１５個 であることと比較すると全体動作を高速化できることを
示している。

【００２５】次に、図３を参照して本発明第三実施例を
説明する。図３は本発明第三実施例装置の構成図であ
る。本発明第三実施例装置では、それぞれの小規模マト
リクススイッチＧ(1,1) 〜Ｇ(4,4) 毎に縦方向に並行に
巡回するリングアービタＲＡ(1,1) 〜ＲＡ(4,8) を設
け、リングアービタＲＡ(1,1) 〜ＲＡ(4,8) 毎に１つの
候補を選出する。出力側接続線Ｄ(1) 〜Ｄ(8) に４本の
平行バス線を用い、これを４入力１出力のＦＩＦＯ(Fir
st-In-First-Out)により構成される速度変換回路Ｍ(1)
〜Ｍ(8) に接続する。小規模マトリクススイッチＧ(1,
1) 〜Ｇ(4,4) は４個づつ縦に並んでいるから、それぞ
れのリングアービタＲＡ(1,1) 〜ＲＡ(4,8) 毎に１個づ
つ選出されたアクセス要求を出力側接続線Ｄ(1) 〜Ｄ
(8) を用いて並行的に４入力１出力の速度変換回路Ｍ
(1) 〜Ｍ(8) に接続し、データ到着順にリソースＳ(1)
〜Ｓ(8) で定められた速度でこのデータをリソースＳ
(1) 〜Ｓ(8) に順次出力する。

【００２６】この動作をさらに詳しく説明すると、小規
模マトリクススイッチＧ(1,1) 〜Ｇ(4,4) 内での競合調
停はそれぞれのリングアービタＲＡ(1,1) 〜ＲＡ(4,8)
毎に行われ、出力側接続線Ｄ(1) 〜Ｄ(8) によってそれ
ぞれ並行的に、 Ｇ(1,1) 、Ｇ(2,1) 、Ｇ(3,1) 、Ｇ(4,1) ⇒Ｄ(1) ⇒Ｍ
(1) ⇒Ｓ(1) Ｇ(1,1) 、Ｇ(2,1) 、Ｇ(3,1) 、Ｇ(4,1) ⇒Ｄ(2) ⇒Ｍ
(2) ⇒Ｓ(2) Ｇ(1,2) 、Ｇ(2,2) 、Ｇ(3,2) 、Ｇ(4,2) ⇒Ｄ(3) ⇒Ｍ
(3) ⇒Ｓ(3) Ｇ(1,2) 、Ｇ(2,2) 、Ｇ(3,2) 、Ｇ(4,2) ⇒Ｄ(4) ⇒Ｍ
(4) ⇒Ｓ(4) Ｇ(1,3) 、Ｇ(2,3) 、Ｇ(3,3) 、Ｇ(4,3) ⇒Ｄ(5) ⇒Ｍ
(5) ⇒Ｓ(5) Ｇ(1,3) 、Ｇ(2,3) 、Ｇ(3,3) 、Ｇ(4,3) ⇒Ｄ(6) ⇒Ｍ
(6) ⇒Ｓ(6) Ｇ(1,4) 、Ｇ(2,4) 、Ｇ(3,4) 、Ｇ(4,4) ⇒Ｄ(7) ⇒Ｍ
(7) ⇒Ｓ(7) Ｇ(1,4) 、Ｇ(2,4) 、Ｇ(3,4) 、Ｇ(4,4) ⇒Ｄ(8) ⇒Ｍ
(8) ⇒Ｓ(8) と転送される。要求発生源Ｒ(1) およびＲ(2) のリソー
スＳ(8) に対するアクセス要求発生時における競合制御
データおよびデータの転送の手順を説明すると、（１）
要求発生源Ｒ(1) およびＲ(2) からの競合制御データが
入力側接続線ＬＩ(1) およびＬＩ(2) によって小規模マ
トリクススイッチＧ(1,4) に転送される、（２）この競
合制御データは、交点Ｃ(1,7) およびＣ(2,7) を経由し
て交点Ｃ(1,8) およびＣ(2,8) に転送される、（３）交
点Ｃ(1,8) およびＣ(2,8) を巡回するリングアービタＲ
Ａ(1,8) により競合調停が行われ、要求発生源Ｒ(1) ま
たはＲ(2) の何れかのアクセス要求を一つ選出する、
（４）リングアービタＲＡ(1,8) 、ＲＡ(2,8) 、ＲＡ
(3,8) 、ＲＡ(4,8) によるそれぞれ独立のアクセス許可
に対し、要求発生源Ｒ(1) 〜Ｒ(8) は、それぞれデータ
を入力側接続線ＬＩ(1) 〜ＬＩ(8) の経路を用いて小規
模マトリクススイッチＧ(1,4) 、Ｇ(2,4) 、Ｇ(3,4) 、
Ｇ(4,4) に転送する、（５）これら小規模マトリクスス
イッチＧ(1,4) 、Ｇ(2,4) 、Ｇ(3,4) 、Ｇ(4,4) からの
データを４本の平行バス線である出力側接続線Ｄ(1) 〜
Ｄ(8) により速度変換回路Ｍ(8) に転送する、（６）速
度変換回路Ｍ(8) において、データを４対１に変換して
リソースＳ(8)へ転送する。

【００２７】この場合のデータの転送経路は、 ｛Ｒ(1) 、Ｒ(2) ｝⇒｛［ＬＩ(1) ］、［ＬＩ(2) ］｝
⇒Ｇ(1,4) ⇒［Ｄ(8) ］⇒Ｍ(8) ⇒Ｓ(8) となる。また、競合制御データの転送経路は、 ｛Ｒ(1) 、Ｒ(2) ｝⇒｛［ＬＩ(1) ］、［ＬＩ(2) ］｝
⇒Ｇ(1,4) ⇒｛Ｒ(1) 、Ｒ(2) ｝ となる。そこで、競合制御データの通過点は、 Ｇ(1,4) ＝｛Ｃ(1,8) ⇔Ｃ(2,8) ｝ となる。データの転送経路の通過点は、 Ｃ(1,7) ⇒｛Ｃ(1,8) ⇒Ｃ(2,8) ｝ となる。したがって、競合制御データの通過転送に関与
する交点数は最大で、 １＋２＋２＋１＝６個 となり、データ転送に関与する交点数は最大で、 １＋２＝３個 となる。従来例装置において競合制御データの通過転送
に関与する交点数は最大で、 ７＋８＋８＋７＝３０個 であり、データ転送に関与する交点数は最大で、 ７＋８＝１５個 であることから通過交点数が大幅に削減され、速度変換
回路Ｍ(1) 〜Ｍ(8) の遅延時間を考慮しても全体動作を
従来例装置に比較して高速化できる。

【００２８】本発明第三実施例装置では、速度変換回路
Ｍ(1) 〜Ｍ(8) に転送された最大４つのデータのすべて
を一つの単位タイムスロット内にリソースＳ(1) 〜Ｓ
(8) に取り込むため、速度変換回路Ｍ(1) 〜Ｍ(8) の出
力は最大４倍高速になる。これに対する第一の方法は、
リソースＳ(1) 〜Ｓ(8) に４倍高速なものを用いる。第
二の方法は、速度変換回路Ｍ(1) 〜Ｍ(8) の出力を直列
並列変換して４つの並列な低速データに変換し、リソー
スＳ(1) 〜Ｓ(8) はそれらを並行的に受け入れる構成と
する。さらに、第三の方法は、速度変換回路Ｍ(1) 〜Ｍ
(8) の中にさらに調停手段を備え、一つの単位タイムス
ロット内に入ってきた最大４つのアクセス要求およびデ
ータをとにかく全部蓄積し、それらを機会を得るごとに
リソースＳ(1) 〜Ｓ(8) に引き渡すなどの方法を利用し
た構成とすることができる。この第三の方法の場合は所
定時間に処理を実行できないときはアクセス要求側に警
報を返送する構成とする。

【００２９】次に、図４を参照して本発明第四実施例を
説明する。図４は本発明第四実施例装置の構成図であ
る。本発明第四実施例装置は、本発明第三実施例装置に
おける速度変換回路Ｍ(1) 〜Ｍ(8) に替えて４入力１出
力の論理和回路ＯＲ(1) 〜ＯＲ(8) を設ける。リングア
ービタＲＡ(1) 〜ＲＡ(8) は本発明第二実施例装置と同
じである。小規模マトリクススイッチＧ(1,1) 〜Ｇ(4,
4) を通過したデータは出力側接続線ＬＯ(1) 〜ＬＯ(8)
によってそれぞれ独立に、 Ｇ(1,1) 、Ｇ(2,1) 、Ｇ(3,1) 、Ｇ(4,1) ⇒［ＬＯ(1)
］⇒ＯＲ(1) ⇒Ｓ(1) Ｇ(1,1) 、Ｇ(2,1) 、Ｇ(3,1) 、Ｇ(4,1) ⇒［ＬＯ(2)
］⇒ＯＲ(2) ⇒Ｓ(2) Ｇ(1,2) 、Ｇ(2,2) 、Ｇ(3,2) 、Ｇ(4,2) ⇒［ＬＯ(3)
］⇒ＯＲ(3) ⇒Ｓ(3) Ｇ(1,2) 、Ｇ(2,2) 、Ｇ(3,2) 、Ｇ(4,2) ⇒［ＬＯ(4)
］⇒ＯＲ(4) ⇒Ｓ(4) Ｇ(1,3) 、Ｇ(2,3) 、Ｇ(3,3) 、Ｇ(4,3) ⇒［ＬＯ(5)
］⇒ＯＲ(5) ⇒Ｓ(5) Ｇ(1,3) 、Ｇ(2,3) 、Ｇ(3,3) 、Ｇ(4,3) ⇒［ＬＯ(6)
］⇒ＯＲ(6) ⇒Ｓ(6) Ｇ(1,4) 、Ｇ(2,4) 、Ｇ(3,4) 、Ｇ(4,4) ⇒［ＬＯ(7)
］⇒ＯＲ(7) ⇒Ｓ(7) Ｇ(1,4) 、Ｇ(2,4) 、Ｇ(3,4) 、Ｇ(4,4) ⇒［ＬＯ(8)
］⇒ＯＲ(8) ⇒Ｓ(8) と転送される。要求発生源Ｒ(8) からリソースＳ(8) へ
の競合制御データおよびデータの転送経路を説明する
と、（１）Ｒ(1) からの競合制御データを入力側接続線
ＬＩ(1) によってＧ(1,4) に転送する、（２）交点Ｃ
(1,7 )を経由して交点Ｃ(1,8) に転送する、（３）リソ
ースＳ(8) に対する競合調停をリングアービタＲＡ(8)
により行い、一つの候補を選出する、（４）その結果、
要求発生源Ｒ(1) が選出されたとすると、データは入力
側接続線ＬＩ(1) を用いてＧ(1,4) に送られ、出力側接
続線ＬＯ(8) を経由して転送される。この場合のデータ
の転送経路は、 ｛Ｒ(1) 、Ｒ(2) ｝⇒｛［ＬＩ(1) ］、［ＬＩ(2) ］｝
⇒Ｇ(1,4) ⇒［ＬＯ(8)］⇒ＯＲ(8) ⇒Ｓ(8) となる。また、競合制御データの転送経路は、 ｛Ｒ(1) 、Ｒ(2) ｝⇒｛［ＬＩ(1) ］、［ＬＩ(2) ］｝
⇒Ｇ(1,4) ⇒ＲＡ(8)となる。そこで、競合制御データ
の通過点は、 Ｃ(1,7) ⇒｛Ｃ(1,8) ⇔Ｃ(2,8) ⇔Ｃ(3,8) ⇔Ｃ(4,8)
⇔Ｃ(5,8) ⇔Ｃ(6,8) ⇔Ｃ(7,8) ⇔Ｃ(8,8) ｝⇒Ｃ(1,
7) となる。データの通過点は、 Ｃ(1,7) ⇒｛Ｃ(1,8) ⇒Ｃ(2,8) ｝ となる。したがって、競合制御データの通過転送に関与
する交点数は最大で、 １＋８＋８＋１＝１８個 であり、データの通過転送に関与する交点数は最大で、 １＋２＝３個 となる。従来例装置における競合制御データの通過転送
に関与する交点数は最大で、 ７＋８＋８＋７＝３０個 であり、データの通過転送に関与する交点数は最大で、 ７＋８＝１５個 であることから通過交点数が大幅に削減され、論理和回
路ＯＲ(1) 〜ＯＲ(8) の遅延時間を考慮しても全体動作
を従来例装置に比較して高速化できる。

【００３０】次に、図５を参照して本発明第五実施例を
説明する。図５は本発明第五実施例装置の構成図であ
る。本発明第五実施例装置では、小規模マトリクススイ
ッチＧ(1,2) 、Ｇ(2,3) 、Ｇ(3,4) 、Ｇ(4,1) により構
成されるグループを調停グループとする。この調停グル
ープを構成する小規模マトリクススイッチＧ(1,1) 〜Ｇ
(4,4) は順次右方向にシフトされる。すわなち、小規模
マトリクススイッチＧ(i1,j1) 、Ｇ(i2,j2) 、Ｇ(i3,j
3) 、Ｇ(i4,j4) ｛i1≠ｉ2 ≠i3≠i4かつj1≠j 2≠j3≠
j4｝により調停グループは構成される。

【００３１】図５における小規模マトリクススイッチＧ
(1,2) 、Ｇ(2,3) 、Ｇ(3,4) 、Ｇ(4,1) は要求発生源Ｒ
(1) 〜Ｒ(8) およびリソースＳ(1) 〜Ｓ(8) に関与する
が、その組合せはそれぞれ、 Ｇ(1,2) ；Ｒ(1) 、Ｒ(2) ⇔Ｓ(3) 、Ｓ(4) Ｇ(2,3) ；Ｒ(3) 、Ｒ(4) ⇔Ｓ(5) 、Ｓ(6) Ｇ(3,4) ；Ｒ(5) 、Ｒ(6) ⇔Ｓ(7) 、Ｓ(8) Ｇ(1,2) ；Ｒ(7) 、Ｒ(8) ⇔Ｓ(1) 、Ｓ(2) となる。これは、一つのアクセス機会にアクセス調停を
行う範囲を示している。例えば、小規模マトリクススイ
ッチＧ(3,4) は、要求発生源Ｒ(5) およびＲ(6)のリソ
ースＳ(7) およびＳ(8) に対するアクセス要求に関与
し、それ以外のアクセス要求には関与しない。

【００３２】つぎのタイミングでは調停グループは図５
の右方向にシフトするので、次回の調停グループは小規
模マトリクススイッチＧ(1,3) 、Ｇ(2,4) 、Ｇ(3,1) 、
Ｇ(4,2) により構成され、それらが関与する要求発生源
Ｒ(1) 〜Ｒ(8) およびリソースＳ(1) 〜Ｓ(8) の組合せ
はそれぞれ、 Ｇ(1,3) ；Ｒ(1) 、Ｒ(2) ⇔Ｓ(5) 、Ｓ(6) Ｇ(2,4) ；Ｒ(3) 、Ｒ(4) ⇔Ｓ(7) 、Ｓ(8) Ｇ(3,1) ；Ｒ(5) 、Ｒ(6) ⇔Ｓ(1) 、Ｓ(2) Ｇ(4,2) ；Ｒ(7) 、Ｒ(8) ⇔Ｓ(3) 、Ｓ(4) となる。データの転送経路は、要求発生源Ｒ(1) のリソ
ースＳ(8) に対するアクセス要求についてみると、 Ｒ(1) ⇒［ＬＩ(1) ］⇒Ｇ(1,4) ⇒［ＬＯ(8) ］⇒Ｓ
(8) となる。また、競合制御データの転送経路は、 Ｒ(1) ⇒｛［ＬＩ(1) ］、［ＬＩ(1) ］｝⇒Ｇ(1,4) となる。そこで、調停制御データの通過交点は、 Ｃ(1,7) ⇒｛｛Ｃ(1,8) ⇔Ｃ(2,8) ｝⇔｛Ｃ(1,7) ⇔Ｃ
(1,8) ｝｝⇒Ｃ(1,7) となり、データの通過交点は、 Ｃ(1,7) ⇒｛Ｃ(1,8) ⇔Ｃ(2,8) ｝ となる。したがって、競合制御データの通過転送に関与
する交点数は最大で、 １＋２＋２＋２＋２＋１＝１０個 となり、データの通過転送に関与する交点数は最大で、 １＋２＝３個 となる。従来例装置における競合制御データの通過転送
に関与する交点数は最大で、 ７＋８＋８＋７＝３０個 であり、データの通過転送に関与する交点数は最大で、 ７＋８＝１５個 であることから通過交点数が大幅に削減され、全体動作
を従来例装置に比較して高速化できる。

【００３３】本発明第一ないし第五実施例において、要
求発生源Ｒ(1) 〜Ｒ(8) およびリソースＳ(1) 〜Ｓ(8)
を８個とし、これらの分割数を４とし、調停グループの
分割数も４としたが、これらの数に制限はなく任意に構
成することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば大
規模なマトリクススイッチを多数の小規模マトリクスス
イッチの集合とし、分割して競合調停を並行的に処理さ
せることにより、競合調停時間および各種データ転送経
路を短縮して装置全体の動作を高速化できる。上記例で
はアクセス要求発生源またはリソースがいずれも４であ
ったが現実には数十ないし数百であり、この時間短縮の
効果はきわめて大きい。また、実装形態の融通性が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例装置の構成図。

【図２】本発明第二実施例装置の構成図。

【図３】本発明第三実施例装置の構成図。

【図４】本発明第四実施例装置の構成図。

【図５】本発明第五実施例装置の構成図。

【図６】従来例装置の構成図。

【符号の説明】

Ｃ(1,1) 〜Ｃ(8,8) 交点 Ｄ(1) 〜Ｄ(8) 、Ｌ(1) 〜Ｌ(8) 、ＬＯ(1) 〜ＬＯ(8)
出力側接続線 Ｇ(1,1) 〜Ｇ(4,4) 小規模マトリクススイッチ ＬＩ(1) 〜ＬＩ(8) 入力側接続線 Ｍ(1) 〜Ｍ(8) 速度変換回路 ＯＲ(1) 〜ＯＲ(8) 論理和回路 Ｒ(1) 〜Ｒ(8) 要求発生源 Ｓ(1) 〜Ｓ(8) リソース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 源田 浩一 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクセス要求を発生するＮ個（Ｎは３以
   上の整数）の要求発生源（Ｒ(n) 、ｎは１からＮまでの
   整数）と、このＮ個のアクセス要求源に共有されるＭ個
   （Ｍは３以上の整数）のリソース（Ｓ(m) 、ｍは１から
   Ｍまでの整数）との間に設けられ、前記要求発生源から
   発生するアクセス要求の調停接続およびその調停接続に
   したがって前記要求発生源から前記リソースへのデータ
   転送接続を行うマトリクス網回路において、 前記Ｎ個の要求発生源はＩ個（Ｉは２以上の整数）のグ
   ループに分割され、かつ前記Ｍ個のリソースはＪ個（Ｊ
   は２以上の整数）のグループに分割され、分割された前
   記要求発生源のグループおよび前記リソースのグループ
   が相互にそれぞれ一つの小規模のマトリクススイッチ
   （Ｇ（ｉ，ｊ）、ｉは１からＩまでの整数、ｊは１から
   Ｊまでの整数、全部でＩ×Ｊ個）により接続され、 前記要求発生源からのアクセス要求およびまたはデータ
   をその要求発生源が接続された小規模マトリクススイッ
   チに直接転送する入力側接続線（ＬＩ(i) 、ｉは１から
   Ｉまでの整数）と、 前記小規模マトリクススイッチから前記リソースへのア
   クセス要求およびまたはデータをその小規模マトリクス
   スイッチに接続されたリソースに直接転送する出力側接
   続線（ＬＯ(j) 、ｊは１からＪまでの整数）との少なく
   とも一方を備えたことを特徴とするマトリクス網回路。
2. 【請求項２】 前記小規模マトリクススイッチの出力側
   で、一つの単位タイムスロット内では高々１回のアクセ
   ス要求を許可する競合調停手段を備えた請求項１記載の
   マトリクス網回路。
3. 【請求項３】 前記Ｍ個のリソースのそれぞれと前記小
   規模マトリクススイッチの出力側との接続回路に論理和
   回路を含む請求項２記載のマトリクス網回路。
4. 【請求項４】 前記Ｍ個のリソースのそれぞれと前記小
   規模マトリクススイッチの出力側との接続回路に速度変
   換回路（Ｍ(j) ）を備え、 この速度変換回路は一つの単位タイムスロット内に複数
   の小規模マトリクススイッチにアクセス要求が発生して
   いるときに、この複数のアクセス要求およびデータをい
   ったん蓄積する手段と、この蓄積する手段に蓄積された
   アクセス要求およびデータをその次の単位タイムスロッ
   ト内に当該リソースに全部転送する手段とを含む請求項
   １記載のマトリクス網回路。
5. 【請求項５】 前記小規模マトリクススイッチ（全部で
   Ｉ×Ｊ個）について、一つの単位タイムスロット毎に、
   その出力側に接続されたリソース一つについて１個の小
   規模マトリクススイッチを選択するように競合調停を実
   行する手段を備えた請求項１記載のマトリクス網回路。