JPH02216934A - 広帯域デジタル交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はデジタル交換装置に関し、特にＡＴＭ（Ａｓｙ
’ｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｍｏｄｅ）
を使用する広帯域デジタル交換装置におけるセルの廃棄
率の向上に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種のＡＴＭ交換機の技術は、例えば「日経エ
レクトロニクスＪ　１９８８年１月１１日号（Ｎｏ、４
３８）の１２８〜１３７ページに記載されている。

この文献に記載されたＡＴＭ交換機では、デジタル情報
の交換接続のためのスイッチ素子網として２Ｘ２の単位
スイッチを規則的に並べたバンヤン網が用いられている
。このバンヤン網において、伝達すべきデジタル情報が
記憶された入力セルは、各単位スイッチがこのセルに記
憶された宛先アドレスに従ってそのスイッチ自身の接続
状態が切り換えられることにより、所定の出力線に出力
されるものとなっている。しかし、このバンヤン網にお
いて、各単位スイッチの２入力端子に入力されたセルど
うしが宛先アドレスが同じために衝突した場合には、予
め決めておいた進行方向に進むセルが宛先アドレスに従
う所定の出力端子に優先的に出力されるように構成され
ていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このように構成された上記従来のスイッ
チ素子網は、同一宛先をもつ入力セルが複数個引き続い
て同じ入力チャネルに人力される場合に、この種のセル
列どうしに衝突が発生すると、長時間に亙つて衝突状態
が継続する。このため、別の入力チャネルに引き続いて
入力される別の入力セルが進行する経路は分断され、こ
れらセルの有する情報が出力されにくくなる。この結果
、従来の装置は、セルの廃棄率が高くなるという課題を
有していた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこのような課題を解消するためになされたもの
で、各２×２単位スイッチはセルの衝突が発生するとこ
の衝突により所定の進行方向に進めなかったセルが辿っ
た経路へこの衝突情報を返送する手段を有し、Ｎ×Ｎ交
換スイッチの前段に設けられたランダマイズ網はこの衝
突情報を検知してＮ×Ｎ交換スイッチの衝突が発生した
経路の入力チャネルと異なる人力チャネルへ次のセルを
送出する手段を備えたものである。

〔作用〕

セルどうしが衝突した場合には衝突情報がランダマイズ
網に返送され、ランダマイズ網はＮ×Ｎ交換スイッチの
衝突の発生した経路の入力チャネルと異なる入力チャネ
ルへ次のセルを送出する。

〔実施例〕

第６図は本発明の一実施例において情報伝達の一単位パ
ケットとされるセルのフォーマットを表す図である。

セルは大きく分けて固定長のヘッダＨと、固定長の情報
フィールドＤとから構成される。ヘッダＨは２バイトで
構成され、１ビツトの空塞識別ビット１１セルの伝達さ
れるべき宛先を表す３ビツトのアドレスＡＤ、誤り検出
用の制御データ等が書き込まれる予備部ＳＢから成り、
伝送される時間的順序に従って空塞識別ビットＩが先頭
に位置され、以下上述した順に並べられている。また、
情報フィールドＤは９８バイトで構成され、２進数で表
現された伝達すべきデジタル情報が記憶されるものであ
る。そして、この情報フィールドＤに有効な情報が記憶
されている場合にはヘッダＨの空塞識別ビットＩはｒｌ
Ｊに設定され、また、ｔｉ　［フィールドＤに有効な情
報が記憶されていない場合はこの空塞識別ビット■は「
０」に設定されるものとなっている。

第５図は本発明の一実施例が適用されるデジタル交換装
置の入力部の概略を表すブロック図である。

８（２３）個の入力チャネル１〜８を介して入力バッフ
ァ１７にセルが入力され、各入力チャネル１〜８に入力
されたセルの各先頭ビットは揃えられて一斉に出力され
る。ランダマイズ網１８はこれら各セルを入力し、各セ
ルの送出経路を適宜決定してこれら各セルを出力する。

スイッチ網１９は２×２単位スイッチを一単位とする３
列４行の８×８交換スイツチから成るバンヤン網により
構成されており、ランダマイズ網１８から出力された各
セルを入力する。ここで、２Ｘ２単位スイッチでセルの
衝突が発生すると、この衝突情報は入力された経路を渕
って返送されるようにスイッチ網１９は構成されている
。

′ＩＢ４図はこの２×２単位スイッチの内部構成を表す
ブロック図である。

入力端子１９ａ、１９ｂはシフトレジスタ３５゜３６に
接続され、これら各シフトレジスタ３５゜３６にはクロ
ックパルスＣＬＫが入力されている。

入力端子１９ａ、１９ｂに入力されたセルＡ、　　Ｂは
このクロックＣＬＫに同期して１ビツトづつシフトレジ
スタ３５．３６に取り込まれる。

コントローラ３７には、クロックパルスＣＬＫおよびセ
ルの送出タイミングに同期して出力されるスイッチング
パルスＰが入力されている。このコントローラ３７は、
セルに記憶された空塞識別ビットＩおよび宛先アドレス
ＡＤに基づき、各２×２単位スイッチ自身の接続状態を
決定するものである。つまり、コントローラ３７は、シ
フトレジスタ３５．３６からビットＡ　　、Ｂ　　およ
びビットＡ　　、Ｂ　　を入力する。スイッチングパル
スｎ　　　　　　　ｎ Ｐが入力されたタイミングにおけるビットＡ　ｏ　。

Ｂ　はセルＡ、Ｂの空塞識別ビットＩに相当し、またス
イッチングパルスＰが入力されたタイミングにおけるビ
ットＡ　　、Ｂ　　は、セルＡ、Ｂの宛ｎ 先アドレスＡＤの先頭からｎ番目のビットに相当する。

なお、この添字のｎは、２Ｘ２単位スイッチが８×８交
換スイツチを構成する３列４行のスイッチ網１９の第ｎ
列（ｎ−１〜３）に位置することを意味する。

そしてコントローラ３７はこれら情報に基づき、スイッ
チ素子３８．３９の接続状態を制御する制御信号Ｓおよ
び衝突情報信号ＴＡ、ＴＢを出力する。これら各信号は
入力されたビットＡ、Ｂ。

およびビットＡ　　、Ｂ　　の情報に基づき以下の第ｎ １表に示される論理演算式に従った演算が行われること
により生成されるものである。なお、同表において、「
・」は論理積、「＋」は論理和、「−」は反転信号を表
す。

第１表 また、各スイッチ素子３８．３９は同一の構成をしてお
り、コントローラ３７から出力された制御信号Ｓに従っ
てその接続状態を後に詳述するように切り換え、入力端
子１９ａ、１９ｂに入力されたセルを宛先アドレスＡＤ
に従って出力端子１９ｃ、１９ｄに出力する。

スイッチ素子３９には次段に接続される図示しないスイ
ッチ素子からの衝突情報信号ＴＡ、ＴＢが入力される。

そして、この衝突情報信号ＴＡ。

ＴＢは、スイッチ素子３９が制御信号Ｓに基づいて適宜
切り換えられることにより、入力された経路を逆に辿っ
て送出された入力ｉくツファ側へ返送されるものとなっ
ている。つまり、この次段のスイッチ素子からの衝突情
報信号ＴＡ、ＴＢは、スイッチ素子３９において適宜切
り換えられ、オア回路４０．４１に入力される。そして
、このオア回路４０．４１において、第４図に示される
２×２単位スイッチにおける衝突情報信号ＴＡ、ＴＢと
の論理和が取られ、さらに前段に位置する図示しないス
イッチ素子へと返送されていく。

第２図は本発明の一実施例によるランダマイズ網１８を
構成する一単位の概略構成を表すブロック図である。

同図において、入力端子１８ａ、１８ｂはシフトレジス
タ２３．２４に接続され、これら各シフトレジスタ２３
．２４にはクロックパルスＣＬＫが入力されている。入
力端子１８ａ、１８ｂに入力されたセルＡ、Ｂはこのク
ロックＣＬＫに同期して１ビツトづつシフトレジスタ２
３．２４に取り込まれる。このシフトレジスタ２３．２
４は、取り込まれたセルＡ、Ｂのうち先頭ビットに相当
するビットＡ　　、Ｂ　　をコントローラ２５に出力す
る。

コントローラ２５は、セルに記憶された空塞識別ビット
Ｉおよび返送された衝突情報信号ＴＡ。

ＴＢに基づき、制御信号Ｓを各２Ｘ２単位スイッチ２６
，２７に出力することにより、これらの各接続状態を決
定するものである。つまり、スイッチングパルスＰが入
力されるタイミングにおけるビットＡ、ＢｏはセルＡ、
Ｂの空塞識別ビット１に相当し、この空塞識別ビット■
を参照しつつ衝突情報信号ＴＡ、ＴＢに基づき、ランダ
マイズ網１８からスイッチ網１９へ次に出力されるセル
を、衝突の発生しなかった経路へ送出するものである。

これを実現するためには、コントローラ２５は。

ビットＡ　　、Ｂ　　および衝突情報ＴＡ、ＴＢの各値
の組み合わせに応じて、以下の第２表に示されるような
制御信号Ｓを出力する必要がある。

上表において、ｒｓｎＪは以前の状態を保持することを
表し、ｒＳｎＪは以前の状態の反転状態を表し、「ｄ」
はどんな値を取っても良いことを表す。

第１図は第２図に示されたコントローラ２５の内部構成
の詳細を表す回路図である。

コントローラ２５は、アンド（ＡＮＤ）回路２８〜３１
、オア（ＯＲ）回路３２．３３およびＪＫフリップフロ
ップ３４から構成され、出力する制御信号Ｓが第２表に
従うように接続されている。つまり、これら各論理回路
は、ＪＫフリップフロップ３４のＪ端子、に端子に入力
される信号Ｊ、Ｋが次式をみたすようになっている。

Ｊ−Ａ　　番ＴＢ＋Ｂ　　・ＴＡ・・・■に−Ａ−ＴＡ
＋Ｂ　　・ＴＢ・・・■ つまり、入力されたビットＡ　　、Ｂ　　情報および衝
突情報信号ＴＡ、ＴＢに基づき上記の各式に従う論理演
算が行なわれ、スイッチ素子２６゜２７の接続状態を決
定する制御信号Ｓが出力される。

スイッチ素子２６は、第３図に示すように、ノット（Ｎ
ＯＴ）回路４４、ノア（ＮＯＲ）回路４５〜４８および
ＮＯＲ回路４９．５０から構成され、コントローラ２５
から出力される制御信号Ｓに基づいて以下の第３表に示
されるようにその接続状態が切り換えられる。なお、ス
イッチ素子２７および前述したスイッチ網１９を構成す
る一単位である２ｘ２単位スイッチ内のスイッチ素子３
８．３９も同様な構成をしている。

第３表 上表において、制御信号Ｓが「０」の場合には、入力端
子１８ａ、１８ｂから入力されシフトレジスタ２３．２
４から出力されたセルデータＡ、　Ｂは、それぞれ出力
端子１８ｄ、１８ｃに出力され、各入力端子１８ｇ、１
８ｂと各出力端子１８ｄ。

１８ｃとを結ぶ接続線は交差してセルデータＡ。

Ｂの進行方向は交差する状態になる。また、制御信号Ｓ
が「１」の場合には、セルデータＡ、Ｂはそれぞれ出力
端子１８ｃ、１８ｄに出力され、入出力端子を結ぶ接続
線は平行してセルデータＡ。

Ｂの進行方向は直進する状態になる。

このような接続状態になるのはスイッチ素子２６の以下
のような動作による。つまり、制御信号Ｓが「０」の場
合には、ＮＯＴ回路４４から出力される制御信号Ｓの反
転信号Ｓは「１」になってＮＯＲ回路４５．４８の一人
力は常にハイレベルになる。従って、ＮＯＲ回路４５．
４８の出力はこれらの抽入力にかかわらず常にロウレベ
ルになる。

また、制御信号Ｓは「０」のため、ＮＯＲ回路４６．４
７の一人力は常にロウレベルになり、ＮＯＲ回路４６．
４７の出力はこれらの他の入力に応じて決定される。す
なわち、ＮＯＲ回路４７の出力は入力端子１８ａに入力
されたデータの反転信号になり、ＮＯＲ回路４６の出力
は入力端子１８ｂに入力されたデータの反転信号になる
。さらに、ＮＯＲ回路４７の出力はＮＯＲ回路５０に入
力され、入力端子１８ａからの入力データは再び反転さ
れて元の信号に戻され、出力端子１８ｄに出力される。

また、ＮＯＲ回路４６の出力はさらにＮＯＲ回路４９に
入力され、再び反転されて元の信号に戻されて出力端子
１８ｃに出力される。

この結果、制御信号Ｓが「０」の場合には、入力された
セルＡ、Ｂの進行方向は交差することになる。

また、スイッチ切替信号Ｓが「１」の場合には、上記の
場合と逆になってＮＯＲ回路４６．４７の一人力は常に
ハイレベルになるため、これらＮＯＲ回路４６．４７の
出力は常にロウベルになる。また、ＮＯＲ回路４５．４
８の一人力は常にロウレベルになり、これらＮＯＲ回路
４５．４８の出力はこれらの他の入力に応じて決定され
る。

すなわち、ＮＯＲ回路４５の出力は入力端子１８ａに入
力されたデータの反転信号になり、ＮＯＲ回路４８の出
力は入力端子１８ｂに人力されたデータの反転信号にな
る。さらに、ＮＯＲ回路４５の出力はＮＯＲ回路４９に
入力され、入力端子１８ａからの入力データは再び反転
されて元の信号に戻され、出力端子１８ｃに出力される
。

また、ＮＯＲ回路４８の出力はＮＯＲ回路５０に入力さ
れ、再び反転されて元の信号に戻されて出力端子１８ｄ
に出力される。

この結果、制御信号Ｓが「１」の場合には、入力された
セルＡ、Ｂの進行方向は直進することになる。

このような構成において、スイッチ網１９にてセルの衝
突が発生すると、所定の出力チャネル９〜１６へ経路の
接続切替が行われなかったセル（以下負けたセルと称す
る）が辿った経路を渕り、この衝突情報信号ＴＡ、ＴＢ
はランダマイズ網１８に返送される。ランダマイズ網１
８はこの返送された衝突情報信号ＴＡ、ＴＢおよび空塞
識別ビット夏　（ビットＡ　　、Ｂｑ　）に基づき、第
２表に従う論理演算を行い、この論理演算結果に基づき
各スイッチ素子２６．２７の接続状態が以下のように決
定される。この決定は、ランダマイズ網１８からスイッ
チ網１９へ次に出力されるセルが衝突の発生した経路の
入力と異なる入力へ送出されるように行われる。

すなわち、衝突情報信号ＴＡ−ＴＢ−０の場合（第２表
の一番左の列に示される）、つまり、前回送出されたセ
ルＡ、Ｂ共にスイッチ網１９にて衝突を起こさなかった
場合には、セルの送出経路を変える必要はない。このた
め、制御信号ＳはビットＡ　　、Ｂｏの値にかかわらず
にＳ　となり、ｎ スイッチ素子２６．２７の接続状態は前回のセル送出状
態を保持する。

衝突情報信号ＴＡ−０，ＴＢ−１の場合（第２表の左か
ら２番目の列に示される）、ランダマイズ網１８の出力
端子１８ｄから送出されたセルＢがスイッチ網１９にて
衝°突を生じた場合である。

この場合には次に送出されるセルのうち有効な情報を持
つもの（空塞識別ビット■が「１」のセル）を優先的に
衝突の発生しなかった経路、つまり、出力端子−１８ｃ
側へ送出する必要がある。つまり、Ａ　ａ　、Ｂ　ｏの
各位の組み合わせがｒＯ，ＩＪの場合には制御信号Ｓを
「０」にして各スイッチ素子２６．２７の接続状態を交
差状態にし、有効な情報を持つセルＢを出力端子１８ｃ
へ送出する。

Ａ　ｏ　、　　Ｂ　ｏの各位の組み合わせがｒｌ、ＩＪ
の場合には制御信号Ｓを前回の値と反対の値にし、各ス
イッチ素子２６．２７の接続状態を反転させ、今回送出
される各入力セルＡ、Ｂを前回送出された端子と反対の
出力端子から出力させる。また、Ａ　ｏ　、Ｂ　ｏの各
位の組み合わせがｒｌ、ＯＪの場合には制御信号Ｓを「
１」にし、各スイッチ素子２６．２７の接続状態を直進
状態にする。そして、有効な情報を持つセルＡを出力端
子１８ｃへ出力するようにする。

衝突情報信号ＴＡ−１，ＴＢ−１の場合（第２表の左か
ら３番目の列に示される）、ランダマイズ網１８の出力
端子１８ｃ、１８ｄから送出されたセルＡ、Ｂの両者共
にスイッチ網１９にて衝突を生じた場合である。この場
合にはいずれか一方のセルの空塞識別ビットが「１」の
場合には、制御信号Ｓを前回の値と反対の値にし、各ス
イッチ素子２６．２７の接続状態を反転させる。そして
、今回送出される各セルＡ、Ｂを前回送出された出力端
子と異なる側の出力端子へ送出する。

衝突情報信号ＴＡ−１，ＴＢ−０の場合（第２表の一番
右の列に示される）　ランダマイズ網１８の出力端子１
８ｃから送出されたセルＡがスイッチ網１９にて衝突を
生じた場合である。この場合にはランダマイズ網１８か
らスイッチ網１９へ次に送出されるセルのうち有効な情
報を持つもの（空塞識別ビットＩが「１」のセル）を優
先的に衝突の発生しなかった経路、つまり、出力端子１
８ｄ側へ送出する必要がある。つまり、Ａ　ｏ　。

Ｂｏの各位の組み合わせがｒＯ，ＩＪの場合には制御信
号Ｓを「１」にして各スイッチ素子２６゜２７の接続状
態を直進状態にし、有効な情報を持つセルＢを出力端子
１８ｄへ送出する。Ａｏ。

Ｂｏの各位の組み合わせがｒｌ、ＩＪの場合には＠御信
号Ｓを前回の値と反対の値にし、各スイッチ素子２６．
２７の接続状態を反転させ、今回送出される各入力セル
Ａ、Ｂを前回送出された出力端子と反対側の出力端子か
ら送出させる。また、Ａｏ、Ｂ、の各位の組み合わせが
ｒｌ、ＯＪの場合には制御信号Ｓを「０」にし、各スイ
ッチ素子２６．２７の接続状態を交差状態にする。そし
て、有効な情報を持つセルＡを出力端子１８ｄへ送出す
るようにする。

このように本実施例によれば、多くのデジタル情報が記
憶された長いセル列どうしがスイッチ網１９にて衝突し
た場合には、この衝突情報信号ＴＡ、ＴＢをランダマイ
ズ網１８へ返送させ、ランダマイズ網１８にて、次に送
出される各セルＡ。

Ｂのうち有効な情報を持つものを判断し、有効なセルＡ
またはＢをスイッチ網１９の衝突の発生しなかった経路
へ送出するようにしたことにより、衝突したセルに引き
続いて入力バッファ１７から出力されるセルが衝突する
確率は低くなる。このため、引き続いて別の入力チャネ
ル１〜８に入力されるセルは、その進行する経路が分断
されることなく、セルに記憶された宛先アドレスに従っ
た所定の出力チャネル９〜１６に出力されるようになる
。このため、セルの衝突は減少し、セルの廃棄率は低下
するようになる。

なお、上記実施例においては、本発明を８人力チャネル
、８出力チャネルを有する交換装置に適用した場合につ
いて説明したがこれに限定されるものでなく、例えば、
１６人カチャネル、１６出カチャネルを有する交換装置
に適用しても良く、上記実施例と同様な効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、セルどうしが衝突
した場合には衝突情報がランダマイズ網に返送され、ラ
ンダマイズ網はＮ×Ｎ交換スイッチの衝突の発生した経
路の入力チャネルと異なる入力チャネルへ次のセルを送
出するようになる。

このため、多くの情報を記憶した長いセル列どうしが衝
突しても、衝突した次に引き続いて送出される長いセル
列は衝突の発生しなかった異なる経路へ送出されるよう
になり、別に入力されたセルの進行経路が分断されて所
定の出力チャネルに出力されなくなるという従来の課届
は解消されるという効果を有し、セルの廃棄率は低下す
るという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるランダマイズ網１８内
のコントローラ２５の内部構成を表す回路図、第２図は
このランダマイズ網１８の一構成単位を表すブロック図
、第３図はこのランダマイズ網１８内の２Ｘ２単位スイ
ッチ２６．２７の内部構成を表す回路図、第４図はスイ
ッチ網１９を構成する一単位である２Ｘ２単位スイッチ
の内部構成を表すブロック図、第５図はこの実施例の全
体構成の概略を表すブロック図、第６図はこの実施例に
用いられるセルのフォーマットを示す図である。 １８・・・ランダマイズ網、１８ａ、ｂ・・・入力端子
、１８ｃ、ｄ・・・出力端子、２３．２４川シフトレジ
スタ、２５・・・コントローラ、２６．２７・・・スイ
ッチ素子、２８〜３１・・・ＡＮＤ回路、３２．３３・
・・ＯＲ回路、３４・・・ＪＫフリップフロップ。 特許出願人　　住友電気工業株式会社 代理人弁理士　　　長谷用　　芳　　樹間　　　　　　
　　　塩　　　１）　　辰　　　也一実施例によるコン
ト０−う２５の内部構成第１図 一実施例によりランダ裕ズ網旧の一構成単位−実施例の
金体構成の概略 一実施例に使用されるセルのつオ四ット第６図 一実施例によるスイッチ素子の内部構成第３図 −実施停止によろ２ｘ２スイ・ｌの内部構成手続補正書 平成 年 特許願 第３６２４４号 発明の名称 広帯域デジタル交換装置 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２入力端子と２出力端子との接続を切り換える２×２単
   位スイッチが複数個組み合わされて構成されたＮ×Ｎ交
   換スイッチを備え、デジタル情報が記憶されたセルがＮ
   個の入力チャネルを介してこのＮ×Ｎ交換スイッチに入
   力され、入力されたセルがその伝達経路が切り換えられ
   てＮ個の出力チャネルに選択的に出力されることにより
   広帯域の交換接続を行う広帯域デジタル交換装置におい
   て、 前記Ｎ×Ｎ交換スイッチの前段にランダマイズ網を設け
   、前記各２×２単位スイッチはセルの衝突が発生すると
   この衝突により所定の進行方向に進めなかったセルが辿
   った経路へこの衝突情報を返送する手段を備え、前記ラ
   ンダマイズ網はこの衝突情報を検知して前記Ｎ×Ｎ交換
   スイッチの衝突が発生した経路の入力チャネルと異なる
   入力チャネルへ次のセルを送出する手段を備えたことを
   特徴とする広帯域デジタル交換装置。