JPH10190710A

JPH10190710A - アクセス調停方法

Info

Publication number: JPH10190710A
Application number: JP31949697A
Authority: JP
Inventors: M Davis Helen; エム．デイビスヘレン; T Pries Brian; ティー．プリースブライアン; G Bell Alan; ジー．ベルアラン; Joseph B Lyles; ビー．ライルズジョセフ; Daniel H Green; エイチ．グリーンダニエル
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1996-11-21
Filing date: 1997-11-20
Publication date: 1998-07-21
Anticipated expiration: 2017-11-20
Also published as: US5949789A; JP3936044B2

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｎ個の調停ユニットからなるリングを用いて
帯域幅制限交換ネットワークへのアクセスを調停する方
法を提供する。【解決手段】調停「サイクル」は出力チャネルに関す
る調停のための第１回目の調停処理（ステップ１０６及
び１０８）及び交換ネットワーク帯域幅に関する調停の
ための第２回目の調停処理（ステップ１１０及び１１
２）から成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般的には通信ネッ
トワークに関するものであり、特に、各交換周期におい
て入力ポートと出力ポートとの間の一対一のマッピング
をサポートするための帯域幅が不十分な交換ネットワー
クを用いて非同期転送モード(ATM) 交換機（スイッチ）
を動作させるための予約リング(reservation ring)に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ATM ネットワークが一般的となりオフィ
スネットワークとして使用されるようになるにつれ、小
型スケーラブル（規模の変更可能な）交換への要望が大
きくなってきた。オフィス環境では、こうした小型スケ
ーラブル交換機を「ATM 拡張コード (ATM extension co
rds)」として使用することにより一つの物理的接続でオ
フィス機器をより大型の中央側の交換機へ接続すること
が可能になる。こうした使用では、中央交換機が要求す
るスループットレベルに必ずしも小型スケーラブル交換
機がサポートする必要はない。このため、小型スケーラ
ブル交換機のアーキテクチャは制限された交換帯域幅内
で効率よく動作するように構成するのが望ましい。帯域
制限交換ネットワーク(limited bandwidth switching n
etworks)で動作する小型スケーラブル交換機には複数の
出力ポートがセットとして設けられており、交換ネット
ワークは、交換周期毎に限られた数のセルを出力ポート
に転送できる。一般に、交換帯域幅の制限された交換機
は、入力ポートが論理動作どおり動作できる総合最大リ
ンク速度(aggregate maximum link rate) よりも低いス
ループットで動作する。

【０００３】制限された帯域幅で動作する交換機は、一
回の交換周期中に全ての入力及び出力ポートを可能性の
ある全ての一対一入出力ポート間マッピングを発生でき
ないため、「閉塞状態(blocking)」になる可能性があ
る。この閉塞状態を起こす交換機では、セルが失われな
いようにするため入力をバッファー処理する必要があ
る。出力バッファー処理が行われている場合でも、入力
バッファー処理を行うほうが望ましい。例えば、一交換
周期内に特定の出力バッファー向けの最大数のセルを出
力バッファーで待機させることができない時は、入力を
バッファー処理する必要がある。米国特許第5,305,311
号に述べられているように、入力バッファー処理と出力
バッファー処理の組合せは、損失のない交換を行うのに
必要な出力バッファーの帯域幅を制限する効果的な方法
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、入力を
待機させて一交換周期毎に出力ポートへ１個のセルを出
力させる交換機では、待機行列の先頭のブロッキングが
生じる問題があることが知られている。一般に、待機行
列の先頭のブロッキングはスループットの著しい低下を
引き起こす。米国特許第5,305,311 号には、交換周期毎
に各出力ポートの速度をｋ（例えば、ｋ＝２）倍にして
待機行列の先頭のブロッキングを最小化する方法が開示
されている。出力ポート毎にその速度をｋ倍に増加させ
ることにより、ｋ＝１（単に入力を待機させた時）では
スループットは約５８％であったものを、ｋ＝２では約
８９％、さらにｋ＝４以上では略１００％にまで増加で
きる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】従って、本発明はＮ個の
調停ユニットからなるリングを用いて帯域幅制限交換ネ
ットワークへのアクセスを調停する方法を提供するもの
である。Ｎ個の調停ユニットで構成されたリングにおい
て、各調停ユニットは帯域幅制限交換ネットワークが有
するＮ個の入力チャネルの１チャネルとして機能する。
Ｎ個の調停ユニットで構成されたリングは、調停周期中
に帯域幅制限交換ネットワークのＭ個の出力チャネルの
中の或るチャネルへのアクセスを調停するものである。
調停サイクルを開始する前にＮ個の調停ユニットの其々
に制御データが出力される。この制御データは、調停周
期中に帯域幅制限交換ネットワークのＭ個の出力チャネ
ルの中の或るチャネルへのアクセスを調停すべきかどう
かを指示する。１回の調停処理(a round of arbitratio
n)の間に、帯域幅制限交換ネットワークの帯域幅は最大
Ｂ個に制限される。調停処理の結果、帯域幅制限交換ネ
ットワークにおいては、交換サイクルの間、Ｎ個の入力
チャネルの中から選択された入力チャネルからＢ個（Ｂ
はＭ未満の整数）以下のデータパケットがＭ個の出力チ
ャネルの中の１チャネルへと転送されることになる。

【０００６】本発明の請求項１の態様では、Ｎ個の調停
ユニットから構成されたリングを具備した帯域幅制限交
換ネットワークへのアクセスを調停する方法であり、前
記Ｎ個の調停ユニットからなるリングの各調停ユニット
は前記帯域幅制限交換ネットワークのＮ個の入力チャネ
ルの中の１チャネルに対して動作するものであり、前記
Ｎ個の調停ユニットから構成されるリングは、調停サイ
クルにおいて、前記帯域幅制限交換ネットワークを構成
するＭ個の出力チャネルの内の幾つかへのアクセスを調
停する調停方法であって、前記調停サイクルの開始前に
前記Ｎ個の調停ユニットの各ユニットへ制御データを送
信するステップであり、該制御データは前記調停サイク
ルの時に前記帯域幅制限交換ネットワークの前記Ｍ個の
出力チャネルの内の幾つかへのアクセスを調停するかど
うかを表している制御データ送信ステップと、第１回目
の調停処理において前記帯域幅制限交換ネットワークの
帯域幅を最大Ｂの帯域に制限するステップであって、前
記第１回目の調停処理は、交換サイクル時に前記帯域幅
制限交換ネットワークが最大でＢ個（ＢはＭ未満の整
数）のデータパケットを前記Ｎ個の入力チャネルの内か
ら選択されたチャネルから前記Ｍ個の出力チャネルの内
の１つへ送信することを確実にする帯域幅制限ステップ
とから構成されることを特徴とする。

【０００７】本発明の請求項２の態様では、前記帯域幅
制限ネットワークのＭ個の出力チャネルの各々が前記交
換サイクル中に前記Ｎ個の入力チャネルの内の選択され
たものから受信するデータパケットの個数を第２回目の
調停処理において最大Ｋ個（Ｋは１以上の整数）に制限
するステップをさらに具備していることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明する。

【０００９】図１はATM(非同期転送モード)交換機５の
概略図を示したものである。交換機５は複数のクラスタ
モジュール８を有しており、このクラスタモジュール８
は、ネットワークチャネル１２、１３によりクラスタ間
交換ネットワーク１０に接続されている。各クラスタモ
ジュール８には１以上の入出力(I/O）ポート１６が設け
られている。交換機５のアーキテクチャはモジュール型
でかつ階層構造である。モジュール形式をとっているた
め、交換機５の規模を変更するのは容易である。一方、
階層構造を有しているため、交換帯域幅をポート間で共
有させたり、同一クラスタモジュール８のI/O ポート１
６へのトラフィックが交換ネットワーク１０上であちこ
ち転送(traverse)されるのを防止できるため交換機５の
平均スループットは増加する。クラスタ間交換ネットワ
ーク１０に対するクラスタモジュール８のアクセスは、
調停すなわち予約リング１４を使って行われる。予約リ
ング１４は分散型アービタ(distributed arbiter) で、
ライン１７で結合された有限状態マシンあるいは調停ユ
ニットの線形シストリックアレイ(systolic array)とし
て構成される。予約リング１４の各調停ユニット１５は
直近のユニットに接続されている。予約リング１４のよ
うな線形シストリックアレイの利点としては、通信が全
て局所的に行われ、アレイが大きくなっても電気的負荷
が増えることがない。このため、交換機５の規模を線型
的に変更できる。

【００１０】交換機５はホストプロセッサ２０を備えて
おり、このプロセッサ２０がホストコントロールバス２
２を介して通信を行う。各クラスタモジュール８は、ク
ラスタ制御器２４、記憶ユニット２８、ポートインター
フェースユニット２７と、少なくとも１個の交換ネット
ワークインターフェースユニット１９を含む。クラスタ
制御器２４はクラスタモジュール８の制御／プライマリ
ーデータパスを提供する。記憶ユニット２８はクラスタ
制御器２４の外部に設けられており、セルをバッファー
処理のために格納したり、セルのマッピング情報を記憶
する。さらに、記憶ユニット２８内のデータ構造には、
入力待ち行列、複数の出力待ち行列、ＶＰＩ／ＶＣＩマ
ップ、および空きセル(free cell) のリストなどが含ま
れる。各クラスタモジュール８のポートインターフェー
スユニット２７は、複数のポートインターフェース２６
を含んでいる。このポートインターフェース２６はいず
れもネットワークを介してセルを送受信するためのもの
である。

【００１１】各クラスタモジュール８はクラスタ内の通
信だけでなく、クラスタ間の通信もサポートしている。
クラスタ間通信には、クラスタ間交換ネットワーク１０
を用いて異なるクラスタモジュール８に接続されたポー
ト間の交換処理が含まれる。クラスタ間交換ネットワー
ク１０へのアクセスは、各クラスタモジュール８の交換
ネットワークインターフェースユニット１９を介して行
われる。交換ネットワークインターフェースユニット１
９は、前記調停ユニット１５と交換ネットワークインタ
ーフェース１８を含んでいる。各交換ネットワークイン
ターフェース１８は、接続２１を介してクラスタ制御器
２４に接続されている。クラスタ間交換ネットワーク１
０とこのネットワーク１０の出力チャネル１３の双方に
対するアクセスまたは予約(reservation) が調停ユニッ
ト１５によって行われるまでは、交換ネットワークイン
ターフェース１８がパケットデータを保持している。

【００１２】動作中は、交換サイクル中にクラスタ間交
換ネットワーク１０を介していずれか１個の出力チャネ
ル１３へ最大Ｋ個（大文字）（ここで、K ≧１）のセル
が出力されるよう予約リング１４はスケジュールする。
ここで、Ｋ（大文字）はクラスタモジュール８毎の加速
係数(speed up factor) であって、（ｐ＊ｋ）に相当す
る。ここで、ｐはクラスタモジュール８の１個当たりの
I/O ポート１６の数を示しており、またｋ（小文字）は
交換機内でクラスタ処理を行わない交換機における I/O
ポート１６の１個当たりの加速係数である。１個のクラ
スタモジュール８の中の出力ポート１６では、出力チャ
ネル１３の１個当たりの加速係数Ｋ（大文字）を共有し
ている。

【００１３】図２は予約リング１４を示している。この
予約リング１４は、交換ネットワーク帯域幅や出力チャ
ネル１３と出力ポート１６へのアクセスといったネット
ワークの共有資源の分散調停(distributed arbitratio
n) を行うものである。予約リング１４は、複数の調停
ユニット１５から構成されている。この調停ユニット１
５は、調停サイクルにおいて、ネットワーク資源に対す
るコンテンション（競合）を解消する。例えば、予約リ
ング１４は、クラスタ間交換ネットワーク１０の出力チ
ャネル１３についてのコンテンション（Ｋコンテンショ
ンと称す）と、制限された交換ネットワークの帯域幅に
ついてのコンテンション（Ｂコンテンションと称す）を
解決する。調停サイクルの開始点では、（複数の）出力
チャネル１３へのアクセスに関する調停要求が調停ユニ
ット１５へ出力される。コントローラー５８のような中
央クロック機構を利用して、これらの調停要求はライン
１７を介して予約リング１４内部をあちこち転送され
る。集積回路のピン数を減少することが必要とされる実
施例では、ライン１７の数を減少させ、予約リング１４
の中で調停要求信号を時分割（またはパイプライン処
理）する。

【００１４】調停サイクル中に、調停ユニット１５は、
出力ポート１６、出力チャネル１３、交換ネットワーク
１０の帯域幅などのネットワーク資源へのアクセスを調
停する。調停ユニット１５へ出力された調停要求が調停
サイクル中に予約リング１４の内部をシフトされている
時に各調停ユニットでは到来する調停要求とそのユニッ
トに常駐している調停要求（resident arbitration req
uest）とを比較する（すなわち、そのユニット自身の調
停要求が予約リング内を一巡するようにシフトされ
る）。調停サイクルの間に、各調停ユニット１５は調停
の各段階でこのような比較を行う。もしネットワーク資
源に対してコンフリクトが発生していることが判明した
場合は、調停ユニット１５ではどちらの調停要求（すな
わち、シフトされた要求または常駐要求）がネットワー
ク資源について高い優先順位を有するかを判断する。多
数のネットワーク要求が存在しているため、ネットワー
ク資源へのアクセスの調停では調停サイクルが終了する
までに調停処理を何回も行う場合がある。調停サイクル
が終了するまでに調停処理が１回で済むか、あるいは２
回以上必要であるかは、調停中のネットワーク資源間の
関係で決まる（すなわち、あるネットワーク資源の調停
が相互に依存しているか、あるいは別の資源の調停とは
無関係であるかによる）。

【００１５】ネットワーク資源の各資源に対する調停処
理が残りのその他のネットワーク資源とは無関係に実行
されるときは、常に１回の調停処理中に複数のネットワ
ーク資源への調停が並行して行ってもよい。例えば、ク
ラスタモジュール８の各出力ポート１６が受信できる最
大セル数（つまり、ｋ＿alloc ）の総計が、クラスタモ
ジュール８が受信できるセル数（Ｋ）にすぎない（すな
わち、ｋ＿alloc の合計がＫと等しい）場合は、出力ポ
ート１６と出力チャネル１３へのアクセスの調停は個別
に実行される。この場合、１回の調停処理（すなわち、
予約リング１４を一順する間に）調停を並行して実行で
きる。上記の例では、調停ユニット１５が調停を要求し
ている（複数の）出力ポート１６と（複数の）出力チャ
ネル１３の両方の調停に成功した時に、交換ネットワー
クへのアクセスが許可される。

【００１６】しかしながら、クラスタモジュール８の各
出力ポート１６が受信できるセル数の総計がクラスタモ
ジュール８が受信できるセル数以上の（すなわち、ｋ＿
allocsの合計がＫよりも大きい）時は、複数のネットワ
ーク資源に対する複数の調停要求は個別には実行されな
い。これらのネットワーク資源に関する相互依存調停処
理を実行することにより、更に多くのネットワーク資源
が利用されることになる。例えば、調停ユニット１５が
出力チャネル１３へのアクセスだけを調停し、出力ポー
ト１６へのアクセスを得た場合はネットワーク資源の利
用が向上する。同様に、交換ネットワーク帯域幅が制限
されている場合は、調停ユニット１５が交換ネットワー
ク帯域幅への調停だけを調停し、出力ポート１６と出力
チャネル１３の両方へのアクセスを得たならばネットワ
ーク資源の利用がさらに向上する。

【００１７】ネットワーク資源に対して相互依存調停を
実行する場合は、予約リング１４を複数回巡回するよう
に調停要求をシフトすることにより最大交換スループッ
トを得ることができる。調停要求が予約リング１４を１
回巡回する間、調停ユニット１５は調停要求がネットワ
ーク資源に対して高い優先順位を有しているか否かを判
定する。調停処理に失敗した調停処理ユニット１５はそ
の後、自ユニットを調停処理から除く（すなわち、調停
処理で調停に失敗した調停ユニット１５はその後の調停
処理では要求を出力しない）。

【００１８】ネットワーク資源への相互依存調停の例を
説明する。出力ポート１６と出力チャネル１３へのアク
セスは並行して行うことができ（すなわち、クラスタモ
ジュール８の各ポート１６に関するk ＿allocsの合計が
Ｋにすぎない）、また交換機５の交換ネットワーク１０
の帯域幅が制限されていると仮定する。出力チャネル１
３へのアクセスの調停は、１以上の調停サイクルで行わ
れる。各調停サイクルは２回の調停処理から成る。第１
回目の調停処理で出力チャネル１３へのコンテンション
が解消され、第２回目の調停処理でクラスタ間交換ネッ
トワーク帯域幅コンテンションが解消される。さらに、
１以上の交換サイクルで各調停サイクルが実行できる。
バスフレームの期間に１以上のバススロットを調停する
ことにより、予約リング１４での調停に利用できる時間
が増加する。

【００１９】米国特許第5,519,698 号（Lyles et. a
l.,）の教示によれば、予約リング１４は有限状態マシ
ンまたは調停ユニット１５の線形シストリック(systoli
c)アレイから構成されている。この調停ユニットはそれ
ぞれ直近の調停ユニットとのみに通信する。処理として
は、交換サイクルで１個の出力チャネル１３へ最大でＫ
個のセルが出力され、また交換サイクルの間に最大でＢ
個のセルが交換ネットワークへ入力されるように予約リ
ング１４でクラスタ間交換ネットワーク１０へのアクセ
スを要求するセルのためにスケジューリングを行う。各
調停ユニット１５のＫの値は、出力チャネル１３の全体
に対して一定に設定することもできるし、あるいは、出
力チャネル１３毎に変えて設定することもできる。同様
に、何らかの一対一対のマッピングを転送する交換機の
能力(the ability of the switch toroute any one-to-
one mappings) を制限する複数の交換資源が存在する
場合は、各資源のＫ値は共通の値または異なる値をとる
場合がある。クラスタモジュール８はいずれも有限状態
マシンまたは調停ユニット１５を含む、このモジュール
は記憶ユニット２８内の入力待ち行列先頭のセルが、ク
ラスタ間交換ネットワーク１０の次の交換サイクル中に
送信すべきかどうかを判断する。すなわち、予約リング
１４の各調停ユニット１５は、送信準備ができているク
ラスタモジュール８に関連する最も優先順位の高いセル
を調べ、より優先順位の高いセルを入力待ち行列の先頭
に有するクラスタモジュール８が他に幾つあるかを判断
する有限状態マシンである。

【００２０】各調停ユニット１５の状態情報は内部レジ
スタ７３に記憶される。各調停ユニット１５へ転送され
る情報はインターフェースシフトレジスタ７４に格納さ
れる。予約リング１４にｍ個の調停ユニット１５が設け
られていると仮定すると、予約リング１４内を１回循環
する各調停ユニット１５の状態情報は、調停処理中にｍ
回シフトされる。一つの調停サイクルは１回以上の調停
処理から成る。本願明細書では、１回の調停処理でｍ回
シフトされる場合の各シフトを「調停ステージ(arbitra
tion stage) 」と称する。インターフェースシフトレジ
スタ７４に記憶されている状態情報は、各調停ユニット
１５の内部に記憶されている「R(すなわち、常駐）-Des
tination Vector 」を有しており、また特定のセルの所
望の宛先出力ポート１６を示す情報も有している。一つ
の実施の形態においては、常駐宛先ベクトル内の可能性
のある出力ポート１６をビットアレーを用いて示す。１
個のセルを１以上の出力ポート１６へ多重出力(multica
st) する場合は、その宛先ベクトル内の１以上のビット
を設定する。他の実施の形態においては、予め設定した
ビット列(sequences of bits) を用いて出力チャネル１
３の特定のグループを定義することができる。この場
合、各宛先ベクトルは、１以上の出力ポート16を示すよ
う予め設定されたビット列から構成されている。調停サ
イクルの開始時点では、予約リング１４上の各調停ユニ
ット１５の前記「R-destination vector」がその「S(す
なわち、シフト)-Destination Vector」へ複写される。
これら「S-Destination Vector」は、調停処理中に調停
リング１４の内部でシフトされる。

【００２１】インターフェースシフトレジスタ７４と内
部レジスタ７３にはそれぞれ「有効(valid) 」ビットを
含んでいる。この「有効」ビットは、所定の調停サイク
ル中の調停要求が有効であるかどうかを示すものであ
る。また、各インターフェースレジスタ７４には調停す
るセルの優先順位を示す情報が格納されている。セルの
優先権は、固有(intrinsic) のものであると同時に外的
(extrinsic) なものでもある。固有優先順位とはセルに
関連する優先順位（例えば、セルが多重出力セルである
かどうか、または予約済みトラフィックであるかそうで
ないか）である。外的優先順位とは、調停リング１４で
生成された順位（例えば、トークンまたは「Ｔ」ビッ
ト）である。このセルの優先順位情報の一部は内部レジ
スタ７３に複写される。これらの優先順位ビットを用い
てある調停ユニット１５が別の調停ユニット１５に対し
て調停処理を行う権利を獲得したか否かを判断する。要
するに、「トークン」または「Ｔ」ビットはタイ・ブレ
ーキング・ビット(tie-breaking bit)であって、別の調
停ユニット１５がより高い優先順位を持っているかどう
かを示すものである。「MCast 」ビットは、セルが多重
出力(multicast) されるのか単一出力(unicast) される
かを示している。また、「Rsv 」ビットは、セルが予約
済みトラフィックであるかそうでないかを示している。
さらに、「in＿session 」ビットは前回の調停サイクル
でセルがブロック(blocked) されたかどうかを示す。

【００２２】図３は、調停ユニット１５の制御状態７６
を詳細に示したものである。動作中においては、調停ユ
ニット１５が調停の時に各内部レジスタ７３に格納され
ている制御状態７６にアクセスする。調停サイクルで各
調停ユニット１５が実行するステップは図４〜７に示さ
れており、以下にこれを説明する。一般に、制御ユニッ
ト１５は制御状態７６を使用して「調停セッション(arb
itrary session) 」中に状態情報を記録する。この調停
セッションには幾つかの調停サイクルが含まれる場合が
ある。調停セッションの長さは、セルが１以上の所望の
出力チャネル１３へアクセスを行うのに成功したかどう
かで決まる。以下の説明からも分かるように、所定の調
停セッション中に同じ出力先へ割り当てられたセルは、
前記所定セッションに参加した全てのセルがそれらの共
通の宛先へ転送されるまでは、後から到着するセルに対
して閉鎖グループ(closed set)を形成する。他の実施の
形態においては、この要件は緩和されており、前記閉鎖
グループのセルでなくとも前記所定セッションに参加で
きる。この場合、前回の調停セッションに干渉しなけれ
ば、その後の新規の調停セッションの調停要求も参加す
る。このようにセッション要件が緩和された調停リング
の詳細が米国特許第5,305,311 号に開示されている。

【００２３】図４は調停セッション中に調停ユニット１
５が実行する一般的なステップを図示したフローチャー
トである。クラスタモジュール８は、調停要求をその調
停ユニット１５へ送信して調停セッションを開始または
調停セッションに参加する。調停要求はデータパケット
またはセルの送信先を特定し、データパケットの優先順
位を示す。例えば、多重送信セルの場合は１以上の出力
チャネル１３へアクセスする必要が生じる場合もあるた
め、調停要求を満足させるために調停セッションが１以
上の調停「サイクル」を要する場合もある。調停サイク
ルの終わりに、次の交換サイクルに備えてクラスタ間交
換ネットワーク１０の特定の入力チャネル１２から特定
の出力チャネル１３へセルを転送するよう定める。すで
に説明したように、各調停「サイクル」は２回の調停処
理から構成されている。各調停処理では、クラスタモジ
ュール（または入力チャネル１２）からの調停要求は予
約リング１４を巡回して伝搬する。第１回目の調停処理
では、入力チャネル１２間での出力チャネル１３につい
てのコンテンションを調停する。第２回目の調停処理で
は、入力チャネル１２間での交換ファブリック(switchi
ng fabric)の帯域幅「Ｂ」についてのコンテンションを
調停する。すでに説明したように、各調停処理では、調
停要求は予約リング１４の中を各調停ユニット１５へシ
フトされる。この各シフトを調停処理の「ステージ」と
定義する。

【００２４】調停サイクルでは、予約リング１４を構成
している調停ユニット１５がクラスタ間交換ネットワー
ク１０へのアクセスを調停する。「調停セッション」は
宛先と対応付けられており、次の調停サイクルまで調停
セッションが延長されるような場合は調停セッションは
アクティブのままになっている。関連する宛先のチャネ
ル１３へのアクセスの調停を調停ユニット１５が失敗し
た時は調停セッションが延長される。調停セッションを
延長される場合には、新たな調停要求はセッションに参
加できない。また、このセッションで処理されている調
停要求は、同セッションに関連する宛先に対して後から
出された調停要求よりも優先する。このように、調停セ
ッションがアクティブの時は、調停ユニット１５は前回
ブロックされた要求または新たな要求を再送信できる。
しかしながら、現在有効なセッションに対応する宛先に
関しては何れの調停ユニット１５も関連する宛先につい
ての新たな調停セッションを開始できない。何故なら、
新しい要求が調停に勝つ以前に該セッションの一部の要
求が満足されているためである。調停セッションを用い
てセルが無期限にブロックされるのを防ぐ方法はすでに
周知であり、その詳細は米国特許第5,519,698 号に開示
されている。

【００２５】予約リング１４に設けられている調停ユニ
ット１５の状態変数は立上げの時にステップ１０１でリ
セットされる。すなわち、内部レジスタ７３とインター
フェースシフトレジスタ７４の内の全ての変数がクリア
される。例えば、制御状態７６に格納されている「my＿
in＿session 」変数は「FALSE 」にリセットされる。次
に、ステップ１０２では要求ライン７８を経て調停要求
が調停ユニット１５へ入力される。ＴＲＵＥに設定され
た「有効」ビット付き調停要求は、調停ユニット１５に
は転送のためネットワークへ出力するセルがあることを
示している。ステップ１０４では、調停ユニット１５の
制御状態７６に格納されている状態情報が新しい調停
「サイクル」の開始時点でリセットされる。制御状態７
６に格納されている状態情報の詳細を図３に示す。

【００２６】調停セッションで１以上の出力チャネル１
３へのアクセスを調停するには、調停サイクルの各処理
に調停ユニット１５が参加する必要がある。第１回目の
調停処理において、交換ネットワーク１０の１以上の出
力チャネル１３とクラスタモジュール８の１以上の出力
ポート１６へのアクセスをステップ１０６において調停
ユニット１５が調停する。引き続く交換サイクルでは、
交換ネットワーク１０の各出力チャネル１３へ入力でき
るセルの最大数はＫ個に制限される。同時に、各出力ポ
ート１６に入力できるセルの最大数も「k ＿alloc 」個
に制限される。出力チャネル１３の１チャネル当たりの
入力数を「Ｋ」個に制限し、出力ポート１６へのセル入
力数を「k＿alloc」に制限する方法は後で詳細に説明す
る。調停ユニット１５の調停要求はステップ１０８で隣
接する調停ユニットにシフトされ、第１回目の調停処理
の各ステージ完了するまでステップ１０６の処理が繰り
返される。第２回目の調停処理では、クラスタ間交換ネ
ットワーク１０の帯域幅をステップ１１０で各調停ユニ
ット１５が調停する。交換ネットワーク１０で利用でき
る全帯域幅を「Ｂ」に制限する。ここで、「Ｂ」はポー
ト１６の総リンク速度未満である。第２回目の調停処理
の各ステージが完了するまで、ステップ１１２では予約
リング１４上の各調停ユニット１５に対してステップ１
１０の処理を繰り返し実行する。

【００２７】ステップ１１４では、処理が要求されてい
る出力チャネル１３に対しての交換帯域幅の調停が成功
したかどうかを各調停ユニット１５が判断する。交換ネ
ットワーク１０の次の交換サイクルでセルの交換を行う
ことが予約できる場合、調停は成功である。ステップ１
１６で調停セッションが成功裏に終わったと判断された
場合はステップ１０２が繰り返される。そうでない場合
は、ステップ１１７を実行する。ステップ１１７では調
停要求の全てまたは一部が再発行される。要求されてい
る出力チャネル１３の一部へのアクセスを、交換ネット
ワーク１０の次の交換サイクルで行うことが許可される
と調停要求の一部が再発行される。全てまたは一部が許
可された調停要求は、許可ライン７９または８３を経て
クラスタチャネル制御ユニット２４または交換ネットワ
ークインターフェース１８に出力される。

【００２８】図５は図４のフローチャートのステップ１
０６と１０８の詳細を示すフローチャートであって、調
停ステージにおける交換ネットワーク１０の１以上の出
力チャネル１３の調停の様子を示したものである。最初
に、ステップ１２０において、各調停ユニット１５はそ
の「S-Destination Vector」を予約リング１４へ転送す
る。上述のように、この「S-Destination Vector」の各
ビットは調停サイクルでどの調停出力チャネルについて
調停が行われているかを定義している。また、ステップ
１２０では、「カウンタ」変数をゼロにリセットして調
停サイクルの第１処理が開始された（すなわち、予約リ
ング１４の第１ステージが開始された）ことを通知す
る。次のステップ１２２では、予約リング１４からの要
求が隣接する調停ユニット１５からインターフェースシ
フトレジスタ７４（図２）によって受信される。

【００２９】ステップ１２４では、予約リング１４から
入力された調停要求から取り出したタイ・ブレーカー・
「トークン」(tie-breaker "token") を調べ、２台の調
停ユニットの間に繋がり(tie) がある時は調停要求に優
先権を付与できる。各調停ユニット１５は、予約リング
１４内を転送されて繋がりを終了させる「トークン」ま
たは「Ｔ」ビットを「current ＿ring＿tail」変数と
「nxt＿ring＿tail」変数を用いて更新する。これらの
変数は、調停処理の各ステージでの優先順位を定義する
ことにより調停ユニット間でタイ・ブレーキングが公平
に行われことを保証する。概念的には、要求されている
調停ユニットの順番でリスト状に予約リング１４を分解
するものと考える。リストの上位にある調停ユニットに
は、リストの下位にある調停ユニットよりも高い優先順
位が付与される。公正さを高めるため、リストの開始
（starting）調停ユニットは定まっているのではなく(n
ot static)、予約リング１４の中を循環しているのであ
る。このため、固定でなく(notstatic)循環されている
優先順位で繋がりを解消することでポート全体での公正
さが向上する。例えば、各調停ユニット１５では、予約
リング１４に調停要求を出力する前にまずその「トーク
ン」変数を高い優先順位[HIGHER (priority)] に設定す
る。電源立上げの時こうして指定された調停ユニットを
リストの最後尾に割り当てる。リストの最後尾に指定さ
れた調停ユニットは、「トークン」変数を予約リング１
４へ出力する前に低い優先順位[LOWER (priority)]に設
定する。低い優先順位[LOWER (priority)]トークンを受
信した調停ユニットは、現在の調停要求よりも低い優先
権をシフトされた調停要求に与える。しかしながら、調
停ユニットに優先順位の高い[HIGHER (priority)] トー
クンが入力された時は、常駐調停要求よりも高い優先順
位がシフトされた調停要求に割り当てられる。すなわ
ち、調停処理の開始時点で優先順位の低いトークン変数
が最初に入力されるリスト中の次位の調停ユニットは、
次の調停処理ではリストの次の最後尾となる。

【００３０】各調停ユニットは、宛先「Ｋ＿counter 」
ベクトルをステップ１２６で更新する。このため、各調
停ユニット１５では、交換ネットワーク１０の要求出力
チャネル１３についてコンテンションが発生しているか
どうかを判断しなくてはならない。交換ネットワーク１
０の交換サイクルで１つの出力チャネル１３に転送され
るセルの数は「dest＿K ＿max 」個に制限されている。
調停ステージでは、各調停ユニット１５は「resident
(R)-destination vector」と「shifted(S)-destination
vector 」を比較して交換ネットワーク１０内の１つの
出力チャネル１３に対してコンテンションが発生してい
るかどうかを判断する。類似した出力チャネル１３に対
して２つの調停ユニットの間でコンテンションが発生し
ている場合は、どちらのユニットの優先順位が高いかを
判断して優先順位を決める。

【００３１】すなわち、ステップ１２６では、調停ステ
ージの時に同一出力チャネル１３に対して２台の調停ユ
ニットがコンテンション状態にある時は、優先順位の低
い調停ユニットがその宛先K ＿counter ベクトルに含ま
れている出力チャネルに相当する宛先K ＿counter を増
加させる。タイ・ブレーカー・「トークン(T bit) 」、
「有効」ビット、「rsv(すなわち、resvered)」トラフ
ィックビット、「mcast（すなわち、multicast)」ビッ
トからなる要素を組み合わせて使用して調停要求の優先
順位を決める。この「有効」ビットは、調停要求が現在
の調停処理で有効であるかどうかを表している。有効ビ
ットがTRUEに設定されたセルには高い優先順位が付与さ
れる。「rsv 」トラフィックビットは、セルが予約済み
トラフィックかそうでないかを表している。予約済みト
ラフィックには高い優先順位が付与される。「mscat 」
ビットは、セルが多重出力されるか単一出力されるかを
表している。次の交換サイクルで多重出力要求の一部を
再送信するよりもセルの出力チャネル１３を全て満足さ
せるほうがより効率的であるため、多重出力に高い優先
順位を付与する。

【００３２】ステップ１２７では、調停ステージにおい
て、出力ポート１６について他の調停ユニットとの競合
（コンテンション）に失敗した場合は、特定のポートに
ついての宛先「k ＿alloc ＿ct」カウンタを増加させ
る。各調停ユニット１５の「k＿alloc ＿ct」ベクトル
は、交換機５のポート毎に設けられた「k ＿alloc ＿c
t」カウンタを含んでいる。出力チャネルのコンテンシ
ョンを解消するため用いた優先順位を用いて出力ポート
１６についての２台の調停ユニット間のコンテンション
も解消される。本発明の実施の形態では、交換機５の出
力ポートに転送されるセルの数は、「dest＿k ＿alloc
＿max 」ベクトルに含まれている特定の値に限定されて
いる。従って、「dest＿k ＿alloc ＿max 」個以上のセ
ルが１つの出力ポートで競合する時は、「dest＿k ＿al
loc ＿max 」個のセルのみが交換ネットワークについて
の予約が認められる。各出力ポート１６に対して「k ＿
alloccounter 」が定義されておらず、また各出力チャ
ネル１３に対して「K ＿count」だけが定義されている
ような実施の形態の場合は、各調停ユニット１５はステ
ップ１２６の処理を行い、ステップ１２７の処理は省略
する。

【００３３】調停ユニット１５についての「session ＿
active」変数をステップ１２８で更新する。この「 ses
sion＿active」変数は調停ユニットの制御状態７６に格
納されていたものであり、交換ネットワーク１０の出力
ポート１３について前回の調停セッションがまだアクテ
ィブであるかどうかを表している。調停セッションは単
一の宛先である出力チャネル１３に関するものであり、
該セッションに参加しているセルのそれぞれが単一の宛
先である出力チャネル１３に転送されてしまうとそのセ
ッションは終了する。もし出力チャネル１３に対してセ
ッションがまだアクティブである場合は、「in＿sessio
n 」ビットがＦＡＬＳＥに設定されている出力チャネル
１３について、新規の調停要求が次回の調停セッション
まで延期されている。つまり、いずれかの宛先出力チャ
ネル１３への調停セッションが一旦開始されると、その
チャネルに対する別の要求が現在の調停セッションに付
加されることはない。このように、調停セッションが完
了すると、行列の先頭にあって次の調停セッションに参
加する資格のある全ての待ち要求は、次の調停セッショ
ンに参加できる。１以上の調停サイクルのセッションで
宛先出力チャネル１３について調停を行うことにより、
入力チャネルが無期限にブロックされる危険がなくな
る。

【００３４】ステップ１３０では、各調停ユニット１５
の制御状態７６に格納されている「カウンタ」変数を調
べて、各調停ユニットについての調停要求が予約リング
１４を一巡して各調停ユニットへシフトされたかどうか
を判断する。各調停要求が予約リング１４を一巡してシ
フトされると、ステップ１３６の処理が実行される。そ
うでない場合は、ステップ１３２の処理が実行される。
ステップ１３２では、「カウンタ」変数を増加させる。
ステップ１３４では、調停ユニットに最後に入力された
要求を予約リング１４上へシフトして出力し、ステップ
１２２の処理を繰り返す。

【００３５】各調停ユニット１５の調停要求内容が予約
リング１４を一巡してシフトされると、ステップ１３６
の処理が実行される。ステップ１３６では、「R-destin
ation vector」に定義されている要求される各宛先出力
チャネル１３についての「destination K ＿counter ve
ctor」に含まれているK ＿counterが「dest＿K ＿max」
を超えているかどうかを予約リング１４の各調停ユニッ
ト１５が判断する。この判断は、各調停ユニットの状態
制御ロジックに格納されている「destinationK ＿count
er vector」を用いて行う。他の調停ユニットに対して
ある調停ユニット１５をステップ１２６において遅延さ
せた回数が「dest＿K＿max」１５を超えず、また他の調
停ユニット１５に対してある調停ユニット１５をステッ
プ１２７において遅延させた回数が「dest＿k＿alloc＿
max」を超えない場合は、「ok＿to＿send-destinaion v
ector」に対応する出力ポート１６を記録する。すなわ
ち、特定の宛先出力チャネル１３に対して「destinatio
n K ＿counter vector」の「K＿counter」が超えられる
ことがなく、また特定の宛先ポート１６についての「k
＿alloc ＿ct vector 」の「k ＿alloc ＿ct」が超えら
れるようなことがない場合にのみ、ビットを「ok＿to＿
send-destination vector 」に設定する。第１回目の調
停処理後では、「ok＿to＿send-destination vector 」
に設定されている各ビットは次の交換サイクルにどの宛
先出力チャネル１３がデータパケットを受信するかを表
している。「ok＿to＿send-destination vector 」に設
定されているこれらのビットは、交換サイクル中の送信
セル数の制約、すなわち各宛先出力チャネル１３に最大
で「dest＿K ＿max 」個のセルしか送信してはならず、
また、宛先出力ポート１６に最大で「k ＿alloc ＿max
」個のセルしか送信してはならないという制約を満足
させるためのものである。しかしながら調停サイクルの
この時点では、交換ネットワーク１０の帯域幅制限
「Ｂ」を超えているかどうかは「ok＿to＿send-destina
tion vector 」からは分からない。

【００３６】各クラスタモジュール８について１チャネ
ル当たりの加速係数Ｋ（the speedup of K per channe
l）と１ポート当たりの加速係数ｋ(the speedup of k p
er port) を動的に設定する実施の形態では、予約リン
グ１４の各調停ユニット１５は各「dest＿K＿max」また
は「dest＿k＿alloc＿max max vector」について定義さ
れている値が分からなくてはならない。つまり、ステッ
プ１２６、１２７、１３６の処理を実行する上で、各調
停ユニット１５は予約リング１４上の調停ユニット１５
の１チャネル当たりの加速係数Ｋと１ポート当たりの加
速係数ｋを知る必要がある。上述のように、予約リング
１４の各調停ユニットの１チャネル当たりの加速係数Ｋ
と１ポート当たりの加速係数ｋはいずれもシステムの初
期化の時点で動的に設定できる。

【００３７】図６は図４のフローチャートのステップ１
１０と１１２の詳細を示すフローチャートであって、調
停ステージにおける交換ネットワーク１０の制限帯域幅
「Ｂ」についての調停ユニット１５による調停の様子を
示したものである。ステップ１３８では、各調停ユニッ
ト１５のカウンタをゼロにリセットして第２回目の調停
処理が開始されたことを示す。ステップ１３８では、
「non-zero ok ＿to＿send destination vector 」を有
した調停ユニット１５がそのバス帯域幅要求を予約リン
グ１４上へシフトして出力する。ステップ１３８で、各
調停ユニット１５からその直近の調停ユニット１５へ調
停要求を転送する。ステップ１４０では、直近の調停ユ
ニット１５からの調停要求がインターフェースシフトレ
ジスタ７４（図２参照）へ入力される。ステップ１４２
では、上記ステップ１２４の場合と同様にタイ・ブレー
カー・トークン（the tie-breaker token ）を更新す
る。

【００３８】ステップ１４４では、クラスタ間交換ネッ
トワーク１０の帯域幅に対して各調停ユニット１５が競
合する。上述のように、クラスタ間交換ネットワーク１
０は帯域幅制限交換ネットワークである。従って、交換
サイクルでは、交換ネットワーク１０の入力チャネル１
２と出力チャネル１３との間に一対一の対応はない。こ
うした帯域幅の制限は、各調停ユニット１５の制御状態
７６に記録されている「B ＿max 」変数を用いて表わさ
れる。また、制御状態７６は、１以上の「B ＿count 」
変数と共に「B ＿count vector」を記録する。すなわ
ち、ステップ１４４では、シフトされた調停要求の優先
順位が常駐調停要求よりも高い場合には、交換機５の
（複数の）交換ネットワークに対応したB ＿count vect
or」の「B ＿count 」変数の値が増加される。優先順位
の決定は、前記ステップ１２６での優先順位の決定と同
様に行われる。

【００３９】ステップ１４６では、「カウンタ」を評価
することにより、現在の調停サイクルで行ったバス帯域
幅「Ｂ」についての調停要求が予約リングを一巡して予
約リング１４上の各調停ユニット１５にシフトされたか
どうかを判断する。各インターフェースシフトレジスタ
７４が、リングを一巡するシフトに成功した場合は、ス
テップ１５２の処理を実行する。そうでない場合は、ス
テップ１４８の処理を実行する。ステップ１４８では、
「カウンタ」の値を増加させ、予約リング１４上でさら
に調停要求のシフトを行うことを通知する。次に、ステ
ップ１３４では、調停ユニット１５に最も新しく入力さ
れた調停要求を予約リング１４へシフトする。ステップ
１５２の処理が実行されたことは、バス帯域幅に関する
第２番目の調停処理が完了したことを示す。

【００４０】図７は、図４に示すフローチャートのステ
ップ１１４，１１６，１１７の詳細を示すフローチャー
トであり、現在の調停サイクルでどの調停ユニット１５
が優先順位を獲得したかを判断する。ステップ１５２で
は、まず最初に、次の交換サイクルの時に交換ネットワ
ーク１０の要求された宛先である少なくとも１個の出力
チャネル１３のうち少なくとも１つのチャネルへセルを
転送できるかどうかについて第１の判断を下す。各調停
ユニットは、ステップ１３６において「ok＿to＿send d
esignation vector 」の中の少なくとも１つのビットが
出力ポート１６に対して設定されたかどうかを確認する
ことで前記第１の判断を行う。さらに、「ok＿to＿send
designation vector 」に設定されているビットに対応
した宛先出力に関連する「B ＿count vector」の「B ＿
count 」がB ＿max 未満であるかどうかについて各調停
ユニット１５は第２の判断を下す。もし調停ユニット１
５のセルが次の交換サイクルの時に送信されるようスケ
ジュールがなされない場合は、ステップ１５８の処理を
実行する。そうでない場合は、ステップ１５４の処理を
実行する。

【００４１】ステップ１５４では、第１回目と第２回目
のいずれの調停処理においても交換ネットワーク１０に
ついてのアクセスの調停が成功した時は「送信」フラグ
をTRUEに設定する。調停サイクルの終わりに調停ユニッ
ト１５がそのクラスタ制御器２４へ「送信」フラグを送
信する。TRUEに設定された送信フラグを受信すると、次
の交換サイクルの時にクラスタ制御器２４は４交換ネッ
トワーク１０へセルを送信する準備をする。

【００４２】ステップ１５６では、調停に成功したセル
(successful contender)が共有する交換ネットワーク帯
域幅をB ＿count vectorを用いてスケジュールする。調
停に成功したセルが共有の交換ネットワーク帯域幅にア
クセスする時互いに干渉しなければ、資源は適切に配分
される。しかしながら、セルが出力ポートへのアクセス
の調停に成功したという表示によって、次の交換サイク
ルにおいて該出力ポートへそのセルが交換ネットワーク
を経て転送されるようバススロットがスケジュールされ
るのではない。

【００４３】バスを使用した(bus-based) 交換ネットワ
ークでは、競合に勝った調停ユニット１５のそれぞれの
「B ＿counter 」を用いてバス帯域幅の時間スロットを
割り当てる（上述のように、調停ステージの時に調停ユ
ニット１５が別の調停ユニットに対して遅延される都度
「B ＿counter 」を調停サイクルで増加させる）。競合
に勝った調停ユニットの「B ＿counter 」の値を調停ユ
ニット１５から出力された時間「スロットベクトル」に
記憶させる。すなわち、各カウンタの値は各調停ユニッ
トに固有のものであるため、バスの「B ＿counter 」値
を用いて所定セルの時間スロットを特定する。ベクトル
内の各B＿count値は各「Bn」について固有であるため、
「B ＿counter vector」の値が１以上のカウンタの値を
含んでいる時にも上記の原理が当てはまることになる。
他の実施の形態では、時分割(time-multiplexed)ではな
く空間多重化（space multiplexed ）フレームによる並
列ネットワークまたはファブリック形（fabric-based)
ネットワークで「B ＿counter 」を用いている。例え
ば、この実施の形態では、全ての「時間」スロットを使
用して独自の転送ネットワーク(unique routing networ
k)を表すことができる。従って、調停サイクルの最後
に、「B ＿counter 」を用いて複数の入力ポートに指示
を与えて独自の転送ネットワークへセルを出力すること
が可能である。

【００４４】ステップ１５８では、各調停ユニット１５
は、入力チャネル１２がブロックされて（複数の）出力
チャネル１３向けのセルデータを送信できないかどうか
判断する。もし何れの宛先入力チャネル１２(destinati
on input channel 12)がブロックされていない場合は、
ステップ１０２の処理を行う。一方、ブロックされてい
る場合は、ステップ１６０と１６２の処理を実行する。

【００４５】ステップ１６０では、調停ユニット１５の
「n ＿session 」フラグをTRUEに設定して現在の調停サ
イクルでは今行っている調停セッションが完了しない旨
をクラスタモジュール２４へ通知する。調停ユニット１
５は、現在の調停サイクルでは予約が認められなかった
（複数の）宛先出力ポートについての調停要求を次の１
以上の調停サイクルにおいて再送信しなければならな
い。調停要求を再送信する際に、セルデータの固有優先
権を更新して前回不成功に終わった（複数の）調停サイ
クルを反映させてもよい。また、「in＿session」フラ
グをTRUEに設定して現在の調停セッションを次の調停サ
イクルまで継続することを通知する。ステップ１６２で
は、次の調停サイクルの時に再発行しなくてはならない
出力ポート要求を用いて宛先ベクトルを更新する。再発
行調停要求とは、現在の調停サイクルで調停に成功しな
かった要求のことである。これらの要求には、マルチキ
ャストセルの宛先出力チャネル１３のサブセットが含ま
れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したモジュール式階層ＡＴＭ（非
同期転送モード）交換機の概略図である。

【図２】図１のモジュール式階層交換機内で動作する予
約リングの概略図である。

【図３】調停ユニットの制御状態を示す概略図である。

【図４】調停セッション中に各調停ユニットが実行する
全般的ステップを示したフローチャートである。

【図５】図４の出力チャネルと出力ポートの調停に関す
るステップ１０６と１０８の詳細を示すフローチャート
である。

【図６】図４の交換ファブリック帯域幅の調停に関する
ステップ１１０と１１２の詳細を示すフローチャートで
ある。

【図７】図４の現在の調停サイクルをどの調停ユニット
に割り当てるかを判断する処理に関するステップ１１
４、１１６、１１７の詳細を示すフローチャートであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ブライアンティー．プリースアメリカ合衆国 94301 カリフォルニア州パロアルトカウパーストリート 151 (72)発明者アランジー．ベルアメリカ合衆国 94301 カリフォルニア州パロアルトエマーソンストリート 2125 (72)発明者ジョセフビー．ライルズアメリカ合衆国 94043 カリフォルニア州マウンテンビューローラレーン 2403 (72)発明者ダニエルエイチ．グリーンアメリカ合衆国 94087 カリフォルニア州サニーベイルマネドライブ 1055 ナンバー６

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｎ個の調停ユニットから構成されたリン
グを具備した帯域幅制限交換ネットワークへのアクセス
を調停する方法であり、前記Ｎ個の調停ユニットからな
るリングの各調停ユニットは前記帯域幅制限交換ネット
ワークのＮ個の入力チャネルの中の１チャネルに対して
動作するものであり、前記Ｎ個の調停ユニットから構成
されるリングは、調停サイクルにおいて、前記帯域幅制
限交換ネットワークを構成するＭ個の出力チャネルの内
の幾つかへのアクセスを調停する調停方法であって、前記調停サイクルの開始前に前記Ｎ個の調停ユニットの
各ユニットへ制御データを送信するステップであり、該
制御データは前記調停サイクルの時に前記帯域幅制限交
換ネットワークの前記Ｍ個の出力チャネルの内の幾つか
へのアクセスを調停するかどうかを表している制御デー
タ送信ステップと、第１回目の調停処理において前記帯域幅制限交換ネット
ワークの帯域幅を最大Ｂの帯域に制限するステップであ
って、前記第１回目の調停処理は、交換サイクル時に前
記帯域幅制限交換ネットワークが最大でＢ個（ＢはＭ未
満の整数）のデータパケットを前記Ｎ個の入力チャネル
の内から選択されたチャネルから前記Ｍ個の出力チャネ
ルの内の１つへ送信することを確実にする帯域幅制限ス
テップとから構成されることを特徴とするアクセス調停
方法。
【請求項２】前記帯域幅制限ネットワークのＭ個の出
力チャネルの各々が前記交換サイクル中に前記Ｎ個の入
力チャネルの内の選択されたものから受信するデータパ
ケットの個数を第２回目の調停処理において最大Ｋ個
（Ｋは１以上の整数）に制限するステップをさらに具備
していることを特徴とする請求項１に記載のアクセス調
停方法。