JPS61289746A - ユ−ザ−・パケツトの経路を選択する方法と相互接続回線 - 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】 Ｌｌよ五旦皿１１ 本発明は全般的に多重節計棹機相互接続回路網（ネット
ワーク）、更に具体的に云えば、経路伝送効率を高くす
ると共に、回路網のグリッドロックの問題を最小限に抑
える為に、この様な回路網でパケットの経路を選択する
方法と装置に関する。

来の　　　び　照点 Ｊｌ算機システムはメモリ、プロセッサ（ＣＰＩＪ）及
び入力／出力装置の様な多数の別々の部品を含んでいる
。これらの全ての部品は互いに連絡するコトが出来なけ
ればならない。相互連絡の為に最モ普通に使われている
従来の手段は、バス及びクロスバ−を使うことであった
。

電子産業の最近の進歩により、バス及びクロスバ−相互
接続方式でも不十分になりつつある。大規模集積（ＶＬ
ＳＩ）により、１個のチップの上に小形の低速プロセッ
サを形成することが可能になっている。従って、多くの
単一チップ・プロセッサを編成することにより、大形の
高速プロセッサを構成するのがコスト効果がある。然し
、こういうことをすると、プロセッサの間の相互接続が
、プロセッサの全体的な効率を高めようとする時の主な
隘路になる。

理想を云えば、相互接続は、十分な帯域幅を持つと共に
、非常に多数のプロセッサを妥当なコストで接続するこ
とが出来なければならない。更に、システムの能力を高
める為にプロセッサを追加することにより、相互接続を
拡張し得ることが非常に望ましい。別のプロセッサ又は
装置を用いて回路網を拡張する際、過度のコスｌ−を伴
なわずに、且つ将来の拡張を見込んで最初は不要である
ハードウェアを購入することを必要とばずに、相互接続
の帯域幅がそれに伴なって拡大する ことが望ましい。

従来のバス及びクロスバ−相互接続方式は、こういう条
件に合わない。バスは、それがサービスし得るブロセッ
ナの数に電気的な制約しかないが、帯域幅が一定である
。クロスバ−の帯域幅はそれが相互接続するプロセッサ
の数と共に増加するが、そのコストはプロセッサの数の
自乗に比例して増大し、最初に大きめに設計をしておか
なければ、まったく拡張することが出来ない。

地域の計算機回路網（ローカルエリアコンピュータネッ
トワーク）では、帯域幅の条件がかなり小さく、１つの
バスで足りるのが円通であるが、バスは故障に対する許
容度がない。バスの故障により、回路網全体が故障する
。クロスバ−は、コストがＮ２で増大する為に、地域の
計算機回路網には一般的に実用性がない。クロスバ−の
故障に対する許容度は、クロスバ−の内部の８対の節の
間に１つのリンクしかないから、バスの故障に対する許
容度より僅かに大きいだけである。従って、リンクの故
障により、クロスバ−内の２つの節の間の通信が出来な
くなる。クロスバ−接続方式もバス接続方式も、上に述
べた理由で、地域の計算機回路網を容易に拡張すること
が出来ない。

更に最近になって、回路切換え方式ではな（、パケット
切換えを用いることにより、拡張能力及び故障に対する
許容度が不完全ながら幾分達成される様になった。パケ
ット切換え方式では、ユーザーのメツセージを分離（分
解）し、多数のユーザー・パケットに分けて伝送する。

パケットはユーザー・データ及び制御データを含んでい
ることがあり、その全てが複合体として切換えられる。

一般的に、ユーザー・データの各々のパケットは見出し
を持ち、これがパケットの最終的な宛先に関する情報を
持っている。

パケット切換えは、パケットの起点とその最終宛先の間
に幾つかの交替的な経路を持つ多重節システムに使われ
る場合が多い。パケットの切換え及び多重通信経路を使
うことにより、故障したスイッチ又は線路を側路するこ
とが出来るし１パケット切換え制御装置が各々の等に分
布している場合、最初に大きめに設計しておかなくても
、システムを拡張することが出来る。然し、こういう節
の制御ソフトウェアは一般的に回路網の故障に適応する
際、融通性がない。

多重筒相互接続システムにおけるパケットの切換えは、
この他にも問題がある。その１つは、負荷の平衡である
。パケットが、その宛先に達するまでの節移動距離が最
短である様な経路で送られる様な経路選択規則を選んだ
場合、ある経路は他の経路よりもずっと高い頻度で選択
され、システムの負荷に不平衡が生じ、静的なデッドロ
ックの倶れがある。多重節パケット切換え方式に起こる
別の問題は動的なデッドロックである。動的なデッドロ
ックは、ある節が、別のパケットを受取る為にパケット
記憶バッファを空ける為に、あるパケットを「強制的に
」その節から出す時に起こる。

このパケットはある出力線に沿って押出されることがあ
るが、この出力線がこのパケットをそのパケットの宛先
から遠ざかる向きに移動することがある。経路選択規則
の一組がよく出来ていないと、パケットが無限に循環す
ることがあり゛、その結果動的なデッドロックになる。

従って、節の間に最低の論理的な距離を持ち、静的及び
動的なデッドロックを防止する様な一組の経路選択規則
によって操作される多重節パケット切換え回路網に対す
る要望が生じている。更に、故障に対する許容度が極め
て高く、パケット切換え機能について自己修理形の分布
したυｊ御部を持つパケット切換え回路網に対する要望
がある。

問題、を解　する　の−　　び　用 本発明は多重節計算機相互接続回路網でユーザー・パケ
ットの経路を選択する方法と装置を説明する。各々のユ
ーザー・パケットはその宛先節を表わす識別子を持って
いる。各々の節が入力線及び出力線により、複数個の他
の節に接続されている。各々の節が複数個のリンクを持
ち、各々のリンクが入力線に接続されると共に、多数の
パケット記憶バッファを持っていて任意の出方線に選択
的に接続することが出来る。

動作の際、節がその入力線に多数の情報パケットを受取
る。情報パケットが夫々バッファに記憶される。次に、
節が各々のパケットの宛先を感知し、ルックアップ・テ
ーブル又は経路選択テーブルを見ることにより、各々の
パケットに対する好ましい出力線を決定する。好ましい
出力線は、宛先節までの節移動距離がｉ知である経路の
一部分と定残する。一旦、各々のパケットに対する好ま
しい出力線及びそれに対応する節移動距離が決定された
ら、各々のリンクのバッファの中で、節移動距離が最短
である１つのパケットを選択する。

その模、各々のリンクから１つずつのこういうパケット
が、それに関連する節移動距離の昇順で、そういうパケ
ットに対する出ノ】線が既に割当てられていなければ、
夫々の好ましい出力線に割当てられる。

何れかの出力線がこの後パケットに割当てられないま）
でいる場合、節は、それまでに割当てられたパケットの
伝送の後、どのリンクが依然として一杯であるか、即ち
まだ空のバッファを持つていないかを確認する。一杯と
見込まれる各々のリンクに対しては、割当てられていな
い線を使いきるまで、又は全てのリンクが最早一杯と見
込まれなくなるまで、記憶されているパケットを出力線
に割当てる。上に述べた工程の模に、まだ割当てられて
いない出力線があれば、割当てられていないで残ってい
るパケットは、割当てられていないパケットに対する好
ましい線である様な、割当てられていない出力線が残ら
なくなるまで、人々の好ましい出力線に割当てることが
できる。この様にして記憶されているパケットが選択さ
れた後、割当てられたパケットを伝送する。

実　　施　　例 本発明の経路選択＠置は任意の多重節相互接続回路網に
使うことが出来るが、ハイパートロイダル形相互接続方
式を用いることが好ましい。この明ｍ関で云う［ハイパ
ートロイダル形」とは、８各の節が２ｎ項の接続部を持
ち、ｎ個のリングの１メンバである様な種類の回路網の
構成を云う。

リング次元又は回路網のリングがその中に人っている考
えとしてのリング群の数もｎである。

第１図は１リング次元、即ち、ｎ−１のハイパートロイ
ドを示す。各々の節１０は２（＝２ｎ）組の入力／出力
線１２しか持たず、１（＝１ｎ）リングだけの１メンバ
である。１次元のハイパートロイドは、パケットの切換
えの為に交替的な経路が１つしかないので、少数の節に
だけ用いられる。

第２図は９個の節及び２リング次元のハイパートロイダ
ル形回路網を示す。本発明は３又は更に多くのリング次
元及び多数の節を持つハイパートロイダル形回路網に使
うことも出来るが、本発明を説明する為に第２図に示す
構造を使う。各々の節１０には説明の便宜の為に大文字
のアルファベットが記入されているが、実際には節の確
認は勿論ディジタル順序によって定められる。図示の２
次元の場合、各々の節１０が４本の全２重Ｆｉ１１２に
よって隣接する節に接続されている。各々の線１２が２
つの節を互いに接続すると共に、説明の便宜上、二重に
符号がつけられている。即ち、節Ａでは、節Ａを節Ｂに
接続する線が纏ａ３であると共に１Ｉｂ１でもある。各
々の節１０は２つのリングの１メンバであり、各々のリ
ングが異なるリング次元にある。節Ａはリング１４及び
リング１６の１メンバである。リング１４が節Ｂ及びＣ
を含み、リング１６が節り及びＧを含む。

ハイパートロイドは他の回路網に較べて多数の利点があ
る。これは節の園の距離を短く保ちながら、高度の拡張
能力がある。ハイバートロイダル形構造は節の間に多重
経路を作り、こうして自動的な負荷の平衡をとること並
びに７エールソフト能力が得られる。シミュレーション
によると、ハイパートロイドは、所定数の節及びリンク
に対して最大の帯域幅が得られる回路網であることが判
った。

発信節と宛先節の間のハイパートロイダル形回路網の平
均論理（節）距離が比較的短いことは、配送時間及び最
大配送帯域幅の両方に強い影響がある。ハイパートロイ
ダル形回路網を拡張するにつれて、節の間の平均距離は
ゆっくりと増大する・２次元回路網で節の数を２倍にし
ても、平均部間距離はＪ２倍にしか増加しない。

第３図は第２図に示した回路網内の節への内部構造の回
路図である。第１ｊでは、節へが、線ａ１、ａ２．ａ３
．ａ４を含む一組の全２市線１２により、周囲の節に接
続されている。第３図は、線ａ１，８２．ａ３．ａ４が
更に大々入力線１８゜２０．２２．２４と出力１２６．
２８，３０．３２とに分れることを示している。入力線
・１８乃至２４及び出力［１２６乃至３２が、図面では
判り易くする為に分離して示されている。

入力線１８がリンク３４に接続される。このリンクはデ
マルチプレクサ３６、複数個のパケット記憶バッファ３
８乃至４４及びマルチプレクサ４６で構成される。マル
ブｌレクサ／デマルチプレクサ制１１Ｄｌｉ置４７が制
御バス４９を介してマルチプレクサ４６及びデマルチプ
レクサ３６を＆ｌｊｌする。バッファ３８乃至４４の動
作がＩＩＪＩｌ！バス５３を介して、バッファ制ｒａ装
置５１によって１ＩＩＪ１１１される。ＣＰＵ４８は、
マイクロプロセッサであってよいが、アドレス・バス５
０を介してＭＵＸ／ＤＸｔ４ｍＨ置４７に接続さ装る。

アドレス・バス５０はＣＰｔＪ４８からバッフｙｉｌｔ
ｌｌｌ装置５１に対して命令をも送出す。

第４図はリンク３４を詳しく示している。制御バス４９
がＭｔＪＸ／ＤＸＩＩＩ御装置１４７（第３同装置１４
７令を４者択１直列デマルチプレクナ３６に伝える。こ
の命令に従って、デマルチプレクサ３６が入力線１８の
到来パケットを４つのバッファ入力線６２．６４，６６
．６８の内の１つに切換える。これと平行して、バッフ
？詞御装Ｗ１５１（第３図）が、夫々の入力１ｉ１６２
乃至６８に現れるパケットを受取る様に、バッファ３８
乃至４４の内の１つに知らせる。

バッファ３８の内部構造が第４図に詳しく示されている
。ｌ１ＩＪ御装置ｆｆ７０が制御バス５３からの命令を
受取り、それ自身がｉ制御線７８乃至８２を介して素子
７２乃至７６を制御する。線７８の信号が直列入力／並
列出力シフトレジスタ７２を付能して１１６２のパケッ
トを受取る様にし、これが直列形式で節の間で伝送され
る。素子７２はバッファ・バス８４にパケットが並列形
式で利用出来る様にする。Ｉｌｌ　１１１４１８１７０
　カ、ａｓｏの信ａにより、パケットの経路選択の見出
しをバッファ７４にラッチすることが出来る様にする。

バッファ７４は、宛先節（ユーザー・パケットにある）
又は発信節及び節距離数（ｍ距離パケットにある）の様
な項目を含む見出しが、ＣＰＵ４８によって読取られる
様に、データ・バス１１８に得られる様にする。

並列人力／直列出力シフトレジスタ７６が、制御装Ｗ１
７０から制御１８２を介して送られる信号によって付能
された時、パケットを直列形式に変換し、それをバッフ
ァ直列出力線８６から伝送する。制御装［７０がレジス
タ７２を付能して、レジスタ７６が線８６から出σ）パ
ケットを伝送することが付能されるのと同時に、到来パ
ケットを受取ることが出来る様にする。線８６が４者択
１マルチブレクサ４６に接続され、これが制御バス４９
から受取った命令に従って、出力線８６乃至９２の内の
１つを内部出力線５４に切換える。

バッファ４０乃至４４の構成はバッフ７３８の構成と同
じである。

第３図に戻って説明すると、マルチプレクサ４６が内部
出力線５４の出のパケットをクロスバー１２２に伝送す
る。入力線２０乃至２４がリンク５６．５８．６０のデ
マルチプレクサ（図面に示してない）に接続される。リ
ンク５６乃至６０はリンク３４同じ様に構成されている
。リンク５６乃至６０からの出のパケットが内部出力線
１１０＃１１２．１１４を夫々介してクロスバー１２２
に伝送される。

ＣＰＵ４８がデータ・バス１１８を介してランダムアク
セス・メモリ（ＲＡＭ）１１６と連絡する。データ・バ
ス１１８は、ＣＰＵ４８と、ＭＵＸ／ＤＸ制御装置１４
７、主バッフ？制御装Ｗ１５１、ＣＰＵ出力インターフ
ェース素子９４及び局部ＣＰＵインターフェース９６と
の間の連絡が出来る様にする。

ＣＰＵ４８がバッフ７７４から見出し情報及び同様なエ
レメントを順次読取って、どのユーザー・パケットがそ
の宛先に最も近いかを決定すると共に、どの出力１１２
６乃至３２が宛先節に対して最短の経路であるかを決定
する。ＣＰＬＩ４８は、ＲＡＭ１１６に記憶されている
ルックアップ・テーブル（優で説明する）の助けを借り
て、こういう比較を行なう。バッファ７４等に対して書
込む能力が、回路網の動作の始めに、ルックアップ・テ
ーブルの作成に関連して、増分節距離パケットを伝送す
るのに必要であるが、これは襖で説明する。

ＣＰＬＪ４８がリンク３４に記憶されている１つのパケ
ット、リンク５６に記憶されている１つのパケット、リ
ンク６０に記憶されている１つのパケット及びリンク４
８に記憶されている１つのパケットを、システムの次の
クロックパルスで伝送する為に選択する。。ＣＰＵ４８
はアドレス・バス５０により、内部出力線５４，１１０
，１１２又は１１４の内のどれを外ＰＩＳ出力１２６．
２８．３０又は３２と電気接続すべきかについて、クロ
スバ−１ｉｌＪＩｌｌ装＠９８に指示する。こういう命
令が制御装置１９８からクロスバー・バス１２０を介し
てクロスバー１２２に中継される。

ＣＰＵ出力インターフェース９４は、ＣＰＵ４８が直列
メツセージ１１１００を介して他の節と「ハンドシェイ
ク」することが出来る様にする。

インターフェース９４が、リンク３４．５６乃至６０の
内の１つにパケットを受取った時、適当な出力線に確認
信号又は誤りメツセージ（受取ったパケットが誤り検査
によって、不良であることが判る場合）を伝達する。送
信側の節がインターフェース９４から確認を受取らない
ことにより、後で説明する故障検出手順が設定される。

回路網にある各々の節Ａ乃至Ｉには１つ又は更に多くの
局部（ローカル）装＠１２４が接続されている。これら
の装置はプロセッサ、メモリ又は入力／出力装置であっ
てよい。装置１２４６節１０にインターフェース１２６
によって接続される。

インターフェース１２６が局部装置入力線１２８及び局
部装置出力［１１３０を介してクロスバー１２２に接続
される。ＣＰＵ４８は、局部ｃｐｕインターフェース９
６からバス１１８を介して局部的に発生されたパケット
の宛先節の確認を受取った時、インターフェース１２６
の内容を任意の出力線２６乃至３２を介して伝送する様
にクロスバー１２２に命令することが出来る。ＣＰＵ４
８は、Ａ（自分の節）に等しい宛先節を持つ記憶されて
いるパケットを［１１２８を介してインターフェース１
２６に伝送する様に、（制御装Ｗ１９８を介して）クロ
スバー１２２に命令することも出来る。

インターフェース９６が、バス１０２を介して伝送すべ
きパケットの宛先節を受取ると共に、送信準備完了信号
及びその他の情報を装置１２４から線１０４．１０６を
介して受取る。局部装置１２４及びインターフェース１
２６がバス１０９によって接続されている。

この発明を２次元のハイパートロイダル形の場合につい
て説明しているが、節１０の構造は、追加のリング次元
を受入れる様に容易に拡張することが出来ることをもう
一度述べておぎたい。追加の各々のリング次元は、追加
の２本の入力線、追加の２本の出力線及び追加の２つの
リンクを必要とする。節１０の残りの部品は機能的に同
じである。各々のリンクにあるバッファの数を増減する
ことが出来るが、１つのリンク当り少なくとも４つのバ
ッファがあることが好ましい。ハイパートロイドの次元
の数及びデータ・パケット記憶バッファの数は、所望の
帯域幅、回路網の利用度及び全体的な即問の伝送速度に
従って選択される。

第５図はＲＡＭ１１６に記憶されているテーブル作成ソ
フトウェアのフローチャートである。システムを動作さ
せるのに十分なルックアップ・テーブルはＰＲＯＭ又は
同様な装置に結線にしてもよいが、システムの１つのリ
ンク又は節が故障した場合、或いはこの回路網に対して
追加をした場合、修正することが出来る様にする為に、
ルックアップ・テーブルを持久形メモリに記憶すること
が好ましい。工程１３２で電源を投入した後、システム
内の各々の節が工程１３４で面距離パケットを発生ずる
。各々の面距離パケットが節同定符号及び部側離数を含
む。第５図は第２図のｆｆ１Ａに対するルックアップ・
テーブルの作成を示す。Ａで発生された面距離パケット
の同定部分は°゛△″である。面距離パケットを発生す
る時、部側離数は０である。

面距離パケットを発生した優、発生した節が工程１３６
で面距離パケットを各々のリンク３４゜５８．５８．６
０　（第３図）のバッファに入れる。

■程１３８で、節が面距離パケットを各々の出力線を介
して隣接する接続された節に伝送する。面距離パケット
の伝送と同時に、節へが工程１４０で、入力線を介して
隣りから４つの面距離パケットを受取る。この工程を判
定として示しであるが、これは、テーブル作成過程の後
の時点で、節Ａが何等節距離パケットを受１Ｎらないこ
とがあるからである。第５図では、受債った面距離パケ
ットを全体的にＸ　（ｎ）で表わしである。こ１でＸは
発信節の同定符号であり、ｎは受取った面距離バケット
の部側離数である。

何等かの面距離パケットを受取った場合、ＣＰＵ４８（
第３図）が、工程１４２で、１番目のリンクから開始し
て、それらを直列に読取る。工程１４４で、ＣＰＵ４８
は、受取った面距離パケットが自分で発生したものかど
うかを尋ねる。Ｘが八に等しければ、ＣＰＵ４８は工程
１４６でこの面距離パケットを廃棄する。Ｘが八に等し
くなければ、工程１４８で節は面距離パケットの部側離
数を定数、好ましくは１だけ増加する。パケットはそれ
が現れた入力線ｌとも関係している。

判定工程１５０で、ＣＰＵ４８が、ＲＡＭ１１６（第３
図）にあるルックアップ・テーブルの、節の同定符号及
び入力線ｌに対応する項目を見る。

全体の内のＴ（Ｘ、ｊりにある項目は、出力線オを含む
経路で、節Ｘまでの節ｌの距離に対応する。

この項目が０であって、この項目に対応する情報をまだ
受取っていないことを表わす場合、■程１５２でこの項
目が（ｎ＋１）に設定される。項目Ｔ（Ｘ、ｊりがゼロ
以外であれば、工程１５４で、パケット（ｎ＋１、ｊり
の部側離数（ｎ　＋１　）をテーブルの対応する項目Ｔ
（Ｘ、、ｌりと比較する。

部側離数がテーブルに存在する項目よりも小さければ、
工程１５２で、（ｎ＋１）をこの項目に等しく設定する
。そうでなければ、工程１４６で、面距離パケットＸ（
ｎ＋１、Ｊ）を廃棄する。

あるパケットの部側離数（ｎ＋１）がルックアップ・テ
ーブルの項目に設定される場合、面距離パケットＸ　（
ｎ＋１　＞を線ｌから切離し、保存して、工程１５６で
伝送キューに入れる。増分した時、部側離バケツ］−が
全ての線を介して隣接する節に伝送され、こうしてＸ　
（ｎ＋１　）が辿る経路では節Ｘがどのくらい遠いかに
関する正しい情報を伝える。他方、面距離パケットＸ（
ｎ−＋ｌ）が、テーブルの節Ｔ（Ｘ１ｊりの所に既に存
在する値よりも小さい部側離数（ｎ＋１）を持つ場合、
これは、Ｘ　（ｎ＋１、ｊりが辿る経路が線１を含む、
節Ｘまでの最短経路ではないことを示している。

従って、面距離パケットを廃棄する。

工程１５６で、Ｘ　（ｎ＋１　）が、バッファに直接的
に入れる代りに、キューに入る。これは、テーブル作成
過程の間、出力線を介して伝送すべき面距離バケツ１−
の数が、たちまち、データを記憶する為に利用し得るバ
ッフこの数を越えるからである。例えば、システムの最
初のクロック・サイクルの間、第八が同距離パケットＤ
（０）、Ｇ（０）　、Ｄ　（０）及びＣ（０）（第２図
参照）を受取る。これらの同距離パケットの距離数を１
だけ増数した後、同距離パケットＤ（１）、Ｃ（１）、
Ｄ（１）及びＧ（１）になる。１の入力がルックアップ
・テーブルのＴ（Ｄ、２）、Ｔ（Ｇ、４）　、Ｔ　（Ｄ
、３）及びＴ（Ｃ１１）に入れられる。最初のクロック
・サイクルの間に受取った全ての同距離パケットが、ル
ックアップ・テーブルに情報を供給される為に使われる
から、これらの面距離パ沃ットはどれも廃棄されず、従
って全て再び伝送される。４回繰返されると、最初のク
ロック・サイクルの間に受取った同距離パケットだけで
、再伝送を持つ為に、利用し得る１６個の記憶バッファ
全部を占める、従って、１より大きいこの後の有効なく
廃棄されない）ｌ距離パケットは、バッファが空くのを
持ってキューに記憶される。

工程１５８で、受信リンクｌを１だけ増致し、工程１６
０で、線の番号を最大のリンク番号である４に対して試
験する。（リンクｌ及び入力線ｌは、第３図に示す様に
、関連した構成である。）１？又は更に多くのリンクを
まだ調べなければならない場合、テーブル作成手順は工
程１６０から工程１４４に戻り、残りのリンクに対して
この過程を繰返す。全てのリンクを探索したら、次に手
順は工程１６４（図面の右側）に進み、伝送キュー内に
増数した同距離パケット（Ｘ（ｎ＋１））が存在するか
どうかを尋ねる。判定工程１４０からの「ノー」ブラン
チもこの組にブランチする。

大抵の手順の場合がそうであるが、伝送キュー内に＞＜
（ｎ＋ｉ＞が存在する場合、工程１６６で、キューの一
番上にある同距離パケットＸ（ｎ＋１）を各々のリンク
の１つのバッファに入れ、各々の出力線で同距離パケッ
トを再伝送することが出来る様にする。この為、Ｘ（ｎ
＋１）が伝送される前に４回繰返される。その後手順は
工程１６８で、伝送キュー内にこれ以外の同距離パケッ
トがあるかどうかを尋ねる。あれば、工程１７０が、こ
のキューに入っている別の同距離パケットを保持する為
に残っているバッファ　（ＢＵＦＦ　（ｊ！、ａ））が
あるかどうかを決定する。バッファは、１つのリンクに
対して１つずつ、一度に４個埋ったり空になるから、空
のバッファの数は４の倍数であり、１１　ａＩＩはバッ
ファ番号であり、１から４まで変化する。伝送キュー内
にそれ以外の同距離パケットがない場合、又はこの様な
同距離パケットを収容する為の別の空のバッファがない
場合、各々のリンク（１）内のバッファ（ａ）の中味が
、■程１７２で全ての隣接する節に伝送される。別の空
のバッファがあれば、工程１７４で、その中に別の同距
離パケットが入れられ、手順はループ状に工程１６８に
戻る。

工程１６４で、伝送キュー内に同距離パケットが見付か
らない場合、手順が工程１７６にブランチする。この工
程は、回路網の中で何れかの有効な同距離パケットが依
然として、伝送されているかどうかを見付りる部分的な
手順を開始する。工程１７６が、何れかのリンクの何れ
かのバッファに同距離パケットＸ（ｎ＋１＞が存在する
かどうかを尋ねる。１つ又は更に多くの同距離パケット
が再伝送が出来る状態にあれば、工程１７８でカウント
変数を０に設定し、■程１７２で、見付かって面距離バ
ケッ［・を再伝送する。バッファに同距離パケットが見
付からなければ、工程１８０でカウントを１だけ増数し
て、任意に設定した定数Ｓと比較し、節が同距離パケッ
トを再伝送せずにどれだけのサイクルが経過したかを判
定する。Ｓは、キューの支援を考慮に入れた時、最大の
論理的な隔たりを持つ節から全ての線を介して伝送され
た同距離パケットが主体の節（今の場合節Ａ）に到達す
ることが出来る様に設定される。工程１８２で、カウン
トがＳより小さければ、手順は工程１４０に戻り、テー
ブル作成手順の次のサイクルを開始する。■程１７２で
４個１群のバッファの中味を伝送した優も、手順は工程
１４０に戻る。工程１８２で、カウントがＳより大きい
が又はそれ、等しくて、面距離パケットがある数のサイ
クルの間伝送されていないことを示す時、工程１８６で
「Ａ一杯」パケットを伝送し、節へのルックアップ・テ
ーブルが最終的に決ったことを示す。工程１８８が、こ
の節がシステム内の他の各々の節から同様な「Ｂ一杯」
、「Ｃ一杯ｊ等を受取ったかどうかを試験する。そうな
っていない場合、手順は工程１４０に戻って別のサイク
ルを開始する。

然し、システム内の各々の節から「×一杯」パケットを
受取った場合、これは、回路網内の全てのルックアップ
・テーブルが最終的に決ったことを示しており、回路網
は工程１９０でユーザー・パケットの切換えを開始する
用意が出来ている。この時、第７図に示すパケット切換
え手順を用いる。

面距離パケットの伝送工程１７２で、バッファ“ａ”は
順次選択することが好ましい。即ち、伝送の最初のサイ
クルで、各々のリンク１乃至４に対するバッファ番号１
が選択される場合、二番目のサイクルでバッファ２が伝
送の為に選択されると云う様にする。どの宛先節パケッ
トも、それを受取った順序から外れて伝送されない様に
保証する為に、このパターンが繰返される。最短の論理
的な経路を表わす面距離バケットが第へに最初に到着し
、更に廻り道をした経路を辿る面距離パケットは後にな
って到着するから、この為にテーブル作成の効率が高く
なる。面距離バう・ットをそこから受取った節に対して
、面距離パケットを送り返さないことにより、伝送の記
憶を幾分改善することが出来る。これは、こうして再伝
送する面距離パケットが単に起点の節によって廃棄され
るだけであるからである。然し、この様な論理的な調整
は、実行するのに別のオーバーヘッドを必要とし、その
為、多くの場合には入れることは望ましくないことがあ
る。

第６図はＲＡＭ素子１１６（第３図）に記憶される完成
されたルックアップ・テーブル１９２の概念図である。

第６図に示ずルックアップ・テーブルは、第２図に示し
た比較的簡単な２次元のハイパートロイダル形回路網に
対応しており、追加の次元又は節を持つ回路網に対して
は、勿論拡張される。完成されたテーブルは、参照した
出力線に沿った、参照した節に対する最短の論理的な距
離を示している。出力１１２８　（全２重線ａ２の一部
分）から伝送され、宛先節Ｇを持つユーザー・パケット
に対応して、項目（Ｔ　（Ｇ、２））が２つの面距離に
等しい。項目Ｔ（Ｇ、４）は節Ｇがこの経路では１節距
離しか離れていないから、パケットＧを線１で送る方が
一層経済的であることを示している。

ハイパートロイダル形回路網が論理距離の増大を最小に
する為に好ましいが、任意の多重節システム・アーキテ
クチュアに対して第６図に例示する様なルックアップ・
テーブルを作成することが出来る。

各々の節に対してルックアップ・テーブル１９２が一旦
作成されると、回路網は局部装置１２４（第３図）から
のユーザー・パケットを回路網に切換える用意が出来る
。この明１ＩＩｌ書で云う「ユーザー・パケットＪとは
、データ及び／又は命令を含む一定の長さを持つユーザ
ー・プログラム資料のパケットを指す。ユーザー・プロ
グラム動作の各々のパケット切換えクロック・サイクル
の間、任意の節１０（第２図）が入力線１〜４（第３図
の１８．２０，２２．２４）を介してユーザー。

パケットＰ（×）を受・取り、これがリンク３５゜５６
．５７．６０で、ＣＰＵ４８によって選択された空のバ
ッファに記憶される。パケット切換え手順は、常にユー
ザー・パケットを受取る用意が出来た空の状態にある少
なくとも４つのバッファが、１つのリンクにバッファ１
つずつ、ある様に動作する。

第７図について説明すると、工程１９４で、ユーザー・
パケットがリンクオに対して１つずつ、４つの空のバッ
ファに入力される。次に工程１９６が、他の節からのユ
ーザー・パケットを受取った後に、まだ空でないバッフ
ァがあるかどうかを尋ねる。１つ又は更に多くの空でな
いバッフ１が存在すれば、局部的な起点からのユーザー
・バケットＰ（Ｘ）が、局部装置１２４（第３図）から
１つ又は更に多くの空のバッファに入れられる。

第３図に戻って説明すると、局部的なユーザー・パケッ
トが、クロスパー１２２及び制御装置９８の作用により
、リンク３４，５６．５８又は６０にある１つのバッフ
ァに切換えられる。

局部的な起点を持つパケットを空のバッファに入れるこ
とが出来るかどうかにより、工程２００で変数１が１に
セットされる。次に工程２０２が、検査したリンク内の
全てのバッファが空であるかどうかを検査する。リンク
のバッファが全部空であれば、プログラムは工程２０４
にブランチし、そこで工程２０４でリンク番号をｊｊａ
数し、工程２０６でリンク番号が最大値を越えているか
どうかを試験し、工程２０２で順番の次のリンクを検査
する。空でないリンクが突止められると、バッファ変数
“ａ”を工程２０５で１にセットする。工程２０６で、
バッファ・ラッチ７４（第４図）からパケットの見出し
の宛先節を読取る。その後、パケットの宛先節Ｘに対し
、ルックアップ・テーブルの項目Ｔ（Ｘ、Ｏｆ）を０１
−１乃至４に対して検索する。第７図では、ＯＩが１乃
至４の範囲の出力線変数である。次に、Ｔ（Ｘ、０１）
の最小値を拾い出し、それを、バッファ（オ、ａ）にあ
るユーザー・パケットが出てから移動する距離（Ｐ　（
Ｘ、！、ａ））に等しいと置くことにより、最小の論理
距離を決定する。工程２０８で、ユーザー・パケットＰ
　（Ｘ、１．ａ）にとって好ましい出力１１１０１をケ
ーブルＴで最小距離を持つ出力線に等しいと置く。

工程２１０で、バッファａを１だけ増数し、工程２１２
で、各々のリンクにあるバッファの数（今の場合は４）
と比較して、考えられるバッファの数を越えたかどうか
を検査する。“ａ”が４より小さければ、リンク内の各
々のバッフ？に対して、Ｐ　（Ｘ、オ、ａ）及び０１　
（Ｐ　（Ｘ、！、ａ））を決定する過程を繰返す。工程
２１２で、現在のリンクにある全てのバッファを検査し
たと判定されると、工程２１４で、“ｄ′が最も小さい
リンクに記憶されている１つのユーザー・パケットが、
組Ｓの１メンバとして選択される。組Ｓに属するユーザ
ー・パケットは、隣接する第に伝送する為の出力線の割
当てで、第１の優先順位を持つ。５（１）の各メンバは
、選ばれた記憶されているユーザー・パケットの好まし
い出力線に相当する出力１！Ｊｏｔ　（Ｓ　（Ｊり　）
に関連しており、選ばれたユーザー・パケットの面距離
に相当する面距離ｄ　（Ｓ　（１＞　）を持っている。

一旦Ｓの１メンバが現在のリンク！で選ばれると、工程
２０４でリンク番号を１だけ増数し、工程２０６で節に
あるリンクの総数と比較する。リンク番号が節にあるリ
ンク総数より小さい場合、この過程を繰返して、組Ｓの
別のメンバを選択する。

組Ｓのメンバの選択を完了したら、工程２１６（一番車
）で各メンバが夫々の宛先節までの面距離″ｄ”に従っ
て、一番手さいものから一番大きいものまで分類される
。工程２１８で、５（１）の内、“ｄ　ｕが一番手さい
１メンバを検索する。

工程２２０が、検索されたユーザー・バケツ１−にとフ
て好ましい出力線がその時までに割当てられているかど
うかを決定する。割当てられていなければ、工程２２．
２で、この出力線に対する伝送キューの一番上に５（Ｊ
）を入れることにより、この出力線が割当てられる。Ｓ
（Ｊりの検索された１メンバが、既に割当てられている
好ましい線を持つ場合、手順は工程２２４で、“ｄ”が
次に一番手さい５（１）の１メンバを考慮する。

従って、工程２１６乃至２２４により、伝送の為にそれ
らの出力線が利用出来るかどうかに応じて、５（１）の
１つから全部までのメンバが出力線に割当てられる。そ
の宛先までの面距離が一番短い５（１）のメンバは確実
に出力線が割当てられ、システムの現在のクロック・サ
イクルの間に伝送される。５（７−）のそれに続くメン
バが出力線に割当てられるかどうかは、それらの出力線
がそれまで考慮された５（１）のメンバに割当てられて
いるかどうかに関係する。

工程２２６が考慮すべき５（１）の残りのメンバがある
かどうかを尋ねる。あれば、手順は工程２２４に戻る。

なければ、手順は、判定工程２２８で伝送の為にユーザ
ー・パケットを選択する次の段階に進む。この工程は、
５（Ｊ）のメンバが割当てられた後、まだ割当てられて
いない出力線が残っているかどうかを尋ねる。割当てら
れないで残っている出力線がなければ、割当てられた４
つのユーザー・パケットは伝送の用意が出来ており、手
順は伝送工程２３０にブランチする。

割当てられないで残っている出力線があれば、ユーザー
・パケット選択手順の第２段階が、最初に工程２３２で
ｌを１にセットする。この手順が工程２３４で現在のリ
ンクを検査して、そのバッファの全部が割当てられてい
ないユーザー−パケットを持っているかどうかを決定す
る。現在のリンクが「一杯」であれば、即ち、その全て
のバッフ？が割当てられていないユーザー・パケットを
持っていれば、工程２３６は、割当てられていない出力
線に相当する好ましい出力線を何れかの割当てられてい
ないユーザー・パケットが持っているかどうかを決定す
る。そうであれば、工程２３８で、釣合うユーザー・パ
ケットに好ましい出力線が割当てられる。工程２４０で
、リンク番号をリンクの最大数に対して比較する。全て
のリンクをまだ考慮していなければ、工程２４２で、リ
ンク番号を１だけ増致し、■程２３４で次のリンクを考
慮する。

割当てプログラムのこの段階までに全てのリンクが考慮
されていれば、ユーザー−パケット割当ての第３段階が
工程２４４から始まり、この工程は割当てられていない
出力線が残っているかどうかを尋ねる。残フていなけれ
ば、手順は伝送工程２３０にブランチする。割当てられ
ていないで残っている出力線があれば、工程２４６が各
々のリンクを検査して、その何れかが一杯であるかどう
かを決定する。１つ又は更に多くの一杯のリンクが残っ
ていれば、プログラムは工程２４８でそのユーザー・パ
ケットの好ましい出力線が割当てられていない出力線と
同じであるかどうかを考慮せずに、一杯のリンクにある
割当てられていないユーザー・パケットを割当てられて
いない出力線に割当てる。この段階は、次のパケット切
換えクロック・ナイクルで到来データを受取る少なくと
も１つの空のバッフ？が各々のリンクに利用出来る様に
保証する。工程２４６で、各々のリンクが１つの空のバ
ッフ？、又は既に割当てられている情報パケットを持つ
ている１つのバッファを有することが判定されると、手
順は工程２５０にブランチし、そこで、それらの好まし
い線が割当てられていない出力線がある場合、それに相
当すれば、残りの全ての情報パケットが割当てられる。

他方のブランチの工程２４８の後、プログラムは割当て
られていない出力線が残っているかどうかをもう一度尋
ねる。あれば、プログラムは工程２５０に進む。そうで
なければ、７０グラムは伝送工程２３０にブランチする
。

工程２５０を完了した後、又は工程２５０より前に割当
てられていない出力線を使いきった場合、工程２３０で
、割当てられた情報パケットが夫々の割当てられた出力
線を介して伝送される。工程２３０は、入力１ａ１乃至
ａ４から別の情報パケットを受取るのと同時である。こ
の為、説明の便宜上、工程２３０及び工程１９４を考え
の上では戻り２５４によって隔てているが、前のパケッ
ト切換えサイクルの伝送工な２３０は、後のパケット切
換えサイクルの工程１９４で情報パケットを受取るのと
同時に行なわれる。第４図に戻って説明すると、こうい
うことが可能であるのは、バッファ３８がリンク３４に
ある唯一の空のバッファである場合、出のパケットがシ
フトレジスタ７６から１１８６に直列に出力されるのと
同時に、到来パケットがレジスタ７２に直列に入力され
るからである。この為、パケットの間で場所の争いが起
こらない。

上に説明したパケット切換え手順を要約すると、次の通
りである。

１、　最初に、各々のリンクで（その宛先節までの距離
の点で）一番近い情報パケットが組Ｓを構成する。Ｓに
あるパケットは、それに関連した距離１１　ｄ　１１に
従って、一番近いものから一番遠いものまで、１つの順
序に配置する。次に、Ｓにあるパケットをこの順序で取
出した出力線に割当てる。パケットＳが既に割当てられ
た好ましい出力線を持つ場合、この工程ではそのパケッ
トを通過する。

２、　　まだ幾つかの出力線を利用し得る場合、プログ
ラムは各々のリンクのバッファを見る。８各のリンクは
考えられる到来パケットを受取る為に利用し得る少なく
とも１つのバッファを保っていなければならない。この
目的の為にバッファを空ける必要があるリンク（「一杯
」のリンク）があれば、この工程は、利用し得る出力線
を、この出力線を好ましいとするそのリンクのバッファ
にあるパケットに割当てる。

３、　まだ利用し得る出力線があると共に「一杯」のリ
ンクがある場合、次に手順は、割当てられたパケットの
好ましさに関係なく、「一杯」のリンクにあるパケット
を利用し得る任意の出力線に割当てる。

４、　まだ利用し得る出力線があれば、手順は任意の割
当てられていない出力線を好ましいとする任意のパケッ
トを選択する。

第８図は第２Ａ図の節Ａにある完全に一杯のリンクの組
の概念図である。各々のバッファが・宛先節確認子を持
つ見出しを含むユーザー・パケットを持っている。例え
ば、バッファ２，４が節Ｅを宛先とするパケットを持っ
ている。丸で囲んだデータ・パケットが、次に述べる様
に、節の出力線から伝送する為に選択される。

最初のユーザー・パケット選択段階（第７図の工程１９
６乃至２２８）の闇、最も小さい距離１１　ｄ　１１を
持つ、各リンク内のデータ・パケットから組Ｓが形成さ
れる。これは、第６図のルックアップ・テーブルを参照
することによって決定することが出来る。考慮する２つ
の内の最初のパケットに結びつける。

リンク１では、５（１）−Ｐｉ、１．１）。

これは、（ｆ（８（［，１，１））−２であり、パケッ
トＥ又はＦに利用し得る距離と少なくとも同じ様に小さ
な距離であるからである。　０１　（Ｐａ（■、１．１
））、最も小さい距離となる出力線は１である。従って
、ｄ（Ｓ（１））−２であり、ｏｌ　（Ｓ　（ｊり）−
１である。同様に、５（２）＝Ｐ（Ｃ１２，２）、ｄ　
（Ｓ　（２＞）−１，０ｆ（Ｓ　（２）　）　−１：Ｓ
　（３）　＝Ｐ　（Ｄ、　３．２）、ｄ　（Ｓ　（３）
　）　＝２、ｏｌ　（Ｓ　（３）　）　−２：Ｓ（＋）
−Ｐ　（Ｄ、４．２）、ｄ（Ｓ（４））−２、ｏｊ！（
Ｓ　（４））−２゜ 次に、Ｓの各メンバを、距離が一番手さいものから大き
いものの順に配置する。５（２）、５（３）、Ｓ　（４
）、Ｓ　（１）　。

次に、Ｓの各メンバを逐次的に出力線に割当てる。５（
２）は出力線１に割当てる。５（３）は出力線２に割当
てる。５（４）は、その好ましい出力線が既に５（３）
に割当てられているので、割当てをしない。５（１）は
通過にする。これはその好ましい出力線が５（２）に割
当てられているからである。

最初のデータ・パケット選択段階の後、まだ２本の割当
てられていない出力Ｉ！３及び４がある。

従って、第２のユーザー・パケット選択段階に入る（第
７図の工程２３２乃至２４２）。リンク１及び４は依然
として「一杯」である。リンク１では、記憶されている
パケットに対する好ましイ出力線は次の通りである。ｏ
ｊ！（Ｐ（１，１，１））＝２．０１　（Ｐ　（Ｅ、１
．２））−２，０１（Ｐ（Ｅ、１．３））−２、ｏｌ　
（Ｐ　（Ｆ、　１．４））＝１゜好ましい出力線の選択
について例示する基本的なアルゴリズムでは、考慮する
最初の出力線に結びつける。この為、Ｐ（Ｅ、１．２）
では、線２又は３が２の最小距離″ｄ　Ｐ＋になるが、
１１３よりも線２が選ばれる。更に複雑な線選択アルゴ
リズムにより、考えられる選択として、前に選択された
線を取消すことが出来る。最後の例では、この改良によ
り、０１　（Ｐ　（Ｅ、１．２））は２となる代りに３
になる。

然し、今の場合、その好ましい出力線が割当てられてい
ない出力線に等しい様なパケットがリンク１に見付から
ない。リンク４では、即ちもう一方の「一杯」のリンク
では、好ましい出力線は０１　（Ｐ　（Ｈ，４，１））
−３，０１（Ｐ　（Ｄ、４、３））−２，０１（ＦＬ（
Ｄｌ　４．３））＝３．０Ｊ（Ｐ（１，４，４））−１
である。線３は割当てられておらず、従ってＰ　（Ｈ，
４，１）　ｋ：ＩＦｆＭてられる。リンク４の残りのパ
ケットは以に割当てられている線を好ましいとする。

段１２の終りに、依然として「一杯」のリンク（リンク
１）があり、割当てられていないＩ（出力１４）がある
。従って、工程２４４及び２４６（第７図）がパケット
選択手順を強制的に第３の状ＩＩ（工程２４８）にする
。リンク１の第１のバッファにあるパケット（Ｐ（１，
１，１））を取出し、宛先Ｉを持つパケットに対する好
ましい線を考慮せずに、伝送の為に出力線４に割当てる
。

都合のいいことに、線４は好ましいＩｓｌと同程度によ
い選択である（第６図参照）。

全ての出力線がパケットに割当てられたので、モードは
工程２３０で次のクロック・サイクルの始めに伝送する
用意が整う。第８図は伝送すべきパケットを丸で囲んで
あり、夫々に割当てられた出力線を一番右側の列に示し
である。

第９図はシステム内の節又は線が故障した時に入る不良
パケット発生サブルーチンのフローチャートである。工
程の開始２５０で再送信増数変数Ｒがゼロにセットされ
、不良パケット・フラグＦＰＦＬＧもゼロにセットされ
る。工程２５６で・節Ｘが、ＸがＹに対してパケットを
伝”送した後に、隣接する節Ｙから確認符号を受取らな
かったことに気付く。これによって、節Ｘが工程２５７
でパケットを再送信すると共に、■程２５９でＲを増数
する。工程２６１で、Ｒを予定の定数にと比較する。Ｒ
がＫより小さければ、再送信手順は工程２５６にループ
状に戻る。ＲがＫより大きいが又はそれに等しければ、
工程２５８で不良パケットＦＰが発生される。

節は工程２６３で、ＦＰＦＬＧ−０であるがどうかを検
査する。最初のバスで、ＦＰＦＬＧｕＯに等しく、従う
て節は工程２６０でそのルックアップ・テーブルを払拭
する。ルックアラ！・テーブルを払拭することは、その
項目が、故障前のシステムの状態に対してだけ有効であ
る為に、必要である。線又は節の故障により、テーブル
の中の幾つかの値が変化する（第１０図及び第１１図参
照）。

節２６２で、第７図に概略的に示したパケット伝送手順
の大部分を短絡する。全てのルックアップ・テーブルを
発生するまで、ユーザー・パケットＰ（Ｚ）は、第７図
の工程２４８に従って、パケットの好ましい線に関係な
く、一杯のリンクにある１つのバッファを空ける為に伝
送されるだけである。第７図の他のパケット選択段階（
２１４乃至２２２）、（２３４乃至２４２）、（２５０
）はルックアップ・テーブルを使うから、それらを側路
する。

工程２６５でＦＰＦＬＧを１にセットする。不良パケッ
トは、工程２６４で、利用出来る様になった時に全ての
出力線で伝送する。隣接する節が工程２６６で夫々不良
パケットを受取り、それらは、工程２６３から始まる、
送信側の節が行なった手順を真似する。これによって、
最終的にシステム内の全てのルックアップ・テーブルが
消去される。

節が以にそのルックアップ・テーブルを払拭しているか
ら、工程２６６では別の不良パケットを受取る慣れが大
きい。然し、この節に対し、工程２６５でＦＰＦＬＧが
１にセットされているから、工程２６３で手順は工程２
６０のルックアップ・テーブルを再び払拭する代りに、
工程２６８にブランチする。工程２６８では、受取った
不良パケットを廃棄し、再び伝送しない。このブランチ
は最終的にはシステム内の全ての不良パケットを除く。

工程２６４で節が不良パケットを伝送した侵、第５図に
示したテーブル作成手順に従って、工程１３２でそのル
ックアップ・テーブルを再び作成し始める。工程２７０
で、ＦＰＦＬＧがゼロに戻され、システムの１クロツク
・サイクルの債にサブルーチンに備える。システムがこ
の節の近くにある全ての現在の不良パケットを駆逐する
様にする為、この工程は１サイクル後に行なう。全ての
ルックアップ・テーブルが再び作成された後、プログラ
ムは第７図のユーザー・パケット切換え手順の工程１９
０に戻る。

第１０図は第９図に概略的に示した手順に従って再び作
成されたルックアップ・テーブルを概念的に示す。この
場合、節り及びＥの闇の線ｅ１（第２図参照）が故障し
ており、節りは、情報パケットを受取ったと云う応答を
節Ｅから得ることが出来ない。この為、節Ａ乃至Ｉのテ
ーブルが払拭され、第１０図に示す様にテーブルが再び
作成される。丸で囲んだ項目は変更された項目であり、
線の故障の結果として出来る値を示す。

第１１図は、面全体、今の場合は第２図の節Ｅが故障し
た場合に起こることを概念的に示している。この場合、
テーブルを再び作成する時、Ｅから面距離パケットが出
て行くことが出来ないから、残りの節の再び作成された
テーブルは、節Ｅに関する項目を全く持たない。ＩＩＥ
は実効的に回路網から取除かれている。節Ｅに局部的に
接続された装置を使うことを必要とする実効プログラム
はつぶれる。然し、節Ｅの局部的な装置が行なう機能が
回路網内のどこかで復元されていると仮定すれば、回路
網のハードウェアの修理を必要とせずに・プログラムを
修正して再びロードすることが出来る。第１０図でも第
１１図でも、ある面距離値（ａ２Ｂ、ａ３Ｄ）は、それ
らが節Ｅと何笠直接的に関係がなくても変化することに
注意されたい。

これが、全てのルックアップ・テーブルの項目を再び作
成することが必要な理由である。

要約すれば、多１節相互接続回路網に対する経路選択手
順及び節のアーキテクチュア、特にシステム内の節の間
でユーザー・パケットを効率良く切換えるハイパートロ
イダル形相互接続回路網に対する手順及びアーキテクチ
ュアを説明した。経路選択手順は、静的及び動的な回路
網の固定が避けられる様に構成されている。こ）で使う
回路網は、ユーザー・パケット及びその宛先節に対し、
重力の場と似た効果を持つ。即ち、ユーザー・パケット
が宛先節に近付くにつれて、このパケットは伝送の為に
更に優先的に選ばれる傾向を持ち、その全体としての即
問速度（サイクル当りの切換えの数）を増加する。前に
述べた様に、こ）で説明した経路選択手順及び節アーキ
テクチュアは、ハイパートロイダル形アーキテクチュア
以外の回路網に対して使うことが出来る。必要なことは
、節が同じ数の入力及び出力を持つこと、及びそれらの
接続線が全２重形式であることである。

こ）で説明した基本的なアルゴリズムに種々の改良を加
えることが出来る。例えば、各々の出力線に対して１つ
ずつ、−組の伝送キューをユーザー・パケット切換え手
順の一部分として設定することが出来る。この時、ユー
ザー・パケットは、システムの各サイクルではなく、１
回だけ伝送の優先順位が割当てられる。然し、この様な
キューは、他の改良と共通に、アルゴリズム並びにシス
テムのオーバーヘッドの複雑さを強める傾向を持つ。こ
）で説明した経路選択手順及び節アーキテクチュアは、
「フェール・ソフト」形システムの回路網になる。一般
的に、１つ又は更に多くの線が故障すると、計算時間が
ある長さだけ増加するだけＣあり、面全体が故障しても
、回路網が動作する為に、その後でハードウェアの修理
を必要としない。

本発明の図示の実施例を詳しく説明したが、特許請求の
範囲によって定められた本発明の範囲内で、種々の変更
を加えることが出来ることを承知されたい。

以上の説明に関連して更に下記の項を開示する。

【１）　　各々複数個の出力線及びパケット記憶装置を
持つ様な複数個の節を持つ相互接続回線の中で、夫々宛
先節を持つユーザー・パケットの経路を選択する方法に
於て、 第１の節で多数のパケットを受取り、 前記パケットを記憶し、 記憶されている少なくとも１つのパケットの宛先節を感
知し、 該記憶されているパケットに対し、宛先節までの節移動
距離がＲｗｌである好ましい出力線を設定し、 前記パケットをこうして決定された好ましい出力線を介
して伝送する工程を含む方法。

（２）　　第（１）項に記載した方法に於て、パケット
に対する好ましい出力線を決定する工程が第１の節で、
回路網内の全ての節までの節距離のアレーを形成し、該
アレーの各メンバは節同定符号及び出力線番号によって
参照され、各メンバの値は参照する出力線から参照する
節までの経路の節距離であり、宛先節によって参照され
るアレーの全メンバからの面移動距離の内の一番短いア
レーの１メンバを選び、アレーの選ばれた１メンバを参
照する出力線にパケットの好ましい出力線を設定するこ
とを含む方法。

（３）　　第（２）項に記載した方法に於て、各々の出
力線が入力線に付設されており、節距離アレーを形成す
る工程が、回路網の各々の節で複数個の節距離パケット
を発生し、各々の節距離パケットは節同定符号及び始め
は基本値に設定される距離数を含んでおり、各々の節か
ら接続された節に対して節距離パケットを伝送し、各々
の節が、接続された節から入力線を介して節距離パケッ
トを受取り、各々の節で、受取った各々の節距離バケッ
トの距離数を定数だけ増数し、対応する節距離アレーメ
ンバの値を増数した各々の距離バケツｔ”　ｈｌらの距
離数に設定し、アレーの各メンバは節同定符号並びにそ
の距離パケットを受取った入力線に付設された出力線に
よって参照され、各々の節から接続された節に増数した
距離パケットを再び伝送し、各々の節が増数された距離
パケットを受取り、各々の節で、受取った各々の増数さ
れた距離パケットの距離数を更に増数し、各々の節で、
８各の距離パケットの更に増数された距離数を対応する
アレー・メンバの値と比較し、その距離数が、該距離数
に対応するアレー・メンバのＯ以外の値に等しいか又は
大きい様な、更に増数された距離パケットがあれば、そ
れを廃棄し、各々の節で、廃棄されなかった距離パケッ
トを全ての接続された節に再び伝送し、廃棄しなかった
節距離パケットが残らなくなるまで、前記増数する工程
、比較する工程、廃棄する工程、設定する工程及び再び
転送する工程を繰返す工程を含む方法。

（４）　　第（３）項に記載した方法に於て、更に、動
作中、接続された節がユーザー・パケットを受取らなか
ったことを節が感知し、この様に受取らなかったことに
応答して、送信側の節の節距離アレーにある全ての現在
の値を消去し、受取らなかったことに応答して、送信側
の節から接続された全ての節に対して不良パケットを送
信し、不良パケットを受取った各々の箇の節距離アレー
を消去し、受信側の各々の節が更に接続された節に対し
て不良パケットを再び伝送すると共に、不良パケットを
受取ったことに応答して、更に接続された節の節距離ア
レーを消去し、回路網内の全ての節距離アレーが消去さ
れるまで、この過程を続け、節距離アレーを発生ずる時
と同様に、節距離パケットを発生し、受取り、増数し、
比較し、廃棄し、設定し且つ再び伝送することにより、
各々の節の節距離アレーを再び発生する工程を更に含む
方法。

（５）　　何れも複数個の出力線及びパケット記憶装置
を持つ複数個の節を持っていて、各々のユーザー・パケ
ットが宛先節を持つ様な相互接続回路網におけるニーデ
ー・パケットの経路を選択する方法に於て、多数のパケ
ットを第１の節で受取り、該パケットを記憶し、記憶さ
れている少なくともあるパケットの宛先節を感知し、記
憶されているパケットの一部分の各々に対する好ましい
出力線を決定し、各々の好ましい出力線は夫々の宛先節
までの最短の面移動距離に関連しており、記憶されてい
るパケットの前記部分を夫々の好ましい出力線を介して
伝送する工程を含む方法。

（６）　　第（５）項に記載した方法に於て、伝送され
る各々のパケットに対して１つの出力線だけを割当てる
方法。

（７）　　第（６）項に記載した方法に於て、前記パケ
ットの各々の部分は、該部分の残りに対し、その面移動
距離の昇順で好ましい出力線が割当てられる方法。

（８）　　第（５）項に記載した方法に於て、各々の節
が複数個のパケット記憶リンクを持ち、各々のリンクは
複数個のパケット記憶バッファを持ち、各々のリンクに
入力線が接続されており、更に、受取った各々のパケッ
トをバッファに記憶し、記憶された各々のパケットに対
し、好ましい出力線及びパケットの宛先節までの関連す
る面移動距離を決定し、空でない少なくとも１つのバッ
ファを持つ各々のリンクに対し、該リンク内に記憶され
ている全てのパケットの内で最短の面移動距離を持つパ
ケットを選択し、第１のパケットに対する好ましい出力
線が別の第１のパケットに■に割当てられていなければ
、面移動距離の昇順で、選択されたパケットをその好ま
しい出力線に割当てる工程を更に含む方法。

（９）　　第（８）項に記載した方法に於て、更に、選
択されたパケットを割当てた後、出力線が割当てられな
いで残っている場合、割当てられた選択されたパケット
の伝送後、どのリンクがまだ一杯であるかを同定し、一
杯と見込まれる各々のリンクに対し、出力線が割当てら
れないで残っていれば、割当てられていない出力線を使
いきるまで、又は一杯と見込まれるリンクが残らなくな
るまで、該リンクに記憶されているパケットを割当てら
れていない線に割当てる工程を更に含む方法。

（１０）第（９）項に記載した方法に於てへ更に、一杯
と見込まれるリンクからパケットを割当てる工程の後に
、出力線が１１７Ｊ当てられないで残っていれば、割当
てられていない好ましい出力線が残らなくなるまで又は
各々のリンクが割当てられたパケットを持つまで、割当
てられていないパケットを夫々利用し得る好ましい出力
線に割当てる工程を含む方法。

（１１）第（１０）項に記載した方法に於て、更に、一
杯と見込まれるリンクを同定した後、一杯と見込まれる
リンクに記憶されている第２のパケットに、割当てられ
ていない出力線を割当て、割当てられた各々の第２のパ
ケットは割当てられていない線に等しい好ましい出力線
を持ち、前記選択された第２のパケットの伝送後、どの
リンクが一杯のま嘔であるかを同定する工程を含む方法
。

（１２）第（５）項に記載した方法に於て、記憶されて
いるパケットが出力線に割当てられ、更に、第１の節で
パケットを受取る工程がそれまでに割当てられたパケッ
トの伝送と同時に行なわれ、割当てられたパケットを伝
送する工程が別のパケットを受取る工程と同時に行なわ
れる方法。

（１３）各々の節が入力線及び出力線によって複数個の
他の節に接続される様な複数個の節を持ち、該第が、夫
々宛先節を持つ複数個のユーザー・バケツ、トを受取る
手段と、受取ったパケットを記憶・する手段と、記憶し
た各々のパケットの宛先節音感知する手段と、記憶され
ている各々のパケットに対し、該記憶されているパケッ
トの宛先節までの面移動距離が最短である通路に接続さ
れた好ましい出力線を決定する手段と、前記バケツ１−
を前記好ましい出力線を介して伝送する手段とを持つ様
なユーザー・パケットを伝送する為の相互接続回線。

（１４）　　第（１３）項に記載した相互接続回路網に
於て、記憶されているパケットを夫々好ましい出力線に
割当てる手段を有し、該手段はパケットの夫夫の面移動
距離の昇順に従って、割当ての為にパケットを選択する
相互接続回路網。

（１５）第（１４）項に記載した相互接続回路網に於て
、前記割当てる手段が、任意の出力線に対して１つのパ
ケットだけを割当てる相互接続回路網。

（１６）第（１４）項に記載した相互接続回路網に於て
、前記感知する手段、前記決定する手段及び前記割当て
る手段がプロセッサ手段で構成されており、該プロセッ
サ手段が一組のパケット経路選択規則を記憶するメモリ
手段を含んでいる相互接続回路網。

（１７）第（１θ）項に記載した相互接続回路網に於て
、前記節が複数個のリンクを含み、各々のリンクは複数
個のパケット記憶手段を有し、面移動距離並びに好まし
い出力線の利用の可否に従ってユーザー・パケットを伝
送の為に選択した侵、前記経路選択規則が、各々のリン
クが少なくとも１つの空のパケット記憶手段を持つ見込
みがあるかどうかに従って、残っている利用し得る出力
線があれば、該出力線で伝送する為にパケットを選択し
、前記経路選択規則は、残っていて利用し得る出力線を
介して伝送する為に、空でないと見込まれるリンク内に
記憶された１つ又は更に多くのバケツトを優先的に選択
する相互接続回路網。

（１８）第（１７）項に記載した相互接続回路網に於て
、前記メモリ手段が任意の出力線から測った、任意の節
までの節移動距離を表わすルックアップ、テーブルを含
んでおり、前記リンクは夫々入力線と連絡し、各々のパ
ケット記憶手段はニーデー・パケットを記憶し得るバッ
ファで構成され、８各のバッファが出力線に選択的に接
続可能であり、前記経路選択規則は第１の工程及び第２
の工程を含む複数個の工程で、前記バッファに記憶され
ているユーザー・パケットを割当て、前記経路選択規則
は、前記第１の工程で、１つ又は更に多くのユーザー・
パケットを記憶する各々のリンクに対し、最短の節移動
距離を持つ１つのユーザー・パケットを選択して第１組
のパケットを構成し、前記経路選択規則は更に前記第１
の工程で、前記第１のリンクにある各々のパケットに対
し、該パケットの節移動距離の昇順で、その出力線が既
に前°記第１組内のパケットに割当てられていなければ
、好ましい出力線を割当て、前記プロセッサ手段が前記
第２の工程で各々のリンクを検査して、何れかのリンク
にある全てのバッファが一杯であるかどうかを決定し、
前記経路選択規則は、一杯のリンクがなくなるまで又は
全ての出力線がパケットに割当てられるまで、一杯のリ
ンクの内の１つパケットを利用し得る任意の出力線に割
当てる相互接続回路網。

（１９）　　第（１８）項に記載した相互接続回路網に
於て、前記節のルックアップ・テーブルが動作の始めに
初期設定され、各々の節は、回路網内の他の各々の節か
ら発信されて受取った距離パケットに基づいてそのルッ
クアップ・テーブルを作成し、各々の距離パケットは発
信側の節を同定する節同定符号と発信側の節及び受取る
側の節の間でその距離パケットが移動する節距離数を持
っている相互接続回路網。

（２０）第（１９）項に記載した相互接続回路網に於て
、前記ルックアップ・テーブルの初期設定の間、各々の
節は複数個の距離パケットを発信し、各々距離パケット
は始めは０の節距離数を持ち、各々の第が各々の出力線
で１つの距離バヶッＩ−ｅ　）ｌ　Ｍされた節に伝送し
、各々の節がその入力線から距離パケットを受取り、各
々の入力線は出力線と対になっており、該対が同じ節を
接続しており、受取った各々の距離パケットの距離数を
受取った側の節が１だけ増数し、次に受取った側の節は
増数した距離数を前記ルックアップ・テーブルの数値項
目と比較し、該項目は、前記距離パケットが通ってきた
入力線と対をなす出力及び該パケットの節同定符号によ
って参照され、前記項目が０以外である場合、前記パケ
ットの増数された距離数が前記項目より小さくなければ
、受取った側の節は前記距離パケットを廃棄し、前記増
数された距離数が前記項目より小さいか或いは前記項目
が０であれば、前記受取った側の節は前記項目を前記距
離数に設定し、その後、前記受取った側の節は前記距離
パケットを複製して該距離パケットを全ての出力線を介
して隣接する節に再び伝送する相互接続回路網。

（２１）　　第（２０）項に記載した相互接続回路網に
於て、各々の節は該第から接続された節に伝送されたパ
ケットを接続された節が受取らなかつたことを感知する
ことが出来、感知した節は受取らなかったことを感知し
たことに応答してそのルックアップ・テーブルを消去し
、前記感知した節は前記受取らなかつたことに応答して
、接続された節に対する各々の出力線を介して不良パケ
ットを伝送し、前記接続された節はそのルックアップ・
テーブルを消去すると共に前記不良パケットを再び伝送
して、回路網内の全ての節がそのルックアップ・テーブ
ルを消去する様にし、各々の節は前記ルックアップ・テ
ーブルを始めに作成するのと同様に、消去したルックア
ップ・テーブルを再生する相互接続回路網。

（２２）第（１８）項に記載した相互接続回路網に於て
、各々のリンクが内部出力線に接続され、該内部出力線
は何れもクロスバ−に接続され、該りＯスパーが複数個
の外部出力線で終端し、前記プロセッサ手段がリンク内
に記憶されている１つまでのパケットを選択して該リン
クの内部出力線で前記クロスバ−と連絡し、前記プロセ
ッサ手段が前記選択されたパケットを１つの外部出力線
に連絡する様に前記クロスバ一手段に指示する相互接続
回路網。

（２３）　　第（２２）項に記載した相互接続回路網に
於て、前記外部出力線が他の節に接続された複数個の出
力線及び局部的な装置のインターフェースに接続された
局部出力線を含んでおり、前記プロセッサ手段はリンク
に記憶されている１つまでのユーザー・パケットを局部
出力線に連絡する様に前記クロスバ一手段に指示し、該
パケットは該パケットの現在位置に等しい宛先筒を持ち
、前記リンクが前記装置のインターフェースから局部パ
ケット入力経路を受取る様に選択的に接続されており、
前記プロセッサ手段が局部パケットを受取って記憶する
為に１つまでのバッファを選択する相互接続回路網。

（２４）第（２２）項に記載した相互接続回路網に於て
、各々のリンクが前記プロセッサ手段からの指令に応答
して、パケットを受取る為に１つのバッファを選択する
為のデマルチプレクサを含み、該デマルチプレクサの入
力には前記入力線の内の１つが接続されており、更に各
々のリンクが、前記プロセッサ手段からの指令に応答し
てバッファに記憶されているパケットを前記クロスバ−
に伝送する為に前記バッファの内の１つを選択するマル
チプレクサを含み、該マルチプレクサは内部入力線に接
続された出力端子を持っており、前記プロセッサ手段が
各々のバッファに接続されて、該バッファからデータを
読取並びに該バッフ？にデータを書込むことが出来る様
になっている相互接続回路網。

（２５）　　第（１３）項に記載した相互接続回路網に
於て、該回路網がハイパートロイダル形である相互接続
回路網。

（２６）第（２５）項に記載した相互接続回路網に於て
、前記ハイパートロイダル形回路網が２リング次元に接
続されている相互接続回路網。

（２１）第（２５）項に記載した相互接続回路網に於て
、前記ハイパートロイダル形回路網が３リング次元に接
続されている相互接続回路網。

【図面の簡単な説明】

第１図は１次元のハイバート０イダル形多重節システム
の相互接続を示す回路図、第２図は２次元ハイパートロ
イダル形多重節システムの相互接続を示す回路図、第３
図は第２図の１つの節の内部構造を示す回路図、第４図
は第３図の細部を示す回路図で、リンクの内部構造を示
している。第５図は本発明の１実施例のルックアップ・
テーブル作成手順を示すフローチャート、第６図は第２
図の節Ａに対するルックアップ・テーブルを概念的に示
す表、第７図は本発明の１実施例のユーザー・パケット
切換え手順を示すフローチャート、第８図は第２図の節
Ａを概念的に示す表で、全てのバッファが一杯になって
いることを示す。第９図は本発明の故障検出及びテーブ
ル再作成手順のフローチャート、第１０図は第２図の節
Ａに対するルックアップ・テーブルを概念的に示す表で
、Ｄ−Ｅリンクの故障による項目の変化を示す。第１１
図は第２図の節Ａに対する経路選択表を概念的に示す表
であって、節Ｅの故障によるテーブルの変化を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）各々複数個の出力線及びパケット記憶装置を持つ
   様な複数個の節を持つ相互接続回線の中で、夫々宛先節
   を持つユーザー・パケットの経路を選択する方法に於て
   、 第１の節で多数のパケットを受取り、 前記パケットを記憶し、 記憶されている少なくとも１つのパケットの宛先節を感
   知し、 該記憶されているパケットに対し、宛先節までの節移動
   距離が最短である好ましい出力線を設定し、 前記パケットをこうして決定された好ましい出力線を介
   して伝送する工程を含む方法。
2. （２）各々の節が入力線及び出力線によって複数個の他
   の節に接続される様な複数個の節を持ち、該節が、夫々
   宛先節を持つ複数個のユーザー・パケットを受取る手段
   と、受取ったパケットを記憶する手段と、記憶した各々
   のパケットの宛先節を感知する手段と、記憶されている
   各々のパケットに対し、該記憶されているパケットの宛
   先節までの節移動距離が最短である通路に接続された好
   ましい出力線を決定する手段と、前記パケットを前記好
   ましい出力線を介して伝送する手段とを持つ様なユーザ
   ー・パケットを伝送する為の相互接続回線。