JPH04943A - 広帯域ディジタル交換装置 - 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、広帯域１ｓＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｓ
ｅｒｖｌｃｅｓＤｌｇｉｔａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　）等
に適用される広帯域ディジタル交換装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、この種の広帯域ディジタル交換装置としては、「
日経エレクトロニクスＪ　１９８８．ｌ、１１（Ｎｏ。

４８８）のＰ、１２８〜Ｐ、１３７に掲載された交換装
置が知られている。この交換装置においては、バンヤン
網等のルーティング網内部でのデータセルの衝突を防止
するため、ルーティング網の前段にバッチャ−網等のソ
ーティング網を接続するようになっている。かかる構成
の交換装置を第６図に示す。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記交換装置によると、ソーティング網
の異なる入力チャネルに同一の宛先アドレス（宛先デー
タ）を有するデータセルが到来すると、ソーティング網
内で衝突が発生し、一方が廃棄されてしまうという問題
があった。

例えば、第６図の交換装置の各入力チャネル＃０〜＃７
に、図示の通りの宛先アドレスを有するデータセルが到
来した場合、入力チャネル＃２＃７に同一宛先アドレス
「３」ををするデータセルが到来したとすると、これら
のデータセルは太線で示されるルートを進み、斜線が施
されたスイッチ素子にて衝突が生じる。なお、第６図に
おいて、丸はスイッチ素子を示し、各スイッチ素子の入
力端に付されている数字は到来するデータセルに含まれ
る宛先アドレスを示している。また、各スイッチ素子内
の矢印は大きな宛先アドレスを有するデータセルが進む
方向を示す。ただし、有効データセルと無効データセル
とが同一のスイッチ素子に到来した場合、進む方向は有
効データセルについてのみ考慮され、当該有効データセ
ルの宛先データが０〜３であれば矢印と反対方向へ、当
該有効データセルの宛先データが４〜７であれば矢印方
向へ、有効データセルが進むようにされる。

上記の斜線が施されたスイッチ素子に到来したデータセ
ルのいずれか一方は廃棄され（実際には無効され）でし
まうである。

そこで本発明は、データセルの廃棄率を低下させて適切
なデータ伝送を可能とする広帯域ディジタル交換装置を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る広帯域ディジタル交換装置は、複数の入力
チャネル及び出力チャネル間に接続されるソーティング
網とルーティング網とが縦続接続されたスイッチ網と、
複数の入力チャネルの前段に設けられる入力バッファと
、このバッファメモリに対するデータセルの入出力制御
を行うバッファ制御部とを備える広帯域ディジタル交換
装置であって、ソーティング網には、到来する宛先デー
タ及びデータの有効無効を示す識別データが付加された
データセルを、このデータセルに付加されている宛先デ
ータに基づきルートの切換えを行って対応する出力端へ
送出する複数段のスイッチ素子であって、同一出力端を
目指すデータセルの到来時にはルートの切換えを行わず
にデータセルを通過させる第１のスイッチ素子と、セル
衝突信号を対応のデータセルが通ってきたルートと同じ
経路を逆に進ませてバッファ制御部へ伝達する第１のセ
ル衝突信号作成手段とが設けられ、ルーティング網には
、到来する宛先データ及びデータの有効無効を示す識別
データが付加されたデータセルを、このデータセルに付
加されている宛先データに基づきルートの切換えを行っ
て対応の出力端へ送出する複数段の第２のスイッチ素子
と、この第２のスイッチ素子において同一出力端を目指
すデータセルの到来を検出し、いずれか一方のデータセ
ルを有効として対応ルートへ送出するとともに、他方の
データセルを無効として対応ルートとは異なるルートへ
送出し、かつ、セル衝突信号を送出するルート制御手段
と、セル衝突信号を対応のデータセルが通ってきたルー
トと同じ経路を逆に進ませてバッファ制御部へ伝達する
ルートを作成する第２のセル衝突信号ルート作成手段と
が設けられ、バッファ制御部はセル衝突信号を受け取る
と、次のセル送出タイミングで無効されたデータセルと
同一データセルを再送することを特徴とする。

〔作用〕

本発明に係る広帯域ディジタル交換装置は、以上の通り
に構成されるので、ソーティング網内のスイッチ素子に
おいてデータセルの衝突が生じても、当該データセルは
ルーティング網側へ有効のまま送られる。そして、ルー
ティング網のスイッチ素子でデータセルが衝突しても、
セル衝突信号が当該衝突によって無効とされたデータセ
ルが通ってきたルートと同じ経路で逆方向に対応入力チ
ャネルのバッファ制御部へ与えられて、無効されたデー
タセルが再送されることになる。

〔実施例〕

以下、添付図面の第１図ないし第５図を参照して、本発
明の一実施例に係る広帯域ディジタル交換装置を説明す
る。

第１図に示されるように、入力チャネル！１〜Ｉ　と出
力チャネルｎｏ１〜Ｏｎとの間には、バッチャー網等の
ソーティング網１０１と、バンヤン網等のルーティング
網１０２とが縦続接続されたスイッチ網１００が接続さ
れる。ソーティング網１０１の前段には各入力チャネル
１１〜Ｉｏに対応して、所定量のデータセルを蓄積可能
な入力バッファメモリー　０３、〜１０３ｎと、この入
力バッファメモリ１０３１〜１０３ｏに対するデータセ
ルの入出力制御を行うバッファ制御部１０４１〜１０４
　ｌ、が設けられている。

この広帯域ディジタル交換装置で採用されているデータ
セルのデータフォーマットを第２図に示す。図示の如く
、データセルは所定ビット数の固定長セルから成り、先
頭に１ビツトの空塞識別ビットから成る宛先データであ
るアドレスが付加されている。空塞識別ビットとアドレ
スとはヘッダ部を構成し、セルのうちヘッダ部を除く部
分は情報が配置された情報フィールドとなっている。

ルーティング網１０２はデータセルのアドレスに対応し
てデータセルを出力ポート０１〜Ｏｏへ導く網であって
、複数段のスイッチ素子からなる例えばバンヤン網から
構成される。一方、ソーティング網１０１はルーティン
グ網１０２の同一入力端へデータセルが到来せぬように
データセルの整列を行う網であって、例えばバッチャ−
網から構成される。

本実施例のソーティング網１０１には、従来から知られ
ているスイッチ素子の機能以外に、同一出力端を目指す
データセルの到来時にはルートの切換えを行わずにデー
タセルを通過させる機能を有するスイッチ素子と、ルー
ティング網１０２から送られてくるセル衝突信号をこの
衝突に係るデータセルが通ってきたルートと同じ経路を
逆に進ませてバッファ制御部１１へ伝達するセル衝突信
号作成手段が設けられているので、これを第３図を参照
して説明する。

第３図には第６図における１個のスイッチ素子に相当す
るスイッチブロック４０の一例が示されている。このス
イッチブロック４０には、データセルの通過ルートを制
御する第１のスイッチ１４１と、ルーティング網１０２
から送られてくるセル衝突信号の経路となる第２のスイ
ッチ１４２と、これらスイッチ素子１４１，１４２の切
換制御を行うコントローラ１４３と、コントローラ１４
３がデータセルの空塞識別ビット及びアドレスを検出す
るために用いるシフトレジスタ１４４．１４５とが設け
られている。

スイッチ１４１，１４２はコントローラ１４３から出力
されるスイッチ制御信号により全く同様に切換えられる
。これによって、ソーティング網１０１においては、デ
ータセルが通ってきた各スイッチブロック４０を繋いだ
ルートと同一の経路がスイッチ１４２により形成される
ことになる。

この各スイッチブロック４０のスイッチ１４２を繋いだ
ルートにより、ルーティング網１０１から送出されるセ
ル衝突信号が、対応のデータセルが入力された入力チャ
ネルと同じ入力チャネルまで送出され得ることになる。

コントローラ１４３はセル送出タイミング信号Ｐ及びビ
ットクロックＣＬＫ　（これらは、図示せぬクロック発
生回路で発生される。）に基づき、２つの入力チャネル
側から到来するデータセルの先頭を検出し、この先頭か
ら所定ビット目のアドレス（当該スイッチ１４１．４２
でルート切換えに用いるビット）をシフトレジスタ１４
４゜１４５から取込み、スイッチ１．４１，１４２を切
換えてデータセルをスイッチ４１から送出する。

なお、到来したデータセルの一方のみの空塞識別ビット
が有効（例えば「１」）を示すときには、この有効の空
塞識別ビットを有するデータセルのアドレスに基づいて
スイッチ１４１．１４２の切換えが行われる。また、到
来した２個のデータセルがともに有効であり、かつ、当
該宛先データであるアドレスがスイッチ１４１の同じ出
力端を示すときには、スイッチ１４１．１４２の切換え
を行わずに２個のデータセルをそのまま（有効のまま）
通過させる。かくして、ソーティング網１０１において
は、データセルは基本的に整列化されてルーティング網
１０２の入力端子へ到り、上記のように２個のデータセ
ルが同一のアドレス（ビット等）を有していて衝突が生
じた場合でも廃棄されることなくルーティング網１０２
の入力端子へ到ることになる。

また、本実施例のルーティング網１０２は従来例より設
けられているスイッチ素子以外に、データセルの衝突を
検出してセル衝突信号を送出するルート制御手段と、こ
のセル衝突信号の送出ルートを作成するセル衝突信号ル
ート作成手段を有するので、これを第４図を参照して説
明する。

第４図には第６図における１個のスイッチ素子に相当す
るスイッチブロック４の一例が示されている。このスイ
ッチブロック４にはデータセルの通過ルートを制御する
第１のスイッチ４１と、より下流（データセルが流れて
ゆく側を下流とする。）からのセル衝突信号の紅路とな
る第２のスイッチ４２、これらスイッチ素子４１．４２
の切換制御と衝突検出及びセル衝突信号の出力を行うコ
ントローラ４３と、コントローラ４３とともにデータセ
ル及びセル衝突信号のルート制御に用いられるシフトレ
ジスタ４４．４５と、コントローラ４３から出力される
セル衝突信号とスイッチ４２を介して送られてくるセル
衝突信号との論理和を作成するオアゲー）４６．４７と
が設けられている。

スイッチ４１．４２はコントローラ４３から出力される
スイッチ制御信号Ｓにより全く同様に切換えられる。こ
れによって、データセルがいくつかのスイッチブロック
４を介しであるスイッチブロック４１へ到るとすると、
このスイッチプロ・ツク４１から上記データセルが通っ
たのと同じスイッチブロック４における第２のスイッチ
４２を介してセル衝突信号が伝達されるルートが作成さ
れていることになり、当該セル衝突信号は上記スイッチ
ブロック４１から上記データセルが入力された入力チャ
ネルと同じ入力チャネルまで送出可能である。

コントローラ４３はセル送出タイミング信号Ｐ及びビッ
トクロックＣＬＫ　（これらは、図示せぬクロック発生
回路で発生される。）に基づき、２つの入力チャネル側
から到来するデータセルの先頭を検出し、この先頭から
所定ビット目のアドレス（当該スイッチ４１．４２でル
ート切換えに用いるビット）をシフトレジスタ４４，４
５から取り込み、スイッチ４１．４２を切換えてデータ
セルをスイッチ４１から送出する。ここで、到来した２
個のデータセルがともに有効（空塞識別ビットが例えば
「１」）であり、かつ、当該宛先データであるアドレス
がスイッチ４１の同じ出力端を示す場合には、例えば、
斜めに進行するデータセルを有効として通過させ、他方
のデータセルの空塞識別ビットを無効を示すビット（例
えば「０」）に変えて通過させる。更に、このときコン
トローラ４３はセル衝突信号（ＴＡ又はＴＢであって、
入力Ａのデータセルを無効としたときＴＡ、入力Ｂのデ
ータセルを無効としたときＴＢとする。）を送出する。

これにより、セル衝突信号は無効とされたデータセルが
入力されたルーティング網１０２の入力端子へ当該デー
タセルの到来ルートのスイッチブロックを介して到り、
更に、ソーティング網１０〕内でもデータセルの到来ル
ートを逆に進み、対応のバッファ制御部３へ与えられる
。

なお、上記スイッチブロック４に到来した２つのデータ
セルの一方が無効であった場合には、有効のデータセル
のアドレスに従ってスイッチ４１゜４２の切換えが行わ
れる。

このようにして、無効されたデータセルが辿った逆に戻
されてきたセル衝突信号を受け取ると、バッファ制御部
３は対応するバッファメモリ２のデータセルを次のセル
送出タイミングで読み出して再送する。この動作は、セ
ル制御信号が与えられなくなるまで続けられる。ただし
、バッファ制御部３は入力バッファメモリ４をファース
トインファーストアウト（ＦＩＦＯ）で制御しているが
、上記再送を繰り返すうちにオーツ（−フローとなると
、この再送に係るデータセルが廃棄される。また、セル
衝突信号が与えられなくなると、バッファ制御部３は入
力バッファメモリ４から次のデータセルを読み出し、セ
ル送出タイミングで送出する。

第５図は上記のように構成された広帯域ディジタル交換
装置であって、第６図の交換装置に対応するものを示す
。この広帯域交換装置によって、第５図と全く同様のア
ドレスを有するデータセルが第５図と全く同様に該当入
力チャネル＃Ｏ〜＃７に到来すると、各データセルは図
示のように伝送される。ここで、出力チャネル＃３を目
指す宛先アドレス「３」を有するデータセルのルートは
太線で示される如くであり、ソーティング網の第６段目
の斜線で示されるスイッチブロックで一度衝突するが無
効されることなくそのまま進む。このため、全く同一の
入力チャネルを目指すデータセルでなければ無効とされ
てない。そして、次に、ルーティング網の最終段におい
て再び衝突が生じ一方のデータセルは無効とされるが、
セル衝突信号が無効とされたデータセルが通ってきたル
ートを逆に辿って入力チャネル＃３のバ・ソファ制御部
へ与えられ、同データセルが再送されるためデータセル
の廃棄率を低下させることができる。

本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、種々
の変形が可能である。

例えば、ソーティング網１０１、ルーティング網１０２
は実施例のバッチャ−網、）（ンヤン網に限定されず、
同様の機能を有する網であれば良い。

また、入力バッファメモリ４、バッファ制御部３は各チ
ャネル毎でなくともよく、例えば、全入力チャネルのデ
ータを一括して蓄積・送出するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明した通り本発明によれば、スイッチ網
がソーティング網とルーティング網とが縦続接続されて
構成されているため、基本的にルーティング網の入力に
おいてデータセルが整列されておりルーティング網内で
の衝突が回避されるとともに、その前段のソーティング
網内のスイッチ素子においてデータセルが衝突しても、
データセルが当該衝突によって無効とされることはなく
、ルーティング網へ送られる。ルーティング網ではデー
タセルが衝突すると一方が無効とされるが、このときに
はセル衝突信号が当該衝突によって無効とされたデータ
セルが通ってきたルートと同じ経路で逆方向にバッファ
制御部へ与えられ、対応のデータセルが再送されること
になる。そして、再送のときに再び衝突することも考え
られるが、データの伝送速度が高速であることなどを考
慮すると、例えば、音声通話の場合には連続的に有効な
データセルが送られる確率は小さく、データセルの廃棄
率を低下させ、適切なデータ伝送を保証できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る広帯域ディジタル交換
装置の構成図、第２図は本発明の一実施例で用いられる
データセルのフォーマットを示す図、第３図および第４
図は本発明の一実施例にかかる広帯域ディジタル交換装
置の要部構成図、第５図はソーティング網とル−ティン
グ網とを縦続接続したスイッチ網におけるデータセルの
衝突を示す図、第６図は従来の広帯域ディジタル交換装
置におけるデータセルの衝突を示す図である。 ４．１４０・・・スイ・ノチブロック、４１，４２゜１
４１．１４２・・・スイ・ソチ、４３，１４３・・・コ
ントローラ、４４，４５，１４４，１４５・・・シフト
レジスタ、１００・・・スイッチ網、１０１・・パノー
ティング網、１０２・・・ルーティング網、１０３１〜
１０３　・・・入カッく・ソファメモ１ノ、１０４１〜
１０４　・・・バッファ制御部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　複数の入力チャネル及び出力チャネル間に接続される
   ソーティング網とルーティング網とが縦続接続されたス
   イッチ網と、 前記複数の入力チャネルの前段に設けられる入力バッフ
   ァメモリと、 この入力バッファメモリに対するデータセルの入出力制
   御を行うバッファ制御部とを備える広帯域ディジタル交
   換装置において、 前記ソーティング網には、 到来する宛先データ及びデータの有効無効を示す識別デ
   ータが付加されたデータセルを、このデータセルに付加
   されている宛先データに基づきルートの切換えを行って
   対応する出力端へ送出する複数段のスイッチ素子であっ
   て、同一出力端を目指すデータセルの到来時にはルート
   の切換えを行わずにデータセルを通過させる第１のスイ
   ッチ素子と、 セル衝突信号を対応のデータセルが通ってきたルートと
   同じ経路を逆に進ませてバッファ制御部へ伝達する第１
   のセル衝突信号作成手段とが設けられ、 前記ルーティング網には、 到来する宛先データ及びデータの有効無効を示す識別デ
   ータが付加されたデータセルを、このデータセルに付加
   されている宛先データに基づきルートの切換えを行って
   対応の出力端へ送出する複数段の第２のスイッチ素子と
   、 この第２のスイッチ素子において同一出力端を目指すデ
   ータセルの到来を検出し、いずれか一方のデータセルを
   有効として対応ルートへ送出するとともに、他方のデー
   タセルを無効として前記対応ルートとは異なるルートへ
   送出し、かつ、セル衝突信号を送出するルート制御手段
   と、 前記セル衝突信号を対応のデータセルが通ってきたルー
   トと同じ経路を逆に進ませてバッファ制御部へ伝達する
   ルートを作成する第２のセル衝突信号ルート作成手段と
   が設けられ、 前記バッファ制御部はセル衝突信号を受け取ると、次の
   セル送出タイミングで前記無効されたデータセルと同一
   データセルを再送することを特徴とする広帯域ディジタ
   ル交換装置。