JPH09512152A

JPH09512152A - 遠距離通信のスイッチングのための調停方法

Info

Publication number: JPH09512152A
Application number: JP7527052A
Authority: JP
Inventors: ハグ，レイマンド、エル; ディアズ，フェリクス、ヴィ
Original assignee: ディーエスシー、カミューニケイシャンズ、コーパレイシャン
Priority date: 1994-04-15
Filing date: 1995-04-07
Publication date: 1997-12-02
Also published as: DE69533695D1; FI964119A0; EP0760185A1; IL113370A0; DE69533695T2; IL113370A; FI964119A7; EP0760185B1; US5463624A; EP0760185A4; CA2187291C; CA2187291A1; WO1995028786A1

Abstract

(57)【要約】遠距離通信のためのバス調停方法は，利用可能な非同期バスタイムスロットに対する複数の優先順位の複数のリクエストを受け取ることを備え，ここに各リクエストは重み付け世代（６２）をもつ。複数のリクエストが，各リクエストの重み付け世代に従って注文され，そしてバスタイムスロットへのアクセスは，最高重み付け世代（６２）をもつリクエストに許可される。さらに，遠距離通信スイッチは，利用可能なバスタイムスロットを必要とする各複数のパケットの各々にに対して複数の優先順位の複数のリクエスト（ＲＱＷ１−ＲＥＱｎ）を生成することを備える。各リクエストが未解決である間の時間量が測定される。利用可能なバスタイムスロットに対する複数のリクエストは，最高重み付け世代をもつリクエストに対応する複数のパケットの一つにアクセスを許可するように動作可能な集中化バス調停器（１０２）に送られる。アクセスが許可されるパケットは，それからインタフェースモジュール（ＭＯＤＵｏ−ＭＯＤＵＫＥｎ）により利用可能な進入非同期バスタイムスロットに置かれる。

Description

【発明の詳細な説明】発明の名称遠距離通信のスイッチングのための調停方法発明の技術分野本発明は，一般的に遠距離通信の分野に関し，特により特徴的には遠距離通信のスイッチングのためのバス調停方法に関する。発明の背景多数の情報源が同じ通信チャネルを共有する通信システムにおいて，全情報源に公平（公平性については限定されるが）に共通チャネルへのアクセスを調整する方法が，かならず必要である。全情報源の間で共通媒体へのシークエンシャルなアクセスを調整する方法は調停方法として知られている。ある典型的な通信システムは，おのおのが送信器と受信器を備え，共通バスにより内部接続された多重通信モジュールにより構成され，全モジュールが送信と受信のために共通バスにアクセスする。モジュールの一つが予め与えられた時間周期の間にバスにアクセスし，１以上の受信モジュールへある限られた量の情報を送信するためにその時間を使用する時に，モジュール間の通信が生じる。典型的には，ただ一つの送信器のみがある与えられた時間に共有媒体にアクセスできる。パケットモード通信において典型的に生じるある一つ以上のモジュールが同時に媒体に送信要求するとき，摩擦が発生する。バス調停機構は，共有バスを使用するための同時リクエストにより発生する摩擦を解決する。調停の物理的配置に基づいて，パケット指向通信バスは二つの調停方法の一つを使用してきた。即ち，集中化もしくは分散化である。集中化調停方法においては，調停器と呼ばれる特別の部品装置が，全通信モジュールからの要求を集めるバスの中央部分に位置し，そして多重モジュールからの同時アクセスリクエストにより生成される争いを解決する。他方の分散化調停方法においては，調停器自体は存在しないが，そのかわりに，通信モジュールがそれらの中において同じ形の調停情報の交換により民主的方法でその争いの問題を解決する。分散された調停方法の一例はトークンパッシングアルゴリズムであり，バスもしくはリングのいずれかで実行される。分散化調停アルゴリスムは，多くの商業的パケット通信システムにおいて使われてきて好結果で継続されているが，かなりの欠点も存在する。ある欠点は，そのスピードと距離により性能品質が低下する傾向にあることである。これは，解決されるべき配分された争いに対してとるある有限の時間量によるためであり，例えば，トークンが所有者を交代するのにとる時間量もしくはある信号レベルを設定するのにとる時間量である。この待ち時間は共有バスバンド幅の利用結果を最大１００％以下とする。いいかえると，誰が次のバスアクセスをすべきかをモジュールが決定する間にバンド幅が費やされる。配分調停方法の他の欠点は，多くの場合，調停方法の公平性は通信モジュール間の距離もしくは共有バスのスピードの増加に従って質が低下することである。他方の集中化調停方法は，距離および速度に無関係に完全に公平であると考えられる。過去における調停機構はパケット通信において工夫されていた，それは，大部分の場合，タイムセンシティブな通信形態ではない。これらの古い調停方法では，バスアクセスに対する同時リクエストの争いは，ファースト−カム／ファースト−サーブ（先に到着したものが先にサービスされる）原理で解決されるか，あるいは，ラウンド−ロビン法，あるいは全通信モジュールに公平でかつ正当と考えられる他の方法である。調停方法が多重優先順位をサポートしている時でも，これらの優先順位は，通常は，時間制約されたリクエストクラスに関連していない。いいかえると，リクエストはそれらが発行される時間に縛られることはなく，それ故に，リクエストが許可されことなく時間が経過するに従ってある与えられたリクエストの緊急性が増大という概念は存在しない。これらの理由のために，過去において発展した大部分のパケット通信の調停方法は，音声もしくは画像通信のようなリアル−タイム依存通信のサポートに適切ではない。これは，広く知られている事実であり，ＣＳＭＡ／ＣＤバスもしくはトークンパッシングリングのような成功した商業製品でも，音声もしくは画像トラフィックを搬送するのに使用されたとしたら，その性能は不十分である。通信バスのリアル−タイムトラフィックの搬送能力を高めるために広く使用されている解決方法は，ある固定されたサイズのバンド幅のスライス，各スライスがバスに送信するある固定された時間量を占めるように，利用可能なキャパシティを分割することである。他のタイムスライスは時間スロットとして良く知られている。このタイプのバスは，通常スロットバスと呼ばれている。各タイムスロットは，ある固定された量の情報（通常は，６４オクテットのような少量である）を送信し，受信するために使用できる。このバス構造は長所があり，バスへのアクセス待ち時間を減少する。何故なら，バスへの多重同時アクセスリクエストの場合に，唯１つの送信器が，１タイムスロットより長いバスを独占することができないからである。他方，非スロットバスにおいては，例えば，他のより多くのリアル−タイムな要求形態がバスにアクセスすることを必要としていても，送信を先取りする能力なしに，唯１つの送信器がバスにアクセスし，そして長いファイルの送信を開始ことができる。しかし，リアルタイムおよび非リアルタイムな通信の併発的な形態の双方をサポートするのに，スロットバスは非スロットバスより適切であっても，前に説明したように，スロットバスとの協力においてなされる調停方法は，リアルタイムおよび非リアルタイム通信の双方をサポートするのに最適ではない。結果的に，リアルタイムな要求およびリアルタイムに耐えることの双方の新しい通信形態を有効にサポートすることのできるスロットバスに対する新しい調停方法が開発されなければならない。新しい調停機構は，そのアクセス遅延の必要性により定義される多重優先レベルを考慮しなけれはならなく，そしてリクエストの遅延からの優先順位に従って，公平な方法で共有バスへのアクセスを許可しなければならない。この発明は，スロットバスに対する集中化調停方法を記載する。調停方法は，リアルタイムおよび非リアルタイムな通信形態をサポートする。発明の要約それゆえに，複数の非同期通信サービスに必要な交換に適合するように整えられた調停機構を許容する遠距離通信のためのバス調停方法に対して必要が生じている。本発明によれば，従来のバス調停器に関連する不利益および問題を実質的に除去もしくは減少する遠距離通信のスイッチングのためのバス調停方法が提供される。本発明の１実施例に従えば，遠距離通信のスイッチングのためのバス調停は，集中化バス調停器のエンティティがアイドルのバスタイムスロットに対する複数のリクエストを受けるものであり，各リクエストがその優先レベルに関連した重み付けファクタともに世代化される。複数のリクエストが，各リクエストの重み付け世代に従って注文され，そしてアイドルのバスタイムスロットへのアクセスが最も高い世代をもつリクエストに許可される。本発明の他の実施例に従えば，遠距離通信のためのバス調停方法は，インタフェースモジュールが，１つはサポートされている各スイッチング遅延優先レベルに対し，アイドルのバスタイムスロットへのアクセスを必要とする複数のパケットに対し，集中化調停器のエンティティへの複数のリクエストを発生するものである。各リクエストが未解決である間の累積時間量は集中化調停器のエンティティにより連続的に測定される。アイドルバスタイムスロットに対する複数のリクエストは集中化バス調停器により連続的に処理され，そして最も高く重み付けされた世代をもつ複数のリクエストの一つにアクセスを許可するための決定がなされる。アクセスが保証されるための個々のリクエストに関連するパケットは，順番に関連するインタフェースモジュールにより有効バスタイムスロットに位置付けされる。本発明の技術的利点は，そのようなタイムスロットに対するリクエストが未解決の時に使用されていないシステムバス上のタイムスロット数を最小にすることである。本発明の他の技術的利点は，調停機構がさまざまなネットワークの特性に適合するように調整されることを許容するようにサービスの異なるサービスクラスの重み付けを動的に変更できるということである。本発明の他の技術的利益は，バスタイムスロットに対する要求がその有効性を越えるタイムフレームの間に，あるユーザクラスにある割合の利用可能なバスタイムスロットを動的に保証することを容認することである。調停機構は個々の要求者もしくはそのような要求者クラスに全バンド幅を許容するように，あるいはバンド幅に対する即時要求が利用可能性を越える時，時間周期の間にそのような要求者を全バンド幅の一部に制限するように修正できることである。本発明の他の技術的な特徴は，調停に基づいて正常に重み付けされた世代に平行して集中化バス調停により操作される迅速調停機構である。この調停機構は，正常に重み付けされた世代調停機構にとって替わり，そして，管理／制御機能に対して必要とされる極端に緊急性の強い通信の間に進入非同期的バスバント幅への絶対最小低待ち時間のアクセスを保証する。本発明の付加的な技術的利点は，時間全体に迅速調停機構を介して使用されるバスバンド幅の量を動的に制御もしくは制限できるということである。図面の簡単な説明本発明のより完全な理解は，図面と共に続く記述を参照することで得られ，図面において同じ参照番号は同じ内容を表す。図１は本発明の集中化バス調停方法と装置を利用した遠距離通信ネットワークのための多重サービススイッチのブロック図を示す。図２ａはパケットバスオーバーレイレヤーを含むバスオーバーレイを示す。図２ｂはタイムスロットの割当てを示す。図３ａはパケットバスオーバーレイ・データグラムフォーマットを示す。図３ｂはパケットバスオーバーレイ・データグラムヘッダーフォーマットを示す。図４は二つの個々のパケットバスオーバーレイ・エンティティの間の通信を示す。図５ａ−ｄは本発明のバス調停方法を利用した，集中化スロット調停器とフォーマット機構のブロック図を示す。図６は本発明の教えにより重みづけ世代を比較するためのシャッフル交換内部接続ネットワークを示す。図７ａ−ｂは本発明の教えによるバス調停方法のフローチャートを示す。図８ａ−ｂは本発明の教えによる調停トーナメントにおいてスロット調停器によって利用される方法のフローチャートを示す。そして，図９ａ−ｅは本発明の教えによる調停トーナメントにおいてスロット調停器によって利用される別の方法のフローチャートを示す。発明の詳細な説明本発明の教えに従う集中化バス調停方法は，各リクエストのスイッチング／遅延優先順位と同様に到着時間を考慮して，複数のリクエストのうちのいずれが，そしてどの順番で許可されるかを決定する。同じ優先レベルのリクエストは，互いに関して厳密なファーストイン／ファーストアウトで操作される。しかし，遅延センシティーブリクエスト（遅延に影響されやすいリクエスト）は，低い遅延センシティーブリクエストより高い優先順位を許可される。これは，低い優先順位サービスを完全にブロックすることなしになされる。調停の実現は，このような方法で，トラフィックの混在にかかわらずサービス品質を保証するサービスクラスに従って，接続スイッチ遅延パラメータを調整することである。本発明の調停方法の公平性は，リクエストの重み付けされた世代にサービス待ち時間と優先順位性の概念を結合する最も価値のある理論に関するものである。バス要求の重み付けされた世代は，初期バスリクエスト到着の後の経過時間とリクエストの優先順位レベルの関数である。各優先レベルに対して，少なくとも，一つの重み付けファクタが定義される。リクエストの重み付け世代は，リクエストの経過待ち時間により掛算された関連する重みファクタの積である。本発明のバス調停方法の技術的利点は，バンド幅に対する要求の存在においてサービスタイプの混在からの高い優先順位リアルタイムリクエストクラスの変動をスイッチング遅延において減少することである。かくして，本発明のバス調停方法は，他の調停方法より良い厳密なリアルタイムを必要とする多重クラスサビースをサポートする。マルチサービススイッチのブロックダイアグラム図１は，１０で概括的に示される遠距離通信ネットワークを示す。多重サービススイッチ１０は，名称が「遠距離通信ネットワークのための多重スイッチ」であって，本出願人に譲渡された米国特許出願の出願番号０８／２８８，３０４により詳細に記載されていて，それを参照することによりその開示はここに合併する。バスのヘッド制御１２Ａは出力をもち，バスの末尾制御１２Ｂは出力をもつ。スロットバス１３は進入部分１４と退出部分１６をもつ。進入部分１４は，バスのヘッド制御１２Ａの出力に結合され，そして退出部分１６はバスの末尾制御１２Ｂの出力に結合される。進入／退出バスＡブリッジ１８は入力と出力をもつ。進入／退出バスＡブリッジ１８はスロットバス１３の進入部分に結合され，そして進入／退出バスＡブリッジ１８はスロットバス１３の退出部分１６に結合される。第２のバスのヘッド制御２０Ａは出力を持ち，そして第２のバスの末尾２０Ｂは出力をもつ。第２のスロットバス２１は進入部分２２および退出部分２４を持つ。進入部分２２はバスのヘッド制御２０Ａの出力に結合され，そして退出部分２４はバスの末尾制御２０Ｂの入力に接合される。第２の進入／退出バスＢブリッジ２６は入力と出力をもつ。進入／退出バスＢブリッジ２６の入力は，スロット化されたバス２１の進入部分２２に結合され，そして進入／退出バスＢブリッジ２６の出力はスロットバス２１の退出部分２４に結合される。多数のインタフェースモジュール２８₁から２８_nは，示されるようにスロットバス１３およびスロットバス２１に接続される。各インタフェースモジュール２８₁から２８_nは第１のスロットバス１３の退出部分１６に結合され，第１の出力は第１のスロットバス１３の進入部分に結合され，第２の入力は，第２のスロットバス２１の外出部分に結合され，そして第２の出力は第２のスロットバス２１の進入部分２２に結合される。動作において，多重サービススイッチ１０はスロットバス１３とスロットバス２１を経由するインタフェースモジュール２８₁から２８_nの間の通信をサポートする。バスのヘッド制御１２Ａとバスのヘッド制御１０Ａは，スロットバス１３とスロットバス２１のタイムスロットを配列するために必要なタイミングと制御を生成し，異なる遠距離通信データフォーマットに関連する多数のバスオーバレイ全体に通信を許容する。進入／退出バスＡブリッジ１８および進入／退出バスＢブリッジ２６はスロットバス１３の進入部分１４と退出部分１６，および，スロットバス２１の進入部分２２と退出部分２４を接続するように動作する。スロット化されたバスのオーバビュー多重サービススイッチ１０は一組のスロットバス１３と２１から構成される。一実施例において，各スロットバスは，１秒あたり１．６ギガバイト（Ｇｂｐｓ）の結合スピードに対して１秒あたり８００メガバイト（Ｍｂｐｓ）の公称スピードで動作する。この実施例において，スロットバス１３とスロットバス２１は共に，おのおの６４オクテットの２００タイムスロットにフォーマットされ，８ｋＨｚの繰り返し率でフレームされる。スロットバス１３とスロットバス２１は，非直接的な進入部分１４と２４，および非直接的退出部分１６と２４とから構成され，進入部分１４と２２を持つインタフェースモジュール２８₁から２８_nに接続され，および進入／退出バスブリッジ１８と２６により一緒に結合される外出部分１６と２４に全体の長さを延ばしている。物理的に，多重サービススイッチ１０はシャーシもしくはクラスタに含まれる。シャーシは，バスヘッド／バス末尾制御および進入／退出バスブリッジと結合される多数のインタフェースモジュールである。クラスタは，全てが同じスロットバスを共有する１から４シャーシの集合である。バスヘッド制御１２Ａとバスヘッド制御２０Ａは進入部分１４と２２に対するタイミングおよび制御を生成する。進入／退出バスブリッジ１８と２６は，タイミングを生成し，退出部分１６と２４に対して退出部分のタイミングにより各信号をリタイミングして退出部分に進入部分を接続する制御を生成する。シャーシもしくはクラスタにある各インタフェースモジュール２８₁から２８_nは，多重サービススイッチ１０のシステムの進入部分１４と２２をトラフィック入力源に使用し，および多重サービススイッチ１０のシステムの退出部分１６と２４をトラフィックの出力源に使用するスロットバス１３とスロットバス２１の双方のインタフェースとなる。スロット化バス１３とスロッ化バス２１は本質的にハイブリッドである。バスタイムスロットは，遠距離サービスの２つの主要なカテゴリ，アイソクロナス（同期）もしくは非同期の一つをサポートするために個々に割り当てられる。アイソクロナスは，スロットバスへの予測的および周期的アクセスを必要とする遠距離通信サービスである。あらゆる回路サービス“狭バンド，ワイドバンド，ブロードバンド”は，このカテゴリに含まれ，そしてスロットバス１３と２１の予約されたバンド幅の部分を使用して２つの同時同期バンド幅のオーバレイによりサポートされる。非同期サービスはバースト遠距離情報をサポートするものである。トランスファーモード（ＡＴＭ）サービスを含むあらゆるパケットサービスはアイソクロナスサービスのための保有されていないスロットバスバンド幅の残りを使用して非同期のオーバレイによりサポートされる。バスオーバレイ図２ａは，物理スロット化バスの３つのバスオーバレイのプロトコルスタックを示す。スロット化バス（ＳＢ）の物理レヤー（ＰＨＹ）は，多重スイッチの物理スロットバスをモデルする。ＳＢ・ＰＨＹ層は，実際のデータの，非同期およびアイソクロナスの双方で，スロットバスのタイムスロットへの，およびからの転送を実行する。パケットバスオーバレイ（ＰＢＯ）レヤー３２，狭帯域バスオーバレイ（ＮＢＯ）レヤー３４，およびワイドバンドバスオーバレイ（ＷＢＯ）レヤー３６は，マルチサービススイッチのスロットバスの物理レヤー３０により提供される物理転送サービスを使用するための３つのユニークプロトコルをモデルする。非同期転送モード（ＡＴＭ）レヤー３８と他のパケットプロトコル４０は非同期トランスファーモード通信およびスイッチングのためのＰＢＯを使用する他のパケットベースデータ通信プロトコルを提供するためのプロトコルレヤーをモデルする。パケットバスオーバレイレヤー３２は，多重スイッチサービススイッチのパケットバスオーバレイアクセスプロトコルをモデルし，そして非同期のトランファーモードレヤー３８によりもしくは多重サービススイッチによりサポートされる他のパケットプロトコル４０により，使用されるサービスセットを実行する。ＰＢＯレヤー３２は非接続データグラムサービスのような多重サービススイッチのスロットバスを横切って固定長パケットの交換を許容する。パケットバスオーバレイレヤー３２は多重サービススイッチのシャーシもしくはクラスタの全体にわたって存在する多重インタフェースモジュール中の５３オクテットセル（例えば，ＡＴＭセルおよび８２２．６セル）のための効果的なトランスポートサービスを提供するように最適化される。パケットバスオーバレイ３２は多重サービススイッチ１０により提供されるセルベースおよびフレームベースのサービスを含むあらゆる非同期パケットベースを実行するのに使用される。パケットバスオーバレイレヤー３２に加えて，スロットバスの物理レヤー３０は狭バスバンドオーバレイ３４およびワイドバンドバスオーバレイ３６をサポートする。スロットバスの物理レヤー３０は，複数のバスオーバレイを維持するように設計される。各バスオーバレイは，複数の遠距離サービスをサポートする複数の独特なデータフォーマットの一つに関連する。図２ａに示されるように，スロットバスの物理レヤー３０は，非同期通信サービスのためのパケットバスオーバレイレヤー３２，狭バンド同時同期通信サービスのための狭バンドバスオーバレイレヤー３４，ワイドバンドおよびブロードバンド同時同期通信サービスのためのワイドバンドバスオーバレイレヤー３６をサポートする。これは，一物理バス上で独立に動作する３つの仮想バスを生成する。３つのバスバスオーバレイ間のタイムスロットの割当て図２ｂは，３つのバスオーバレイ間のバスタイムスロットの割当てを示す。図２ｂは，多数の左のタイムスロットが，右のタイムスロットより時間的により近く到来する多数のバスタイムスロットを示す。時間が進むにつれて，バスタイムスロットは，遠距離通信情報に関係するデータを搬送しながら右から左にバスに沿って移動する。タイムスロット４２は，アイソクロナスワイドバンドバスオーバレイに割当てられる。タイムスロット４４はアイソクロナス狭バンドバスオーバレイに割り当てられる。タイムスロット４６は，非同期バケットバスオーバレイに割当てられる。かくして，全部の３つのオーバレイは，タイムスロットを分離するように割当てることにより互いに同時に独立に存在する。遠距離通信ネットワークのための多重サービススイッチは，データトランスミッションの分解なしにバスオーバレイ間のスロット化されたバス上の複数のタイムスロットを動的に割り当てることができる。例えば，特定のマッピングに従うアイソクロナスデータおよび非同期データは残りのトラフィックのトランスミッションを分解させることなく異なるマッピングに再割当てできる。パケットバスオーバレイ図３ａは，非同期パケットバスオーバレイデータグラムフォーマットを示す。データグラムフォーマットは，内部パケットバスオーバレイ（ＰＢＯ）データグラムヘッダ５０およびパケットバスオーバレイ（ＰＢＯ）データグラムペイロード５２を含む。データダイアグラムフォーマットは各オクテットが示されるように８ビットのデータである６４オクテットを含む。内部パケットバスオーバレイダイアグラムヘッダ５０は第１の１１オクテット，オクテット０からオクテット１０を使用する。パケットバスオーバレイデータダイアグラムペイロード５２は最後の６３オクテット，オクテット１１からオクテット６３を使用する。パケットバスオーバレイは，多重サービススイッチを通してエンティティにアドレスできるパケットバスオーバレイの間の非接続データダイアグラムトランスファーサービスを提供するように動作する。パケットバスオーバレイデータダイアグラムは，図３ａに示されるように，非同期のトランスファーモードセルを搬送するために最適化される６３オクテットのダイアグラムペイロードに加えて，予約オーバヘッドの１２オクテットから構成される６４オクテットを記載する。アドレスおよびルーティング制御情報は，シングルシャーシ，シングルクラスタ，もしくは多重クラスタスイッチングシステムの全体に渡って拡張されるパケットバスオーバレイデータグラムサービスを許容するようにデータグラムヘッダ５０に含まれる。多重クラスタスイッチングシステムは，拡張機構により内部接続される多重マルチサービススイッチクラスタから構成される。さらに，多重クラスタスイッチングシステムは自己ルーティングスイッチ組織を介して内部接続される内部接続多重クラスタから構成される。このような自己ルーティングスイッチング組織は出願人に譲渡された米国特許出願，出願番号０８／２８８，５９８，名称が「非同期トランスファーモードスイッチのためのバッファクロスポイントおよび操作方法」に記載されていて，それを参照することによりその記載は開示される。図３ｂは，パケットバスオーバレイデータグラムのヘッダフォーマットを示す。パケットバスオーバレイデータグラムのフォーマットは，１１オクテット，オクテット０からオクテット１０，各々が示されるように８ビットにより構成される。第１オクテット５４はペイロードタイプ，ソースバス，迅速メッセージおよびサービスクラスレベル／迅速メッセージタイプ情報を含む。次の３オクテットは，データダイアグラムのための宛先アドレス５６を保持する。第５オクテット５８は，ステージ２の自己ルーティングタグおよびステージ３の自己ルーティングタグの最初の２ビットを保持する。第６オクテット６０は，ステージ３の自己ルーティングタグの最後の４ビット，およびルーティングがローカルもしくは外部のいずれであるかどうかの指示，どの拡張スイッチングエレメントかの選択および使用する宛先バスを保持する。第７および第８オクテットは重み付け世代６２（例えば，ファクターにより重み付けされたシステム中のデータグラムの累積世代）を保持し，そして第９ないし第１２オクテットは関連するデータグラムのソースアドレス６４を保持する。パケットバスオーバレイデータグラムのヘッダは，多重サービススイッチングシステム全体に渡ってデータグラムの全非接続ベアラサービスをサポートするのに必要な内部オーバヘッド情報の全てを含む。ヘッダは，ポイントからボイントへおよびボイントからマルチポイントへの配達サービスの双方，サービス記述の品質，および累積重み付け世代，およびペイロードタイプの記述を含む。図３ｂは，これらの様々な分野およびパケットバスオーバレイデータグラムヘッダのその割当てを示す。サービスクラスの品質パケットバスオーバレイは，多数の異なるサービス品質クラス（ＱＯＳ），また，サービスクラス（ＣＯＳ）として参照されるが，をサポートする。本発明の技術に従って構成される多重サービススイッチングシステムの一実施例において，２つの属性が個々のサービスクラスを定義する。これらの属性は，スイッチングディレイ優先順位およびパケットロスの確率である。これらの２つの属性の値の異なる組合せ値は，多重ＣＯＳレベルを生成する。本発明の各ダイアグラムに譲られたオーバヘッドは，サービスレベルの多重クラスをサポートすることができる。４つのレベルが，ここに，図示の目的でのみ議論される。パケットバスオーバレイレヤーは，サポートされるサービスクラスでの間の厳密なサービス分離を確実にする。これは，スイッチングディレイおよびパケットロスの確率の２つの測定可能な目標がこの実施例の４つのサービスクラスの各々に対して維持されることをパケットバスオーバレイが確実にすることを意味する。このクラスの分離は，パケットバスオーバレイを通じて通過する異なるサービスクラスのトラフィックの混在から独立である。サービスの分離を達成するために，パケットバスオーバレイレヤーは，各データグラムの関連するサービスクラスに基づいてデータグラムを区別し，そして従属的に動作する。この区別は，スロット化バス上のタイムスロットに対する非同期なリクエストの調停を必要とする。本発明のパケットバスオーバレイは，他のサービスクラスと同様に同じ通常の調停に従わない迅速サービスクラスに関してもサポートし，それはスイッチング遅延の期間もしくはパケットロス特性で測定されない。迅速サービスクラスは失敗もしくは通知の密集のような緊急な性質の内部管理通信に対して使用される。迅速サービスクラスのダイアグラムは，それら自身の間で厳密にファーストカム／ファーストサービス（最初に到着したものが最初にサービスされる）で，本発明のこの実施例において扱われる。迅速サービスクラスのデータグラムは，直接にはバスアクセスに対して他の４つの通常サービスクラスのデータグラムと競合しない。ベアラサービスパケットバスオーバレイレヤーは，データ転送のポイント対ポイント（ユニカースト）およびポイント対多数ポイント（マルチカースト）モードの双方からなるパケットオーバレイベアラーサービスをもつエンティティを提供する。ユニカーストダイアグラムは，シングル同等パケットバスオーバレイエンティティに関係する個々の宛先アドレスを含むデータグラムヘッダを含むデータグラムである。反対に，シングルソースから得られる各マルチカーストデータグラムが，マルチ宛先同等パケットバスエンティティにより非同期バスのスロットから潜在的に複写されること，およびその全ては共通アドレスグループと関連することを除いて，マルチカーストパケットオーバレイデータグラムはユニカーストデータグラムと同等である。図４は，エンティ対エンティティのユニカースト通信のブロックデータグラムを示す。第１のパケットバスオーバレイレヤーエンティティ６５ａと第２のパケットバスオーバレイエンティティ６５ｂは進入バス６７と退出バス６８を経由して通信する。パケットバスオーバレイレヤーエンティティ６５ａとパケットバスオーバレイレヤー６５ｂはデータグラム６９を介して通信する。パケットバスオーバレイユニカースト通信は，本発明のマルチサービススイッチシステムの範囲で二つの同等パケットバスオーバレイレヤーエンティティ６５ａと６５ｂの間で生じる。ユニカーストデータグラム６９は，２つの同等エンティティ６５ａと６５ｂの通信の間に多数の異なるサービスクラスをもつデータのポント対ポイン転送に対して使用される。図４の実施例で示されるように，パケットバスオーバレイレヤー６５ａとパケットバスオーバレイレヤー６５ｂの各進入および退出キューシステムの４つのキューにより示されるような４つの異なるサービスクラスが存在する。パケットバスオーバレイレヤーエンティティ６５ａのユーザからのリクエストの後に生成するデータグラム６９ａは，基礎となる物理バスレヤーへのアクセスを待つ間に，パケットバスオーバレイレヤー６５ａの進入キューシステム６６ａに配置される。ユニカーストデータグラム６９ｂは，マルチサービススイッチシステム全体の伝送に対して進入バス６７の非同期タイムスロットへの許可されたアクセスを待つ。データグラム６９ｂに関連するサービスクラスのレベルは，バケットバスオーバレイレヤーエンティティが調停器から要求し，進入バス６７へのアクセスを許可される優先順位を決定する。退出バス６８の非同期タイムスロットを介して配付される各データグラムの宛先アドレスは，同等パケットバスオーバレイレヤーエンティティ６５ａと６５ｂによりひとつずつ試験される。宛先同等パケットバスオーバレイレヤーエンティティがその譲渡された個々のアドレスの一つに合う宛先アドレスを認識する時，宛先同等パケットバスオーバレイレヤーエンティティ６５ｂは，データグラム６９ｃの複写を作り，関連するサービスレベルクラスに従って，パケットバスオーバレイレヤーエンティティ６５ｂの退出キューシステムにそれを配置する。データグラム６９ｃは，それから上位層のエンティティへの配達を待つ。ユニカーストデータグラム６９は，各サービスクラスに関連するサービス品質レベルの分離を与えるためにあらゆる直面するキューシステム６６ａ−ｄの分離サブキューに維持される。同じスロットバスのエンティティ間，同じシャーシもしくはクラスタのエンティティ間のパケットバスオーバレイを使用するローカルパケットサービススイッチに対して，および異なるクラスタのエンティ間の外部スイッチの双方に対して，非同期タイムスロットは使用される。データグラムの時間スタンピングおよび世代付け本発明の教えに従って構成されるマルチサービススイッチは，スイッチ遅延とパケットロスに対して異なるサービス品質要求をともなう多重通信サービスをサポートする。スイッチング遅延は，あるパケットサービスに対して他より一層クリティカルである。速いスイッチタイムは，例えば，バルクデータ接続に対してよりビデオ接続に重要である。そのため，ビデオ接続はバルクデータ接続より速くスイッチされるべきである。時間制約の少ない通信サービスがシステムにおいて費やす時間が少ない時においてすら，時間制約通信サービスのデータは，少ない時間制約通信サービスに優先されるべきである。様々な通信サービスから時間との関連の必要性を識別できる優先順位機構は，ビデオおよび音声通信のような時間センシティブな通信のスイッチンクディレーおよび遅延変動を減少する。本発明の多重サービススイッチシステムにおいては，サービス品質のスイッチ遅延要素はデータグラムタイムスタンピング手続きを使用するパケットバスオーバレイレヤーにより維持される。タイムスタンピング手続きは図６ｂに図示されるデータグラムヘッダの重み付けされた世代を使用する。タイムスタンピング処理は，パケットバスオーバレイレヤーキューシステムに各データグラムの到着時間を記録する。本発明の一実施例において，タイムスタンプは，到着カウンタの時間値とデータグラムヘッダの重み付けされた世代フィールトの値の間の差として計算され，データグラムに関連してローカルに蓄積される２つの補数である。キューからのデータグラムの開始時間において，蓄積タイムスタンプと出発データグラム時間の間の差が計算される。これらの間の差は，それがキューに到着した時のデータグラムの世代を加えたキューのデータグラムにより費やされる実際の時間，いいかえると更新されたデータグラムの世代である。異なるスイッチ遅延をもつ多重サービスクラスの間でサービス品質要求を識別するために，世代付け処理が重み付けされる。異なるクラスのデータグラムの世代は，スイッチングから変化する緊急性を表しながら，異なる割合で増加する。配列パラメータは，あらゆるサービスレベルのクラスに関連し，各サービスクラスのレベルのデータグラムに対して計算された世代値に重み付けするための重み付けファクタとして使用される。この特徴は，出願番号０８／２２８，５９８の米国特許出願，名称「非同期トランスファーモデルスイッチのためのバッファクロスボイントマトリックスおよび操作方法」に詳細に説明されていて，それは，ここに参照することにより合併される。一般的に，データグラムの世代は，データグラムの重み付けされた世代を生成するための重み付けファクタにより掛け算される。この重み付け世代値は，それからサービス原理においてシングル数字のメリットとして考慮されるべき優先順位と累積遅延を許容するために使用される。異なるスイッチング遅延の優先順位が同じ出力に対して競合する時，最大世代値をもつ一つが次に選択される。重み付け世代の動作は，次のとおりである：各サービスクラスは各スイッチング間隔のある重み付けファクタ（ＷＦ）によりインクリメントする時間カウンタを装備する。各クラスのＷＦの値は異なりそしてプログラム可能である。高優先順位のサービス遅延クラスは低優先順位クラスより高いＷＦ値をもってプログラムされる。各クラスのタイムカウンタは，同期される必要はない。キューへのデータグラムの到着時間において，データグラムＣＯＳに関連するタイムカウンタは値Ｔφを含み，そしてデータグラムの重み付けされた世代はＡｇｅφであるとする。タイムスタンプはＴＳ＝Ｔφ−Ａｇｅφで計算される。ＴＳの値は，データグラムで蓄積される。データグラムの出発の時間において，カウンタ値はＴ₁ であり，ここにＴ₁＞Ｔφとする。データグラムの新しい世代はＴ₁−ＴＳ＝Ｔ₁ −（Ｔφ−Ａｇｅφ）＝（Ｔ₁−Ｔφ）＋Ａｇｅφとて計算される。Ｔ₁−Ｔφは，このキューにおいてデータグラムにより費やされる重み付け時間であるので，この計算値より得られた値は新しいデータグラムの重み付け世代であり，このキューで費やされる重み付けされた時間を加えた，予め重み付けされた世代から作られる。データグラムの累積された重み付け世代は，関連する重み付けファクタによりかけ合わされた現在の時間にまであらゆるキューに費やされる累積時間に等しい。この値は，データグラムのヘッダに置かれ，そして本発明の多重サービススイッチシステムのキューの間を運ばれる。重み付けされた世代は，バススロット区間の整数番号として表される。それは，システムワイドの変数であり，かくして，スイッチングシステムにおいて，データグラムがあるキューから他のキューに通過する時に，その値は累積的に増大する。この重み付けされたデータグラムの世代は，それゆえに，更新され，そして，データグラムのヘッタの重み付けされた世代フィールドのキューシステムの間で運ばれる。非同期タイムスロット調停非同期パケットトラフィックの爆発的性質は，要求のあり次第，非同期タイムスロットへの進入アクセスがパケットトラフィックを使用する全ての内部モジュールが緊急性とサービス要求の質を考慮して，非同期バスバンド幅のかなりの量を獲得することを保証するように規定されるべきことを要求する。要求において，スロット化バスへの非同期インタフェースモジュールに対する進入アクセスを達成するために，あらゆる非同期インタフェースモジュールは，スロットバスの進入から退出サイドへスイッチされることを必要とする各非同期パケットに対するバストランスファーリクエストを発生する。異なる優先レベルのリクエストは，転送されるべく待機しているパケットのサービスクラスに依存して発行される。各システムバス上のバスヘッド制御をもって配置される集中化非同期スロット調停エンティティは，クラスタ（例えば，スロットバスに付属する）内部のインタフェースモジュールからのこれらの要求を集め，そして非同期バススイッチを要求するインタフェースモジュールへの非同期タイムスロットを開放することを容認する。調停は，集中非同期スロット調停により実行されるシステムワイドな争い解決プロセスである。関連するバスヘッド制御で配置されるスロットバス当たりに１個の独立な集中化非同期スロット調停器が存在するので，非同期スロット調停は，十分に二重化された機能である。非同期スロット調停器の目的は，スロットバスに接続された複数の内部モジュールから受信されるリクエストに依存する複数のＮまでのアイドル非同期タイムスロットへの進入アクセスを選択しかつ許可することである。選択とアクセス許可は，全リクエストインタフェースモジュールによりモニターされるシリアル許可バス上でエンコードされる特別許可メッセージにより勝利者に伝えられる勝利リクエストへの次のアイドル非同期タイムスロットをダイナミックに譲渡して終わる。調停プロセスは１タイムスロットサイクルに等しい各スイッチング間隔毎に繰り返す。アイソクロナススロットは，非同期トラフィックにアクセス可能でないために，アイソクロナスタイムスロットに優先したばかりのスイッチング間に選択も許可も必要としない。しかし，あらゆる未解決のリクエストは，そのようなスイッチング間隔の間に世代化される。調停は，個々の内部モジュールにより非同期バンド幅の乱用を防止し，そして非同期タイムスロットのバンド幅に対する多重同時要求を解決する。本発明の技術的利点は，ハードウェアにおける実行の容易性であり，競争相手のない場合にシングルユーザにより１００パーセントのバスバンド幅の利用を許容する。本発明の調停方法は，ロバストであり，エラーに対して柔軟であり，重み付けされたファーストカム／ファーストサーブでアクセスリクエストを許可する。本発明の調停方法は，リアルタイム優先順位要求を含む多重優先順位をサポートし，そして低い優先順位要求がバスアクセスから高優先順位の後のものの到着を妨げるラインのヘっドを減少する。最終的に，本発明の調停方法は，同じもしくはより高い優先順位パケットが先に到着しているのであるが，あるパケットがバスへのアクセスを許可されるという優先順位の反転を最小化する。選択機構非同期スロット調停器は，同時にＮリクエストまで同時に処理する，ここに，Ｎはスロットバスへのインタフェース可能なインタフェースモジュールの最大値に掛け算されたＭに等しく，そして，Ｍは各インタフェースモジュールによりサポートされるリクエスト優先レベルの最大数に等しい。各インタフェースモジュールからの可能なＭリクエストのうち，Ｍ−１は重み付けされた世代調停機構に従属し，本発明の教えに従って通常のリクエストとして分類される。各インタフェースモジュールからのリクエストの一つは，本発明の教えに従って通常のリクエストに対してなされる重み付け世代調停よりむしろ特別に低い待ち時間の調停に従う迅速リクエストである。非同期スロット調停は二つのタイプのリクエストを処理し，そしてあらかじめ定義された教義に従うバス上の非同期タイムスロットへのリクエストを許可する。迅速リクエストは，一般的に，最初に許可され，迅速リクエストの厳密な到着の順序が観測され，そしてリクエストはそれに従って許可される。未解決の全迅速リクエストが処理されている間に，未解決の通常のあらゆる重み付けされた世代は，あらゆるリクエスト待ち時間がカウントされるように連続的に更新され。あらゆる未解決促進要求が許可された後に，通常の要求が重み付けされた世代に従って調停され，そしてリクエストがそれに従って許可される迅速リクエスト各インタフェースモジュールは，任意の時間に１個の迅速リクエストを出すことが可能である。インタフェースモジュールが，極端に低い待ち時間をもつスロットバスを横切って移送される必要のある緊急データを持つ時，迅速リクエストを出す。全バストラフィックのうちの小さい割合のみが通常迅速アクセスを使用できる。ユニット時間迅速リクエスト数の制限は，迅速リクエスト数があらかじめ決められたバンド幅数を越えないように，そして可能な限り通常のパケットトラフィックとインタフェースするように，非同期スロット調停器により簡単に課すことができる。非同期スロット調停器は，予め決められた制限が達成されなければ，上記に諭じたように任意の迅速リクエストへの望ましいアクセスを即座に許可する。本発明の教えに従ってこの制限は，調停機構を動的なプログラム可能なパラメータであり得る。本発明の教えに従って動作する集中化非同期スロット調停器は，各バスサイクルの間のあらゆる未解決の迅速リクエストを確認し，そして時間単位あたりの最大迅速リクエスト数に対するしきい値が越えていない限り，ファーストカム／ファーストサーブドでそのリクエストの一つに次の利用可能な非同期タイムスロットを譲渡する。迅速リクエストは，アイソクロナスタイムスロットの通過により課されるよりむしろ待ち時間のない最初の非同期タイムスロットで許可される。一般的に，迅速リクエストは，迅速リクエストを越えて昇格することのない通常のリクエストであるあらゆる他のリクエストに優先順位する。唯一の例外は，迅速リクエストの最大値に対するしきい値が越えた時である。このしきい値に達した時，通常のリクエストは迅速リクエストが現在未解決でないかのように処理される。通常リクエストスロットバスにアクセスできる各非同期インタフェースモジュールは，上記に議論されたように，潜在的にＭ−１までの通常リクエストを発行することができる。これらの通常リクエストは，共通の遅延センシティブリクエストを持つ一つもしくはそれ以上のサービスクラスの間で分け与えられる。例えば，システムは４つのサービスクラスをサポートできるが，しかしＭが３に等しい３つのリクエスト優先レベルの最大値をサポートするだけである。第１のノーマルリクエストレベルは，高感度で遅延サービスを分け与えられ，そしてその損失センシティビティによってのみ区別される第１および第２のサービスクラスを譲渡される。このように，第２の通常リクエストレベルは，低感度でサービスを遅延させる遅延サービスに分け与えられ，そして第３および第４のサービスクラスを譲渡される。非同期調停器で動作する各インタフェースモジュールは，第１もしくは第２のサービスクラスのパケットのタイムスロットトランスファーに対する高優先順位リクエストを発行し，第３もしくは第４のサービスクラスのパケットのタイムスロット転送に対して低い優先順位リクエストを発行する。調停トーナメントクラスタの全インタフェースモジュールからの通常リクエストの重み付けされた世代は，どのリクエストが次の有効タイムスロットへのアクセスを受信するかを決定するための全体的競争解決トーナメントのために非同期スロット調停器により集められる。１トーナメントにおいて，非同期スロット調停器は，１スイッチングインターバルの間に全未解決通常リクエストを選択し，そして次の利用可能な非同期タイムスロットへのアクセスを許可する。未解決の通常リクエストの全数は，（ｎ×（ｍ−１））に等しく，ここにｎはサポートされているインタフェースモジール数であり，ｍはサポートされているリクエスト優先レベル数である。本発明の教えに従えば，非同期スロット調停器は，最も高い重み付けされた世代を保持するリクエスト（すなわち多重リクエストの一つ）を選択する。このリクエストの選択は，リクエストがサービスされる順番に先立って高い優先順位リクエストを許可する一方において，ファーストカム／ファーストサーブ原理を維持する必要性を考慮する。通常争い解決トーナメント（例えば，迅速リクエストを無視する）は，基本的に２つの主要なタスクから構成する。第１の主要タスクは，複数のインタフェースモジュールからの複数の可能なリクエストをモニターすること，および未解決である各個々のリクエストに時間の総量を指示するためにこれらの可能なリクエストに対する累積世代値を維持することから構成される。第２の主要タスクは全未解決リクエストに対する累積世代値を介してソートすること，および最も高い値（例えば，一般的に，もっとも長く待つリクエスト）を選択することおよび次の非同期タイムスロットへのこの選択された退出アクセスリクエストを許可することから構成される。多重リクエストが同じ最高世代値をもつことが見出された場合には，リクエストは単純にこのグループからランタムに選択される（例えば，同じ世代のあらゆるクエストが同等にその優先順位権に関して同等に資格がある）。本発明の実施例において，リクエストの累積世代はリクエストの優先レベルに関連する重み付けファクタを掛算されたその到着からの経過時間である。かくして，リクエスト世代プロセス処理はリクエストの優先順位性に依存し，そしてこの世代値は重み付けされた世代として参照される。この重み付けの結果として，低い優先順位がリクエストするより高いリクエスト世代がより速い。トーナメントの結論に従って，最も高く重み付けされた世代リクエストが選択され，そして次の利用可能な同期タイムスロットに対する許可が選択されたリクエストに発行される。選択されたリクエストに対する関連する重みつけされた世代値は，ゼロに初期化される。新しい競争解決トーナメントは，新しい到着を加えた残りの未解決リクエストにより次のタイムスロットの間に非同期タイムスロットへの進入アクセスに対する全争いを繰り返す。未解決リクエストは，今は，それらが１タイムスロット待った古いものであるために，より大きい世代値をもって入る。重み付けされた世代はリクエストの優先順位に依存して異なるペースで生じるので，従属シークエンスにおいてそのトーナメントのランキングは異なり得る。例えば，リクエストは，もし第１リクエストが第２のリクエストよりより高いもののうちであるならば，他のリクエストを越えることができる。かくして，第１のリクエストは，第２のリクエストが早く到着していても，第２のリクエストより先にサービスされる。本発明の教えに従えば，特別なタイプのリクエストの重み付けファクタは，スイッチされる混在トラフィックの変化に従って動的に変更されるものである。かくして，調停方法は，非同期接続により経験されるサーヒズ品質が，日における時間もしくは他のトラフィック量に影響する要因もしくはトラフィックの構成により影響されないように，適当に調整できる。システムによりサポートされるさまざまなリクエストの優先レベルに対する重み付けのファクターは，動的に変更できるシステムパラメータとして非同期スロットに通過する。注文により作成することの付加されたレベルとして，個々のリクエストの重み付けファクタは，変更可能である。かくして，全リクエストレベルの優先レベル，もしくは個々のリクエスト者ですら，本発明の教えに従って新しいトラフィック条件を反映するように動的に変更可能である。この方法において，ネットワークの操作は，ネットワーク上のトラフィックの特性の変更に対して適当に調整される。リクエストの実行と許可非同期サービスを効果的に提供する各インタフェースは各サポートされている通常リクエストの優先順位レベルに対するリクエストラインをもつ。これらの通常リクエストは，それらが重み付けされた世代調停に従属する非同期スロット調停器に接続される。加えるに，緊急配送を必要とするトラフィックの形態は，上記のように通常重み付け世代調停の下に待ち時間に従属することなく，そして特別な迅速リクエストを利用する。迅速トラフィックに対するバスへのアクセスは，迅速リクエストラインを介して効果的にリクエストされる。かくして，効果的にインタフェースあたりの１個の付加的なリクエストが迅速リクエストに対して与えられる。図５ａは，本発明のバス調停方法を利用する集中化非同期スロット調停器のブロックダイアグラムを示す。図５ａのブロックダイアグラムは，集中化非同期スロット調停器とそれがサートされたインタフェースモジュール間のリクエストと許可信号の内部接続を図示する目的で与えられた１実施例である。集中化非同期スロット調停器（ＣＡＳＡ）１０２は，示されるようにＭ許可ラインおよびＭリクエストラインを介して各インタフェースモジュール１００₀から１００_nに結合され，ここに，Ｍはサボートされるリクエスト優先レベル数である１００₀から１００_nまでのインタフェースは，スロット化バス１０４へのアクセスにより互いに通信する。シングルリクエストラインとシングル許可ラインが各インタフェースモジュール１００₀から１００_nに対して示されているが，多重リクエストラインは優先レベル数をサポートするために提供される。各インタフェースモジュール１００₀から１００_nに対してリクエストライン数Ｍは通常リクエスト優先レベル数に迅速リクエストに対して１を加えたのに等しい。リクエストおよび許可ラインは，必要な物理的ライン数を節約するために多重化され得る。動作において，インタフェースモジュール１００₀から１００_nはリクエストライン上でリクエストを初期化する。調停器１０２はリクエストを集め，そして上記のようにトーナメントを保持する。調停器１０２は，許可ラインを使用してインタフェースモジュール１００₀から１００_nに許可を通信する。図５ｂは，４つまでの分離した物理的シャーシのクラスタに，共通のスロットバスに接続されているが，インストールされたが個々のインタフェースモジュールからのリクエストと許可信号の双方を多重化して使用するリクエスト／許可内部接続の図を示す。クラスタを構成する全４つのシャーシ１８２から１８８において全インタフェースモジュール１９２から１９８に対する許可は，クラスタの進入タイミングを使用して配分されるシングルシリアルバスを使用して集中化非同期スロット調停器１８０から多重化されて示されている。シングル信号を介してクラスタの全モジュールへ許可を発行する経済性に加えて，クラスタの進入タイミングをもつ多重化許可バスのシリアルタイミングの結合は，そのローカルな進入タイミングに関して各インタフェースモジュールに分配される許可信号により必要とされるタイミング関係を保証する。進入スロットバスタイミングおよび制御と同じ分配方法を使用することは効果的に異なる物理スロット位置の間および異なる物理シャーシの間のタイミングスキューの補償の問題を取り除く。インタフェースモジュールから調停器へのリクエスト信号は，時間分割多重（ＴＤＭ）機構を使用する物理シャーシ当たりの共通リクエスト上で多重化して示される。各物理シャーシ（シャーシ１８２に対して，１９２₁から１９２_n，シャーシ１８４に対して１９４₁から１９４_n，シャーシ１８６に対して１９６₁から１９６_n，およびシャーシ１８８に対して１９８₁から１９８_n）での個々のインタフェースモジュールは，インストールされている物理スロットに関係する指定されたタイムスロットの間に各関連するシャーシ２０２₀，２０４₀，１０６₀そして２０８_oにローカルなメインＴＤＭ多重化リクエストバス上にその多重優先レベル要求を転送する。図５ｂに図示されるように，各シャーシにローカルなメインＴＤＭ多重リクエストバスは，集中化調停器へ戻る個々のリクエスト信号は配分する集中化調停器へのクラスタの退出タイミングを使用してカスケード態様に内部接続される。この多重化リクエストバスのカスケードな内部接続は，シャーシのスロットバスを一緒に内部接続するために使用される標準的な拡張で具体化できる。集中非同期スロット調停器は，シャーシ１８２の第１のスロットのバスのヘッドにおいてバス制御モジュール上の４つの個々の多重リクエストバス２０１₀，２０１₁，２０１₂，２０１₃を終端する。進入／退出バスブリッジモジュール１９０は，クラスタの退出タイミングが導かれそしてそのシャーシにローカルな進入タイミングからのクラスタの最終シャーシにおいて生成されることを図示するためにのみ示される。多重許可バスとして正しく，退出クラスタタイミングを使用するＴＤＭ多重リクエストバスの配分の結合は多重化すること自体の経済性を上回る恩恵をもたらす。退出タイミングを使用することおよび他の退出スロットバス信号に沿って調停器にリクエスト信号を配分することにより，あらゆるモジュールからのリクエストは互いに効果的に同期をとられ，そしてクラスタの内部のその物理的位置に関係するリクエストの中でのスキュータイミングにより生じる調停における不公平性が幅広くなくされる。固定ＴＤＭ機構は高いものを越える低い物理スロット数の中にインストールされたモジュールから到来する望ましいリクエストを導くことを注目されたい。しかし，重み付け世代調停方法は，一度リクエストが許可されると，その関連する重み付け世代はゼロに初期化されるということおよびそればアクセス可能なバンド幅を支配できないという事実に従う物理的スロット配置に関連する不公平性を最小にする。図５ｃは，上記に関する多重リクエストバスフォーマットを図示する。多重リクエストバスはＢ０からＢ５に向かう６ビット幅２１０₀から２１９₅である。各ビットは唯一のリクエスト優先レベルに関係し，第６ビットＢ５は優先順位権を搬送するために予約され，各個々の非同期リクエストを有効にするために使用される。ＴＤＭ機構はローカルな退出タイムスロットに基礎を置く。このＴＤＭ多重リクエストバスのシングルリクエストフレームは退出タイムスロット２２０から構成される。各インタフェースモジュールはシャーシ内の物理的スロット位置に関係する指定されたタイムスロット上の多重バスをドライブする。図示されるように，物理的スロット番号１にインストールされたインタフェースモジュールは退出バスタイムスロット２１２₁の第１クロックサイクルで指定される。各物理スロットは，順番２１２₁から２１２₁₆の退出タイムスロットの中の連続したクロックサイクルで指定される。図５ｄは許可バスライン上で使用されるシリアルメッセージフォーマットを示す。許可メッセージ２５０は進入タイムスロット２４０の第１の１２クロックサイクルの間に転送される。メッセージは，進入タイムスロットの許可メッセージの存在を容易に指示するように常に０であるスタートインジケータで開始する。次の３つのメッセージ２５４のビットフィールドは，メッセージがアクセスを許可する関連するリクエストの物理的レベルをエンコードする。優先レベルフィールドに従って，メッセージ２５６内の２つのビットフィールドは許可されている選択されたリクエストに関連するインタフェースモジュールを含むシャーシ番号表すわす。メッセージ２５８の次の４ビットフィールドは，許可されている選択されたリクエストに関連する内部インタフェースモジュールを含む物理的スロット数を表す。最終的に，メッセージ２６０の最終ビットは，剛性を付加されることとなったことに対して全許可メッセージをカバーするパリティビットを運び，インタフェースモジュールによる調停器の連続性を確実にする。。多重リクエストのランキング重み付けされた世代に従って沢山のリクエストをランキングするもしくは注文することは，もし，意見の一致態様でなされるなら，費用のかさむ努力である。例えば，あらゆるリクエストの重み付けされた世代が，どの値が最も高いかを決定するために，あらゆる他のリクエストの重み付け世代と比較する方法を考えよう。このアプローチの不完全性は，これらの比較に対して必要とされる比較器の数がリクエスト数とともに指数関数的に増大することである。目標が単純に最も高い値を見分けるものとすると，多重バイナリな比較（二つずつ同時に比較する）する反復的な方法が有効である。各比較ラウンドの後に，生き残るものを半分に減らしながら，１ラウンドのバイナリな比較の勝者が，連続的に比較したある値より後に，ただ１つのみになるまで，それら自身の間で再び比較される。勝者は，トーナメントに参加したあらゆる重み付け世代の中で，最も高い値をもつ重み付け世代である。参加者Ｎの最大数に対して，必要な比較回数はｋであり，ここにｋはｌｏｇ₂Ｎである。２５６のリクエストに対して８回の反復比較が必要とされる。第１の反復の間に，重み付け世代はペアーとなり，１２８の入力比較器で比較される。第２の反復の間に，第１の反復から最も高い１２８の重み付けされた世代が６４の２入力比較器を使用して比較される。第３の反復において，第２回目の反復から６４の最も高い重み付け世代が３２の２入力比較器を使用して比較される等である。第８の比較反復において，最も高い重み付け世代が見分けられる。重み付け世代を比較するための比較器の付加に加えて，ルーティングネットワークが各反復の後に最も高く重み付けされた世代をペアーにするように実行される。使用される内部ネットワークは最小量のハードウェアで実行されることが望ましい。そのような実行ネッワークの一つはシャッフル交換ネットワークである。図６は，本発明の教えに従って重み付けされた世代を比較するためにネットワークを内部接続するシャッフル交換を示す。一例として，図６のシャッフル交換内部接続ネットワーク１２０は，図示のようにＡからＨまでの８インプットで動作する。シャッフル交換ネットワーク１２０は，第１のステージ１２６，第２のステージ１２８，および第３のステージ１３０をもつ。これらのステージは示されるように内部接続されるブロック１３２から構成される。図６のシャッフル交換ネットワーク１２０は，シャッフル交換ネットワーク１２０の各ステージ１２６，１２８および１３０が他にトボロジカルに同一であることにおいて不変な性質をもつ。図６の点線の矩形の中に示されるステージ１２６でのみシャーフル交換を実行することが可能である。このステージを比較するハードウェアは，各反復の後に再利用され，実行するために沢山の物理的ステージの必要を除く。図６の各ブロック１３２は，単純パス／クロススイッチおよび２入力比較器から構成される。単純パス／クロススイッチは２入力比較器により実行されるバイナリ比較の結果により活性化される。入力１の重み付け世代の値が入力２のそれより大きいとすると，結果はパスであり，そのようにして入力１は，出力２に接続され，そして入力２は出力２に接続される。反対に，もし入力２の重み付け世代の値が入力１のそれより大きければ，結果はクロスであり，そのようにして入力２は出力１に接続され，そして入力１は出力２に通じる。各反復レベルは，シャッフル交換ネットワークを使用する。図６において，第１ステージ１２６は，第１反復の間に使用される。この第１反復の間に，重み付け世代Ａ−Ｈは示されるようにペアーで比較される。Ａ，Ｂ，ＧおよびＤはそれぞれにそのペアＥ，Ｆ，ＣおよびＨより大きいと過程する。その時，これらの４つは，第２の反復において比較される図６に示されるような第２のステージの入力にスイッチされる。第２ステージ１２８の第２の反復の間に，ＡはＧに比較され，そしてＢは示されるように２つの黒っポくされた２つのブロック１３２ででＤに比較される。ＧがＡより大きく，ＢはＤより大きいと過程する。第２反復の終わりにおいて，ＢとＧが示されるように第３ステージ１３０の入力にスイッチされる。第３反復の間に，２つの重み付けされた世代ＧとＢのうち高い方が第３ステージ１３０のトップブロック１３２の第１の出力にスイッチされる。この出力は常に，参加数に関係なく比較処理の終わりにおいて最も高い重み付け世代およびその重み付け値の入力の順列を含む。このように，Ｇは，最も高い重み付け世代としての第３ステージのトップブロックの出力１である。ランダム結合ブレーカ機構は，単純バイナリ入力パス／クロススイッチの設計に容易に受入れられ，そこにおいては，もし２入力が等しいと見出されたら，スイッチエレメンドの前の状態において，その結びつきを壊すように使用される。シャーフル交換ネットワークの内部接続が与えられると，この単純方法は，適切なランダムな振る舞いをする。インタフェースモジュールバスアクセスおよび制御各インタフェースモジュールは，各サポートされているサービスクラスを維持する。ファーストイン／ファーストアウトキュー方法は，従属するサーズスクラスの各々に独立に実行される。各サブシークエンスの中で，順番は，厳密にファートスイン／ファーストアウトである。しかしながら，あるサブシークエンスにおけるより高い優先順位パケットは，バスにアクセスするために待っている他のサブシークエンスの優先順位の低いパケットより先になる。各インタフェースモジュールは，パケットがその対応するサブキューの各々の先頭にあるかどうかを決定し，バスにアクセスする必要のあるサブキューの各サービスクラスに対して関連する優先レベルのリクエストを発行する。もし，多重ＣＯＳサブキューは，シングルリクエスト優先レベルを分け与えるなら，モジュール自身，どのパケットがシングルリクエスト優先レベルを共有する全従属キューのヘッドから，調停器から受信された許可に基づくバスへのアクセスを得るかを選択しなければならない。調停方法の詳細次の議論は本発明の教えに従ってスイッチングする非同期遠距離通信のための集中化調停方法を構成する詳細ステップを概説するものである。図７ａ−ｂは，要求において，アイドルの非同期タイムスロットへの進入アクセスに対してリクエストを発行しそして許可を受信するためにインタフェースモジュールに多重リクエストバスおよびシリアル許可バスにリクエストを発行するサービスすることに必要な詳細処理のステップを示す。図７ａ−ｂに示されるように，ステップ７０から８３は，本発明の教えに従い，要求において，アイドルの非同期タイムスロットへの進入アクセスのためにリクエストを発行し，そして許可を受信するために，スロットバスに接続されるインタフェースモジュールにより，各スイッチング間隔（例えば，各バスタイムスロットの間に繰り返される）の間に，図示されるように実行されることを要求される。特に，ステップ７０から７４は手続きを定義するが，その手続きにより，本発明を構成するインタフェースモジュールがパケット（例えば，非迅速優先順位レベルアクセスを要求しないパケット）に対する進入従属キューの通常サービスクラスをスキャンし，そしてその未解決の進入バスアクセスパケットをもつモジュールによりサポートされる各関連する通常リクエスト優先レベルに対してローカルリクエストフラグを設定する。ステップ７５において，迅速従属キューは迅速優先進入バスアクセスを要求するパケットに対してチェックされる。もし，迅速パケットが迅速進入キューヘッドに見つけられたら，および迅速リクエストがこの特別なリクエストがこの特別の迅速パケットに対してあらかじめ発行されいることが見つけられたら，その時，ローカル迅速リクエストフラグはステップ７７においてセットされる。ノーマルなリクエストと違って（それは，レベルセンシティブであリクエストのように集中化バス調停器により処理される），迅速リクエストがエッジセンシティブなリクエストのような集中化バス調停器により処理され，そしてそれが迅速従属キューのヘッドに現れる時，各新しいパケットに対して一度，インタフェースモジュールにより発行されるべきであることに注目されたい。ステップ７８の間に，インタフェースモジュールは，有効なパリティを生成し，そしてシャーシ内の物理的スロット位置に従う対応するインタフェースモジュールへ向けられた退出バストランスファークロックサイクルの間に多重リクエストバス上に関連するリクエストをドライブするためのローカルリクエストフラグの状態を使用する。全ローカルリクエストフラグは，ステップ７９でリセットされる。許可バスは，ステップ７０から８３に定義されたプロセスを実行する間に対応するインタフェースモジュールにより対応するモジュールに同時にアドレスされる許可メッセージに対して継続的にモニターされる。対応するインタフェースモジュールに関連する許可メッセージは，物理的スロット番号とモジュールを収容する譲渡されたシャーシ番号の双方により見きわめられる。ステップ８０において，もし許可メッセージが対応するモジュールの未解決のいくつかに対して認められていて，そして次のタイムスロットがアイソクロナスアクセス（ステップ８１）に対して予約されていないことを見出したら，その時パケットは，ステップ８２において許可されるリクエストに関連する適切な従属キューのヘッドから列をはずされる（デキュー）。次に（ステップ８３），このパケットは次のタイムスロットで始まる進入バスメディアに移送されるようにステージされる。対応するモジュールに関連するシリアル許可メッセージに対して許可バスを連続的にモニターする間に，インタフェースモジュールは，その時，ステップ７０で再び開始する同じプロセスを繰り返す。図８ａ−ｅは，本発明の教えに従って，調停方法を実行するための集中化バス調停器の必要な詳細プロセスステップを示す。このプロセスは，パイプライン態様で実行するように作られている３つの現在プロセス（カレントプロセス）を含む。これらのステージもしくはプロセスの各々は，連続的にタイムスロット間隔の間に実行され，そしてこのパイプライン配置において，１サイクルの結果（ステージ１）はパイプラインの継続するサイクル（ステージ２）に移送されるが，その結果は，パイプラインの次の継続サイクルそして最終サイクルに順番に移送される（ステージ３）。ステップ８５はバスタイムスロットの開始で同時に始まるために現在ステージの初期同期を示す。ステージ１（ステップ８６から８８）は，調停器によりサポートされるあらゆる可能なリクエストをサンプリングしながら，あらゆるサポートされた多重リクエストにサービスするために集中化非同期バス調停器の必要なステップを示す。調停器によりサポートされる各シャーシに対して分離する多重リクエストが存在することおよびリクエストバスタイミングはあらゆるサポートされるバスに共通の退出バスタイミングに同期することに注目しよう。ステップ８６において，各サポートされたシャーシの中の同じ物理スロット位置にインストールされたあらゆる複数のモジュールからの複数の異なる優先順位レベルが，協力してサンプルされる。各連続する物理的スロット位置にインストールされたインタフェースモジュールからの複数の異なる優先順位レベルリクエストは，シャーシ内の第１の物理スロット位置に関連する第１のクロックサイクルで，退出タイムスロット内の退出バス転送クロックの連続したサイクルでサンプルされる。多重リクエストバスから採られる各サンプルは，パリティチェック論理を使用して承認される。もし，サンプルが有効であると見出された，その時，サンプルに関連する個々のリクエストフラグがそれに従って更新される（例えば，もしサンプルの対応する優先順位ヒットがそれぞれセット／リセットであるなら，各リクエストフラグはセット／リセットである）。もし，サンプルが無効であると見出されたら（例えば，パリティエラーを含む），その時，全サンプルは無視され，そして，サンプラーに関連する個々のリクエストフラグがその先行状態を維持する。ステップ８８において，あらゆる可能なサポートされたリクエストの集団的サンプルが次のステージ（ステージ２）に転送されるようにステージされる。集中化調停器により見られるように退出バスと進入バスのタイミングの間には移送シフトが存在すること，および図８ａ−ｅにおけるステップは，調停機構を構成する様々な論理ステップを図示することを意図されていることに注目されたい。特に，ステップ８５は，３つの協力的ステージの中にあって論理的同期化を意味することを意図され，そして位相整合もしくはなんらかのタイミング関係を伴うように構成されるべきではない。一般的に，ステージ１は，多重リクエストバス上でのサンプリングの必要性に従って，退出タイミングに同期される。一方，ステージ２および３は，対応する進入バスタイムスロットに関して発行される許可に関係する厳密なタイミングを維持するために進入タイミングに同期される。ステップ８８の実行は，現在のサイクルに対して下するステージ１の結論を表し，そして次のステージ１のサイクルは前のように次のタイムスロットの開始でステップ８６で再び開始する。ステップ８９から１１８（例えば，ステージ２）は，スイッチの進入位置からスイッチの退出位置へパケットをバスからスイッチするための特定のインタフェースモジュールへアイドル非同期タイムスロットのバンド幅を動的に譲渡する各スイッチング間隔に対して実行される競合解決トーナメントを構成する。ステップ９０でスタートして，各サポートされたリクエストサンプル（先行タイムスロットの間にステージ１から集められた）は，個々にスキャンされる。もし，サンプルが，特定のリクエストが未解決でないことを示せば，そのとき，ステップ９１はサンプルリクエストに関連する重み付け世代の変数がゼロに初期化されることを示す。もし，サンプルが，特定のリクエストが未解決の迅速リクエストであることを示せば，そのとき，ステップ９３において，対応する迅速リクエストはそれが，他の潜在的に未解決の迅速リクエストの中にあって，厳密なファーストイン／ファーストアウトでサービスされるように，リンクされる。もし，未解決リクエストが迅速リクエストでないことをステップ９２において見出されたら，その時このリクエストに関連する重み付け世代の変数は対応する重みファクタによりステップ９４でインリクメントされる。全リクエストサンプルがスキャンされた時（例えば，全未解決迅速リクエストが未解決迅速キューにリンクされ，そして全通常リクエストがそれらの適切に更新された重み付け世代変数もつ），プロセスはいずれの未解決リクエストの許可アクセスを選択するかに進める。ステップ９７において，決定は，次のタイムスロットに従うタイムスロット（例えば，いまから先の２つのタイムスロット）がアイソクロナスエクセスとして予約されているかどうかのようなヘッドバス制御により提供される先行アイソクロナス予約通知とともになされる。もし，予約されていることが見出されたら，その時，ステップ９８において，許可が次のタイムスロットの間に発行されるべきでないという次のステージ（ステージ３）に指示するようにフラグが，リセットされ，そして，この場合にステージ２の処理は現在のサイクルに対して結論される。未解決迅速リクエストキューはステップ９９でチェックされる。もし，未解決迅速リクエストが見出されたら，ステップ１１０でキューのヘッドからキューをはずされ，そして転じてステップ１１７と１１８の次のタイムスロットの間にこのリクエストに関連する許可メッセージを許可するためにステージ３に転送されてステージされる。もし，定められる未解決迅速リクエストがなければ，その時，ステップ１１１で未解決通常リクエスト（例えば，非迅速）があるかどうかを知るためのチェックがなされる。もし，その時ステップ１１２で通常リクエストが見出されたら，許可が次のタイムスロットの間に発行されるべきでないことを続くステージ（ステージ３）に指示するためにフラグがリセットされ，そしてこの場合，ステージ２の処理が現在サイクルに対して終了される。一方，１もしくはそれ以上の非迅速リクエストが未解決であると見出されたら，調停器は，全未解決非迅速リクエストを始めから終わりまでソートし，重み付け世代に関連して最も高いものをもつ１個のシングルリクエストを見つけることを試みる。ステップ１１４は，複数の多重リクエストが同じ最高重み付け世代値で見つけられたかどうか，およびそのようなステップ１１５が，リクエストが結びつき切断器としてランダムにこのスロットから選択されることを指示するかどうかをチェックするものである。選択されたリクエストに関連する重み付け世代変数は，ステップ１１６でゼロに初期化される。許可が次のタイムスロット間に発行されるべきことをステージ３に指示するためにステップ１１７にフラグがセットされる。ステップ１１８において，選択されたリクエストは，ステージ３に転送されるようにステージされ，次のタイムスロットの間に生成されるリクエストに関連する許可メッセージを承認する。これは，このサイクルのためにステージ２の処理を終了する。次のタイムスロットの開始において，競合解決トーナメントが残りの未解決リクエストとステップ１で検出された新しい到着者でステップ８９により再び始まる。未解決リクエストは，先行トーナメントより高い世代値をもって新しいトーナメントに入る，なぜならそれらは最終トーナメントから１スイッチング間隔待ったのでいまは年をとったからである。重み付けされた世代付けはリクエストの優先順位性に依存して異なるペースでなされるために（例えば，対応する重みファクタ），連続する間隔の間のリクエストのランキングは異なる。例えば，リクエストは，もし，第１リクエストが，たとえこの第２リクエストが最初に到着していても第２より優先順位の高いものであれば，他の未対決リクエストを追い越す。ステージ３（ステップ１１９から１２１）は，選択されたリクエストにより，続くタイムスロットへの進入アクセスのためのシリアル許可メッセージを発行するため集中化非同期バス調停器の必要とするステップを示す（例えば，先行するステージ２のタイムスロットの間のトーナメントに勝利したリクエスト）。このステージの第１ステップ（ステップ１１９）は，このサイクルの間にともかく許可メッセージが発行されるべきかどうかを決定するためにある。もし未解決リクエストがなければ，あるいは，もしつづくタイムスロットがアイソクロナスアクセスに予約されているなら，許可メッセージは発行されないこと，そして，この場合，さらにステップ３の処理は現在サイクルのためにバイパスされるということ注目されたい。もし，許可メッセージがこのサイクルの間に発行されるならば，その時，ステップ１２０において，有効許可メッセージが，付加された有効パリティをもつ選択されたリクエストに対して作成される。このステップ１２１において，許可メッセージはシステムの全インタフェースモジュールによりモニタされるように許可バスメディアにシリアルに転送される。現在サイクルの終わりにおいて，ステップ３の処理は次のタイムスロットの開始においてステップ１１９で再び開始する。図９ａ−ｅは，図８ａ−８ｅに示される詳細な調停プロセスの全てを具体化し，そして，さらに本発明の教えに従って，動的迅速リクエスト／許可スロット機構を備えて付加的に強化したことを示す。このプロセスは，パイプライン態様で実行するための同じ方法で実行される３つの現在処理（ステップ１から３に同等）を含むことにおいて，図８ａ−ｅに示されるプロセスに同等である。図８ａ− ｅでは見出せない図９ａ−ｅに加えられた強化は，主に初期化フェーズにおけるものであり，そしてステップ２の処理に付加された様々なステップである。ともに，これらの強化は，ある与えられた非同期スイッチ間隔（ｋ_max）数を越えてあらかじめ決められたしきい値（ｊ_max）を越えないための時間を越えて許可される迅速リクエスト数の動的なスロットを提供する付加的な機構を提供する。初期化フェーズ１４０は，非同期スイッチング間隔（ｋ）数で定義される測定間隔を越えて迅速許可リクエスト数（ｊ）の走行カウントを維持するためのスロット機構により使用される２つのカウンタから構成される。第２初期化ステップ１４１は図８ａのただひとつの初期化ステップに同等であり，バスタイムスロットの開始で全てが同時に開始する同時発生ステージの初期同期を提供する。ステージ１の処理は，１４２から１４４のステップにおいて図示され，ステップ２の処理は，ステップ１４５から１６９，ステージ３の処理はステップ１７０から１７２に示される。動的迅速リクエスト／許可スロットを提供するためのステージ２の処理になされる強化は，ステップ１５５から１５７およびステップ１５９から１６０を付加されただけで構成される。一度，次の次のタイムスロットがアイソクロナスアクセスに対して予約されていないことがステップ１５３で決定されると，ステップ１５５は，迅速スロット測定間隔をインクリメントする（例えば，非同期スイッチ間隔を表す）。この測定間隔カウンタは，現在測定間隔が完全であるかどうかを決定するためのステップ１５６の望ましい予めきめられた最大値Ｋ_maxに比較される。もし，このカウンタが最大値に達し，もしくは越えたら，その時，このカウンタおよび迅速許可発生カウンタｊはともにステップ１５７においてゼロに初期化され，そして新しい迅速スロット測定間隔が開始する。もし，迅速リクエスト調停機構が，予め調整された許可された迅速リクエストの限界に従ってディセーブルにされたなら，迅速許可発生カウンタの初期化は，転じて迅速リクエスト調停を再び開始し，次の有効非同期タイムスロットへのアクセスを許可される未解決迅速リクエストを即座に承認する。ステップ１５９は，現在の迅速スロット測定間隔において許可された迅速リクエスト数がそのしきい値に達したか，あるいは越えたかを知るための迅速許可の発生カウンタのテストを示す。もし，しきい値に達成していれば，その時，迅速調停プロセスはバイパスされ，そして制御は未処理非迅速リクエストをサービスするためのステップ１６２に移行する。一方，もし，迅速スロットしきい値が達していないかもしくは越えていなければ，その時，迅速調停プロセスが実行され，迅速リクエストが許可され，そしてステップ１６０において，迅速許可発生カウンタがインクリメントされる。調停の要約と概要本発明の遠距離通信スイッチングのためのバス調停方法は，多数の技術的利点をもたらす。第１の技術的利点は，バンド幅の要求が供給を越える時の時点で，特定のユーザにバスのある割合を保証するように決定論的に動的に調停制御することである。これは，ある要求者もしくは要求者のクラスにバスの全バンド幅を獲得させることもしくは密集時間においてバスバンド幅のある限定部分を獲得させることを許容する。本発明の他の技術的利点は，そのタイムスロットに対するリクエストが未解決のとき，未使用のシステムバスの空の非同期タイムスロットを最小化する短い調停サイクルである。本発明の他の技術的利点は，異なるサービスクラスの重み付けを動的に変更し，トラフィック負荷の変化に伴う潜在的ネットワークスイッチの変更およびトラフィック自身の爆発特性に適合するようにシステムが調整されることを許容する能力である。さらに，本発明の技術的利点は，バスの混み合う時間にあるユーザクラスに動的に保証されるように利用可能なバスタイムスロットのある割合を許可することを動的にコントロール可能なシステムである。システムは，要求者もしくは要求者のクラスにバスの全バンド幅を許し，もしくは，非同期バスバンド幅に対するリクエストが利用可能な非同期バンド幅の量を越える時において，バスのバンド幅の一部分に要求者を限定することを承認するように修正できることである。本発明は詳細に記述されたように，様々な変更，代用および交代が付属のクレームにより定義されるような本発明の精神と視野から離れることなくここになされ得ることが理解されるべきである。

Claims

【特許請求の範囲】１．利用可能なアイドル非同期バスタイムスロットにリクエストに対応するパケットを置くために複数のリクエスト受け取ること，ここに各リクエストは時間量をあらわす関連する重み付け世代をもち，リクエストの優先順位が未解決であるものであり，各リクエストの重み付け世代に従って複数のリクエストを注文すること，および，最も高く重み付けされた世代に利用可能な非同期バスタイムスロットへのアクセスを許可することからなる，各ステップにより構成されることを特徴とする遠距離通信のスイッチングのためのバス調停方法。２．注文ステップは，最も高く重み付けされた世代を決定するためのシャッフル交換ネットワークに各リクエストの重み付け世代を与えることから構成されることを特徴とする請求項１に記載の遠距離通信のスイッチングのためのバス調停方法。３．各重み付け世代は，利用可能なバスタイムスロットへのアクセスの許可を待つ各リクエストにより累積される時間周期に等しく，各リクエストに関連する重み付けファクタに従って増大されることを特徴とする請求項１に記載の遠距離通信のスイッチングのためのバス調停方法。４．各リクエストに関連する重みファクタを動的に変更するステップを備えることを特徴とする請求項３に記載の遠距離通信のスイッチングのためのバス調停方法。５．リクエストクラスに，ある割合の利用可能なバスタイムスロットを与えることを動的に保証するように各リクエストに関連する重み付けファクタを動的に制御するステップを備えることを特徴とする請求項３に記載の遠距離通信のスイッチングのためのバス調停方法。６．受信，注文および許可のステップは，遠距離通信のためのスイッチのシステムバスに接続される非同期スロット調停器により実行されることを特徴とする請求項１に記載の遠距離通信のスイッチングのためのバス調停方法。７．各重み付け世代は，各リクエストに関連する重みファクタに従って増大し，利用可能なバスタイムスロットへのアクセスの保証を待つ各リクエストにより累積された時間周期に等しいことを特徴とする請求項６に記載の遠距離通信のためのバス調停方法。８．各リクエストに関連する重み付けファクタを動的に変更することにより遠距離通信に適合するように調停を整えるステップを備えることを特徴とする請求項７に記載の遠距離通信のスイッチングのためのバス調停方法。９．遠距離通信ネットワークにおいてエンティティから発生するリクエスト注文クラスに，システムバス上の利用可能なバスタイムスロットにある割合を動的に保証するように，各リクエストに関連する重み付けファクタを動的に制御するステップを備えることを特徴とする請求項７に記載の遠距離通信のスイッチングのためのバス調停方法。１０．利用可能なバスタイムスロットを必要とする複数のパケットの各々に対する複数のリクエストを生成すること，各リクエストが未解決である間の時間量を測定すること，未解決の時間量に対応して各リクエストに対する重み付け世代，および最も高い重み付け世代をもつリクエストに対応する複数のパケットの一つに対して利用可能なバスタイムスロットへのアクセス許可を各リクエストに譲渡する優先順位を決定すること，およびアクセスが許可されたパケットを利用可能なバスタイムスロットに置くことにより構成されることを特徴とする遠距離通信のスイッチングのためのバス調停方法。１１．該生成および測定ステップは，遠距離通信ネットワークにおけるシステムバスに接続される複数のインタフェースモジュールにより実行されるものであり，該決定，許可，およびステップを配置することは非同期スロット調停器により実行されるものであり，そして非同期スロット調停器は複数のインタフェースモジュールからのリクエストを処理するように集中化されるものであることを特徴とする請求項１０に記載の遠距離通信のスイッチングのためのバス調停方法。１２．リクエストに対応して各パケットに対して重み付け世代を生成すること，そして，各パケットの重み付け世代に対応するリクエストを付加するステップを備えることを特徴とする請求項１０に記載の遠距離通信のスイッチングのためのバス調停方法。１３．パケットの重み付け世代およびリクエストの重み付け世代に応じて，パケットおよび対応するリクエストに対するアクセスを許可することを特徴とする請求項１２に記載の遠距離通信のスイッチングのためのバス調停方法，。１４．時間スタンプをもつ利用可能な１個のバスタイムスロットに対する複数のリクエストの各々にタグをつけること，時間スタンプの後に各リクエストが未解決である間の時間量を測定することにより各リクエストと重み付け世代を関係付けること，そして重みファクタに従う時間量を増加すること，各リクエストの重み付け世代に従って複数のリクエストをランキングすること，最も高く重み付けされた世代を持つ勝者のリクエストを認識すること，勝者のリクエストに利用可能なバスタイムスロットへのアクセスに対する許可を発行すること，複数のリクエストから勝者のリクエストを取り除くこと，リクエストが複数のリクエストに残っているかどうかをチェックすること，いかなるリクエストも利用可能なバスタイムスロットに対して残っていないようになるまで上記ステップを繰り返すことの各ステップにより構成されることを特徴とする遠距離通信のスイッチングためのバス調停方法。１５．ランキングステップは，ランダムな順序であらゆるリクエストの結びつきをランキングすることを特徴とする請求項１４に記載の遠距離通信のスイッチングためのバス調停方法。１６．ランキングのステップは，最も高く重み付けされた世代を決定するためにシャッフル交換ネットワークに各リクエストの重み付け世代を与えることを特徴とする請求項１４に記載の遠距離通信のスイッチングためのバス調停方法。１７．各リクエストに関連する重み付けファクタを動的に変更するステップを備えることを特徴とする請求項１４に記載の遠距離通信のスイッチングのためのバス調停方法。１８．リクエストクラスに，ある割合の利用可能なバスタイムスロットを動的に保証するように各リクエストをもつ関連する重み付けファクタを動的に制御するステップを備えることを特徴とする請求項１４に記載の遠距離通信のスイッチングのためのバス調停方法。１９．遠距離通信のためのスイッチのシステムバスに接続された非同期スロット調停器により実行されることを特徴とする請求項１４の遠距離通信のスイッチングのためのバス調停方法。２０．各リクエストに関連する重み付けファクタを動的に変更することにより遠距離通信ネットワークに適合するように調停を調整するステップを備えることを特徴とする請求項１９の遠距離通信のスイッチングのためのバス調停方法。２１．遠距離通信ネットワークにおけるエンティティから発生するリクエストクラスにある割合のシステムバスの利用可能なバスタイムスロットを保証するために各リクエストに，関連する重み付けファクタを動的にコントロールするステップを備えることを特徴とする請求項１９に記載の遠距離通信のスイッチングのためのバス調停方法。