JPH10294729A - 交差接続マルチレート/マルチキャストsdh/sonet再配置手順およびこれを使用した交差接続 - Google Patents

交差接続マルチレート/マルチキャストsdh/sonet再配置手順およびこれを使用した交差接続

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JPH10294729A
JPH10294729A JP9306126A JP30612697A JPH10294729A JP H10294729 A JPH10294729 A JP H10294729A JP 9306126 A JP9306126 A JP 9306126A JP 30612697 A JP30612697 A JP 30612697A JP H10294729 A JPH10294729 A JP H10294729A
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path
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signal
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switch
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JP9306126A
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Won Bae Park
ウオン・ベ・パーク
Henry Walter Lilly Owen
ヘンリー・ウオルター・リリー・オウイン
Ellen Witte Zegura
エレン・ビタ・ゼグラ
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    • H04J3/1611Synchronous digital hierarchy [SDH] or SONET
    • HELECTRICITY
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  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サブネットワーク接続保護を有するSDH交
差接続を介したマルチレートマルチキャストトラフィッ
クの経路を、再配置によって探し出すための接続手順を
提供する。 【解決手段】 SDHスイッチングハードウェアを通る
新しいペイロードの開放経路が使用可能でない場合、ス
イッチング手順は、既存の最も小さいペイロード容量に
よってブロッキングされている十分な容量の経路を探
す。ハントが成功した場合、手順は、既存接続を再配置
して、新しいペイロードの経路を実施可能とする。この
手順は、既存接続を中断させない。したがって、「ヒッ
トなし」手順である。新しいペイロードのための経路を
作るために移動しなければならない既存のペイロードの
接続は待ち行列に入れられ、待ち行列が空になるまで、
接続手順が各々に対して順番に繰り返し適用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、Closネットワ
ークを再配置することに関する。より具体的には、本発
明は、一方向マルチレートユニキャスト、双方向マルチ
レートユニキャスト、一方向マルチキャストサブネット
ワーク接続保護、双方向マルチキャストサブネットワー
ク接続保護、およびマルチレートマルチキャスト接続を
含むいくつかの種類の接続のための、同期光ネットワー
ク(SONET)通信または同期ディジタルハイアラー
キ(SDH)通信の交差接続を通して経路を見つける方
法、およびシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】SONET/SDHの回線切換交差接続
切換構造の実施は、十分なハードウェア資源を提供する
ことによってノンブロッキングとなるよう設計すること
ができる。(SONETは、SDH伝送規格の北米版で
ある。本明細書のSDHの引用は、SDHまたはSON
ETいずれかの引用を意図したものである。)例えば、
三段Clos方式切換構造は、少くともある最小数の中
段スイッチを提供することによってノンブロッキングと
なっている。スイッチの費用は中段スイッチの数に比例
する。
【0003】アーキテクチャ内の中段スイッチ数を減ら
すことは、ブロッキングの起こる確率を増大させること
になる。しかし、新しい接続が初めにブロックされてい
る場合、既存の接続を再配置することによってこの接続
が完成されることがある。再配置が、既存の接続を中断
させてはならない。SDH信号環境で再配置接続を困難
にしている要因は、SDH信号のマルチレート性および
マルチキャスト性である。
【0004】155,520キロビット/秒の同期トラ
ンスポートモジュール−1(STM−1)は、SDHネ
ットワークの基本的ビィルディングブロックである。S
TM−1信号は、125マイクロ秒のフレーム構造内に
編成したオーバヘッドバイトおよびペイロードバイトか
らなる。情報は、選択媒体(例えば光ファイバ)上のシ
リアル伝送のため、そのネットワークの同期速度に、調
整される。信号がデマルチプレクスされる各ネットワー
クノードで、情報は1バイトずつ処理される。
【0005】STM−1信号は、国際電気通信連合(l
TU)によって定義された情報構造、いわゆる仮想コン
テナ(VC)を使って、各種プレシオクロナスディジタ
ルハイアラーキ(PDH)のデータレートのために働
く。異なる容量を持ついくつかの仮想コンテナがある。
VC−4信号は、139,264キロビット/秒で伝送
することができる。VC−3信号は、44,736キロ
ビット/秒または34,368キロビット/秒で伝送す
ることができる。VC−2信号は、6,312キロビッ
ト/秒で伝送することができる。VC−12信号は、
2,048キロビット/秒で伝送することができる。一
つのSTM−1信号は、VC−4一つ、またはVC−3
三つ、またはVC−3二つとVC−2七つといったよう
に、各種の組合わせの異種仮想コンテナを収容すること
ができる。仮想コンテナをロシアの入れ子人形になぞら
えて、STM−1信号では、小さな容量の仮想コンテナ
を、大きな容量の仮想コンテナ中に「入れ子」にできる
と想像するととわかりやすい。
【0006】既存のSDHディジタル交差接続システム
(DCS)は通常、ノンブロッキングあるいはほぼノン
ブロッキングであり、複雑なハードウェアを使うことに
よってこれを実現している。このようなDCSにしばし
ば使われるアーキテクチャの一つに、入力段、中間段、
出力段の三つの切換段を相互接続して構成される、三段
Clos型ネットワークがある。
【0007】一般的なSDHネットワーク環境では、交
差接続切換システムは、三つのカテゴリにおいて異なる
接続をおこなう。
【0008】・ ユニキャストまたはマルチキャスト。
ユニキャスト接続は、二終点間のトラフィックをサポー
トし、マルチキャスト接続は、一つの終点から一群の終
点へのトラフィックをサポートする。
【0009】・ 一方向または双方向。一方向接続で
は、データは、一つのソースから一つまたは複数のデス
ティネーションまで一方向のみに流れる。双方向接続で
は、両方の終点が、ソースおよびデスティネーションの
両方の役目を果たす。マルチキャスト接続は、常に一方
向である。双方向ユニキャスト接続のトラフィックは、
スイッチのところでは二接続(各方向に一接続)として
現れる。
【0010】・ 保護または非保護。サブネットワーク
接続保護(SNCP)では、ユニキャストデータは、同
時に二つのばらばらの経路(disjoint path)上に送ら
れる。経路の一つが性能低下したり、または故障したり
した場合でも、データをもう一方の経路上で正確に受け
取ることができる。一般に、接続が二つのストリームに
分岐する点、または再び一つのストリームに合流する点
が、ネットワーク内に生じることがあり、これは終点に
限られるものではない。したがって、接続は、単一スト
リームの連結セグメントとばらばらの経路とからなる。
SNCP接続は、スイッチのところでは二形態のうちの
一つとして現れる。スイッチが分岐点にある場合は、ス
イッチは、一入力から二出力への接続をサポートしなけ
ればならない。スイッチが合流点にある場合は、スイッ
チは、二入力から一出力への接続をサポートしなければ
ならない。合流が適正に生じるように二つのストリーム
を同期させなくてはならないなど、2ストリーム間のタ
イミング関係に関してはさらにいくつかの制約が存在す
る。
【0011】三段SDH切換ネットワークの各段は、時
間、空間あるいは時間および空間両方の切換能力を有す
ることができる。SDH信号は基本的に、バイトレベル
での時分割多重である。同じSTM−1ペイロードに仮
想コンテナを再配置するのが、時間スイッチングであ
る。仮想コンテナを一つのSTM−1ペイロードから他
のペイロードへ移動させるのが、空間スイッチングであ
る。
【0012】シングルレートユニキャストトラフィック
のための三段Closネットワークを再配置するルーテ
ィングアルゴリズムなど、Closネットワークを再配
置するためのいくつかのアルゴリズムが知られている。
Closネットワークを再配置する最も関連の深い既存
のアルゴリズムは、Paullの変更アルゴリズムであ
る。M. C. Paull, 「Reswitching of Connection Netwo
rks」, Bell syst. Tech. J., vol. 41, pp 833-855, M
ay 1962を参照されたい。Paullの変更アルゴリズ
ムでは、要求された入力が入力スイッチIにあり、要求
された出力が出力スイッチOにある場合に、アルゴリズ
ムが、接続要求に使用可能な中段スイッチmを探索す
る。入力スイッチIから中段スイッチmへのリンクと、
出力スイッチOから中段スイッチmへのリンクが同時に
開放(free)となる場合がある。この場合には、既存の
接続の再配置は必要ない。
【0013】中段スイッチmが見つからない場合には再
配置が必要である。再配置手順は、二つの中段スイッチ
AおよびBを使用する。Aは、入力スイッチIから中段
へは開放(未使用)であるが、出力スイッチOから同じ
中段へは開放ではない中段スイッチの一つである。B
は、出力スイッチOから中段へは開放(未使用)である
が、入力スイッチIから中段へは開放ではない中段スイ
ッチの一つである。中段スイッチAまたはスイッチBを
通る帯域幅を開放することは、スイッチAまたはスイッ
チBを使用している既存のいくつかの接続をスワップす
ることによって可能である。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】従来の手順は、シング
ルレートユニキャストトラフィックだけに対して機能
し、マルチレートSDHスイッチングでは機能しない。
Paullの変更アルゴリズムあるいはその他の周知の
アルゴリズムを直接修正、あるいは拡張して、SDHス
イッチングとともに機能するようにすることは不可能で
ある。ITUの新しい性能規格であるSNCPを、従来
のスイッチング手順の範囲内で実現することはできな
い。SDHマルチレート信号ハイアラーキとSDHネッ
トワークで予測されるマルチキャスト要求の組合せで
は、従来の手順を使用することが許されない。ハードウ
ェアの費用が、スイッチング手順をより複雑化する方向
へ向かう動機となっている。SDHの一方向ユニキャス
ト、双方向ユニキャスト、一方向ユニキャストSNC
P、双方向ユニキャストSNCPおよびマルチキャスト
に望まれる接続能力によって、既存の手順は非常に非能
率的、又は非機能的となっている。
【0015】本発明の目的は、SDH(およびSONE
T)のスイッチング手順にSNCP機能を組み入れるこ
とにある。本発明の他の目的は、SDHプロトコルの各
種の階層的データ構造を完全な一つの信号構造として切
り換え、これによって、VC−4ペイロードでは63、
VC−3ペイロードでは21、VC−2ペイロードでは
3の独立した切換動作を実行しなくても済むようにする
ことにある。他の目的は、四段以上のスイッチングハー
ドウェアでの接続をどのように再配置するかを定めるこ
とにある。
【0016】本発明の他の目的は、SNCP有り一方向
ユニキャスト、SNCP無し一方向ユニキャスト、SN
CP有り双方向ユニキャスト、SNCP無し双方向ユニ
キャスト、およびマルチキャストの5種類のSDH接続
の再配置によるスイッチングサービスを提供することに
ある。本発明の他の目的は、第1段および第3段に、時
間(T)および空間(S)の両方のスイッチング能力を
有し、中段にSNCP選択および空間スイッチング能力
のみを有する三段スイッチ、すなわちTS−S−TS切
換ネットワークを含む、各種SDHスイッチングアーキ
テクチャの再配置によるスイッチングサービスを提供す
ることにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、SONET/
SDHディジタル交差接続システムにおいて、スイッチ
ングハードウェアを通る開放経路が使用できない場合
に、既存の接続を再配置することによって新たな接続を
おこなう一手順である。このスイッチング手順は、既存
接続の再配置の必要を最小としながら、要求された接続
に必要なペイロード容量を提供する経路を探す。再配置
する間、既存の全てのペイロードトラフィックは、ディ
ジタル交差接続を介して継続される。
【0018】本発明は、中段スイッチが不十分で交差接
続をノンブロッキングとすることができないところで使
用することを意図している。新しい接続を実施するとき
には、本発明は、既存の接続を中断することなく(ヒッ
トなし操作)、既存の接続を再配置し、既存の再配置手
順が同じノンブロッキング能力のために必要とするより
も少ないハードウェアを使用する。ヒットなし操作は、
再配置用に一つの中段スイッチが確保されている場合に
可能である。
【0019】新しい接続が要求されると、スイッチを通
る使用可能な経路があるかどうかを調べるための探索が
実施される。この経路ハントは、スイッチ上の要求され
た入力から要求された出力まで接続を通すことのできる
連続する一群のスイッチングスロットを探索するもので
ある。VC−4、VC−3、VC−2、VC−12接続
はそれぞれ、63、21、3、1の連続するタイムスロ
ットを必要とする。一群の連続スロットを使うことの代
替策としては、これらのスロットの細分化を可能にする
ことが考えられるが、SNCPは、中段にある信号全体
の完全な比較を要求するため、SNCP環境でのスイッ
チングは不可能である。そこで本発明は、スロットを細
分化することを回避する。
【0020】SDH信号の階層を表現するためには、単
一のSTM−1リンクのペイロードの考えられる全ての
合法的な(適正に入れ子にした)組合わせが表現できな
ければならない。STM−1信号一つは、一つのVC−
4、三つのVC−3、21のVC−2、63のVC−1
2、または、一つのSTM−1の容量を生じる、これら
四つの仮想コンテナの合法的な全ての組合わせを受け入
れることができる。仮想コンテナの特定の組合わせを表
現する、すなわち、どのタイムスロットを使用するかを
示すために、STM−1信号は、63の分離した記憶場
所を含むデータ構造を使う。
【0021】通常の63の記憶場所の代わりに、本発明
は、88の記憶場所を有する階層的データ構造を用いる
階層的記憶方法を用いる。記憶場所0は、STM−1信
号がVC−4エンティティとして使われているかどうか
を示すために確保され、記憶場所1、2および3は、V
C−3に、記憶場所4〜24は、VC−2に、記憶場所
25〜87は、VC−12に用いられる。88の各記憶
場所は、その記憶場所が使われているのか、いないの
か、または階層的に使われているかどうかを示めす値を
含んでいる。階層的にというのは、より大きい帯域幅の
信号、たとえばVC−4が帯域幅を使っていて、より小
さい容量の信号を使うことができないことを意味する。
【0022】下位レベルのチャネルClが高位レベルの
チャネルChのメンバであるとき、ClはChの下にある
と言う。例えば、VC−12のチャネル25はVC−2
のチャネル4の下にあり、このチャネル4はVC−3の
チャネル1の下にあって、このチャネル1はVC−4の
チャネル0の下にあるなどと言う。
【0023】本発明では常に、既存接続の再配置を必要
としない新しい接続経路の探索から開始する。新しいS
TM−1信号を作るVCの特定の組合わせは、この始め
の探索を手順がどこから開始するかに影響を与える。新
しい接続がVC−4またはVC−3信号であるとき、探
索は、中段スイッチ0から開始され、より大きな番号を
つけられた中段スイッチへと次第に移っていく。この手
順は、解答が見つかるか、m−1を含みm−1までの全
中段スイッチを検討するまで続けられる。新しい接続が
VC−2またはVC−12信号であるときには、探索
は、中段スイッチm−1から開始され、より小さい番号
をつけられた中段スイッチへと次第に移っていく。解答
が見つからなかった場合は、再配置手順を使って解答を
探す。
【0024】再配置アルゴリズムを使った階層的経路ハ
ント(HPHRA)と呼ばれる再配置手順が、中段スイ
ッチAおよびチャネルCを探し出し、開放し、新しい接
続を可能とする。中段スイッチAを通るチャネルCを
A.Cと表示する。チャネルCの下のブロッキングされ
たチャネルを使っている接続は、待ち行列に入れられ
る。待ち行列(A.CA1、A.CA2、A.
A3、...、A.CAk)の中のチャネルを使っている
接続は、開放されなければならない。待ち行列中のA.
A1を開放するため、手順は、中段スイッチB、および
B.CB1と表示された階層チャネルCB1を探し出す必要
がある。B.CB1を探し出すために、まず、A.CA1
使っている接続が探し出される。次いで、接続をおこな
うことができる有効なチャネルが存在する場合には、既
存の接続はB.CB1に移される。この場合、A.CA1
開放するには、A.CA1からB.CB1へ1回だけの再配
置が必要である。
【0025】手順がチャネルB.CB1(負荷のより大き
な交差接続中にある可能性が高い)を探し出すことがで
きない場合には、最も大きな有効帯域幅を有するチャネ
ルが、たとえそれが十分でない場合であっても、B.C
B1として使われる。この場合、A.CA1を新しい接続に
使用できるようにするために2回以上の再配置を必要と
することもある。B.CB1を完全に空にし、A.CA1
の既存接続をB.CB1に移動できるように、B.CB1
下にあるチャネルを使っているいくつかの接続を、再配
置しなければならない。
【0026】例えば、手順が、B.CB1の下にあるチャ
ネルB.Caを使っている競合する接続が使用できる経
路を探索しているとする。また、使用可能な経路はD.
aを通っていると仮定する。単にB.CaからD.Ca
へ接続を移動するだけで、B.Caは開放される。この
ような使用可能なチャネルが存在しない場合は、A.C
A1上の既存接続はB.CB1に移動され、B.CB1の下の
使われていたチャネルはA.CA1に移動される。
【0027】次に、A.CA1の下にある全チャネルと
B.CB1の下にある全チャネルの間の1対1マッピング
を適当におこなうことによって、A.CA1の下にあるチ
ャネルA.Caを使っている競合する接続が、B.CB1
の下にあるB.Cbとスワップされる。待ち行列が空に
なるまで、すなわちチャネルA.CA1、A.CA2、A.
A3、...、A.CAkが全て開放されるまで、対
(A.CAi、B.CBi)(i=1、2、3、...、
k)が探し出され、再配置される。これでA.Cは開放
となり、中段スイッチAおよびチャネルCを通る新しい
接続が実施される。
【0028】本発明の前記の目的およびその他の目的、
利点、特徴は、以下の説明を、本発明の具体的な実施の
形態を示す添付図面とともに解釈することにより明らか
となる。
【0029】
【発明の実施の形態】次に図1を参考に、N1個の入口
およびN2個の出口を有する三段Closネットワーク
を示す。スイッチングモジュール群の第1列を構成する
第1段の各スイッチングモジュール21は、n1個の入
力とm個の出力を有し、第3段の各スイッチングモジュ
ール23は、m個の入力とn2個の出力を有する。スイ
ッチングモジュール21および23を、単に入力スイッ
チおよび出力スイッチとも呼び、ディジタル交差接続シ
ステム25全体を単にスイッチと呼ぶこともある。入力
スイッチ数r1および出力スイッチ数r2は、式r1=N1
/n1およびr2=N2/n2によって与えられる。
【0030】各入力スイッチ21を各中段スイッチ22
に接続している正確に一つのリンク24、および各中段
スイッチ22を各出力スイッチ23に接続している正確
に一つのリンクがある。ネットワークは、r1個の入力
スイッチ、m個のr1×r2中段スイッチおよびr2個の
出力スイッチを有する。この種のネットワークは、v
(m、n1、r1、n2、r2)と表現される。ネットワー
クが対称な場合、n=n 1=n2、r=r1=r2、nr
Nである。対称ネットワークは、省略した表記法v
(m、n、r)で表現される。
【0031】各スイッチングモジュールは各種入出力ポ
ートも有する。例えば、第1段のスイッチr1は、入力
ポート26および出力ポート24を有する(出力ポート
24は中段スイッチmの入力ポートでもある)。本発明
の観点から、どのポートを使うかを決めるのは必要でな
い。なぜなら各スイッチングモジュールは、より高位の
監視、例えば本発明が提供する監視を満足するために、
入力ポートを出力ポートに自動的に接続するように構成
されるからである。したがって、本発明は、スイッチン
グモジュール21または23を通して、どの入力ポート
をどの出力ポートに接続するかについては関係がない
が、しかし、スイッチングモジュール22上でどの入力
ポート(およびタイムスロット)をどの出力ポートに接
続するかについては関係がある。
【0032】本発明に基づいたSTM−1信号の符号づ
けを図2に示す。この88バイト幅の表現では、各バイ
トは、対応するタイムスロットが使われているのか、使
われていないのか、あるいは階層的に使われているのか
を示す値を持っている。記憶場所0のバイト以外のバイ
トが、階層的に使われていることを示している場合に
は、それより大きい帯域幅の信号が、その記憶場所を使
っていることになる。例えば、記憶場所0のバイトは、
バイト群が全体としてVC−4レベルのエンティティ
(最大容量のペイロード)とみなされるかどうかを示
し、記憶場所2のバイトは、階層的にバイト2の下にあ
るバイト全てがVC−3レベルの単一のエンティティと
みなされるかどうかを示す。
【0033】本発明の全体の交差接続手順11を図3に
示す。新しい接続要求が、図4により詳細に示す経路ハ
ント手順12を使って交差接続を介して使用可能な経路
を探し出すことができない場合には、既存接続を再配置
する試みが実行されなければならない。後述の擬似コー
ドで表現される再配置プロセス13は、新しい接続を実
施することができるようにいくつかの既存接続を移動さ
せる。
【0034】次に図4を参照すると、経路ハント方法1
2は、新しい接続を必要とする仮想コンテナのレベルに
従って、四つの手順16、17、18 19のうちの一
つを使用する。経路ハントが成功した場合、新しい接続
要求を提供する再配置は必要なく、全体手順11(図3
参照)はプロセス14で、探し出された接続を実行する
よう指示する。失敗した場合には、擬似コードとして以
下に開示した再配置手順13を使用する。再配置手順1
3または経路ハント方法12のいずれかが成功した場
合、新しい接続は、プロセス14を通して実行される。
再配置によっても経路を探し出すことができない場合、
全体手順11は、プロセス15を通してブロッキングを
報告する。
【0035】本発明は、使用可能な経路を探し出す手順
を、提供する接続の種類が異なる三つのアルゴリズム、
すなわち再配置アルゴリズムを使った階層的経路ハント
アルゴリズム(HPHRA)I、IIおよびIIIに体
系化する。最終的な再配置手順では、三つのHPHRA
アルゴリズムの一つを使って、必要とされる接続を提供
する。HPHRA−Iは、ユニキャスト接続の信号階層
だけを取り扱う。HPHRA−IIは、ユニキャストお
よびマルチキャスト接続を取り扱う。HPHRA−II
Iは、HPHRA−IIと同じ経路探索を提供するが、
SNCP接続のコンテキストに限定される。
【0036】HPHRA−Iは、中段スイッチAおよび
チャネルCを探し出して、新しい接続のためにこれらを
開放する。階層的チャネルCは、接続要求と同じ種類の
VC型容量でなければならない。中段スイッチAを通る
チャネルCは、A.Cと表示される。チャネルCの下に
あって開放されていないチャネルを使う接続は、待ち行
列に入れられる。待ち行列(A.CA1、A.CA2、A.
A3、...、A.CAk)中のチャネルは、開放されな
ければならない。
【0037】待ち行列中のA.CA1のために、手順は、
B.CB1と表示される中段スイッチB、および階層チャ
ネルCB1を探し出す必要がある。これを探し出すため、
まず最初に、A.CA1を使っている接続が探し出され、
接続をおこなうことができる有効なチャネルがその時点
の状態で存在する場合には、そのチャネルがB.CB1
なる。この場合、A.CA1を開放するには、A.CA1
らB.CB1への一回だけの再配置が必要である。手順が
このようなチャネルを探し出すことができない場合、最
も大きな有効帯域幅を有するチャネル(たとえそれが十
分でない場合でも)が、B.CB1となる。この場合、
A.CA1を開放するために二回以上の再配置を必要とす
ることもある。
【0038】A.CA1を開放するために、現時点の状態
で、A.CA1の下にあるチャネルを使っているいくつか
の接続およびB.CB1の下にあるチャネルを使っている
いくつかの接続を再配置しなければならない。次に、
A.CA1の下にある全チャネルとB.CB1の下にある全
チャネルの間の1対1マッピングを適当におこなうこと
によって、A.CA1の下にある競合するチャネルA.C
aが、B.CB1の下にあるB.Cbとスワップされる。待
ち行列が空になるまで、対(A.CAi、B.CBi)(i
=1、2、3、...、k)が探し出され、再配置され
る。これで、A.CA1、A.CA2、A.CA3、...、
A.CAkは全て開放となり、したがってA.Cが開放と
なって、中段スイッチAおよびチャネルCを通る新しい
接続が実施され得る。
【0039】探索が著しく長くなるのを防ぐために、最
大許容再配置長さを指定する。再配置長さは、再配置プ
ロセス中のスワッピング回数で定義される。現時点の再
配置長さがこの最大値を上回った場合、このトライアル
は捨てられ、別のトライアルが試みられる。
【0040】再配置プロセスのために通常、二つ以上の
A.Cが探し出される。A.Cは、帯域幅の使用可能度
によって分類される。異なるA.Cを使っているトライ
アルがトライアルの許容回数を上回るまで、再配置プロ
セスはA.Cを一つずつ使用する。
【0041】SDH交差接続では、双方向ユニキャスト
接続は二つの個別のユニキャスト接続とみなすことがで
きるので、HPHRA−Iは双方向ユニキャスト接続を
も取り扱うことができる。これを実施するために、HP
HRA−Iを、双方向ユニキャスト接続を構成する各ユ
ニキャスト接続に順番に適用する。双方向ユニキャスト
接続の二つのユニキャスト接続の一つがブロッキングさ
れている場合、双方向ユニキャスト接続全体がブロッキ
ングされているとみなされる。
【0042】本発明の再配置手順は、以下の変数定義を
使った高水準擬似コードで表すことができる。
【0043】 I: 要求された入力ポートを含む入力スイッチ; O: 出力ポートのデスティネーションを含む出力スイ
ッチ; Fr(I):行Iにある全ての開放A.Csの集合。た
だしCは、要求された接続のトラフィック方式(VC−
4/3/2/12)と同じレベルのチャネルである; Fc(J):列Jにある全ての開放A.Csの集合。た
だしCは、要求された接続のトラフィック方式(VC−
4/3/2/12)と同じレベルのチャネルである。
【0044】擬似コードでは、表記I∩Oは通常の方法
で用い、二つの集合、集合Iと集合Oの交わりを表す。
具体的には、擬似コードでは、表記 Fr(I)∩Fc(O) は、入力スイッチIから入り(スイッチング問題の二次
元表現では、ある一つの行となる)、中段を通過し、出
力スイッチOから出てくる(スイッチング問題の二次元
表現では、ある一つの列となる)、全ての使用可能な経
路を表現するために使われる。
【0045】HPHRA−Iは、高水準擬似コードで表
現することができる。
【0046】 手順HPHRA−I; ステップ1; 接続/開放要求を読み取る; ステップ2; If 開放が要求されている Go to ステップ5; If 接続が要求されている If 接続の種類は一方向ユニキャストである Go to ステップ3; If A.Cが探し出せた{コメント:再配置プロセスが成功} Go to ステップ5; Else{コメント:再配置プロセスが失敗} ブロッキングを報告する; Go to ステップ1; If 接続の種類は双方向ユニキャストである {コメント:双方向ユニキャスト接続の第1のユニキャスト} Go to ステップ3; If A.Cが見つかった {コメント:第1のユニキャストの再配置プロセスが成功} 第1のユニキャスト接続を確立する; {コメント:双方向ユニキャストの第2のユニキャスト} Go to ステップ3; If A.Cが探し出せた {コメント:第2のユニキャストの再配置プロセスが成功} Go to ステップ5; Else {コメント:第2のユニキャストの再配置プロセスが失敗} 第1のユニキャスト接続をはずす; ブロッキングを報告する; Go to ステップ1; Else {コメント:第1のユニキャストの再配置プロセスが失敗} ブロッキングを報告する; Go to ステップ1; ステップ3; Fr(I)∩Fc(O)を評価する; If Fr(I)∩Fc(O)は空ではない; Fr(I)∩Fc(O)の一つを選択しA.Cに代入する; {コメント:A.Cを探し出すためパッキング方法を使用する} Else Go Rearrangement_Unicast; ステップ4; If Rearrangement_Unicastが成功した {コメント:現在、交わりは空ではない} Go to ステップ3; Else Go to ステップ2; ステップ5; 接続/開放を確立する; Go to ステップ2; End HPHRA−I Rearrangement_Unicast; {コメント:この手順は、A.Cの開放を試みる} ステップ1; |Fr(I)∩Fc(O)|内でMAXの最大値を有するMAX X.Yを探 し出す; {コメント:MAXは、試みるA.Cの最大数である} 帯域幅の使用可能度によってX.Yを並び替える; While MAX>0 並び替えたX.Yの第1の要素をA.Cに代入する; Go to ステップ2; If 再配置が成功した 「再配置完了」を返す; Else MAXを1だけ減らす; 「ブロッキング」を返す; {コメント:X.Yの集合は空になったが、再配置は依然として失敗のま まである} ステップ2; Iに対してRearrangement_Rowを実行する; If Rearrangement_Rowが成功した Oに対してRearrangement_Columnを実行する; If Rearrangement_Columnが成功した 再配置の成功を報告する; Else {コメント:列に対する再配置が失敗した} 再配置の失敗を報告する; Else {コメント:行に対する再配置が失敗した} 再配置の失敗を報告する; Go to ステップ1; End Rearrangement_Unicast Rearrangement_Row/Rearrangement_Colu mn; {コメント:二つの待ち行列、Needed_Channels_QおよびS WAP_Qが空のとき、このポートは終了となる。Needed_Channe ls_Qは、開放される予定のチャネルを含み、SWAP_Qは、待ち行列Ne eded_Channels_Q中の階層チャネルを開放するために訪れなけれ ばならない行および列を含んでいる。} ステップ1; If Rearrangement_Row A.Cの下にあって、行Iで現在使われている全てのチャネル(A.CAk )(k=1、2、3...)を待ち行列Needed_Channels_Qに 入れる; If Rearrangement_Column A.Cの下にあって、列Oで現在使われている全てのチャネル(A.CAk )(k=1、2、3...)を待ち行列Needed_Channels_Qに 入れる; ステップ2; If Needed_Channels_Qは空である Go to ステップ6; Else Needed_Channels_Qの第1の要素をA.CAに代入する ; Needed_Channels_Qの第1の要素を削除する; If スワップされた接続の数が最大再配置長さを上回った {コメント:ブロッキングの判断をここで下す} ブロッキングを報告する; Go to ステップ7; Else B.CBを探し出す; ステップ3; If A.CAはスワッピングに十分使用可能なチャネルである A.CAを使っている接続をB.CBと移動する; Else A.CAを使っている接続の位置を検出する; その位置を待ち行列SWAP_Qに入れる; ステップ4; If 待ち行列SWAP_Qは空である Go to ステップ2; Else SWAP_Qの第1の要素にA.CAを有する行をROWに代入する; SWAP_Qの第1の要素にA.CAを有する列をCOLに代入する; {コメント:SWAP_Qの第1の要素の接続} SWAP_Qの第1の要素を削除する; ステップ5; For 全ての行 For 全てのチャネル If A.CAの下にあるCOL内のA.Caを含んだ接続が存在する B.Cbを探し出す; If B.Cbは十分に使用可能である A.Caを使っている接続をB.Cbに移動する; {コメント:リップル効果は生じない} Else 接続A.CaをB.Cbに移動する; A.Caの位置を検出する; {コメント:A.Caに対するROWおよびCOLを探し出す} その位置をSWAP_Qに入れる; {コメント:リップル効果が予想される。競合するチャネルは、待ち 行列SWAP_Qに入れられる} For 全ての列 For 全てのチャネル If A.CAの下にあるROW内のA.Caを含んだ接続が存在する B.Cbを探し出す; If B.Cbは十分に使用可能である A.Caを使っている接続をB.Cbに移動する; {コメント:リップル効果は生じない} Else 接続A.CaをB.Cbに移動する; A.Caの位置を検出する; {コメント:A.Caに対するROWおよびCOLを探し出す} その位置をSWAP_Qに入れる; {コメント:リップル効果が予想される。競合するチャネルは、待ち 行列SWAP_Qに入れられる} Go to ステップ4; ステップ6; 再配置プロセスの成功を返す; ステップ7; 再配置プロセスの失敗を返す; End Rearrangement_Row/Rearrangement_ Column 以下、手順HPHRA−Iの擬似コード原文を示す。
【0047】
【表1】
【0048】
【表2】
【0049】
【表3】
【0050】
【表4】
【0051】
【表5】
【0052】
【表6】
【0053】ユニキャスト接続形式はマルチキャスト接
続形式の特別なケースなので、マルチキャスト接続形式
を取り扱うことができる再配置アルゴリズムは、ユニキ
ャスト接続形式をも扱うことができる。HPHRA−I
I手順は、一方向ユニキャスト、双方向ユニキャストお
よびマルチキャスト接続形式を扱うことができる。
【0054】HPHRA−IIの考え方は、HPHRA
−Iをデスティネーションである全ての出力スイッチに
反復的に適用させることに基づいている。マルチキャス
ト接続形式は、一つのソースと少くとも二つのデスティ
ネーションを有する接続と定義される。二つ以上のデス
ティネーションポートが同じ出力スイッチに含まれるこ
とがあり、この接続も、たとえ出力スイッチを一つしか
含まなくても、マルチキャスト接続形式とみなされる。
【0055】HPHRA−IIでは、中段スイッチAお
よびチャネルCは、関与する入力スイッチと全ての出力
スイッチの間に最も大きな開放帯域幅を有する組合わせ
を探し出すことによって選択される。HRHRA−II
の擬似コード中の手順Rearrangement_M
ulticastのステップ1は、このA.Cを探し出
すものである。関与する入力スイッチと全ての出力スイ
ッチの間にA.Cがない場合は、マルチキャスト接続全
体がブロッキングされていると見なされる。
【0056】HPHRA−IIを擬似コードによって以
下に示す。
【0057】 手順HPHRA−II; ステップ1; 接続/開放要求を読み取る; ステップ2; If 開放が要求されている Go to ステップ5; If 接続が要求されている If 接続形式はマルチキャストである {コメント:ユニキャストは、出力が一つのみのマルチキャスト接続と みなす} Go to ステップ3; If A.Cが探し出せた{コメント:再配置プロセスの成功} Go to ステップ5; Else{コメント:再配置プロセスの失敗} ブロッキングを報告する; Go to ステップ1; If 接続形式は一方向ユニキャストである Go to ステップ3; {コメント:ユニキャスト接続では、I=1} If A.Cが探し出せた{コメント:再配置プロセスの成功} Go to ステップ5; Else{コメント:再配置プロセスの失敗} ブロッキングを報告する; Go to ステップ1; If 接続形式は双方向ユニキャストである {コメント:双方向ユニキャスト接続の第1のユニキャスト} Go to ステップ3; If A.Cが探し出せた {コメント:第1のユニキャストの再配置プロセスが成功} 第1のユニキャスト接続を確立する; {コメント:双方向ユニキャスト接続の第2のユニキャスト} Go to ステップ3; If A.Cが探し出せた {コメント:第2のユニキャストの再配置プロセスが成功} Go to ステップ5; Else {コメント:第2のユニキャストの再配置プロセスが失敗} 第1のユニキャスト接続を削除する; ブロッキングを報告する; Go to ステップ1; Else {コメント:第1のユニキャストの再配置プロセスが失敗} ブロッキングを報告する; Go to ステップ1; ステップ3; 全てのk=1、2、3、...、I、ただしIはデスティネーションの出力 スイッチ数に対して、Fr(I)∩Fc(Ok)を評価する; If Fr(I)∩Fc(Ok)は空ではない Fr(I)∩Fc(Ok)の一つを選択しA.Cに代入する; {コメント:A.Cを探し出すためパッキング方法を使用する} Go to ステップ5; Else {コメント:交わりは空である} Go Rearrangement_Multicast; ステップ4; If 再配置プロセスが成功した {コメント:現在、交わりは空ではない} Go to ステップ3; Else Go to ステップ2; ステップ5; 接続/開放を確立する; Go to ステップ2; End HPHRA−II Rearrangement_Multicast; ステップ1; k=1、2、3、...、Iのとき|Fr(I)∩Fc(Ok)|の最大値を有す るA.Cを探し出す; {コメント:Iは、デスティネーションに含まれる出力スイッチ数} ステップ2; Iに対してRearrangement_Rowを実行する; {コメント:Rearrangement_RowはHPHRA−Iにある } If Rearrangement_Rowが成功した k=1; While(k<I+1) Okに対してRearrangement_Columnを実行する; {コメント:Rearrangement_ColumnはHPHRA −Iにある} If Rearrangement_Columnが成功した kを1増やす; Else {コメント:再配置プロセスが失敗した} k=I+1; If デスティネーションに含まれる全ての出力スイッチに対してのRe arrangement_Columnが成功した 再配置の成功を返す; Else {コメント:列に対する再配置が失敗した} 再配置の失敗を返す; Else {コメント:Iに対するRearrangement_Rowが失敗した} 再配置の失敗を返す; End Rearrangement_Multicast 以下、手順HPHRA−IIの擬似コード原文を示す。
【0058】
【表7】
【0059】
【表8】
【0060】
【表9】
【0061】
【表10】
【0062】SNCPサービスを提供するため、ユニキ
ャストデータを、同時に二つのばらばらの経路上に送る
ことができる。一つの経路が障害にあった場合でも、も
う一方の経路上でデータを正確に受け取ることができ
る。一般に、接続が二つのコピーに分岐する点、または
再び一つのコピーに合流する点を、ネットワーク内のど
こにでも生じさせることができる。
【0063】SNCP接続は、スイッチのところでは、
二形態のうちの一つとして現れる。スイッチが分岐点に
ある場合は、スイッチは、一入力から二出力への接続を
サポートしなければならない。スイッチが合流点にある
場合は、スイッチは、二入力から一出力への接続をサポ
ートしなければならない。二つのコピーの合流は中段ス
イッチで起こる。これは、二つのコピーが中段スイッチ
内で比較されることを意味する。比較の後、通常、誤り
のない一つのコピーが選ばれて、出力段のスイッチに送
られる。逆の手順、分岐(コピー)も中段スイッチで起
こる。二つのコピーは、出力段のデスティネーションに
接続される。分岐操作では、二つのコピーの比較は実施
されない。
【0064】構成したハードウェアを実際的にするため
に、二つのコピー間のタイミング関係に関して、さらに
いくつかの制約が課される。タイミング関係において許
される三つのケースがある。ケース1では、二つのコピ
ーAおよびBは、同じチャネルnを使用する(ただし、
中段スイッチへの接続には異なる入力段スイッチを使用
する)。ケース2およびケース3では、二つのコピーは
異なるチャネルを使用するが、使用するチャネルは互い
に隣接していなければならない。
【0065】三段Closネットワークでは、二つの入
力ポートおよび一つの出力ポートが、2×1SNCP接
続に含まれる。スイッチングに含まれる入力ポートを有
する入力スイッチは、I1およびI2で表現する。含まれ
る入力ポートが同じ入力スイッチ上にある場合は、I1
はI2と等しい。したがって、ケース1は無効となる。
二つのコピーは同一のチャネルを共有できないからであ
る。出力スイッチOは、2×1SNCP接続に含まれる
出力ポートを含む。
【0066】ケース1は、入力スイッチI1と中段スイ
ッチMのリンク、I2と中段スイッチMのリンクおよび
中段スイッチMと出力スイッチOのリンクは、接続に同
じチャネルnを使用することを意味する。入力スイッチ
1と中段スイッチMのリンクがnを、入力スイッチI2
と中段スイッチMのリンクがn+1を、接続のために使
用する場合、この接続はケース2である。入力スイッチ
1と中段スイッチMのリンクがn+1を、入力スイッ
チI2と中段スイッチMのリンクがnを接続のために使
用する場合、この接続はケース3である。これらは、H
PHRA−IIIで使用するケース分類である。
【0067】HPHRA−IおよびHPHRA−II
は、SNCP接続に対する再配置能力を有しない。1×
2SNCP接続は、1×2マルチキャスト接続として処
理することができるので、この接続を、HPHRA−I
Iで扱うことができる。脚(leg)が中段スイッチで枝
分かれする場合には、1×2SNCP接続形式と1×2
マルチキャスト接続形式の間には違いはない。しかし、
2×1SNCP接続は異なるフォーマットを持つので、
前記の再配置アルゴリズムは、2×1SNCP接続形式
を扱うことができない。二つのコピーを比較できるよう
に、二つの入力ポートは同じ中段スイッチに接続されな
ければならない。さらに、実際的なハードウェアを構築
するために、許容されるチャネルの使用法を、前述の三
ケースに体系化しなければならない。選択した異なる三
ケース間のタイミングは、経路ハントおよび再配置プロ
セスに適用される。
【0068】SNCPに対する再配置を使った階層的経
路ハント(HPHRA−III)全体の手順を擬似コー
ドによって以下に示す。
【0069】 手順HPHRA−III; ステップ1; 接続/開放要求を読み取る; ステップ2; If 接続が要求されている If 接続形式はマルチキャスト、一方向ユニキャスト、双方向ユニキャ スト、1×2SNCPである HPHRA−IIを使用する; If 接続形式は2×1SNCPである Rearrangement_2×1_SNCPを使用する; If 接続形式は双方向SNCP接続である 1×2SNCP接続用のHPHRA−Iを使用する; If 成功した Go to Rearrangement_2×1_SNCP; If 失敗した 1×2SNCP接続を削除する; End HPHRA−III Rearrangement_2×1_SNCP; コメント:SNCPの再配置は、順番にトライアルを実施する。その時点のト ライアルが成功した場合は、アルゴリズムは停止し、再配置が成功したことを報 告する。失敗の場合は、次のトライアルを試みる。全てのトライアルが失敗した 場合は、ブロッキングを報告する; ステップ1; While 現在のトライアルは失敗したが、トライアルはまだ残っている If トライアル1 I1∩I2∩O内で最も使用可能な帯域幅を有するA.Cを探し出す; If トライアル2またはトライアル3 I1∩O内で最も使用可能な帯域幅を有するA.Cを探し出す; If トライアル4またはトライアル5 I2∩O内で最も使用可能な帯域幅を有するA.Cを探し出す; {コメント:A.Cは、2×1SNCPの再配置プロセスに望ましいチ ャネルである} Go to ステップ2; If 再配置が成功した 「再配置完了」を報告する; Else 「ブロッキング」を報告する; ステップ2; If トライアル1またはトライアル2またはトライアル4 A.Cを使ってI1に対するRearrangement_Rowを実 行する; If 成功した A.Cを使ってI2に対するRearrangement_Rowを 実行する; If 成功した A.Cを使ってOに対するRearrangement_Colum nを実行する; If トライアル3 A.Cを使ってI1に対するRearrangement_Rowを実 行する; If 成功した A.C+1を使ってI2に対するRearrangement_Ro wを実行する; If 成功した A.Cを使ってOに対するRearrangement_Colu mnを実行する; If トライアル5 A.Cを使ってI2に対するRearrangement_Rowを実 行する; If 成功した A.C+1を使ってI1に対するRearrangement_Ro wを実行する; If 成功した A.Cを使ってOに対するRearrangement_Colu mnを実行する; Go to ステップ1; End Rearrangement_2×1_SNCP 以下、手順HPHRA−IIIの擬似コード原文を示
す。
【0070】
【表11】
【0071】
【表12】
【0072】
【表13】
【0073】前記の手順Rearrangement_
2×1_SNCPに示した異なる五つのトライアルを以
下に説明する。
【0074】トライアル1: I1∩I2∩O内の最も使
用可能な帯域幅を有する中段スイッチAおよびチャネル
Cを探し出す。A.Cを探し出した後に、所望のチャネ
ルA.Cを使って行I1に対する再配置を実施する。成
功した場合は、同じA.Cを使って行I2に対する再配
置を試みる。列に対する再配置は、行I2に対する再配
置が成功した場合にのみ、試みる。再配置が完了する
と、チャネルCは、入力スイッチI1およびI2から中段
スイッチAを通って出力スイッチOまでが開放される。
接続のタイミング関係はケース1である。
【0075】トライアル2: トライアル1が失敗した
場合にのみ試みる。このトライアルでは、I1∩O内の
最も使用可能な帯域幅を有する中段スイッチAおよびチ
ャネルCを使用する。A.Cの選択ではI2を考慮しな
い。A.Cを探し出すための手順を除くと、このトライ
アルは、トライアル1と同じものである。タイミング関
係はケース1である。
【0076】トライアル3: トライアル1およびトラ
イアル2が失敗した場合にのみ試みる。行I1に対する
再配置では、トライアル2で探し出されたA.Cを開放
することを試みる。成功した場合には、行I2に対する
再配置によってA.C+1の開放を試みる。C+1はC
の隣接チャネルである。SNCP接続の三つの脚の間の
タイミング関係は、ケース2である。
【0077】トライアル4: トライアル1、およびト
ライアル2、トライアル3が失敗した場合にのみ試み
る。A.Cは、中段スイッチおよびI2∩O内の最も使
用可能な帯域幅を有するチャネルである。A.Cの選択
ではI1を考慮しない。A.Cを探し出すための手順を
除くと、このトライアルは、トライアル1およびトライ
アル2と同じものである。このトライアルのタイミング
関係はケース1である。
【0078】トライアル5: トライアル1、2、3、
および4が失敗した場合にのみ試みる。このトライアル
はトライアル3と同様である。I1に対する再配置は
A.C+1を使って試み、I2に対する再配置はトライ
アル4で見つけ出したA.Cを使って試みる。タイミン
グ関係はケース3になる。
【0079】本発明を、最良の実施の形態について示
し、説明してきたが、本発明の形態および細部における
前述およびその他各種の変更、省略、追加は、本発明の
趣旨および範囲から逸脱することなく実施できることを
当業者は理解されたい。本発明は、前述の方法を実施し
た交差接続25を含む。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術の三段Closネットワークを示す図
である。
【図2】本発明に基づいたSTM−1信号の階層信号レ
ベルを示す図である。
【図3】本発明に基づいた経路ハントおよび再配置手順
全体のハイレベルフローチャートである。
【図4】本発明に基づいた経路ハント手順のより詳細な
フローチャートである。
【符号の説明】
11 交差接続手順の全体 12 経路ハント手順 13 再配置プロセス 14、15 プロセス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04Q 3/52 H04L 11/00 310C 101 H04Q 11/04 E 11/04 (72)発明者 ヘンリー・ウオルター・リリー・オウイン アメリカ合衆国、ジヨージア・30080、ス マーナ、カウントリーサイド・プレイス・ 1510 (72)発明者 エレン・ビタ・ゼグラ アメリカ合衆国、ジヨージア・30033、デ イケイター、フレイザー・コート・2994

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スイッチングマトリクスを通る全ての可
    能な経路がブロッキングされている場合であっても、ス
    イッチングマトリクスを通る信号のための経路を探し出
    す方法であって、信号が、ある帯域幅、したがってスイ
    ッチングマトリクスの処理能力のうちのある部分を要求
    し、経路が、スイッチングマトリクスを通る入力スイッ
    チから出力スイッチまでの一組の接続を構成し、スイッ
    チングマトリクスが、既存の接続を実施することによっ
    て生み出された既存の経路上で既存の信号を伝える方法
    において、 1) 新しい信号のために、いかなる既存の接続の再配
    置も必要としない経路を探索し、このような経路が探し
    出された場合に、新しい信号のためにこの経路を使用す
    る段階と、 2) 段階1で経路が探し出されなかった場合に、スイ
    ッチングマトリクスを通る可能な経路であって、新しい
    信号より狭い帯域幅を必要としているいくつかの既存信
    号を伝えているいくつかの既存接続によってブロッキン
    グされており、既存接続がなければ新しい信号を伝える
    能力を有する経路を、目標経路として選択する段階と、 3) 目標経路の既存接続によって伝えられる各既存信
    号を段階1および2における新しい信号として順番に処
    理することで、目標経路の既存接続によって伝えられた
    各既存信号のために段階1から2を繰り返し適用するこ
    とによって別の経路を探し出す段階とを含む方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の方法において、 4)段階3の反復的適用を、段々と狭い帯域幅の既存信
    号に対して繰り返す段階をさらに含む方法。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の方法において、 5) さらに狭い帯域幅の信号によってブロッキングさ
    れている目標経路を、探し出すことができない既存信号
    に到達したときに、段々と狭い帯域幅の既存信号に対す
    る段階3の反復適用を停止する段階と、 6) 新しい信号の目標経路として別な可能な経路を、
    可能な経路が全てなくなるまで繰り返し試す段階とを更
    に含む方法。
  4. 【請求項4】 スイッチングマトリクスを通る全ての可
    能な経路がブロッキングされている場合であっても、ス
    イッチングマトリクスを通り、新しい信号に用いる完全
    な信号経路を探し出す方法において、該信号が、連続す
    るフレームからなり、各フレームが連続するスロットか
    らなり、スイッチングマトリクスが、複数の入力スイッ
    チ(IN、ただしN=0、1、...、r1)からなる入
    力段アレイを有し、中段アレイが、複数の中段スイッチ
    (M1、M2、...、Mm)からなり、出力段アレイ
    が、複数の出力スイッチ(ON、ただし、N=0、
    1、...、r2)からなり、また、既存信号を伝える
    既存経路を有し、新しい信号が、ある帯域幅を必要と
    し、入力スイッチIxに到着し、出力スイッチOyに向か
    い、所望の経路が、選択された中段スイッチを通り入力
    スイッチから出力スイッチまで接続された選択されたス
    ロットからなり、所望の信号が、最初に新しい信号であ
    るとみなされる方法であって、 1) 所望の信号のための開放された経路、すなわち既
    存接続の再配置を必要としない経路を探索し、開放経路
    が探し出された場合には、所望の信号のために前記開放
    経路を使用し、このような開放経路が探し出されなかっ
    た場合には、既に探索し、可能な各経路がどのようにブ
    ロッキングされているかによって並び替えた経路から可
    能な経路のリストを作成する段階と、 2) 可能な経路のリスト中の各経路について、ブロッ
    キングの程度が次に小さい経路を、目標経路(Ix
    z、C、Oy)として選択する段階であって、目標経路
    が、複数の中段スイッチ(M1、M2、...、Mm)か
    ら選択された中段スイッチMzを含み、接続チャネルC
    が、階層的に接続チャネルCの下にあって解放されてい
    なければならない特定のスロットを含む段階と、 3)階層的に接続チャネルCの下にあって、開放されて
    いないチャネルを待ち行列に入れる段階と、 4) 待ち行列中のチャネルに別の経路を探し出すため
    に、この待ち行列中の各チャネルに段階1から3を反復
    的に適用する段階とを含む方法。
  5. 【請求項5】 段階1から3の最初の適用の下でのある
    反復レベルでの目標経路の探索において、段階1から3
    の最初の適用を含み、段階1から3の最初の適用までの
    より高いレベルの反復による試験が行われた目標経路の
    一切の部分を考慮しない請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】 待ち行列中の最大数のチャネルを段階1
    から3に従って反復的に探索したあとで、特定の目標経
    路に基づいた探索が終了する請求項4に記載の方法。
  7. 【請求項7】 段階1から3の反復的適用が、接続の再
    配置に確保された中段スイッチを使用することによっ
    て、既存接続を妨害することなく実行される請求項4に
    記載の方法。
  8. 【請求項8】 各種の組合せで使われて、各種情報伝達
    速度を提供する複数のタイムスロットからなるマルチレ
    ート信号が、前記信号のタイムスロットが使用されてい
    るか、いないか、あるいは階層的に使用されているかを
    示す階層構造を使って表現され、これによって階層構造
    の一つのレベル中の全てのタイムスロットを、一つのス
    イッチング操作で他の経路に切り換えることができる請
    求項4に記載の方法。
  9. 【請求項9】 目標経路の決定において、新しい接続に
    必要なチャネル数を含み、新しい接続に必要なチャネル
    数までの連続するチャネルのみを考慮する請求項4に記
    載の方法。
  10. 【請求項10】 再配置することなく開放されている経
    路の探索を、複数の解答が存在する場合でもスイッチン
    グハードウェアをより効率的に使用できるように、どの
    くらいの帯域幅が必要かに基づいた方向に中段アレイを
    横切ることによって実行する請求項4に記載の方法。
  11. 【請求項11】 一つの入力スイッチから二つ以上の出
    力ポートまでの接続を必要としている新しい信号のため
    に、各接続が同じ中段スイッチを通過するという要件に
    拘束された入力スイッチから各出力ポートへの接続を、
    段階1から4に基づいて探索し、事前探索が、ブロッキ
    ングの順番に並び替えられた目標経路リストを作成し、
    入力スイッチと全ての出力ポートの間の最も幅広い開放
    帯域幅を有する接続の組合せを探し出すことによって実
    施され、これにより、既存接続を再配置しなければなら
    ない場合でも、マルチキャスト接続を提供する請求項4
    に記載の方法。
  12. 【請求項12】 1×2SNCP接続が、単独でまたは
    新しい信号に必要な接続セットの一部として要求される
    場合に、 単一の接続要求を、各接続が同じ中段スイッチを通過す
    るという要件に拘束されたマルチキャスト接続の要求と
    解釈する段階をさらに含み、 これにより、マルチレート信号のマルチキャスト1×2
    SNCP接続をスイッチングマトリクスを通して接続す
    ることが可能となる請求項4に記載の方法。
  13. 【請求項13】 二つの入力ソースI1およびI2を指定
    する2×1SNCP接続が要求され、各入力ソースが、
    新しい同じ信号のコピーを運び、2×1SNCP接続
    が、単独でまたは新しい信号に必要な接続セットの一部
    として要求され、両方の信号が、同じ出力デスティネー
    ションOに向かう場合に、 二つの経路が同じ中段スイッチを通る隣接するチャネル
    を使用するタイミング関係、または、二つの入力ソース
    が異なる入力スイッチ上のポートである場合は、二つの
    経路が同じチャネルまたは隣接するチャネルを使用する
    タイミング関係を有する、目標経路の同じ中段スイッチ
    への経路を、各入力ソースI1およびI2からのコピーに
    対して一つずつ、合計2経路探し出す段階と、 順番に実行される五つのトライアルを使用して既存接続
    を再配置する段階で、前記五つの各トライアルが、信号
    の二つのコピー間のタイミング関係を維持しつつ、でき
    るだけ少ない既存接続の再配置によって、新しい信号の
    経路を探索し、前記五つのトライアルが、 ・ トライアル1で、同じ中段スイッチおよび同じチャ
    ネルを通り入力ソースI1およびI2から出力デスティネ
    ーションOへ続く、最もブロッキングの程度の小さい二
    つの経路を探索し、第1の入力ソースI1からの経路を
    ブロッキングしている全てのチャネルを、再配置によっ
    て、解放することを試み、成功した場合には、第2の入
    力ソースI2からの経路をブロッキングしているチャネ
    ルを解放することを試みる段階と、 ・ トライアル1が失敗した場合にのみ試みるトライア
    ル2で、中段スイッチおよびチャネルを通り第1の入力
    ソースI1から出力デスティネーションOへ続く、最も
    ブロッキングの程度の小さい二つの経路を、第2の入力
    ソースI2からの経路を考慮することなしに探索し、I1
    からの経路をブロッキングしている全てのチャネルを、
    再配置によって、解放することを試み、成功した場合に
    は、I2からの経路をブロッキングしているチャネル
    を、再配置によって、解放することを試みる段階と、 ・ トライアル1およびトライアル2が失敗し、かつ、
    トライアル2でI1からの経路が開放された場合にのみ
    試みるトライアル3で、同じ中段スイッチを通るが、隣
    接するチャネルを使用するI2からの経路を、再配置に
    よって、解放することを試みる段階と、 ・ トライアル1〜3が失敗した場合にのみ試みるトラ
    イアル4およびトライアル5で、I1の役割とI2の役割
    を交換して、トライアル2および3と同じ段階を実行す
    る段階とをさらに含み、 これにより、マルチレート信号のマルチキャスト2×1
    SNCP接続をスイッチングマトリクスを通して接続す
    ることが可能となる請求項4に記載の方法。
  14. 【請求項14】 入力スイッチ段と、 出力スイッチ段と、 一つまたは複数の中段スイッチ段と、 入力スイッチの一つから出力スイッチの一つまでの信号
    の経路を、スイッチングマトリクスを通る全ての可能な
    経路が場合であっても、探し出す手段であり、信号が、
    ある帯域幅、したがって、スイッチングマトリクスの処
    理能力のうちのある部分を必要とし、経路が、スイッチ
    ングマトリクスを通る入力スイッチから出力スイッチま
    での一組の接続を構成し、スイッチングマトリクスが、
    既存の接続を実施することによって生成された既存の経
    路上で既存の信号を伝える手段であって、前記探索手段
    が、 1) 新しい信号のために、いかなる既存の接続の再配
    置も要求しない経路を探索し、このような経路が探し出
    された場合に、新しい信号のためにこの経路を使用する
    手段と、 2) スイッチングマトリクスを通る可能な経路であっ
    て、新しい信号より狭い帯域幅を必要としているいくつ
    かの既存信号を伝えているいくつかの既存接続によって
    ブロッキングされており、既存接続がなければ新しい信
    号を伝える能力を有する経路を、目標経路として選択す
    る手段と、 3) 目標経路の既存接続によって伝えられる各既存信
    号を新しい信号として順番に処理することで、目標経路
    の既存接続によって伝えられた各既存信号のために、新
    しい信号の経路を探索する手段およびスイッチングマト
    リクスを通る可能な経路を目標経路として選択する手段
    を反復的に使用することによって、別の経路を探し出す
    手段とを含むスイッチングマトリクス。
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