JPS62155648A - パケットスイッチ装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は放送機能を有する高性能パケット・スイッチン
グ・ネットワークに関するｂのである。

（従来の技術） データおよび音声の情報をパケットで送ることの利点が
かなり以前から認められていた。実時間相互作用データ
伝送におけるように、送るべき情報が短いバーストで起
る場合にパケット・スイッチングはとくに有用であるこ
とが証明されている。

パケット・スイッチング・ネットワークはパケットスイ
ッチのアレイを一般に有し、それらのスイッチは１９ま
たはそれ以上の高いビット速度のデータリンクにより一
般に接続される。複数のパケットスイッチを通る実際の
回路がネットワーク中に設けられて、情報を交換するこ
とを望んでいる。利用当局対の間の点間接続を行う。パ
ケット・スイッチング・ネットワークの一例が米国特許
第４，４９４，２３０号明Ｓ書に開示されている。

この米国特許明細書に開示されているような従来のパケ
ット・スイッチング・ネットワークは利用当局対の間の
点間接続を行うのに全体として適当であるが、そのよう
な従来のパケット・スイッチング・ネットワークは放送
モードにおいては効率的に動作することはできない。し
たがって、従来のパケット・スイッチング・ネットワー
クはテレビジョン分配および会議を含めた種々の商用ザ
ービスを行うことができない。

（発明が解決しようとする問題点） したがって、本発明の目的は、個々の利用者の間の点間
接続を行うことができることはもちろん、放送モードで
効率的に動作できるパケット・スイッチング・ネットワ
ークを得ることである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は点間伝送はもちろん放送伝送もできる高性能の
パケット・スイッチング・ネットワークを提供するもの
である。これによりテレビジョン分配および会議を含め
た広い範囲の商用（ナービスを行うことができる。本発
明のネットワークの基本的なスイッチング性能はパケッ
ト・スイッチングモジュールにより与えられる。本発明
のスイッチングモジュールを相Ｈに接続して、パケット
・スイッチング・ネットワークを形成するために相互接
続できるパケットスイッチを形成できるように、本発明
のスイッチングモジュールはモジュールとなるように設
計され、相互接続されたスイッチングモジュールの数を
、ケーブル再敷設工事を最少限に抑えて、変えることが
できるように、スイッチングモジュールを相互接続する
手段が設けられる。各スイッチングモジュールはコピー
ネットワークと、１組の放送翻訳器および群翻訳器と、
分配ネットワークと、経路指定ネットワークとを有する
。放送パケットがコピーネットワークにおいて！ｊ製さ
れる。コピーネットワークを離れる放送パケットの各コ
ピーに、放送翻訳器と群翻訳器の一方により宛先アドレ
スが付けられる。それから、分配ネットワークおよび経
路指定ネットワークはパケットコピーをそれぞれの宛先
へ経路指定する。放送チｔ・ネルに宛先を付加し、放送
チャネルから宛先を削除する方法が本発明により与えら
れる。

コピーネットワークと分配ネットワークおよび経路指定
ネットワークは段に配置された回路点アレイを有する。

与えられた放送パケットを複製するか否かをコピーネッ
トワーク中の各回路点が決定できるようにするアルゴリ
ズムが与えられる。

点間接続に属するバケツ１〜が不変のままコピーネット
ワークを通る。

ある特定の接続が個々のデータリンクの帯域幅により制
限されないようにするために個々のデータリンクを１９
の群にまとめて、その群にふくまれている任意の個々の
データリンクのビット速度より高いビット速度を有する
リンクを形成できる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

１、ネットワークの全体のアーキテクチャパケット・ス
イッチング・ネットワークのアーキテクチャが第１図に
示されている。ネットワーク１０はパケットスイッチ１
２．１４．１６゜１８．２０のアレイを有する。それら
のパケットスイッチはたとえば１９またはそれ以上の高
性能のデータリンク２２．２４，２６．２８．３０によ
り相互に接続される。ここではそれらのデータリンクを
双方向光フアイバデータリンクとする。

光フアイバデータリンクの帯域幅は通常の非光学的電子
リンクの帯域幅より広い。第１図において、パケットス
イッチ１８と１６は１本の光フアイバリンクにより接続
され、パケットスイッチ１４と１６は３本の光フアイバ
リンクにより接続される。

このネットワークへのアクセスは、光フアイバリンクに
よりパケットスイッチ１２．１４，１６゜１８．２０に
接続されているネットワーク・インターフェイス４０．
４２．４４．４６．４８゜５０により行われる。それら
のネットワーク・インターフェイスは電話＠線１５０、
データネッ１〜ワーク５２よび加入音電内機器５４のよ
うな他のネットワークとパケット・スイッチング・ネッ
トワーク１０とインターフェイスする。

第１図に示すネットワーク１０は２つの主な通信ザービ
スを行う。その１９は、利用晋が他の任意の利用者と双
方向点間チャネルを設定できることである。点間チャネ
ルは、任意の数のパケットスイッチ１２．１４，１６．
１８．２０を通じる実際の回路の形をどろ。どの利用者
も他の利用者が接続される放送サービスを設定すること
もできる。そのような放送チｔｚネルを取扱う方法につ
いては後で説明する。

このようにして、音声、データおよび映像の通信を大規
模に行うためにパケット・スイッチング・ネットワーク
１０を使用できる。このネットワーク１０の重要な特徴
は、テレビジョン分配お−よび会議を含めた広範囲の用
途に適するようにするそれの放送機能である。

２、パケット・スイッチングモジュールネットワーク１
０を構成しているパケットスイッチ１２．１４．１６，
１８．２０の基本的なパケット・スイッチング機能は高
性能パケット・スイッチングモジュールにより与えられ
る。スイッチモジュールの群を相互に接続して、第１図
のパケットスイッチ１２．１４．１６．１８．２０とネ
ットワーク・インターフェイス４０．４２．４４．４６
，４８．５０を形成できる。相互接続されるスイッチン
グモジュールの数を、ケーブル再敷設工事を最少限に容
易に変更できるように、後で詳しく説明する相互接続回
路が設けられる。

スイッチングモジュールの全体構造が第２図示されてい
る。そのスイッチングモジュールはたとえばＮ個までの
双方光フアイバリンク２０１−１・・・２０２−Ｎに終
端しているのが示されている。

典型的にはＮ６３のオーダーであり、各光フアイバリン
クは１００メガビット／秒まで速度で動作する。

スイッチ・ファブリック２０４はスイッチングモジュー
ルの心臓部である。高ビット速度の光フアイバリンク２
０２−１・・・２０２−Ｎはパケット・ブロセッ量す２
０６−１・・・２０６−Ｎによりスイッチ・ファブリッ
ク２０４とインターフェイスする。

典型的には、点間接続により送られるパケットは１本の
光ファイバから１９のパケット・プロセッサを通じてス
イッチ・ファブリック２０４に入り、別のパケット・プ
ロセッサを通じてスイッチ・ファブリックを離れて関連
する光ファイバへ出る。放送パケットが１９のパケット
・プロセッサを通じてスイッチ・ファブリックに入り、
そのスイッチ・ファブリックにおいて複製されてから、
いくつかのパケット・プロセッサを介してスイッチ・フ
ァブリックを離れて光フアイバリンクへ与えられる。

パケット・プロセッサは、各パケットをスイッチ・ファ
ブリックを通じてどのような経路で送るかという経路指
定を含めたリンクレベル・プロトコル機能を実行する。

経路指定情報は、各パケット・プロセッサに含まれてい
る記憶装置に格納される。接続プロセッサ２０８が点間
接続と放送接続を含む接続を行う。そのために接続プロ
セッサ２０８は隣接するスイッチングモジュール中の接
続プロセッサとるす御パケットを交換し、経路指定情報
を記憶装置に含まれている記憶表に書込むことによりパ
ケット・プロセッサの経路指定動作とスイッチ・ファブ
リックの経路指定動作を制御する。たとえば、接続プロ
セッサ２０８はマイクロのようなプログラム内蔵マシン
である。

３、パケット・プロトコル 第３図は、１９のケースまたはネットワーク・インター
フェイス内の一対のスイッチングモジュールの間で送ら
れ、または隣接するパケットスイッチとネットワーク・
インターフェイスの少くとも一方内のスイッチングモジ
ュールの間で送られるデータ転送パケットの書式を示す
。たとえば、それらのパケットの長さは６００バイトで
、フラッグパターン（Ｆ）により分離される。フレーム
形式（ＦＴＹＰ）フィールドが、たとえば送り出し試験
パケット、入力試験パケット、点間接続または放送接続
に属するパケットを含み、リンク・プロトコルレベルに
おける各種のパケットの間で識別するために用いられる
。光フアイバリンクまたはスイッチ・ファブリックの動
作を試験するために試験パケットが用いられる（たとえ
ば、米国特許第４，４８６．８７７号参照）。

パケット形式フィールド（ＰＴＹＰ）はデータパケット
を識別し、ネットワーク・インターフェイスと内部ネッ
トワークとの利用省に知らせるために用いられる混雑制
御ザブフィールド（図示せず）を含む。論理チＶネル番
号フィールド（ＬＣＮ）は、あるパケットが点間接続と
放送接続のどれに属するかを示す。パケットは情報フィ
ールドＩも含む。その情報フィールドの長さはたとえば
５９４バイトで、送るべきユーザー情報すなわち制御情
報を含む。パケットの終りのフレーム検査フィールド（
ＦＣ）が誤り訂正のために用いられる。

第４図はパケットがスイッチングモジュールに入った後
のパケットの書式を示す。この場合には、フラッグが除
去され、パケットの新しいヘッダ情報が付加される。そ
れによりパケットをスイッチングモジュールを通って送
ることができるようにされる。たとえば、スイッチング
モジュールに入った後のパケットの長さは６０６バイト
である。

新しいヘッダ情報は、スイッチを通るパケットの経路を
指定する経路指定フィールド（ＲＦ）を含む。この経路
指定フィールドは３つのサブフィールドを有する。第１
のサブフィールドは、パケットの経路指定の種類を決定
する経路指定制御フィールド（ＲＣ）である。そのパケ
ットはスイッチングモジュールにおいて受ける。下に示
すものはあるバケッ１−がスイッチングモジュールで行
うことができる経路指定の種類である。

（ａ＞　　群番号（ＧＮ）翻訳なしの点間経路指定（こ
こでは記号りで示す）、または （ｂ）　　群番号（ＧＮ）翻訳ありの点間経路指定（こ
こでは記号Ｇで示す）、 （ｃ）　　放送経路指定（ここでは記号Ｂで示す）。

（群翻訳については後で詳しく説明するが、いまは、群
番＠（ＧＮ）を、１本の光フアイバリンクの帯域幅より
広い帯域幅の接続を行うために一緒に群にまとめられる
光フアイバリンク群を識別づるものと考えることにする
。）次の２つのサブフィールドの解釈はＲＣフィールド
に依存する。

放送経路指定（すなわち、放送接続に属するパケット）
に対しては、第２のサブフィールドはスイッチングモジ
ュール内で発生すべきコピーの数（ＮＣ）、ずなわち、
パケットのコピーを必要とする出光ファイバリンクの数
であり、第３のサブフィールドは、スイッチングモジュ
ール内の種々の放送チャネルを識別するために用いられ
る放送チャネルの番号（ＢＣＮ）である。点間パケット
（すなわち、点間接続に属するパケット）に対しては、
第２のフィールドは、群翻訳であるか否かに応じて、出
光ファイバリンク番号（ＬＮ）または出群番号（ＧＮ）
として解釈され、第３のフィールドは出論理チャネル番
号（ＬＣＮｏ）’として、すなわち、パケットがモジュ
ールを離れる時にそのパケットが有する論理チャネル番
号として解釈される。

制御（ｃＯＮＴＲＯＬ）はスイッチングモジュール内の
、各種の制御パケットを含む種々のパケットを識別する
。ソースフィールド（ＳＯＵＲＣＥ）がスイッチングモ
ジュール内の元のパケット・プロセッサを識別する。

論理チャネル翻訳は、ある特定の放送接続または点間接
続に属するパケットをどのような経路を通って送るかを
決定するプロセスである。各論理チャネル翻訳表（ＬＣ
ＸＴ）はこの目的のために使用される各論理チャネル翻
訳表（ＬＣＸＴ）を含む。第３図に示されているような
種類のパケットがパケット・プロセッサにより受けられ
ると、ＲＣ，ＮＣ／ＧＮ／ＬＮ、ＢＣＮ／ＬＣＮｏ、前
記経路指定情報を格納するＬＣＸＴを牽引するためにそ
れのＬＣＮが用いられる。その情報はＬＣＸＴから読出
され、パケットヘッダに書込まれる。ＬＣＸＴへのエン
トリは接続プロセッサ（第２図）により維持される。そ
の接続プロセッサは典型的には、新しい接続が行われた
時に新しいＬＣＸＴＣＸ上リを書込む。

４、パウット・プロセッサ パケット・プロセッサ２０６−１・・・２０６−Ｎのう
らの１９のパケット・プロセラ音すの構造を第５図に示
す。パケット・プロセッサ２０６（よ双方向光ファイバ
２０２−１・・・２０２−Ｎの１９を第２図のスイッチ
・ファブリック２０４にインターフェイスする。

第５図のパケット・プロセッサ２０６は４個のパケット
バッファ２２０，２２２，２２４゜２２６を有する。受
信バッファ２２０は、光フアイバリンク２０２に到達し
て、スイッチ・ファブリックを通ることを待つパケット
のために用いられる。送信バッファ２２２はスイッチ・
ファブリック２０４から到着し、光フアイバリンク２０
２を通じて送り出されることを待っているパケットをバ
ッファする。リンク試験バッファ２２４どスイッチ試験
バッファ２２６は、光フアイバリンク２０２の動作とス
イッチ・ファブリック２０４の動作をそれぞれ検証する
ために用いられる試験パケットのための経路を与える。

論理チＶネルＩ訳表ＬＣＸＴ２２８は、前記パケット経
路指定情報を格納する記憶装置である。

受信回路２３０は、光フアイバリンク２０２を通じて受
りた入来直列光信号を８ピツ１へ並列書式の電気信号に
変換し、その信号を局部クロックに同期し、試験パケッ
トをリンク試験バッファ２２４に送り、他のパケットを
受信バッファ２２０へ送る。有利なことに８ビット並列
信号書式はスイッチ・ファブリックにより使用される信
号書式である。

出力回路２３２はパケットを受信バッファ２２０からと
り、それに含まれているＬＣＮを用いて論理チャネル翻
訳表記憶装置（ＬＣＸＴ）２２８をアドレスする。ＲＣ
フィールドと、ＬＣ／ＬＮ／ＧＮフィールドおにびＢＣ
Ｎ／ＬＣＮ。

フィールドは論理チャネル翻訳表（ＬＣＸＴ）から読出
され、第４図に示されているパケットヘッダに書込まれ
る。５ＯＵＲＣＥフイールドはパケット・プロセッサ識
別番号を基にしてパケット・プロセッサ２０２により充
される。Ｃ０ＮＴＲ０Ｌフイールドはパケットに含まれ
ている情報を基について出力回路により計算される。そ
れからパケットはスイッチ・ファブリック２０４へ送ら
れる。

入力回路２３４はスイッチ・ファブリック２０４からパ
ケットを受け、それらのパケットを送信バッファ２２２
へ送る。ＬＣＮｏ番号をＬＣＮにより占められている位
置へ動かす間に、パケットをスイッチ・ファブリックを
通って送ったＲＣ，ＮＣ／ＬＮ／ＧＮ、ＢＣＮ／ＬＣＮ
ｏのサブフィールドを入力回路は除去する。入力回路２
３４はスイッチ・ファブリック試験パケットをスイッチ
試験バッファ２２６を通って出ノ〕回路２３２へ送るこ
とも行う。

新しい放送接続または新しい点間接続が加えられると、
パケット・プロセッサＬＣＸＴを更新する必要がある。

これは接続プロセッサ２０８にＬＣＸＴ更新パケットを
形成させることにより行われる。そのＬＣＸＴ更新パケ
ットは接続ブロセ°ツ１ノからスイッチ・ファブリック
２０４を通って入力回路２３４へ送られる。それから、
入力回路２３４はＬＣＸ、Ｔ更新パケットからの適切な
情報をＬＣＸ前記憶装置に書込む。

送信回路２３６はパケットを送信バッファ２２２からと
り、フラッグフィールド（Ｆ）を加え、８ビットの並列
電気信号を直列光信号に変換して、その直列光信号を光
フアイバリンク２０２を通じて送る。

類似するが、同一ではないパケット・プロセッサが米国
特許第４，４８８，２８９号明細書に開示されている。

５、スイッチ・ファブリック 第２図のスイッチングモジュール２００の詳しい図が第
６図に示されている。スイッチ・ファブリック２０４に
パケット・プロセッサ２０６−１、　　・・・２０６−
Ｎと接続プロセッサ２０８が接続される。（図示を簡明
にするために、接続プロセッサとパケット・プロセッサ
はそれぞれ２回だけ、すなわち、スイッチ・ファブリッ
ク２０４の入力端子すなわち左側に１回と、スイッチ・
）７ブリツク２０４の出力端子すなわち右側に１回示し
であるしかし、実際にはスイッチ・ファブリックは閉じ
た構成であって、ただ１組のパケット・プロセッサと１
９の接続プロセッサがあるだけである。）スイッチ・フ
ァブリック２０４は４つの主な部品、すなわち、コピー
ネットワーク（ｃＮ）５００ど、１＠ｌの放送翻訳器お
よび群翻訳器ＢＧＴ　　・・・ＢＧＴＮと、配布ネット
ワーク（ＯＮ＞４００と、経路指定ネットワーク５００
と、を有する。コピーネットワーク３００と、配布ネッ
トワーク４００および経路指定ネットワーク５００はお
のおのスイッチングノードのアレイを有する。

たとえば、各ノードは２つの入力端子と２つの出力端子
を有する。あるいは、各スイッチングネットワークは４
つの入力端子と４つの出力端子を有することができる。

スイッチングノードは段にまとめられる。データパケッ
トは１９の段から次の段へ同期して下流へ送られる。隣
接する段の下流ノードがデータパケットを受けることが
できるか否かを上流ノードへ知らせるために、許可信号
が上流へ送られる。

たとえば、スイッチ・ファブリック２０４は２５メガビ
ット／秒の速度で動作し、８ビット幅と内部データ路を
有する。これにより内部データ路における実効ビット速
度は２００メガビット／秒が得られる。この値は１００
メガビット／秒である光フアイバリンクの速度のおよそ
２倍である。

光フアイバリンクにおける８０％の占有率がスイッチ・
ファブリック２０４の内部データ路の占有率４０％に翻
訳される。そのためにスイッチ・）アプリツクにおいて
は混雑度と遅延が低く保たれる。

コビーネツ１−ワーク３００の目的は放送パケットをコ
ピーすることである。Ｋ個の宛先を有する放送パケット
がコピーネットワーク３００を通ると、そのパケットの
に個のコピーがコピーネットワークから出るようにその
放送バケツ１〜は複製される。点間パケットは変化なし
にコピーネットワーク３００を通る。

放送翻訳器ど群翻訳器の１９の目的は、各パケットがリ
ンク番号（ＬＮ＞を確実に有するようにすることである
。その番号は、はぼ出パケット・プロセッサおよびその
パケットの光フアイバリンクのアドレスである。それを
行うために、放送翻訳器および群翻訳器ＢＧＴ。・・・
ＢＧＴ、は２つの翻訳機能を実行する。第１に、到達す
る各放送パケットに対して、それらの翻＆Ｂはコピーの
数（ＮＣ＞と放送パケット中の放送チャネル番号（ＢＣ
Ｎ）を基にして適切な出リンク番号（ＬＮ）または群番
号（ＧＮ）を決定することである。もし群番号（ＧＮ）
であればその群番号はリンク番号に翻訳される。群翻訳
は群番号（ＧＮ）を有する点間パケットに対しても行わ
れる。群翻訳器ＢＧＴはリンク番号を既に有する点間バ
ケツ１−に対しても何し行わず、群翻訳を求めない。

群番号（ＧＮ）は、同じスイッチングモジュール対を結
合する個々の光フアイバリンクを一緒に群をまとめ、１
９の大きいリンクとして取扱うことができるようにする
ために用いられる。これにより、システムは、１９のリ
ンクの帯域幅より広い帯域幅を有する接続を行うことが
できる。したがって、光フアイバリンクの帯域幅はシス
テムが与えることができる接続のサイズを制限しない。

この群化機能を行うために、群翻訳器ＢＧＴは、群中の
全てのリンクにトラヒックを一様に分配するように、群
番号をリンク番号に翻訳する。更に詳しくいえば、一様
なトラヒック分配を行うために、群番号（ＧＮ）は群中
の各リンクの番号に順次翻訳される。群翻訳機能につい
ては後で詳しく説明する。

要するに、群翻訳器を離れる放送パケットまたは点間パ
ケットは、はぼ、適切な出パケット・プロセッサーのア
ドレスであるリンク群（ＬＮ）を有する。群翻訳を必要
としない点間パケットに対しては、群翻訳器ＢＧＴによ
りリンク番号（ＬＮ）は入パケット・プロセッサ内のＬ
ＣＸ前記憶装置からパケットヘッダに加えられ、群翻訳
器は何も行わない。群翻訳を必要とする点間パケットに
対しては、リンク番号（ＬＮ）は群番号（ＧＮ）の翻訳
の結果として群翻訳器ＢＧＴにより与えられる。放送パ
ケットに対しては、Ｊ５そらく群番号（ＧＮ）の群翻訳
が後に続いて行われる放送チＶネル番号（ＢＣＮ）の翻
訳の結果どしてリンク番号（しＮ）が群翻訳器ＢＧＴに
にり与えられる。

経路指定ネットワーク５００はリンク番号（ＬＮ）を塁
にして適切な出パケット・プロセッサへパケットを送る
。そのリンク番号（ＬＮ）は、出パケット・プロセッサ
および光フアイバリンクのアドレスにほぼ同じである。

経路指定ネットワーク５００内の混雑を避けるために分
配ネットワーク４００が設けられる。

６、タイミング スイッチ２０４の動作は同期動作である。各スイッチパ
ケットの長さが６０６バイトで、コピー経路指定および
分配ネットワークがおのおの２×２スイツチングノード
を６段有する６４Ｘ６４のネットワークである場合につ
いてのタイミングが第７図に示されている。

パケットサイクルが始まると、パケットはパケット・プ
ロセッサからコピーネットワーク３００に入る。９６ク
ロツク量ナイクルの後でそれらのバケツ１〜は群翻訳器
ＢＧＴに入る。それから６４クロツク１ナイクル後にそ
れらのパケットは経路指定ネットワークに入り、９６ク
ロツクサイクル後にパケットは適切な出パケット・プロ
セッサに入り始まる。パケットサイクル開始の４００ク
ロツクサイクル後に、許可信号が経路指定ネットワーク
５０の終段に与えられる。別の４８クロツクサイクル後
に許可信号は群翻訳器ＢＧＴの出力端子に与えられ、そ
れから４サイクル後に許可信号はコビーネットワークの
終段に与えられる。クロックサイクル数６０８において
新しいパケットザブフィールドが開始されて、コピーネ
ットワーク３００へ入力される。

７、経路指定ネットワーク 経路指定ネットワークは理解が最も容易なネットワーク
であり、かつ分配ネットワークとコピーネットワークを
理解するための基礎を与えるから、経路指定ネットワー
クについて最初に説明する。

第８図には経路指定ネットワーク５００の１６×１６の
バージョンが示されている。この１６×１６のバージョ
ンは４つの段５０２，５０４゜５０６．５０８を備え、
各段は８個のノードを有する。各ノード、たとえばノー
ド５００１は２つの入力端子５１１，５１３と２つの出
力端子５１５．５１７を有する。いずれかの入力端子か
らノード５００に入るパケットは、適切なアドレスビッ
トがＯであるか、１であるかに応じて、上側の出力端子
または下側の出力端子へ送られる。

したがって、経路指定ネットワーク５００はビットアド
レス可能である、ずなわら、パケットが通る経路がそれ
のアドレスの引き続くビットにより決定される。第８図
はアドレス１０１１を有する宛先（たとえばパケット・
プロセッサ）への２種類の経路５２０と５３０を示す。

したがって、段５０２においては、宛先アドレスの最初
のビットが１であるから、経路５２０と５３０にお【プ
るパケットは適切なノードの下側の出力ポートへ送られ
る。段５０４においては、宛先アドレスの第２のビット
がＯであるから、パケットは適切なノードの上側の出力
ポートへ送られる。同様に、第３の段５０６と第４の段
５０８においては、宛先アドレスの第３と第４のビット
がともに１であるから、パケットは下側の出力ポートへ
送られる。

この自己経路指定特性はデルタネットワークと、シャツ
フル交換ネットワークおよびバンヤンネットワークを含
む各種のネットワークにより共用される。そのような自
己経路指定ビットアドレス可能なネットワークが米国特
許第４，４９０．２３４号明細書に開示されている。

８、分配ネットワーク 第８図に示されている２進経路指定ネツトワークのよう
な２進経路指定ネツトワークにおける１９の問題は、あ
るトラヒックパターンが存在する時にその経路指定ネッ
トワークが混雑するようになることである。これが第９
図に示されている。

第９図は対象とり−るいくつかの集団に対応するトラヒ
ックパターンを示ず。第９図に示されているトラヒック
パターンにおいては、初めの４つの入力端子に入る全て
のトラヒックは最初の４つの出力端子へ宛てられ、第２
の４つの入力端子に入る全ての１〜ラヒツクは第２の４
つの出力端子へ宛てられる。第９図における４つの入力
端子の第３の群と第４の群に入るトラヒックの同様な分
配があるこのトラヒックパターンでは、第９図のネット
ワークの第３段と第４段を結合するリンクの４分の１だ
りがトラヒックを運ぶ。したがって、入力が非常に多い
と、第２の段と第３の段の間で１〜ラヒツクを運んでい
るリンクは極めて過負荷となり、トラヒックは渋滞する
。

分配ネットワーク４００は、それが受けたパケットをそ
れの全ての出力端子に等分に分配することによりその問
題を解決するものである。分配ネットワーク４００の内
部構造は経路指定ネットワーク５００の内部構造に類似
する。しかし、分配ネットワークのノードはパケットの
宛先アドレスを無視し、それらのパケットはそれの各出
力ポートへ交互に送る。一方または両方のポートを使用
できない時は、最初に利用できるようになったポートが
使用される。このやり方はどのような集団も分解し、病
的なトラヒックパターンに直面してたじろがない分配ネ
ットワーク４０　’Ｏと経路指定ネットワーク５００の
組合わせを構成するものである。

９、コピーネットワーク 次に、コピーネットワーク３００が示されている第１０
図を参照り”る。コピーネットワークの機能は、それを
放送パケットが通る時にその放送パケットを複製するこ
とである。図でコピーネットワークの左側に入ったパケ
ット３０２は経路指定サブフィールド中の記号Ｂで示さ
れているように放送パケットである。コピーの数（ＮＣ
）フィールドは７であり、放送チャネル番号（ＢＣＮ）
は３６である。したがって、コピーネットワーク３００
は放送チャネル番号３６に属するパケット３０２のコピ
ーを７つ作らなければならない。

分配ネットワーク４００および経路指定ネットワーク５
００と同様に、コピーネットワーク３００は入力ポート
と２つの出カポ−１〜を有するノード（ノード３０４と
３０６）のアレイを有する。第１０図のコピーネットワ
ーク３００は１６個の入力ポートｊ＝０．１．・・・１
５と１６個の出力ポートに＝０．１．・・・１５を有す
る１６Ｘ１６のネットワークである。ノードの７レイは
、後で明らかになる理由から、右から左へ番号１，２゜
３．４がイ」けられている段に分けられる。

パケットが使用する出力ポートを決定するアルゴリズム
が異なるだけで、コピーネットワークのノードは、分配
ネットワークおよび経路指定ネットワークのノードとは
異なる。ある場合にはパケットは１９の出力ポートを通
って出る。他の場合には、バケツ１−はノードにより複
製され、両方の出力ポートを通ってノードを出る。一実
施例においては、パケット３０２は下側の入力ポート（
ｊ−３）からノード３０４に入り、下側の出力ポートを
通ってノードを出る。ノード３０６においてはパケット
３０２が複製される。そのパケット３０２は下側の入力
ポートを通ってノードに入り、両方の出力ポートを通っ
てノードから出る。

下記のアルゴリズムはパケットを送るためにコピーネッ
トワーク中のノードにより使用される。

そのアルゴリズムにおいては、ＢＣＮとＮＣは市況しよ
うに放送チャネル番号と、パケットからのコピーネット
ワークの数である。ｓｎはノードの段番号である。段に
は１から始まって右から左へ番号が付けられる。

ＮＣ〉２Ｓｎ−１であると、両方の出力ポートからパケ
ットを同時に送り出す。

ＢＣＮが偶数であると、上側パケットのＮＣフィールド
が（ＮＣ＋１）／２の整数部にセットされ、下側パケッ
トのＮＣフィールドがＮＯ／２の整数部にセットされる
。

ＢＣＮが奇数であると、上側パケットのＮＣフィールド
（ＮＣ）／２の整数部にセットされ、下側パケットのＮ
Ｃフィールドが（ＮＣ＋１）／２の整数部にセットされ
る。

ＮＣ≦２ｓｎ−１であるか、バケツ１〜が非放送パケッ
トであると、分配ネットワーク・アルゴリズムを使用す
る。上記のように、分配ネットワーク中のノードがパケ
ットを上側と下側の出力ポートを通じて交互に送る。

このアルゴリズムは可能である限りパケットの分割を遅
らせることに注意されたい。別のオプションはパケット
を早く分割することである。しかし、このやり方ではコ
ピーネットワーク３００を混雑させることがある。ｄれ
分割アルゴリズムはこの問題を解決する。

このアルゴリズムは第１０図のノード３０４と３０６に
容易に適用される。ノード３０６においてはＢＣＮは３
６であり、ＮＣは７であり（それらはパケットヘッダに
ある〉、段の数ｓｎは４である。ノード３０４において
はＮＯ−２は２　Ｓ　ｎ　　１　＝　６より小さい。し
たがって、下側の出力ポートの１番上へバケツ１−をラ
ンダムに送ることを含む分配ネットワークのアルゴリズ
ムを使用する。

ノード３０６においてはＮｏ（＝７）は２Ｓｎ　　１（
＝４）より大きい。この場合には、パケットは両方の出
力ポートを通って送り出される。ノード３０６に入るパ
ケットのＢＣＮが３６で、偶数であることに注意された
い。したがって、上側の出てゆ＜ＮＣフィールドは（Ｎ
Ｃ＋１）／２＝４の整数部にセットされ、下側の出てゆ
くパケットのＮＣフィールドがＮＣ／２＝３の整数部に
セットされる。

このようにして、パケット３０２の偶数個のコピーがコ
ピーネットワーク３００ｆ、：にり複製される。それら
のパケットは出力ポートに＝８．９゜１０．１１．１２
，１３．１５を通って出る。

放送パケットがコピーネットワーク３００から出ると、
それらのパケットの最後の宛先（すなわち、それらのパ
ケットの出光ファイバリンクと出パケット・プロセッサ
）をまだ決定すべきである。

コピーネットワークから来た各パケットが行かねばなら
ない場所を決定することが第６図に示されている放送翻
訳器および群翻訳器（ＢＧＴ）の機能である（すなわち
、ＢＧＴは宛先パケット・プロセッサのアドレスである
リンク番号ＬＮを供給する）。第６図に示すように、コ
ピーネットワーク３００の各出力端子に１９のＢＧＴが
ある。あるパケットに対する宛先が適切なりＧＴにより
ひとたび決定されると、分配ネットワーク４００と経路
指定ネットワーク５００がパケットをそれの宛先へ送る
。

各ＢＧＴはこの目的のための放送翻訳表（ＢＴＴ）を含
む。そのＢＴＴは入来放送パケツ１へのＢＣＮにより牽
引される。ＢＴＴにおける選択されたエントリはそのパ
ケットに対する適切な群番号（ＧＮ）またはリンク番号
（ＬＮ）および出放送チャネル番号（ＬＣＮｏ）を含む
。それらの番号はパケットヘッダの適切なフィールドに
書込まれる。リンク番号（ＬＮ）はバケツ１−を経路指
定ネットワークを通って適切な出パケット・プロセッサ
および光フアイバリンクへ送るために用いられる。群番
号が用いられると、リンク番号（ＬＮ）を得るために別
の翻訳過程が求められる。

パケットが通る次のスイッチングモジュール中の論理ヂ
セネル翻訳表（ＬＣＸＴ）を読出すためにＬＣＮｏが用
いられる。

２個のＢＧＴは、与えられたＢＣＮに対してそれらのＢ
ＧＴの放送翻訳表（ＢＴＴ）中の同一のエントリを有す
る必要はない。この点が第１０図に示されている。これ
は、コピーネットワーク３００から出力ポートに＝８と
に＝１５にそれぞれ来る２つのパケット対する放送翻訳
プロセスを示す。

パケット３０８と３１０はパケット３０２のコピーであ
る。唯一の違いは、コピーネットワーク中のノードによ
り使用される決定アルゴリズムの結果として各バケツ１
−のＮＣフィールドが１まで小さくされていることであ
る。パケット３０８と３１０のＢＣＮは３６である。パ
ケット３０８はＢＴＴを牽引し、パケット３１０はＢＴ
Ｔ１５を牽引する。両方ともコピーネットワークの適切
な出力に対するＢＧＴの部分である。両方のパケットが
同じＢＣＮを有していても、パケット３０８と３１０は
異なる群番号またはリンク番＠（ＧＮまたはＬＮ）およ
び異なる出論理チャネル番号（ＬＣＮｏ）を有する。

放送翻訳の結果、パケット３０８の経路指定制御フィー
ルド（ＲＣ）ｒＬＪが書込まれて、放送翻訳の後はパケ
ットは群翻訳を求めない点間パケットであることを示す
。パケット３０８はリンク番号３とＬＣＮｏ２７を得る
。放送翻訳過程の結果として、パケット３１０の経路指
定制御フィールド（ＲＣ）にｒＧＪが書込まれ、放送翻
訳の後はパケットは群翻訳を求める点間パケットである
ことを示す。パケッｌ−３１０はＧＮ２４どＬＣＮＯ４
１を得る。群番号２４は、パケット３１０がリンクの群
中の番号２４により示されている１９のリンクへ送られ
る。パケットがあるリンク群の全てのリンクへ平等に送
られるようにして、群番号２４がリンク群中の１９のリ
ンクのリンク番号に翻訳される。したがって、パケット
３０８と３１０は経路指定ネットワーク５００により種
々の出パケット・プロセッサへ送られる。

コピーネットワーク中のノードにより使用される経路指
定アルゴリズムの１９の特性は、ある経路指定決定がほ
ぼランダムなことである。たとえば、ノード３０４によ
る経路指定決定はランダムであった。ノード３０４がパ
ケット３０２をそれの下側出力ポートの代りに上側出力
ポートへ送ったとすると、パケットは出カポ−１−に＝
８．９゜１０．１１．１２．１３．１５の代りに出力ポ
ートに＝０．１．２．３，４，５．７に現われることが
ある。

ノード３１２はランダムな経路指定決定も行う。

ノード３１２がパケット３１０をそれの下側出力ポート
の代りにそれの上側出力ポートに送ったとすると、パケ
ット３１０はポートに−１５の代りにポートに＝１４に
現われる。

ポートに−１４またはに−１５にパケット３１０が現わ
れることはランダムな事象であるから、出力ポートに＝
１４．に＝１５にそれぞれ関連するＢＴＴ　　、ＢＴＴ
ｌ、は、ＢＣＮが３６である時に同じエントリを有しな
ければならない。これは、パケット３１０が出力ポート
に＝１４またはに−１５のいずれに現われても、そのパ
ケットが同じ最後の宛先に行くように、必要ぐある。同
じ理由から、下記放送翻訳表の対はアドレスＢＣＮ＝３
６に対して同じエントリを有するべきである。

ＢＴＴｏ、ＢＴＴ８ ＢＴＴｌ、８ＴＴ９ ＢＴＴ　　、ＢＴＴｌ。

ＢＴＴ３．ＢＴＴｌｌ ＢＴＴ４．ＢＴＴ１２ ＢＴＴ　　、ＢＴＴ１３ ＢＴＴ６．ＢＴＴ１４ ＢＴＴ　　、ＢＴＴ７ ＢＴＴ　　、ＢＴＴ１５ コピーネットワーク中のノードにより使用される経路指
定アルゴリズムについての知識から、コピーネットワー
ク３００のどの出力ポートが、与えられたＢＣＮに対す
る同じＢＴＴエントリを求めるかを予測することが可能
である。

与えられたＢＣＮに対して同じＢＴＴのエントリを求め
るコピーネットワーク３００の出力ポートが同じ放送コ
ピー索引すなわらｂｃｉを有する。

ある特定の出力ポートに対するｂｃｉはＮＣフィールド
およびＢＣＮの下位ピットの関数である。

ＮＣとＢＣＮのある特定の組合わせに対する出力ポート
にのｂｃｉを示すためにわれわれは記法ｂｃ　ｉ　Ｈ（
ＮＣ，ＢＣＮ＞を使用する。また、同じｂｃｉを有する
出力ポートが同一のＢＣＮ数に対して同じＢＴＴを有す
るように、ｂ　ｃ　＋　ｈ（ＮＣ，ＢＣＮ）関数が選択
される。

関数ｂｃ　ｉｂ　　（ＮＣ，ＢＣＮ）を計算するために
使用されるアルゴリズムの例を次に示す。

偶数ＢＣＮに対するｂｃ　ｉ＜ｘｃ、ＢＣＮ）。

のＪ１算 ｂ　　　　、ｂ　　　　・・・ｂ、ｂｏを２進表示とｎ
−１ｎ−２１ する。

ｋはコピーネットワークに対する出力ポート数である。

Ｓの初期値を零にする。

Ｘの初期値をＮＣにする。

零にまでされる１＝ｎ−１に対して（ｆｏｒ）Ｘ＞２　
’とすると（■） ｂ、＝ｏとすると（■）ｘ＝ （Ｘ＋１＞／２の整数部であり、 さもなければｓ＝ｓ　（ｘ＋１　）／２の整数部 Ｘ＝Ｘ／２の整数部 エンド−Ｌ７（ｅｎｄ■〉 エンド−Ｌ７（ｅｎｄ■） そうするとｓ　−ｂ　ｃ　ｉ　ｋ（Ｎ　Ｃ、Ｂ　ＣＮ　
）である。

奇数ＢＣＮに対するｂｃ　ｉ　　（ＮＣ，ＢＣＮ）ｋの
計算 ｂ　　　　、ｂ　　　　・ｂ、ｂｏをｋの２進表ｎ−１
ｎ−２１ 示とする。

Ｓの初期値を零にする。

Ｘの初期値を零にする。

零にまでされる１＝ｎ−１に対して（ｆｏｒ）ｘ　＞　
２１とすると（１ｆ） ｂ、＝ｏとすると（■）ｘ＝ ｘ／２の整数部であり、 さもなければｓ＝ｓ＋ｘ／２の整数部 ｘ＝ｘ／２の整数部 エンドヱフ（ｅｎｄ■） エンドイツ（ｅｎｄ　ｉｆ） エンドスオ（ｅｎｄ包Ｌ〉 そうすると５＝ｂｃ　ｉｋ　（ＮＯ，ＢＣＮ）に対して
終る。

ｂｃ　１３　　（７，３６）を３１算するために上記の
アルゴリズムを使用できる。

３の２進表示は００１１である。ｆｏｒ　−１ｏｏｐの
最初の繰返しの間は、ｉ＝３である。Ｘ≦２１（７≦２
３＝８）であるから、最初の繰返しに対してはＳおよび
Ｘの値は変えられない。ｆｏｒ　−１ｏｏｐの２回目の
繰返しの間は、ｉ＝２である。

ｘ＞２　　（７＞２２＝４）であり、かつす、＝。

であるから、Ｘの値は４（（７＋１）／２の整数部）に
変えられ、Ｓは不変である。ｆｏｒ　−１ｏｏｐの３回
目の繰返しの間は、ｉ＝１である。Ｘ〉２　　（４＞２
１＝２＞であり、かつｂ・＝１であす るから、Ｓの値は２　（０＋（４＋１　＞／２の整数部
）に変えられ、Ｘの値は２　（４／２の整数部）に変え
られる。ｆｏｒ　−１ｏｏｐの４回目（最後）の繰返し
の間は、ｉ＝Ｑである。Ｘ＞２’（２＞２０＝１＞であ
り、かつす、＝１であるから、Ｓの値は３　（２＋（２
＋１　＞／２の整数部）に変えられ、Ｘの値は１　（２
／２の整数部）に変えられる。ｆｏｒ　−１ｏｏｐを出
るとＳの値は３である。それはす、ｃ　ｉ３　（７，３
６＞の値である。

このアルゴリズムはｂｃ　＋１１（７，３６）を計算す
るためにも使用できる。

１１の２進表示は１０１１である。

Ｓの初期値はＯであり、Ｘの初期値は７である。

ｆｏｒ　−１ｏｏｐの最初の繰返しの間は、ｉ＝３であ
る。

Ｘ≦２　（７≦２３＝８）であるから、最初の繰返しに
対してはＳおよびＸの値は変えられない。

ｆｏｒ　−１ｏｏｐの２回目の繰返しの間は、ｉ＝２で
ある。ｘ＞２　　（７＞２２＝４）であり、かつｂ−〇
であるから、Ｘの値は（７＋１＞／２の整数部である４
に変えられ、Ｓは不変である。ｆＯ「−１００９の３回
目の繰返しの間は、ｉ＝　１−ｃある。

ｘ＞２　　（４＞２’　＝２）であり、かつｂ＝１であ
るから、Ｓの値はＯプラス（４＋１）／２の整数部であ
る２に変えられ、Ｘの値は２　（４／２の整数部）に変
えられる。ｆｏｒ　−１ｏｏｐの４回目（最後）の繰返
しの間は、ｉ＝Ｑである。Ｘ＞２　’（２＞２０＝１）
であり、かつｂ＝１であるから、Ｓの値は３　（２＋　
（２＋１　）／２の整数部）に変えられ、Ｘの値は１　
（２／２の整数部）に変えられる。ｆｏｒ　−１ｏｏｐ
を出るとＳの最後値（ＢＫ場合には３）はｂｃ　ｉｌ、
＜７．３６＞である。

ｂｃｉ　　　（７，３６）＝３＝ｂｃｉ３　（７゜３６
）であることに注意されたい。

したがって、ＢＣＮ＝３６であるパケットがポートから
出てくるとに＝３またはに＝１１であり、対応する放送
翻訳表ＢＴＴにおけるエントリは同一であり、パケット
は最終的に同じ場所へ送られる。

第６図に示す各ＢＧＴは、放送翻訳表（ＢＴＴ）を含む
ことに加えて、ＮＣとＢＣＮの可能な各値に対するｂｃ
　ｉ　（ＮＣ，ＢＣＮ）の値を格納する記憶ｉ各表も含
む。この表は静的な表であって、［３ＧＴごとに異なる
（すなわち、各出力ポートごとに異なる）。ＮＣおよび
ＢＣＮの関数として同じｂｃｉ値を有するポートに対す
るＢＴＴがＢＣＮのその特定の値に対して同じエントリ
を有するようにするために、関連するＢＴＴへの情報の
書込みを制御するためにｂｃｉ値の置去が使用される。

一般に、ある放送チャネル宛先が加えられ、または削除
されると、ＢＴＴを更新Ｕねばならない。

ある特定の放送チャネルに対するＢＴＴの更新を接続ブ
Ｏセッサが望むと、その接続プＯセッリーは第１１図に
示すような書式の制御パケットを送る。

記号Ｂは第１１図のパケットが放送パケットであること
を示す。スイッチングモジュール中の各ＢＧＴがコピー
を受けるように、コピーネットワークはパケットを複製
する。ＢＧＴｋがあるコピーを受けると、そのＢＧＴｋ
は第１１図のパケットの経路指定フィールド（ＲＦ＞か
らＢＣＮをとり出し、第１１図のパケットの情報フィー
ルドからＮＣ′をとり出す。ＢＧＴ、はｈ　＝　ｂ　Ｃ
＋　ｋ（（ＮＣ’　、８ＯＮ）を３１算するためにｂｃ
ｉ値の表を使用する。最後に、ＲＦｈがパケットからＢ
ＴＴｈ　（ＢＣＮ）にコピーされる。ここに、先に述べ
たように、ＲＦｈは放送Ｉ譜表に含まれているＲＣフィ
ールドと、ＧＮ／ＬＮフィールドおよびＬＣＮフィール
ドを含む。（ＮＯ’が放送パゲットの情報フィールドに
含まれている理由は次の通りである。第１１図の放送更
新パケットはスイッチングモジュールの接続プロセッサ
から発生される。それはコピーネットワークにおいて複
製され、各Ｂ　Ｇ　Ｔへ行く。（９）節において述べた
コピーネットワーク経路指定アルゴリズムの結果として
、放送更新パケットの各コピーの出フィールド中のＮＣ
値は、コピーがコピーネットワークを出る時には１であ
る。したがって、ｂｃｉ値の索引を行う目的で、値ＮＣ
’　が放送更新パケットの情報フィールド中に置かれる
。） このやり方を用いて、スイッチングモジュール２２０の
接続プロセッサ２０８はＢＧＴ更新制御パケットのコピ
ーをそれの記憶装置に格納する。

新しい宛先を加えるために、それはＮＣ’　フィールド
を増加し、新しいＲＦをパケットの終りに加え、副生お
Ｊ：び送信のためにそれをコピーネットワークへ送る。

放送宛先を除去するために、ＣＰはＮＣ’　フィールド
を減少し、削除された宛先に対応するＲＦを送り出す前
に、その対応するＲＦをＢ’ＴＴ更新パケットから除去
する。！ｌｔＩ型的には、除去されるＲＦフィールドが
そのパケット中の最後のものでないとすると、最後の１
９が除去されたＲＦの位置にコピーされる。すなわち、
ｉくＮＣ’−１に対してＲＦ、を無くそうとすると、Ｒ
Ｆ、により以前に占められていた位置にＲＦｎｏ−１を
コピーする。

１１、リンク群および群翻− 各ＢＧＴは群間譜表（ＧＴＴ）として知られている別の
記憶装置表を含むことができる。前記のように、群翻訳
の目的は、同じスイッチングモジュール対を結合する個
々の光フアイバリンクを一緒に群にまとめ、１９の大き
いリンクとして取扱うことができるようにすることであ
る。したがって、単一のリンクの帯域中より広い帯域中
を有する接続リンクが得られる。したがって、個゛々の
光フアイバリンクの帯域中はシステムが得ることができ
る接続のサイズを制限しない。

リンク群のトラヒックはそれに含まれている全てのリン
クに平等に分配される。これにより１組のリンクに負荷
を動的に分配できて、リンクを一層高度に利用できるよ
うにする。

群翻訳を求めている点間パケットをＢＧＴが受けると、
そのＢＧＴはそれの経路指定情報の一部として群番号（
ＧＮ）を含む。各ＢＧＴの群間譜表（ＧＴＴ）は各群中
のリンクを識別し、各群なかの特定のリンクに対するポ
インタも含む。ある特定の群に対するパケットを取扱う
たびに、そのポインタにより指示されているリンクのリ
ンク番号に群番号が翻訳され、ポインタはその群中の次
のリンクへ進められる。その群に属する次のパケットの
ＧＮ番号はポインタにより示される新しいＬＮに翻訳さ
れる。（ＬＮはパケット・プロセッサおよび関連する光
フアイバリンクのアドレスに【よぼ等しいことを思い出
されたい。）このようにして、トラヒックは群中のリン
クに平等に分配される。ＧＮ番号を有する放送パケッ［
・は同様に取扱われるが、それらの放送パケットはまず
放送翻訳過程を経ｆ−，ければならない。

リンク群の１９の結果は、群中の全てのリンクに対する
論理チャネル翻訳表（ＬＣＸＴ）（第５図の記憶装置２
２８）が同一であることである。

したがって、全ての新しい接続に対して、接続プロセッ
サは群中の全てのリンクに対するＬＣＸＴを更新する。

これは放送ＬＣＸＴ更新パケットを送ることにより容易
に取扱うことができる。

要するに、各ＢＧＴは３個の主な記憶装置、すなわち、
放送パケット内の放送チャネル番号（ＢＣＮ）をリンク
番号または群番号に変換する放送翻訳表（ＢＴＴ）と、
関連するＢＴＴへの情報のよ込みを制御し、放送宛先が
付加または削除された時にＢＴＴを更新するための放送
コピー索引表（ＢＣＩＴ）と、群番号をリンク番号に翻
訳する群間譜表（Ｇ　１’　Ｔ　）とを含む。そのよう
なりＧＴが第１２図に示されており、ＢＴＴ３６０と、
ＢＣＩＴ３７０Ｊ５よびＧ　Ｔ　１−３８０とを含む。

１２、説明のための例 スイッチングモジュール２００を通るパケットの経路指
定の最後の例が第１３Ａ、１３Ｂ図に示されている。第
１３Ａ図は光ファイバリンク番号１０に到達して、パケ
ット・プロセッサＰＰ１ｏに入るパケット８０を示す。

パケット８０は論理チャネル番号（ＬＣＮ）６を有する
。先に述べたように、パケット・プロセッサＰＰ１ｏは
、それに含まれているＬ　ＣＸ　１’を索引して、それ
に格納されているパケット経路指定情報を検索するため
に、ＬＣＮ値を使用する。検索された経路指定情報は、
パケット８２がパケット・プロセッサＰＰ１ｏを出る時
にそのパケット８２の経路指定フィールドに置かれる。

そのパケットの経路指定フィールドはコピーフィールド
の番号（ＮＣ＞が５で、放送チャネル番号（ＢＣＮ）が
９である放送パケット（Ｂ）を示す。パケットはコピー
ネットワーク３００に入り、５つのコピーがコピーネッ
トワーク３００から出るようにそのパケットは複製され
る。

パケット８２はコピーネットワーク３００のノード３６
０の上側入力端子を用い、複製されることなしにノード
３６０の下側出力端子へ送られる複製はコピーネットワ
ークのノード３６２゜３６４．３６８、および３７０に
おいて起り、バケツ１〜は複製されることなしにノード
３６６を通′る。コピーネットワーク中のある与えられ
たノードにおいて複製を行うか否かは、第９節において
述べたコピーネットワーク経路指定アルゴリズムに従っ
て決定される。コピー８４はＢＧＴ１３に到達する。第
９節にＪ３いて述べたコピーネットワーク経路指定アル
ゴリズムを繰返し適用した結果として、パケット８４は
それのＮＣフィールドに１を有する。８６は群翻訳を求
め（記号Ｇで示されている）、リンク群７へ当てられる
。出論理チャネル番号（ＬＯＮｏ＞は１５である。そう
すると、ＧＴＴ表を索引して、リンク群７中の１９のリ
ンクを選択するために、ＢＧＴ１３はＧＮ　（＝７）を
使用する。ここで説明している例においては選択された
リンクは１１であるパケット８８は群翻訳が終った後の
新しい経路指定フィールドをポす。

パケットはリンク番号１１へ当てられ、出論理チャネル
番号（ＬＣＮ。）１５を有する。

それからパケット８８は第１３Ｂ図の分配ネットワーク
４００に入る。分配ネットワークは随意経路指定決定を
行う。この場合にはパケット８８はノード４６０．４６
２，４６４，４６６を通る。

パケットがＲＮ５００に達すると、そのパケットはリン
ク番号の引続くビットを用いて送られる（１１　　＝１
０１１２）。したがってそのバケツトはノード５６０の
下側出力ポートと、ノード５６２の上側出力ポートと、
ノード５６４の下側出力ポートと、ノード５６６の下側
出力ポートとをとる。これによりパケット８８は出パケ
ット・プロセッサＰＰ１１へ送られる。前記したように
、出パケット・プロセッサＰＰ１１はパケットから余分
のへラダーフィールドを除去し、出論理チャネル番号（
ＬＣＮｏ＞を経路指定フィールドから出データパケット
９０のＬＣＮフィールドへ動かし、それにより第１３Ａ
図のパケット８０内の基のＬＣＮ　（Ｌ６＞の変りとな
る。したがって、出パケット・プロセッサＰＰ１１を出
たパケットはそれのＬＣＮフィールドに１５を有する。

新しいＬＣＮ　（＝１５）は、そのパケットがたどる次
のスイッチングモジュール内のＬＣＸＴを索引するため
に用いられる。

１３、ノードの構造 コピーネットワーク３００と、分配ネットワーク４００
と、経路指定ネットワーク５００とにおける各ノードは
第１４図に示されている入力と出力を有する。上流デー
タ信号（ｕｄ　　、ｕｄｌ）は前段のノードからデータ
を運ぶ。下流データ信号（ｄｄ　（０）、ｄｄ　（１）
）は次段のノードへデータを運ぶ。下流許可信号（ｄｇ
（０）、ｄｇ（１））は、次段にある隣りのノードが新
しいパケットを受ける用意ができているかどうかを知ら
せる。同様に、上流許可信号（ｕｇ　、ＬＪＱｌ　）は
、第１４図のノードが新しいパケットを受ける用意がで
きているかどうかを前段の隣りのノードに知らばる。デ
ータ信号は８ビット幅で、許可信号は１ビット幅である
。

経路指定ネットワークにおいては、入力端子ｕｄｏ、ｕ
ｄ１の１９に来たパケットは、そのパケット中のアドレ
スビットに応じて上側出力端子ｄｄ　（０）または下側
出力端子ｄｄ（１）へ送られる。分配ネットワークにお
いては、来たパケットは上側出力端子または下側出力端
子へほぼランダムに送られる。コピーネットワークにお
いては、来たパケットは複製されるか、出力端子のいず
れか一方へランダムに送られる。その操作のいずれを行
うかの決定は、第９節において述べたコビーネッ１−ワ
ーク経路指定アルゴリズムを用いて行われる。複製が行
われると、各パケットコピーにおけるＮＣ番号がコピー
ネットワーク経路指定アルゴリズムに従って変えられる
。

第１５図は経路指定ネットワークのためのスイッチノー
ド５３０の詳しい図である。ノード５３０は２つの入力
回路（ＩＣ、ＩＣ１）５３２．５３４と、ノード制御回
路５３６を有する。ＩＣ０５３２はＩＣ制御回路５３８
と、２つのパケットを格納できるパケットバッファ５４
０を含むとともに、制御の決定が行われているまにパケ
ットのノード通過を送らせる２つのシフトレジスタと５
４２．５４４と、入来したハ臼グンまたはバッファされ
たパケットを出力ポートｄｄ（０）またはｄｄ（１）へ
送るために用いられるデータセレクタ５４６と、２つの
出力ポートｄｄ（０）、ｄｄ　（１）の１９へ出力する
ことを可能にするアンドゲート５５２とを含む。

入力回路５３２と５３４の一方がパケットを受けると、
出力ポートｄｄ　（０）とｄｄ（１）のいずれへそのパ
ケットを送るべきか、を決定するために経路指定フィー
ルドを調べ、ノード制御回路５３６からその出力を使用
することを要求する。

ノード制御回路５３６は、２つの入力回路５３２゜５３
４からの要求と、下流許可信号ｄｇ（０）。

ｄｇ（１）の状態を基にして決定を行い、２つの入力回
路５３２．５３４へ知らせる。それから、入力回路５３
２．５３４は、利用できる適切な出力端子へそれぞれの
パケットを送り、またそれらのパケットをバッファする
。この決定はパケットサイクルのデータ流部の間に行わ
れる（第７図参照）。

上流許可信号ｕｇ、ｕｇ１はパケット号イクルの許可設
定部の間に計算される（第７図参照）。

一般に、（１）それのバッファが一杯でないか、（２）
それのバッファが一杯であるが、それのバッファ中の最
初のバッファが次のパケットサイクル中に進むことがで
きることを保証づるならば、入力回路はそれの上流許可
信号ＬＪ　ｇ、　ＬＪ　ｇｌをアサート（ａｓｓｅｒｔ
）Ｌ、、て、次のパケットサイクル中にそれがパケット
を受けることができることを示す。この後の決定は、パ
ケットサイクルの許可設定部の間にノード制御回路５３
６により行われる。

このように、ノード制御回路５３６は各パケットサイク
ル中に２つの経路指定決定をほぼ行う。

パケットサイクル中のデータ流れ部の間、ある与えられ
たパケット出力ポートへ送るべきか、バッファすべきか
の決定をノード制御回路は行う。バケットリ“イクルの
許可設定部の間は、バッファ１されたパケットが進める
ことができるかどうかの決定を行う。この決定の結果は
、上流信号を設定するために入力回路５３２，５３４に
より使用される。

ノード制ｔ！１１回路は全部で３つのネットワーク（コ
ピーネットワーク３００、分配ネットワーク４００１コ
ピーネツトワーク５００）において動作するのに充分な
一般的であるように設計される。

ノード制御回路５３６と入力回路５３２の間のインター
フェイスは３組のリードを有する。それらのリードｎ（
０）　とｎ。（１）は、各入力回路が必要とする異なる
出力端子の数を指定する２ビット数を形成する。（２つ
以上の出力ポートを要求できる能力はコピーネットワー
ク中のノードにより必要とされる。）ＩＣは、出力端子
Ｏ（上側出力端子）を使用できるならばリードａ。（０
）を高レベルにセットし、出力端子１（下側出力端子）
を使用できるのであればａ。（１）を高レベルにセット
する。（ＲＮにおいては、１度にそれらの出力端子のう
ちのただ１９を使用できる。

ＤＮとＣＮは両方をセットする。）ノード制御回路から
の出力はリードｅｎｏ　（０）を右づる。それらのリー
ドは与えられた入力回路がどの出力ポートを使用できる
かを指定する。類似のリード群ｎ１（０）、ｎｌ（１）
、ａｌ（０）、ａｌ（１）、ｅｎ　　（０）、ｅｎｌ　
　（１）が入力回路５３４をノード制御回路５３６に接
続する。

ノード制御回路がそれの経路指定決定を行うために使用
するアルゴリズムを以下に説明する。それは２つの内部
タイ・ブレーカ−（ｔｉｅ−ｂｒｅａｋｅｒ）変数し　
王　　を使用する。それの目的は、両＋ｎ’　　　　ｏ
ｕｔ 方の入力回路５３２，５３４が公平に取扱われ、ＤＮの
場合にはパケットが出ノ〕端子へ・Ｖ等に分配されるよ
うにすることである。それは２つの一時的な変数ｉとｊ
を使用する。

１、　許可設定サイクルの開始時には、ｉ＝ｔ、　　ｊ
＝ｔ　　　、ｅｎ　　＝ｅｎ１＝Ｏ１ａ　（０）＋ｎ’
　　　　ｏｕｔ　　　　。

とＱ（１）を下流許可の値に設定する。

２、　入力値ｎ。、ａ□　、ｎｌ　、ａｌを保持する。

（ｎ、は２ビット値ｎ、（０）、ｎ；　（１）を示し、
ａ、は２ビット値ａ、（０）、ａ、（１）を示し、ｅｎ
、（１）は２ビット値ｅｎ、（０）ｅｎ−（１）を示す
。ここに、１はＯまたは１に等しくできる。） ３、　ｎ、ｎ・〉Ｏである間に下記の動作を繰返す。

−ｎ・−〇であれば１−１にセットする。

■ −さもなければ、ｏｎｅｓ　（ａ−ｇ）＜ｎ・であると
、ｎ、をクリ＼フする。

−さもなければ、ａ６．＜ｊ）　　ｑ（ｊ＞一〇である
と、ｊ＝ｊである。

−さもなければ、ｅＪ　　（ｊ＞をセットし、ｏ（ｊ）
をクリヤし、ｎｉを減少し。

ｔ、＝ｉおよびｉ　　＝ｊにセットする。

Ｉｎ　　　　　　　　　　　　　ｏｕｔ４、−サイクル
のデータ流れ部の初めに過程２と３を繰返えす。

過程３おける関数に）はそれの引数（ａｒｇｕｍｅｎｔ
　）中の１ピツ１への数をバー算する。したがって、０
ｎｅＳ　Ｃａ−Ｑ）はＩＣ，より使用できる利用可能な
出力の数である。

［Ｃ制御回路５３８をバッファ５４０へ結合する４木の
リードである。リードＢＡＤＲはバッファ中の最初のパ
ケット（もしあれば）のアドレスビットである。リード
ＢＥＭＰＴＲＹＩよバッファにパケットがなければアサ
ートされる。−リードＢ　Ｆ　ＬＪ　Ｌ　Ｌはバッファ
に２つのパケットがあればアサートされる。リードＢＩ
ＮがＩＣ制御回路５３８によりアサートされると、バッ
ファはそれに応答してそのバッファ中の最初のバケツ１
〜をデータ選択器５４６へ送る。

リードＳＥＬは、入パケットまたはバッファされたバク
゛ットを選択するためにＩ　Ｃａｉ制御回路により使用
される。どのパケットが選択されてもそのバケツ１−は
シフトレジスタ５４４へ送られる。リードｏｕｔ　　、
ｏｕｔｌは２つの出カポ−１へのうちのどれがそのパケ
ットを受けるかを制御する。

ＲＮノードの動作を説明づるために、パケットがＩＣ６
（入力回路５３２）に到達し、この段に３．１するパケ
ットのアドレスビットが値１を有するものと仮定する。

ＩＣｏ制御器は、パケットリイクルの開始時にリードｕ
ｄの値を調べることにより、パケットの存在を検出する
。それから、ＩＧｏ制御器はパウ゛ットからＬＮフィー
ルドをとり出ずためにそれらのリードを再び使用し、そ
れを基にしてそのパケットを出力ポート１（すなわち上
側出力ポート）へ送るべきであることを決定する。それ
からＩＣ制御回路ｎ。を１にセラ１−〇 して、ノード制御回路化等１出カポ−１−を要求し、ａ
ｏ（１）をアリ゛−トしてそれが出力ポート１を必要と
していることを示す。ｄｏ（１）とＩＣ１からの可能な
競合する要求を基にして、前記ノード制御アルゴリズム
に従って、出力ポート１を使用できるものと仮定すると
、ノード制御回路ｅｎｏ（１）をアサートする。これに
応答して、ＩＣ制御回路はリードＳＥＬをＯにセットす
る。

それにより入来パケットはバッファを側路して、データ
選択器５４６とシフトレジスタ５４４を通って流れるこ
とを許される。ＩＣ制御回路はり一ドｏｕｔ１もア（ナ
ートして、パケットがオアゲート５５６へ流れることを
許寸。

しかし、ある状況において、出力ポート１をＩＣｏが利
用できないことがある。たとえば、ＩＣ１（寸なわら、
入力回路５３４）は同じバケブトサイクル中に出力ポー
ト１を要求することもできる。前記ノード制御アルゴリ
ズムを基にしてＩｏｌの他にノード制御回路が決定した
とすると、ＩＣｏはそれのパケットをバッファしなけれ
ばならない。同様に、混雑があると、下流のノードがパ
ケットを受けることが（゛きないことをＦ流許可信号が
示したとすると、ＩＣｏは到達するパケットをバッファ
せねばならない。また、それのバッファ５４０に最初に
おくらなければならないパケットが既にあるものとする
と、到達するパケットをｌＣｏによりバッファできる。

［）ＨのためとスイッチノードはＲＮのためのスイッチ
ノードに類似する（第１６図参照）。バッファからＩＣ
制御回路へ向かうＢＡＤＲ信号はないことに注意された
い。その理由は、ＤＮがアドレスピットを使用せず、利
用できる出カポ−Ｉ〜であればどのような出力ポートで
も使用するからである（すなわち、経路指定の決定がほ
ぼランダムである）。

ＤＮノードのＩＣｏがパケット（それのバッファに、ま
たは新しく到達するパケット）を有するものとすると、
それはｎｏを１にセットしく１９の出力ポートを要求す
る）、ａｏ　（０）とａ。

（１）をアサートする（いずれかの出力ポートを受ける
ことができることを示す）。ノード制御回路はＲＮにつ
いて先に述べたのと同じアルゴリズムを使用する。利用
できるポートがあると仮定すると、ノード制御回路はｅ
ｎｏ　（Ｏ）またはｅｎｏ（１）の一方をアサートする
。

ＤＮノードの動作を説明するためにパケットがＩＣｏに
到達していると仮定する。ＩＣ制御回路は、パケットサ
イクル中の適切な時刻にリードｕｄの値を調べることに
より、パケットの存在を検出する。パケットが検出され
ると、Ｉ　Ｃ１ｌｉｌ　Ｉ！１回路はｎｏを１にセット
して、ノード制御回路から１９の出力ポートを要求し、
ａｏ（０）とａ。

（１）をアサートしていずれの出力ポートも受けること
ができること示す。ｄｇ（０）とｄｏ（１）の値および
（ｃ１からの可能な競合する要求を基にして、出力ポー
トをＩＣｏが利用できるかどうかをノード制御回路は前
記ノード制御回路アルゴリズムに従って決定する。出力
ポートＯを利用できるものとすると、ノード制御回路は
ｅ　ｎｏ　（０）をアサートする。これに応答してＩＣ
制御回路はリードＳＥＬをＯにセットする。これにより
入パケットはバッファを側路して、データ選択器４４６
とシフトレジスタ４４を通って流れることができるよう
にする。ＩＣ制御回路はり−ドｏｕｔ（１）もアサート
して、パケットがオアゲーｌ−４５４を通って流れるこ
とができるようにする。

コピーネットワークのためのスイッチノードが第１７図
に示されている。バッファからＩＣ制御回路へ与えられ
るＢＡＤＲ信号の代りに、それはＢＣＰＹと呼ばれるリ
ードを有する。バッファの最初のパケットが、両方の出
力ポートへ送られることを必要とするものであるとケる
とリードＢＣＰＹはアサ−１・される、すなわら、複製
が求められる。パケットがノードを通る時にそのパケッ
トのコピーフィールド（ＮＣ）の番号を修正するために
、コピーネットワークノードがＮＣコピー回路を含むこ
とにも注意されたい。この回路は、第９節において述べ
たコピーネットワークに対する経路指定アルゴリズムに
従ってＮＣフィールドを修正する。

複製せねばならない放送パケットをＯＮノードのＩＣが
有するものとすると、それはＮ。を２にセットしく両方
の出力ポートを求める）、ａ。

（０）とａ。（１）をアサートする。

この点では複製を求めない点間パケットまたは放送パケ
ットをＩＣｏが有するものとするど、ＤＮノードが行う
のど同様にして、パケットを２つの出力ポートのうちの
１９に送る。

ＣＮノード動作を説明するために、０Ｎ（７）最後から
２番目の段のノードのｌＣｏに放送パケットが到達し、
ＮＣフィールドが３で、ＢＣＮフィールドが９であると
仮定する。ＩＣｏ制御回路は、パケットサイクルの開始
時にリードｕｄの値を調べることにより、パケットの存
在を検出する。それから、それはそれらのリードを再び
用いてパケットからＮＣフィールドをどり出す。そのＮ
Ｃフィールドの値を基にして、ＩＣｏ制御回路は、第９
節で説明したコピーネットワーク経路指定制御アルゴリ
ズムを用いて、パケットを両方の出力ポートの！こめに
］ビーせねばならないことを決定する。それから■Ｃｏ
制御回路はｎ。を２にセットして、ノード制御回路から
の２つの出力ポートを要求し、ａ　　（０）とａ。（１
）をアサートして、両方の出力ポートを受けることがで
きることを示す。ｄｇ（０）とｄｏ（１）値およびＩＣ
１からの可能な競合する要求を基にして、両方の出力ポ
ートをｌｃｏが利用できるかどうかをノード制御回路は
前記ノード制御回路アルゴリズムに従って決定する。両
方の出力ポートＯを利用できるものとすると、ノード制
御回路ｅｎｏ　（０）とｅ　ｎ　。

（１）をアサートする。これに応答してＩＣ８制御回路
はリード５ＥＬｅＯにセットする。これにより入パケッ
トはバッファを側路して、データ選択器３４６とシフト
レジスタ３４４を通ってＮＣ修正回路３４７へ流れるこ
とができるようにする。

ＮＣ修正回路３４７はパケットのＲＣフィールドとＮＣ
フィールドおよびＢＣＮフィールドを調べ、それらのフ
ィールドの値を基にして、第９節において説明したコピ
ーネットワーク制御アルゴリズムにより決定されたおそ
らくは異なるＮＣ（ｌｉを有するパケットの２つのコピ
ーを発生し、それら２つのコピーを２つの出力ポートへ
送る。ここで説明している例においては、リード３５１
に出るコピーはそれのＮＣフィールドに１を有し、リー
ド３５２に出るコピーはそれのＮＣフィールドに２を有
する。ＩＣ１ｔＩＩＩ御回路はリードｏｕｔｏ、。

０　ＬＪ　ｊ　１をアサートして、リード３５１上のコ
ピーがオアゲートまで流れ、リード３５２上のコピーが
オアゲート３５６まで流れることができるようにする。

両方の出力ポートを利用できないとするとくすなわち、
ｅｎ　　（０）とｅｎ□　　（１）をアサ−１−されな
い）とすると、ＩＣｏに到達するパケットがバッファさ
れる（１Ｊなわち、リードＢＩＮがアサートされる）。

この状況は、下流側ノードの１９がパケットを受けるこ
とができないとすると、または点間パケットまたは放送
パケットがＩＣに到達するか、そのＩＣ１においてバッ
ファされるために起ることができ、ノード制御回路は出
力の一方または両方をＩＣ１パケツトに割当てる。ＩＣ
ｏに到達した放送パケットは、早く到達した放送パケッ
トまたは点間パケットがそれのバッファにあって、一方
または両方の出力ポートからの伝送を持っているとする
と、バッファに置くこともできる。

１４、スイッチングモジュールの相ｎ接続第２図に示す
スイッチングモジュールは、パケットスイッチおよびネ
ットワーク・インターフェイスのようなより大きい装置
を構成するために使用できる部品として設計される。モ
ジュール構成のためにいくつかの強力なアーギュメント
が存在する。

（１）　小型モジュールから構成されるシステムは設δ
１と構成が容易である、 （２）　モジュールシステムは、モジュールをイ・１加
づることによりある範囲の１法にねたつて成長できる、 （３）　同一の部品を多数含む経済的なシステムを構成
づる。

モジュールシステムを成長させることが容易であること
は重要な利点であるが、スイッチングモジュールを一緒
に接続するために使用できるある柔軟な「接着剤」をシ
ステム構造が与える場合にのみ実現できる。

第１８図はスイッチングモジュールから作られたパケッ
トスイッチ８００を示す。たとえば、パケットスイッチ
８００は３ｍ個のスイッチングモジュールを有する。こ
こで、ｍは正の整数である。

２ｍ個のスイッチングモジュールより成る第１のスイッ
チングモジュール群は前置スイッチングモジュールであ
って、第１８図にＦＳＭｌ。

ＦＳＭ２．・・・、ドＳＭ２□で示されている。ｍ個の
スイッチを含む第２のスイッチングモジュール群は装置
スイッチングモジュールどして知られ、第１８図に記号
ＢＳＭ、、５５Ｍ２．　・、５５Ｍｍで示されている。

前置スイッチングモジュールど後置スイッチングモジュ
ールは交差接続器８０２により接続される。たどえば、
各ＦＳＭはそれを各ＳＳＭに接続する０本の光フアイバ
リンクを有する。Ｑは１のような正の整数である。各Ｆ
ＳＭの残りの光フアイバリンクは他のパケットスイッチ
とネットワーク・インターフェイスに接続される。各Ｓ
ＳＭはそれを各ＦＳＭに接続する０本の光フアイバリン
クを有する。ＢＳＭは１９のＦＳＭからのパケットを別
のＦＳＭへ送ることだけを行う。

交差接続器８０２の構成が第１９図に示されている。交
差接続器８０２により、相互１続されているスイッチン
グモジュールの数を変更するのに、再配線の数を最少限
に抑えることができる。あるパケットスイッチを最初に
設ける時には、最少限（たとえば３）のスイッチングモ
ジュールぐ構成できる。容量をもつと大きくしたい時は
、新しいスイッチングモジュールが交差接続器に接続さ
れる。それから、新しいスイッチングモジュールと古い
スイッチングモジュールを相互接続するように交差接続
器が再構成される。

交差接続器８０２はスイッチの２次元アレイで構成され
た平面状構造である。第１９図にボされている円８０４
は交差接続器８０２なかの平面アレイにおけるスイッチ
ング素子を示す。各スイッチング素子８０４は、交差接
続器８０２の平面を通るデータ路と、控訴接続器８０２
の表面沿って斜めに通るデータ路との２つのデータ路を
構成する。

ＢＳＭへの接続はその平面状構造の一方の側に対して行
われ、ＦＳＭへの接続は他の側に対して行われる。また
、ある特定のＦＳＭからの全ての接続はスイッチング素
子のアレイの１列に沿って行われ、特定のＢＳＭからの
全ての接続はスイッチング索子アレイの１行に沿って行
われる。

１個のスイッチ８０４が第２０図に示されている。リー
ドＺ−は交差接続器の平面に対して垂直であり、交差接
続器の一方の側から外側へ延びる。

リードＺ＋も交差接続器の平面に対しで垂直であって、
その交差接続器の他の側から外側へ延びる。

交差接続器８０２の平面内にあるリードを記号Ｘ−とＸ
＋で示しである。第２０図に示すスイッチ８０４の４つ
の可能な構成はＺ−からＺ＋（平面を通ってまっすぐ）
と、Ｘ−から７＋、Ｘ−かＸ＋（スイッチの行に対して
４５度の角度を成して平面の表面に沿う）およびＺ−か
らＸ＋である。

第２１図は第１９．２０図のスイッチを実現する回路を
示づ。リードｘ＋、ｘ−，ｚ＋、ｚ−の間の４つの可能
な接続のうちのどれが行われるかを決定するために、フ
リップフロップ８０６と８０８が制御信号をデータ選択
器８１０とゲート８１２．８１４へ与える。スイッチの
同じ行にある全てのフリップフロップは１９の長いシフ
トレジスタとして一緒に接続され、個々のフリップフロ
ップがそのシフトレジスタのビットを形成する。

交差接続器８０２の構成を変えるために、シフトレジス
タへ新しいデータ値が入力される。

第２２図は上記交差接続器を用いて達成できる接続のい
くつかの種類を示すものである。第２２Ａ、２２Ｂ図の
交差接続器９００は８行、１６行のスイッチを有する。

前置スイッチングモジュール（ＦＳＭ）が交差接続Ｚ９
００の一方の側に接続され、後置スイッチングモジュー
ル（ＢＳＭ＞が交差接続器９００の他方の側に接続され
る。上記のように、ある特定ＦＳＭから全ての接続は１
列の゛スイッチに対して行われ、ある特定のＢＳＭから
全ての接続は１行のスイッチに対して行われる。

第２２Ｂ図は、１９のＢＳＭが２つのＦＳＭに接続され
ている状況を示す。ＢＳＭは交差接続器の平面の一方の
側に接続され、ＦＳＭは他の側に接続される。第１のＦ
ＳＭからの８本の光フアイバリンクが、交差接続器９０
０の第１列に配置されているスイッチに終端する。第２
０ＦＳＭからの８本の光フアイバリンクが、交差接続器
９００の第９列に配置されているスイッチに終端する。

ＳＳＭから１６木の光フアイバリンクが、交差接続器９
００の第１行に配置されているスイッチに終端りる。１
９のＢＳＭの光フアイバリンクに終端する交差接続器９
００の１番上の行のスイッチをＦＳＭからの信号が通っ
て出るように、それらの信号が切換えられて経路９０６
に沿って右へ送られるＪ：うにするために、交差接続器
を構成しているスイッチは配置される。スイッチ９０２
゜９０４へ与えられた信号は交差接続器の平面を右へ進
む。従って、２つの各ＦＳＭをＢＳＭに接続づる８つの
経路がある。

第２２Ｂ図は、４つのＦＳＭが交差接続器の平面の一方
の側に接続され、２つのＢＳＭが交差接続器の平面の他
の側に接続される構造を示す。４つの各ＦＳＭからの８
本の光フアイバリンクが、交差接続器の１．５，９．１
３列に配置されているスイッチにそれぞれ終端する。２
つの各ＳＳＭからの８本の光フアイバリンクが、交差接
続器の１．４行にはらいされているスイッチにそれぞれ
終端する。各ＦＳＭを各ＢＳＭに接続する４つの経路が
存在づるように、交差接続器９００を構成するスイッチ
はプログラムされる。したがって、パケットスイッチの
大ぎさを３個のスイッチングモジュールから６個のスイ
ッチングモジュールへ増加することは、交差接続器内の
スイッチを単にプログラミングするだけで行うことがで
きる。

この交差接続器の別の利点はそれが小型であることであ
る。第２２図に示す交差接続器９００は８×１６のアレ
イであって、平面状アレイの一方の側に１２８個の入力
端子を右し、平面状アレイの他の側に１２８個の出力端
子を有するものと見ることができる。入力端子と出力端
子の数を２５６個に増加するものとすると１６Ｘ１６の
アレイを必要どするが、これは交差接続器の多きざをほ
ぼ２倍にすることである。いいかえると、入力端子と出
力端子の数が増すに°つれてこの交差接続器は直線的に
大きくなる。このことは、１組のスイッチ、ングモジュ
ールを相互接続するために交差接続器が平面状アレイの
両側を利用するという直接の結果である。

この交差接続器とは対照的に、従来の交差接続器の構造
の大きさは、入力端子と出力端子の数が増加すると二次
関数的に増大する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って放送機能を有するパケット・ス
イッチングネットワークの顆路線図、第２図は第１図の
ネットワークに使用するために放送機能を有するパケッ
ト・スイッチングモジュールの顆路線図、第３図、第４
図は第１図のパケットおよび第２図のスイッチングモジ
ュールのパケット書式を示し、第５図は第２図のスイッ
チングモジュールに使用するパケット・ブロセッリ°の
顆路線図、第６図は第２図のスイッチングモジュールの
より詳しい顆路線図、第７図は第６図のスイッチングモ
ジュールのタイミングを要約して示す表、第８図、第９
図は第６図のスイッチングモジュールに使用するビット
アドレス可能な経路指定ネットワークの顆路線図、第１
０図は第９図のスイッチングモジュールに使用するパケ
ット・コピーネットワークの顆路線図、第１１図は方向
更新パケットのパケット書式図、第１２図は第６図のス
イッチングモジュールの１９に対りる放送および群間法
器の概略ブロック図、第１３Ａ図、第１３Ｂ図は本発明
の実施例に従って、］ビーネットワークと分配ネットワ
ークおよび経路指定ネットワークを備えたスイッチング
モジュールによる放送パケットの処理を示し、第１４図
は本発明のコピーネットワークと分配ネットワークまた
は経路指定ネットワークに組込むことができるノードの
略図、第１５図、第１６図、第１７図は第２図、第６図
、第１３図のスイッチングモジュールのコピーネットワ
ークと経路指定ネットワークおよび分配ネットワークを
形成するために使用されるノードを詳しく示すブロック
図、第１８図は本発明の一実施例の複数のスイッチング
モジュールを相互接続することにより形成できるスイッ
チングモジュールの略図、第１９図は本発明の一実施例
に従って第１８図のスイッチングモジュールを相互接続
するために用いられる相！ｉ接続回路の顆路線図、第２
０図、第２１図は第１９図の相互接続回路を構成する個
々のスイッチを示す略図、第２２Ａ図、第２２Ｂ図は第
２図、第６図、第１３図のスイッチングモジュールと、
第１９図、第２０図、第２１図の相互接続回路を用いて
達成できるスイッチングモジュールの構成を承り概略線
図である。 １０・・・パケット・スイツチングネツ１〜ワーク、１
２．１４．１６．１８．２０・・・パケットスイッチ、
２２．２４．２６．２８．３０・・・データリンク、４
０，４２，４３．４４，４８．５０・・・ネットワーク
・インターフェイス、２００・・・スイッチングモジュ
ール、２０２・・・双方向光フアイバリンク、２０２・
・・スイッチ・ファブリツタ、２０６・・・パケット・
プロセラ勺、２０８・・・接続プロセッサ、２３８・・
・論理チャネル翻訳表記憶装置、２３０・・・受信回路
、２３２・・・出力回路、２３４・・・入力回路、３０
０・・・コピーネットワーク、４００・・・分配ネット
ワーク、５００・・・経路指定ネットワーク、５３０・
・・ＩＣ制御器、８０２．９００・・・交差接続器、８
０４，９０２．９０４・・・スイッチ、８１０・・・デ
ータ選択器。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 ＦＩＧ、７ ８呂　　８呂 −Ｎ呂 →−一　　　　　　→くり　　　　　　　　＋　　　Φ
１、事件の表示 昭和６１年　特許願　第１３７２５５号２、発明の名称 パケットスイッチ装置およびデータパケットのコピーを
複数の宛先へ分配する方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ワシントン、ユニバージティー ４、代　理　人　（郵便番号１００） 昭和６１年８月６日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、個々の入力端子に情報を受け、多数の出力端子にそ
   の情報の同一の写しを作るコピーネットワーク手段と、 このコピーネットワーク手段からパケットを受け、それ
   らのパケットを所定の宛先へ送る経路指定・分配ネット
   ワーク手段と、 パケットに含まれている情報に応答して、前記コピーネ
   ットワーク手段により複製されるコピーの数および宛先
   を決定する制御手段と を備えたことを特徴とするパケットスイッチ装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記経
   路指定・分配ネットワーク手段は、前記宛先へのパケッ
   トの経路指定を行う経路指定ネットワーク手段と、前記
   コピーネットワーク手段からのパケットを前記分配ネッ
   トワーク手段へ平等に分配する別個の分配ネットワーク
   とを含むことを特徴とするパケットスイッチ装置。 ３、特許請求の範囲第２項記載の装置において、前記制
   御手段は、前記コピーネットワークを離れる前記各パケ
   ットコピーに宛先アドレスを付けるために前記コピーネ
   ットワーク手段と前記分配ネットワークの間に翻訳手段
   を含むことを特徴とするパケットスイッチ装置。 ４、特許請求の範囲第２項記載の装置において、前記制
   御手段は前記コピーネットワーク手段と前記分配ネット
   ワークの間に第１の翻訳手段と第２の翻訳手段を含み、 前記第１の翻訳手段は、前記コピーネットワークを離れ
   る前記パケットコピーの少くともいくつかに一群の宛先
   に対する識別番号を付け、 前記第２の翻訳手段は、前記第１の翻訳手段により識別
   番号を付けられたパケットに、ある群中の宛先がほぼ同
   じパケット・トラヒック量を受けるようにして、前記番
   号により識別される群中の１つの前記宛先のアドレスを
   付けることを特徴とするパケットスイッチ装置。 ５、あるデータパケットの希望する数のコピーを発生で
   きるコピーネットワークと、 このコピーネットワークにより発生されたデータパケッ
   トの各コピーに対する宛先アドレス情報を含む記憶装置
   と、 データパケットの各コピーを、前記記憶装置により供給
   されるアドレスを有する希望の宛先へ経路指定できる経
   路指定ネットワークと を備えたことを特徴とする放送機能を有するパケットス
   イッチングネットワーク用のパケットスイッチ装置。 ６、パケットスイッチングネットワーク用のパケットス
   イッチ装置であって、複数の双方向データリンクを終端
   し、１つの前記データリンクから別の前記データリンク
   へ点間パケットを経路指定でき、かつ放送パケットをコ
   ピーして、放送パケットを複数の前記リンクへ経路指定
   することができるパケットスイッチングネットワーク用
   のパケットスイッチ装置において、 各点間パケットを不変のまま送り、各放送パケットの希
   望する数のコピーを行うためのコピーネットワークと、 出力データリンクのアドレスを前記コピーネットワーク
   を離れる放送パケットの各コピーへ供給する記憶装置と
   、 前記点間パケットと前記放送パケットを出力データリン
   クへ経路指定させる経路指定ネットワークと を備えたことを特徴とするパケットスイッチングネット
   ワーク用のパケットスイッチ装置。 ７、特許請求の範囲第６項記載の装置において、前記コ
   ピーネットワーク手段と前記経路指定ネットワークの間
   に分配ネットワーク手段されている前記経路指定ネット
   ワーク中の混雑を阻止するための分配ネットワークを更
   に備えたことを特徴とするパケットスイッチ装置。 ８、特許請求の範囲第６項記載の装置において、前記点
   間パケットのいくつかは一群の出力データリンクを識別
   する番号を含み、前記スイッチングモジュールは、前記
   群識別番号を、前記群中の全てのリンクがほぼ同じ容量
   のパケット・トラヒックを受けるようにして、前記群識
   別番号を前記群中の前記リンクの１つのリンクのアドレ
   スに翻訳する記憶装置を更に含むことを特徴とするパケ
   ットスイッチ装置。 ９、特許請求の範囲第６項記載の装置において、前記コ
   ピーネットワークは複数の出力端子を有し、前記スイッ
   チングモジュールは複数のプロセッサを更に備え、それ
   らの各プロセッサは前記双方向データリンクの１つを前
   記コピーネットワークの１つの入力端子および前記経路
   指定ネットワークの１つの出力端子に対してインターフ
   ェイスさせ、前記各プロセッサは、前記パケットを前記
   スイッチングモジュールを介して経路指定するために経
   路指定情報をパケットに供給する翻訳記憶装置を備えた
   ことを特徴とするパケットスイッチ装置。 １０、特許請求の範囲第９項記載の装置において、関連
   するデータリンクを介して前記プロセッサのうちの与え
   られた１つのプロセッサに到達する各パケットは前記与
   えられたプロセッサ中の翻訳記憶装置の牽引づけを行う
   ための論理チャネル番号を含み、前記翻訳記憶装置は経
   路指定情報を各パケットに書込ませて、各パケットが点
   間パケットか、または放送パケットかを示すことを特徴
   とするパケットスイッチ装置。 １１、特許請求の範囲第１０項記載の装置において、前
   記パケットは点間パケットであり、前記情報は、それを
   介して前記パケットが前記スイッチングモジュールを離
   れるようなデータリンクのアドレスを含むことを特徴と
   するパケットスイッチ装置。 １２、特許請求の範囲第１０項記載の装置において、前
   記パケットは放送パケットであり、前記情報はコピーネ
   ットワークにより行われるべきコピーの数と、前記コピ
   ーネットワークにより行われた各パケットコピーの宛先
   アドレスを決定するための放送チャネル番号を含むこと
   を特徴とするパケットスイッチ装置。 １３、個々の入力端子に放送パケットを受け、同一のコ
   ピーを多数の出力端子において複製するためのコピーネ
   ットワーク手段と、 このコピーネットワーク手段の各出力端子に組合わされ
   、前記コピーネットワークを離れる前記各コピーに経路
   指定情報を与えて、前記各コピーがある宛先まで経路を
   たどることができるようにする第１の記憶装置と、 それらの各第１の記憶装置に組合わされ、前記第１の各
   記憶装置への前記経路指定情報の書込みを制御する第２
   の記憶装置とを備え、 第２の各記憶装置は複数の経路指定情報エントリを含む
   放送宛先更新パケットにより牽引されて、前記放送宛先
   更新パケット中のどの前記経路指定情報エントリを関連
   する第１の記憶装置に書込むべきかを識別する情報を検
   索することを特徴とするパケットスイッチ装置。 １４、特許請求の範囲第１３項記載の装置において、特
   定の宛先に宛てられた特定のコピーは前記コピーネット
   ワークの任意の前記出力端子群において前記コピーネッ
   トワークを出ることができ、前記出力端子群中の各前記
   出力端子に関連する前記第１の記憶装置は前記特定の宛
   先のアドレスを前記特定のパケットに付けることができ
   、それにより、前記出力端子群のどの出力端子を前記特
   定のパケットが使用するかとは無関係に、前記特定のパ
   ケットは前記特定の宛先へ送られることを特徴とするパ
   ケットスイッチ装置。 １５、個々の低ビット速度のデータリンクの群と、 この群中の前記比較的低いビット速度の全てのリンクの
   アドレスを格納する記憶装置であって、前記群のための
   識別番号を含むパケットにより牽引される前記記憶装置
   とを備え、 この記憶装置は前記群中の前記リンクのアドレスを、前
   記識別番号を有する引き続くパケットに順次書込み、そ
   れにより前記識別番号を有するパケットが前記群中の前
   記比較的低いビット速度の前記リンクへ平等に分配され
   ることを特徴とする高ビット速度データリンク装置。 １６、特許請求の範囲第１５項記載の装置において、一
   対のスイッチングモジュールを接続することを特徴とす
   る高ビット速度データリンク装置。 １７、前記パケットの希望の数のコピーを発生するため
   にデータパケットをコピーネットワークを通じて送る過
   程と、 前記各コピー中の放送チャネル番号を前記各コピーの宛
   先アドレスに翻訳する手段と、 前記各コピーを経路指定ネットワークを通じてそれの宛
   先へ送る過程と、 を有することを特徴とするデータパケットのコピーを複
   数の宛先へ分配する方法。 １８、特許請求の範囲第１７項記載の方法において、前
   記翻訳過程は、前記放送チャネル番号で記憶装置を牽引
   する過程と、宛先データリンクのアドレスを前記パケッ
   トに書込む過程とを有することを特徴とする方法。 １９、特許請求の範囲第１７項記載の方法において、前
   記放送チャネル番号で第１の記憶装置を牽引する過程と
   、データリンクの群のための識別番号を前記パケットに
   書込む過程と、前記識別番号で第２の記憶装置を牽引す
   る過程と、前記群中の１つの前記データリンクのアドレ
   スを前記パケットに書込む過程とを備え、前記群中の全
   てのデータリンクがほぼ同じ量のパケット・トラヒック
   を受けるように、前記１つのデータリンクのアドレスが
   選択されることを特徴とする方法。 ２０、複数のスイッチングモジュールと、それら複数の
   スイッチングモジュールを相互に接続するパケットスイ
   ッチ装置において、 スイッチの平面状アレイと、 制御手段と、 前記アレイの１つまたはそれ以上を通る前記相互接続さ
   れたスイッチングモジュールの特定の１つの間の接続部
   とを備え、 前記平面状アレイ中の各前記スイッチは全部で４本のス
   イッチングリードを有し、それらのリードのうちの１本
   は前記平面の１つの側面に対して垂直に延び、前記リー
   ドのうちの１本は前記平面の他の側に対して垂直に延び
   、 前記制御手段は各スイッチの前記４本のリードのうちの
   任意の２本のリードの間に切換えられる接続を行うため
   に各前記スイッチに組合わされることを特徴とする複数
   のスイッチングモジュールと、それら複数のスイッチン
   グモジュールを相互に接続することを特徴とするパケッ
   トスイッチ装置。 ２１、特許請求の範囲第１６項記載の装置において、各
   前記スイッチングモジュールは、放送モード動作のため
   に情報パケットを複製するコピーネットワーク手段と、
   放送モードまたは点間モードにおけるモジュールの動作
   を決定するための手段とを含むことを特徴とする装置。 ２２、複数のスイッチングモジュールと、それら複数の
   スイッチングモジュールを相互に接続するパケットスイ
   ッチ装置において、 前記相互接続装置はスイッチの平面状アレイを備え、前
   記スイッチングモジュールの第１の群は前記アレイの一
   方の側に接続され、前記スイッチングモジュールの第２
   の群は前記アレイの他方の側に接続され、 前記アレイ中前記スイッチは前記スイッチングモジュー
   ルの前記第１の群と前記スイッチングモジュールの前記
   第２の群の間に１つまたはそれ以上の接続部を形成する
   ためにプログラムされることを特徴とする複数のスイッ
   チングモジュールと、それら複数のスイッチングモジュ
   ールを相互に接続することを特徴とするパケットスイッ
   チ装置。 ２３、複数のスイッチングモジュールと、それら複数の
   スイッチングモジュールを相互に接続するパケットスイ
   ッチ装置において、 前記相互接続装置は行および列に配置されたスイッチの
   平面状アレイを備え、 前記複数のスイッチングモジュールは、前記平面状アド
   レスの一方の側に接続される少なくとも１つのスイッチ
   ングモジュールは、前記平面状アレイの一方の側に接続
   される少くとも１つのスイッチングモジュールの第１の
   組と、前記平面状アレイの他方の側に接続される少くと
   も１つのスイッチングモジュールの第２の組とを備え、
   前記第１の組の少くとも１つのスイッチングモジュール
   からのデータリンクが前記アレイの１列のスイッチに接
   続され、前記第２の組の少くとも１つのスイッチングモ
   ジュールからのデータリンクが前記アレイの１行のスイ
   ッチに接続され、 前記アレイ中の前記スイッチは、前記第１の組の少くと
   も１つのスイッチングモジュールからの少くとも１つの
   データリンクと前記第２の組の少くとも１つのスイッチ
   ングモジュールからの少くとも１つのデータリンクとの
   間で接続を行うためにプログラムされることを特徴とす
   る複数のスイッチングモジュールと、それら複数のスイ
   ッチングモジュールを相互に接続することを特徴とする
   パケットスイッチ装置。 ２４、特許請求の範囲第２１項記載の装置において、 各前記スイッチは、 前記平面内に含まれる第１のスイッチングリードおよび
   第２のスイッチングリードと、前記平面のいずれかの側
   で前記平面に垂直に延びる第３のスイッチングリードお
   よび第４のスイッチングリードと、 前記４本のスイッチングリードのうち任意の２本のリー
   ドを接続すべきかどうかを決定する制御手段と を備えたことを特徴とするパケットスイッチ装置。 ２５、段に配置されている複数のスイッチング素子を備
   えるバイナリィネットワークを通じるデータパケットの
   通過を制御する方法であって、各前記素子は一対の入力
   端子と一対の出力端子を有し、ネットワークをパケット
   が通つている間にパケットに対して行うべき残つている
   コピーの数を指示するために、各パケットはフィールド
   （ＮＣフィールド）を有するバイナリィネットワークを
   通じるデータパケットの通過を制御する方法において、 （ａ）入る各パケットごとに、複数の宛先へ放送するた
   めに行うべき入来パケットのコピーの数を確かめる過程
   と、 （ｂ）前記パケットを受ける段の素子を制御し、ｓｎを
   、前記ネットワーク中の出力段の位置に対する前記受け
   る段の位置を識別するものとして、行うべきコピーの残
   っている数が２ｓｈ＾−＾１をこえた時に、前記パケッ
   トを前記一対の出力端子の各出力端子へ伝える過程と、 （ｃ）パケットの放送チャネルの数が偶数の時に、前記
   一対の出力端子の１番上の出力端子における前記パケッ
   ト内の前記ＮＣフィールドに記録されている数を（ＮＣ
   ＋１）／２の整数部に変え、かつ前記一対の出力端子の
   １番下の出力端子における前記パケット内の前記ＮＣフ
   ィールドに記録されている数を ＮＣ／２の整数部に変える過程と、 （ｄ）放送パケットの数が奇数の時に、前記上側パケッ
   トのＮＣフィールドをＮＣ／２の整数部に変え、前記下
   側パケットの整数部を（ＮＣ＋１）／２の整数部変える
   過程と を有することを特徴とする段に配置されている複数のス
   イッチング素子を備えるバイナリィネットワークを通じ
   るデータパケットの通過を制御する方法。 ２６、特許請求の範囲第２５項記載の方法において、行
   うべき残つているコピーの数が２ｓｎ−１より小さい時
   に、各パケットを前記出力ポートの１つをランダムに送
   る過程を更に有することを特徴とする方法。