ＡＴＭネットワーク
【目的】 スループットの高いネットワークを構築する。
【構成】 ＡＴＭのノードをｎ行ｍ列のマトリクス状に配置する。さらに、ｎ行ｍ列のノード間を伝送するセルの最長経路は各列毎にいずれか１個のノードを経由するように各ノードを接続する。
【効果】 ノード数が増加しても個々のノードが高いスループットを維持することができる。行列を宛先情報として用いるためルーティングが容易である。
【構成】 ＡＴＭのノードをｎ行ｍ列のマトリクス状に配置する。さらに、ｎ行ｍ列のノード間を伝送するセルの最長経路は各列毎にいずれか１個のノードを経由するように各ノードを接続する。
【効果】 ノード数が増加しても個々のノードが高いスループットを維持することができる。行列を宛先情報として用いるためルーティングが容易である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode:非同期転送モード) に利用する。本発明は複数のノード相互間の通信に利用する。本発明はＡＴＭ交換機に利用するに適する。
【０００２】
【従来の技術】ノード間を接続し、情報を相互に送受信したり、一つのノードを複数のノードが共用することができるネットワークが広く用いられている。その接続の形態によって、リング状接続やスター状接続が知られている。特に、リング状接続は、同種類のノードを簡単な構成により複数接続することができる方式として広く利用されている。このリング状接続のネットワークの従来例を図１４および図１５を参照して説明する。図１４はリング状接続のネットワーク構成を示す図である。図１５R>５は従来例のノードを示す図である。この従来例は、一本のリングに全ノードＮ1 〜Ｎ16が接続されるネットワークであり、ネットワークを全ノードＮ1〜Ｎ16で共有して使用できるためネットワークの使用効率を高く維持することができる。さらに、図１５に示すように、各ノードＮ1 〜Ｎ16の構成は二入力二出力となりシンプルな構成にすることができる。ノードＮ1 〜Ｎ16間の情報の送受信にＡＴＭを用いることにより、ＡＴＭネットワークを構築することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなリング状接続では、ノードあたりの使用可能な帯域は、同一リングに接続されるノード数Ｎにほぼ反比例して小さくなってしまう。図１４に示した例では、１６個のノードが一本のリングに接続されているため、各ノードの使用可能な帯域はネットワークの有する帯域の約１／１６となってしまう。すなわち、ノードあたりのスループットはリング速度の高々１／１６までに制限される。
【０００４】このため、リング状接続では、Ｎ個のノードを接続すればリング速度の約１／Ｎに制限されるため、大規模ネットワークには適さないという問題がある。
【０００５】本発明は、このような背景に行われたものであり、ノード数が増加しても個々のノードが高いスループットを維持することができるネットワークを提供することを目的とする。また、本発明は、ノードをマトリクス状に接続することができるネットワークを提供することを目的とする。本発明は、ノードをマトリクス状に接続し、行および列を示す数値をそのまま宛先情報として用いることができるネットワークを提供することを目的とする。本発明は、ノードをマトリクス状に接続し、ルーティングを行うことができるネットワークを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はＡＴＭネットワークであり、その特徴とするところは、ｎ行ｍ列のＡＴＭのノードを備え、そのノード間を伝送するセルの最長経路は各列毎にいずれか１個のノードを経由するように各ノードが接続されるところにある。
【０００７】これにより、ｎ×ｍ個のノードを含むネットワークでありながら、一本のリングを共有するノード数は高々ｍ個であり、個々のノードの使用帯域を高く維持することができる。
【０００８】前記ノードは、セルが入力される第一ないし第三入力ポートと、このセルが出力される第一ないし第三出力ポートとを備え、前記第一入力ポートから入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を前記第一ないし第三出力ポートに切替える第一の出力判定回路と、前記第二入力ポートから入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を前記第一および第三出力ポートに切替える第二の出力判定回路と、前記第三入力ポートから入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を前記第一ないし第三出力ポートに切替える第三の出力判定回路とを備えることが望ましい。
【０００９】また、ｉ行ｊ列に配置された一つのノードについて、その第一入力ポートは（ｉ−１）行（ｊ−１）列に配置されたノードの第二出力ポートに接続され、その第二入力ポートはｉ行（ｊ−１）列に配置されたノードの第一出力ポートに接続され、その第一出力ポートはｉ行（ｊ＋１）列に配置されたノードの第二入力ポートに接続され、その第二出力ポートは（ｉ＋１）行（ｊ＋１）列に配置されたノードの第一入力ポートに接続されることが望ましい。ただし、ｎ＋１＝１とする。
【００１０】前記ノードには、そのノードが属する行および列を示す固定値がそれぞれ設けられ、前記宛先情報にはその宛先の行および列を示す数値が書込まれ、前記第一の出力判定回路は、行および列について宛先情報に含まれる数値とこの固定値とが一致したとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行について不一致のとき出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行について一致し列について不一致のとき出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備え、前記第二の出力判定回路は、列について宛先情報に含まれる数値とこの固定値とが一致したとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、不一致のとき出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備え、前記第三の出力判定回路は、行および列について宛先情報に含まれる数値とこの固定値とが一致したとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行について不一致のとき出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行について一致し列について不一致のとき出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備えることが望ましい。
【００１１】このように、行および列を示す数値をそのまま宛先情報として用いることができるので、宛先情報のデータの作成が簡単であり、また、ヘッダに書込まれた宛先情報の照合を簡単に行うことができる。
【００１２】あるいは、前記宛先情報には、行および列対応にそれぞれ数値が書込まれ、前記第一の出力判定回路は、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正でないとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備え、前記第二の出力判定回路は、列に対応する数値が正でないとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、列に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備え、前記第三の出力判定回路は、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正でないとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備える構成とすることもできる。
【００１３】このように、ノードに設定された固定値を用いることなくセルのヘッダに書込まれた宛先情報だけでルーティングを行うことができる。以上のようにして、ＡＴＭのセルをネットワーク内のノード相互間に任意に転送することができる。
【００１４】
【作用】ｎ行ｍ列のＡＴＭのノード間を伝送するセルの最長経路は各列毎にいずれか１個のノードを経由するように各ノードが接続される。
【００１５】このノードの第一入力ポートから入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を第一ないし第三出力ポートに切替える出力判定方法と、第二入力ポートから入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を第一および第三出力ポートに切替える出力判定方法と、第三入力ポートから入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を第一ないし第三出力ポートに切替える出力判定方法とが各ノードに備えられている。さらに、出力ポートが同じセルどうしが衝突しないように、第一ないし第三出力ポートでは、時系列的に異なるタイミングでセルをそれぞれ出力するようにすることがよい。
【００１６】ノードの相互接続方法としては、ｉ行ｊ列に配置された一つのノードについて、その第一入力ポートは（ｉ−１）行（ｊ−１）列に配置されたノードの第二出力ポートに接続され、その第二入力ポートはｉ行（ｊ−１）列に配置されたノードの第一出力ポートに接続され、その第一出力ポートはｉ行（ｊ＋１）列に配置されたノードの第二入力ポートに接続され、その第二出力ポートは（ｉ＋１）行（ｊ＋１）列に配置されたノードの第一入力ポートに接続されることがよい。ただし、ｎ＋１＝１とする。
【００１７】これにより、ｎ行ｍ列のＡＴＭのノード間を伝送するセルの最長経路は各列毎にいずれか１個のノードを経由するようにセルを転送することができる。したがって、ｎ×ｍ個のノードを有するネットワークにおいて、一つのリングを共用するノード数はｍ個であるため、ノード数が増加しても個々のノードの使用帯域を高く維持することができる。
【００１８】セルの出力方路制御方法としては、ノードには、そのノードが属する行および列を示す固定値がそれぞれ設けられ、宛先情報にはその宛先の行および列を示す数値が書込まれ、第一の出力判定方法として、行および列について宛先情報に含まれる数値とこの固定値とが一致したとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行について不一致のとき出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行について一致し列について不一致のとき出力方路を前記第一出力ポートに切替え、第二の出力判定方法として、列について宛先情報に含まれる数値とこの固定値とが一致したとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、不一致のとき出力方路を前記第一出力ポートに切替え、第三の出力判定方法として、行および列について宛先情報に含まれる数値とこの固定値とが一致したとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行について不一致のとき出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行について一致し列について不一致のとき出力方路を前記第一出力ポートに切替えることがよい。
【００１９】このように、行および列を示す数値をそのまま宛先情報として用いることができるので、宛先情報のデータの作成が簡単であり、また、ヘッダに書込まれた宛先情報の照合を簡単に行うことができる。
【００２０】あるいは、宛先情報には、行および列対応にそれぞれ数値が書込まれ、第一の出力判定方法として、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正でないとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第一出力ポートに切替え、第二の出力判定方法として、列に対応する数値が正でない出力方路を前記第三出力ポートに切替え、列に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第一出力ポートに切替え、第三の出力判定方法として、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正でないとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第一出力ポートに切替えるようにしてもよい。
【００２１】このように、ノードに固定値を設定することなく、セルのヘッダに書込まれた宛先情報のみにより、ルーティングを行うことができる。
【００２２】
【実施例】
（第一実施例）本発明第一実施例の構成を図１ないし図３R>３を参照して説明する。図１は本発明第一実施例の全体構成図である。図２はノードを示す図である。図３はノードのブロック構成図である。
【００２３】本発明はＡＴＭネットワークであり、その特徴とするところは、４行４列のＡＴＭのノード００〜３３を備え、そのノード００〜３３間を伝送するセルの最長経路は各列毎にいずれか１個のノード００〜３３を経由するように各ノード００〜３３が接続されるところにある。
【００２４】図２に示すように、ノード００〜３３は、セルが入力される入力ポートｉｎ1〜ｉｎ3 と、このセルが出力される出力ポートｏｕｔ1 〜ｏｕｔ3 とを備え、図３に示すように、入力ポートｉｎ1 から入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を出力ポートｏｕｔ1 〜ｏｕｔ3 に切替える出力判定回路Ｄ1 と、入力ポートｉｎ2 から入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を出力ポートｏｕｔ1 およびｏｕｔ3 に切替える出力判定回路Ｄ2 と、入力ポートｉｎ3 から入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を出力ポートｏｕｔ1 〜ｏｕｔ3 に切替える出力判定回路Ｄ3 と、この出力判定回路Ｄ1 〜Ｄ3 と出力ポートｏｕｔ1 〜ｏｕｔ3 との間に介挿され、出力判定回路Ｄ1 〜Ｄ3 から出力ポートｏｕｔ1 〜ｏｕｔ3 に向けて出力されたセルをそれぞれ入力し出力ポートｏｕｔ1 〜ｏｕｔ3 に時系列的に異なるタイミングでそれぞれセルを出力する出力回路Ｏ1 〜Ｏ3 とを備えている。
【００２５】ｉ行ｊ列に配置された一つのノードｉｊについて、その入力ポートｉｎ1 は（ｉ−１）行（ｊ−１）列に配置されたノード（ｉ−１）（ｊ−１）の出力ポートｏｕｔ2 に接続され、その入力ポートｉｎ2 はｉ行（ｊ−１）列に配置されたノードｉ（ｊ−１）の出力ポートｏｕｔ1 に接続され、その出力ポートｏｕｔ1 はｉ行（ｊ＋１）列に配置されたノードｉ（ｊ＋１）の入力ポートｉｎ2 に接続され、その出力ポートｏｕｔ2 は（ｉ＋１）行（ｊ＋１）列に配置されたノード（ｉ＋１）（ｊ＋１）の入力ポートｉｎ1 に接続されている。ｎ＋１＝１とする。次に、本発明第一実施例の動作を図４R>４ないし図８を参照して説明する。図４は行および列に付与される数値を示す図である。図５は本発明第一実施例のセルのヘッダおよびセルルーティング状況を示す図である。図６は本発明第一実施例における出力判定回路Ｄ1 の動作を示すフローチャートである。図７は本発明第一実施例における出力判定回路Ｄ2 の動作を示すフローチャートである。図８は本発明第一実施例における出力判定回路Ｄ3 の動作を示すフローチャートである。図４R>４に示すように、行および列毎に番号を付与し、それぞれのノード００〜３３の位置がその番号の組合せにより表せるようにする。例えば、ノード００ならば“００，００”、ノード１１ならば“０１，０１”となる。この番号をそれぞれのノード００〜３３に固定値として設定する。さらに、この数値を宛先情報として、図５に示すようにセルのヘッダに書込む。行を示す数値は“ＲＢｖ”の領域に書込み、列を示す数値は“ＲＢｈ”の領域に書込む。図３に示す出力判定回路Ｄ1 〜Ｄ3 は、この宛先情報を入力し出力方路を決定する。この出力判定回路Ｄ1 〜Ｄ3 の動作を図６ないし図８に示す。
【００２６】まず、出力判定回路Ｄ1 の動作は、図６に示すように、入力セルの宛先情報（ＲＢｖ，ＲＢｈ）をコピーし（Ｓ１）、その行を示す情報（ＲＢｖ）と自ノードｉｊに設定された固定値の行を示す番号とが一致し（Ｓ２）、さらに、その列を示す情報（ＲＢｈ）と自ノードｉｊに設定された固定値の列を示す番号とが一致すれば（Ｓ３）、出力線５３および出力回路Ｏ3 を介して出力ポートｏｕｔ3 に向けて出力する（Ｓ４）。行を示す情報（ＲＢｖ）と自ノードｉｊに設定された固定値の行を示す番号とが不一致のとき（Ｓ２）、出力線５２および出力回路Ｏ2 を介して出力ポートｏｕｔ2 に向けて出力する（Ｓ６）。さらに、行を示す情報（ＲＢｖ）と自ノードｉｊに設定された固定値の行を示す番号とが一致し（Ｓ２）、列を示す情報（ＲＢｈ）と自ノードｉｊに設定された固定値の列を示す番号とが不一致のとき（Ｓ３）、出力線５１および出力回路Ｏ1 を介して出力ポートｏｕｔ1 に向けて出力する（Ｓ５）。
【００２７】出力判定回路Ｄ2 の動作は、図７に示すように、入力セルの宛先情報の内の列を示す情報（ＲＢｈ）をコピーし（Ｓ１１）、この列を示す情報（ＲＢｈ）と自ノードｉｊに設定された固定値の列を示す番号とが一致すれば（Ｓ１２）、出力線５５および出力回路Ｏ3 を介して出力ポートｏｕｔ3 に向けて出力する（Ｓ１３）。列を示す情報（ＲＢｈ）と自ノードｉｊに設定された固定値の列を示す番号とが不一致ならば（Ｓ１２）、出力線５４および出力回路Ｏ1 を介して出力ポートｏｕｔ1 に向けて出力する（Ｓ１４）。
【００２８】出力判定回路Ｄ3 の動作は、図８に示すように、入力セルの宛先情報（ＲＢｖ，ＲＢｈ）をコピーし（Ｓ２１）、その行を示す情報（ＲＢｖ）と自ノードｉｊに設定された固定値の行を示す番号とが一致し（Ｓ２２）、さらに、その列を示す情報（ＲＢｈ）と自ノードｉｊに設定された固定値の列を示す番号とが一致すれば（Ｓ２３）、出力線５８および出力回路Ｏ3 を介して出力ポートｏｕｔ3 に向けて出力する（Ｓ２４）。行を示す情報（ＲＢｖ）と自ノードｉｊに設定された固定値の行を示す番号とが不一致のとき（Ｓ２２）、出力線５７および出力回路Ｏ2 を介して出力ポートｏｕｔ2 に向けて出力する（Ｓ２６）。さらに、行を示す情報（ＲＢｖ）と自ノードｉｊに設定された固定値の行を示す番号とが一致し（Ｓ２２）、列を示す情報（ＲＢｈ）と自ノードｉｊに設定された固定値の列を示す番号とが不一致のとき（Ｓ２３）、出力線５６および出力回路Ｏ1 を介して出力ポートｏｕｔ1 に向けて出力する（Ｓ２５）。
【００２９】このようにして、出力判定回路Ｄ1 〜Ｄ3 はセルを図５に実線で示した経路にルーティングする。図５は、同時にルーティングの最長経路を示している。送信元のノード３０と受信先のノード１１との間には、４（＝ｍ）個のノード０１、１２、１３、１０が介在している。
（第二実施例）次に、本発明第二実施例の動作を図９ないし図１２を参照して説明する。図９は本発明第二実施例のセルのヘッダおよびセルルーティング状況を示す図である。図１０は本発明第二実施例における出力判定回路Ｄ1 の動作を示すフローチャートである。図１１は本発明第二実施例における出力判定回路Ｄ2 の動作を示すフローチャートである。図１２は本発明第二実施例における出力判定回路Ｄ3 の動作を示すフローチャートである。図９に示すように、宛先情報として宛先を制御するための数値が行を示す数値は“ＲＢｖ”の領域に書込まれ、列を示す数値は“ＲＢｈ”の領域に書込まれている。この“ＲＢｖ”および“ＲＢｈ”の数値は、以下に示すように決定される。ここで、ノードｉｊから入力されたセルがノードｓｔをその宛先とするとして説明する。ノードｉｊから入力されたセルがノードｓｔをその宛先とするとき、ｒｖ＝ｓ−ｉとする。この値からＲＢｖの値を導出すると、ＲＢｖ＝ｒｖ （ｒｖ≧０）
ｒｖ＋ｎ （ｒｖ＜０）
となる。一方、ｒｈ＝ｔ−ｊ−ＲＢｖとすると、ＲＢｈは、ＲＢｈ＝ｒｈ （ｒｖ≧０）
ｒｈ＋ｍ （ｒｖ＜０）
となる。図９では、ｎ＝４、ｍ＝４であり、ノード３０から入力されるセルがノード１１を目指すのであるから、ｒｖ＝１−３＝−２ＲＢｖ＝ｒｖ＋ｎ＝−２＋４＝２ｒｈ＝１−０−２＝−１ＲＢｈ＝ｒｈ＋ｍ＝−１＋４＝３となる。
【００３０】図３に示す出力判定回路Ｄ1 〜Ｄ3 は、この宛先情報を入力し出力方路を決定する。この出力判定回路Ｄ1 〜Ｄ3 の動作を図１０ないし図１２に示す。まず、出力判定回路Ｄ1 の動作は、図１０に示すように、入力セルの宛先情報（ＲＢｖ，ＲＢｈ）をコピーし（Ｓ３１）、その行を示す情報（ＲＢｖ）が正でなく（Ｓ３２）、さらにその列を示す情報（ＲＢｈ）が正でなければ（Ｓ３３）、出力線５３および出力回路Ｏ3 を介して出力ポートｏｕｔ3 に向けて出力する（Ｓ３４）。行を示す情報（ＲＢｖ）が正であるとき（Ｓ３２）、その情報の数値から“１”を減じ（Ｓ３６）、出力線５２および出力回路Ｏ2 を介して出力ポートｏｕｔ2 に向けて出力する（Ｓ３８）。行を示す情報（ＲＢｖ）が正でなく（Ｓ３２）、列を示す情報（ＲＢｈ）が正のとき（Ｓ３３）、その情報の数値から“１”を減じ（Ｓ３５）、出力線５１および出力回路Ｏ1 を介して出力ポートｏｕｔ1に向けて出力する（Ｓ３７）。
【００３１】出力判定回路Ｄ2 の動作は、図１１に示すように、入力セルの宛先情報の内の列を示す情報（ＲＢｈ）をコピーし（Ｓ４１）、その列を示す情報（ＲＢｈ）が正でなければ（Ｓ４２）、出力線５５および出力回路Ｏ3 を介して出力ポートｏｕｔ3 に向けて出力する（Ｓ４３）。列を示す情報（ＲＢｈ）が正であれば（Ｓ４２）、その情報の数値から“１”を減じ（Ｓ４４）、出力線５４および出力回路Ｏ1 を介して出力ポートｏｕｔ1 に向けて出力する（Ｓ４５）。
【００３２】出力判定回路Ｄ3 の動作は、図１２に示すように、入力セルの宛先情報（ＲＢｖ，ＲＢｈ）をコピーし（Ｓ５１）、その行を示す情報（ＲＢｖ）が正でなく（Ｓ５２）、さらにその列を示す情報（ＲＢｈ）が正でなければ（Ｓ５３）、出力線５８および出力回路Ｏ3 を介して出力ポートｏｕｔ3 に向けて出力する（Ｓ５４）。行を示す情報（ＲＢｖ）が正であるとき（Ｓ５２）、その情報の数値から“１”を減じ（Ｓ５６）、出力線５７および出力回路Ｏ2 を介して出力ポートｏｕｔ2 に向けて出力する（Ｓ５８）。行を示す情報（ＲＢｖ）が正でなく（Ｓ５２）、列を示す情報（ＲＢｈ）が正のとき（Ｓ５３）、その情報の数値から“１”を減じ（Ｓ５５）、出力線５６および出力回路Ｏ1 を介して出力ポートｏｕｔ1 に向けて出力する（Ｓ５７）。このようにして、図９■〜■に示すように、宛先情報の数値は減じられながら宛先のノード１１に到達することができる。
【００３３】次に、図１３を参照して出力回路Ｏ1 を説明する。図１３は出力回路Ｏ1 のブロック構成図である。ここでは、出力回路Ｏ1 について説明するが、出力回路Ｏ2 およびＯ3 についても同様に説明することができる。出力線５１、５４、５６から到来するセルはそれぞれバッファＢ1 、Ｂ2 、Ｂ3 に蓄積される。制御回路Ｃは、これらのバッファＢ1 〜Ｂ3 からセルが同時に出力されて衝突しないように、それぞれ時系列的に異なるタイミングにより論理和回路ＯＲを介して出力ポートｏｕｔ1 に出力する。バッファＢ1 〜Ｂ3 から制御回路Ｃには、セル蓄積数情報が転送され、制御回路Ｃが行う競合調停制御としては、セル蓄積数が多いバッファＢ1 〜Ｂ3 から順番にセルを出力するような制御方法や、セル蓄積数に関係なくサイクリックにバッファＢ1 〜Ｂ3 を選択するような制御方法が考えられるが、いずれにしても競合調停制御方法は従来例技術として広く知られているので詳細な説明は省略する。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、ノード数が増加しても個々のノードが高いスループットを維持することができるネットワークを実現することができる。また、本発明によれば、ノードをマトリクス状に接続することができるネットワークを実現することができる。本発明によれば、ノードをマトリクス状に接続し、行および列を示す数値をそのまま宛先情報として用いることができるネットワークを実現することができる。あるいは、本発明によれば、ノードをマトリクス状に接続し、ルーティングを行うことができるネットワークを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第一実施例の全体構成図。
【図２】ノードを示す図。
【図３】ノードのブロック構成図。
【図４】行および列に付与される数値を示す図。
【図５】本発明第一実施例のセルのヘッダおよびセルルーティング状況を示す図。
【図６】本発明第一実施例における出力判定回路Ｄ1 の動作を示すフローチャート。
【図７】本発明第一実施例における出力判定回路Ｄ2 の動作を示すフローチャート。
【図８】本発明第一実施例における出力判定回路Ｄ3 の動作を示すフローチャート。
【図９】本発明第二実施例のセルのヘッダおよびセルルーティング状況を示す図。
【図１０】本発明第二実施例における出力判定回路Ｄ1 の動作を示すフローチャート。
【図１１】本発明第二実施例における出力判定回路Ｄ2 の動作を示すフローチャート。
【図１２】本発明第二実施例における出力判定回路Ｄ3 の動作を示すフローチャート。
【図１３】出力回路のブロック構成図。
【図１４】リング状接続のネットワーク構成を示す図。
【図１５】従来例のノードを示す図。
【符号の説明】
００〜３３、Ｎ1 〜Ｎ16 ノード
５１〜５８、７１、７４、７６ 出力線
６１、６４、６６、８１、８２、８３ 制御線
Ｄ1 〜Ｄ3 出力判定回路
ｉｎ1 〜ｉｎ3 入力ポート
ｏｕｔ1 〜ｏｕｔ3 出力ポート
Ｏ1 〜Ｏ3 出力回路
ＯＲ 論理和回路
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode:非同期転送モード) に利用する。本発明は複数のノード相互間の通信に利用する。本発明はＡＴＭ交換機に利用するに適する。
【０００２】
【従来の技術】ノード間を接続し、情報を相互に送受信したり、一つのノードを複数のノードが共用することができるネットワークが広く用いられている。その接続の形態によって、リング状接続やスター状接続が知られている。特に、リング状接続は、同種類のノードを簡単な構成により複数接続することができる方式として広く利用されている。このリング状接続のネットワークの従来例を図１４および図１５を参照して説明する。図１４はリング状接続のネットワーク構成を示す図である。図１５R>５は従来例のノードを示す図である。この従来例は、一本のリングに全ノードＮ1 〜Ｎ16が接続されるネットワークであり、ネットワークを全ノードＮ1〜Ｎ16で共有して使用できるためネットワークの使用効率を高く維持することができる。さらに、図１５に示すように、各ノードＮ1 〜Ｎ16の構成は二入力二出力となりシンプルな構成にすることができる。ノードＮ1 〜Ｎ16間の情報の送受信にＡＴＭを用いることにより、ＡＴＭネットワークを構築することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなリング状接続では、ノードあたりの使用可能な帯域は、同一リングに接続されるノード数Ｎにほぼ反比例して小さくなってしまう。図１４に示した例では、１６個のノードが一本のリングに接続されているため、各ノードの使用可能な帯域はネットワークの有する帯域の約１／１６となってしまう。すなわち、ノードあたりのスループットはリング速度の高々１／１６までに制限される。
【０００４】このため、リング状接続では、Ｎ個のノードを接続すればリング速度の約１／Ｎに制限されるため、大規模ネットワークには適さないという問題がある。
【０００５】本発明は、このような背景に行われたものであり、ノード数が増加しても個々のノードが高いスループットを維持することができるネットワークを提供することを目的とする。また、本発明は、ノードをマトリクス状に接続することができるネットワークを提供することを目的とする。本発明は、ノードをマトリクス状に接続し、行および列を示す数値をそのまま宛先情報として用いることができるネットワークを提供することを目的とする。本発明は、ノードをマトリクス状に接続し、ルーティングを行うことができるネットワークを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はＡＴＭネットワークであり、その特徴とするところは、ｎ行ｍ列のＡＴＭのノードを備え、そのノード間を伝送するセルの最長経路は各列毎にいずれか１個のノードを経由するように各ノードが接続されるところにある。
【０００７】これにより、ｎ×ｍ個のノードを含むネットワークでありながら、一本のリングを共有するノード数は高々ｍ個であり、個々のノードの使用帯域を高く維持することができる。
【０００８】前記ノードは、セルが入力される第一ないし第三入力ポートと、このセルが出力される第一ないし第三出力ポートとを備え、前記第一入力ポートから入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を前記第一ないし第三出力ポートに切替える第一の出力判定回路と、前記第二入力ポートから入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を前記第一および第三出力ポートに切替える第二の出力判定回路と、前記第三入力ポートから入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を前記第一ないし第三出力ポートに切替える第三の出力判定回路とを備えることが望ましい。
【０００９】また、ｉ行ｊ列に配置された一つのノードについて、その第一入力ポートは（ｉ−１）行（ｊ−１）列に配置されたノードの第二出力ポートに接続され、その第二入力ポートはｉ行（ｊ−１）列に配置されたノードの第一出力ポートに接続され、その第一出力ポートはｉ行（ｊ＋１）列に配置されたノードの第二入力ポートに接続され、その第二出力ポートは（ｉ＋１）行（ｊ＋１）列に配置されたノードの第一入力ポートに接続されることが望ましい。ただし、ｎ＋１＝１とする。
【００１０】前記ノードには、そのノードが属する行および列を示す固定値がそれぞれ設けられ、前記宛先情報にはその宛先の行および列を示す数値が書込まれ、前記第一の出力判定回路は、行および列について宛先情報に含まれる数値とこの固定値とが一致したとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行について不一致のとき出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行について一致し列について不一致のとき出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備え、前記第二の出力判定回路は、列について宛先情報に含まれる数値とこの固定値とが一致したとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、不一致のとき出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備え、前記第三の出力判定回路は、行および列について宛先情報に含まれる数値とこの固定値とが一致したとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行について不一致のとき出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行について一致し列について不一致のとき出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備えることが望ましい。
【００１１】このように、行および列を示す数値をそのまま宛先情報として用いることができるので、宛先情報のデータの作成が簡単であり、また、ヘッダに書込まれた宛先情報の照合を簡単に行うことができる。
【００１２】あるいは、前記宛先情報には、行および列対応にそれぞれ数値が書込まれ、前記第一の出力判定回路は、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正でないとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備え、前記第二の出力判定回路は、列に対応する数値が正でないとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、列に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備え、前記第三の出力判定回路は、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正でないとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備える構成とすることもできる。
【００１３】このように、ノードに設定された固定値を用いることなくセルのヘッダに書込まれた宛先情報だけでルーティングを行うことができる。以上のようにして、ＡＴＭのセルをネットワーク内のノード相互間に任意に転送することができる。
【００１４】
【作用】ｎ行ｍ列のＡＴＭのノード間を伝送するセルの最長経路は各列毎にいずれか１個のノードを経由するように各ノードが接続される。
【００１５】このノードの第一入力ポートから入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を第一ないし第三出力ポートに切替える出力判定方法と、第二入力ポートから入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を第一および第三出力ポートに切替える出力判定方法と、第三入力ポートから入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を第一ないし第三出力ポートに切替える出力判定方法とが各ノードに備えられている。さらに、出力ポートが同じセルどうしが衝突しないように、第一ないし第三出力ポートでは、時系列的に異なるタイミングでセルをそれぞれ出力するようにすることがよい。
【００１６】ノードの相互接続方法としては、ｉ行ｊ列に配置された一つのノードについて、その第一入力ポートは（ｉ−１）行（ｊ−１）列に配置されたノードの第二出力ポートに接続され、その第二入力ポートはｉ行（ｊ−１）列に配置されたノードの第一出力ポートに接続され、その第一出力ポートはｉ行（ｊ＋１）列に配置されたノードの第二入力ポートに接続され、その第二出力ポートは（ｉ＋１）行（ｊ＋１）列に配置されたノードの第一入力ポートに接続されることがよい。ただし、ｎ＋１＝１とする。
【００１７】これにより、ｎ行ｍ列のＡＴＭのノード間を伝送するセルの最長経路は各列毎にいずれか１個のノードを経由するようにセルを転送することができる。したがって、ｎ×ｍ個のノードを有するネットワークにおいて、一つのリングを共用するノード数はｍ個であるため、ノード数が増加しても個々のノードの使用帯域を高く維持することができる。
【００１８】セルの出力方路制御方法としては、ノードには、そのノードが属する行および列を示す固定値がそれぞれ設けられ、宛先情報にはその宛先の行および列を示す数値が書込まれ、第一の出力判定方法として、行および列について宛先情報に含まれる数値とこの固定値とが一致したとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行について不一致のとき出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行について一致し列について不一致のとき出力方路を前記第一出力ポートに切替え、第二の出力判定方法として、列について宛先情報に含まれる数値とこの固定値とが一致したとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、不一致のとき出力方路を前記第一出力ポートに切替え、第三の出力判定方法として、行および列について宛先情報に含まれる数値とこの固定値とが一致したとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行について不一致のとき出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行について一致し列について不一致のとき出力方路を前記第一出力ポートに切替えることがよい。
【００１９】このように、行および列を示す数値をそのまま宛先情報として用いることができるので、宛先情報のデータの作成が簡単であり、また、ヘッダに書込まれた宛先情報の照合を簡単に行うことができる。
【００２０】あるいは、宛先情報には、行および列対応にそれぞれ数値が書込まれ、第一の出力判定方法として、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正でないとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第一出力ポートに切替え、第二の出力判定方法として、列に対応する数値が正でない出力方路を前記第三出力ポートに切替え、列に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第一出力ポートに切替え、第三の出力判定方法として、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正でないとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第一出力ポートに切替えるようにしてもよい。
【００２１】このように、ノードに固定値を設定することなく、セルのヘッダに書込まれた宛先情報のみにより、ルーティングを行うことができる。
【００２２】
【実施例】
（第一実施例）本発明第一実施例の構成を図１ないし図３R>３を参照して説明する。図１は本発明第一実施例の全体構成図である。図２はノードを示す図である。図３はノードのブロック構成図である。
【００２３】本発明はＡＴＭネットワークであり、その特徴とするところは、４行４列のＡＴＭのノード００〜３３を備え、そのノード００〜３３間を伝送するセルの最長経路は各列毎にいずれか１個のノード００〜３３を経由するように各ノード００〜３３が接続されるところにある。
【００２４】図２に示すように、ノード００〜３３は、セルが入力される入力ポートｉｎ1〜ｉｎ3 と、このセルが出力される出力ポートｏｕｔ1 〜ｏｕｔ3 とを備え、図３に示すように、入力ポートｉｎ1 から入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を出力ポートｏｕｔ1 〜ｏｕｔ3 に切替える出力判定回路Ｄ1 と、入力ポートｉｎ2 から入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を出力ポートｏｕｔ1 およびｏｕｔ3 に切替える出力判定回路Ｄ2 と、入力ポートｉｎ3 から入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を出力ポートｏｕｔ1 〜ｏｕｔ3 に切替える出力判定回路Ｄ3 と、この出力判定回路Ｄ1 〜Ｄ3 と出力ポートｏｕｔ1 〜ｏｕｔ3 との間に介挿され、出力判定回路Ｄ1 〜Ｄ3 から出力ポートｏｕｔ1 〜ｏｕｔ3 に向けて出力されたセルをそれぞれ入力し出力ポートｏｕｔ1 〜ｏｕｔ3 に時系列的に異なるタイミングでそれぞれセルを出力する出力回路Ｏ1 〜Ｏ3 とを備えている。
【００２５】ｉ行ｊ列に配置された一つのノードｉｊについて、その入力ポートｉｎ1 は（ｉ−１）行（ｊ−１）列に配置されたノード（ｉ−１）（ｊ−１）の出力ポートｏｕｔ2 に接続され、その入力ポートｉｎ2 はｉ行（ｊ−１）列に配置されたノードｉ（ｊ−１）の出力ポートｏｕｔ1 に接続され、その出力ポートｏｕｔ1 はｉ行（ｊ＋１）列に配置されたノードｉ（ｊ＋１）の入力ポートｉｎ2 に接続され、その出力ポートｏｕｔ2 は（ｉ＋１）行（ｊ＋１）列に配置されたノード（ｉ＋１）（ｊ＋１）の入力ポートｉｎ1 に接続されている。ｎ＋１＝１とする。次に、本発明第一実施例の動作を図４R>４ないし図８を参照して説明する。図４は行および列に付与される数値を示す図である。図５は本発明第一実施例のセルのヘッダおよびセルルーティング状況を示す図である。図６は本発明第一実施例における出力判定回路Ｄ1 の動作を示すフローチャートである。図７は本発明第一実施例における出力判定回路Ｄ2 の動作を示すフローチャートである。図８は本発明第一実施例における出力判定回路Ｄ3 の動作を示すフローチャートである。図４R>４に示すように、行および列毎に番号を付与し、それぞれのノード００〜３３の位置がその番号の組合せにより表せるようにする。例えば、ノード００ならば“００，００”、ノード１１ならば“０１，０１”となる。この番号をそれぞれのノード００〜３３に固定値として設定する。さらに、この数値を宛先情報として、図５に示すようにセルのヘッダに書込む。行を示す数値は“ＲＢｖ”の領域に書込み、列を示す数値は“ＲＢｈ”の領域に書込む。図３に示す出力判定回路Ｄ1 〜Ｄ3 は、この宛先情報を入力し出力方路を決定する。この出力判定回路Ｄ1 〜Ｄ3 の動作を図６ないし図８に示す。
【００２６】まず、出力判定回路Ｄ1 の動作は、図６に示すように、入力セルの宛先情報（ＲＢｖ，ＲＢｈ）をコピーし（Ｓ１）、その行を示す情報（ＲＢｖ）と自ノードｉｊに設定された固定値の行を示す番号とが一致し（Ｓ２）、さらに、その列を示す情報（ＲＢｈ）と自ノードｉｊに設定された固定値の列を示す番号とが一致すれば（Ｓ３）、出力線５３および出力回路Ｏ3 を介して出力ポートｏｕｔ3 に向けて出力する（Ｓ４）。行を示す情報（ＲＢｖ）と自ノードｉｊに設定された固定値の行を示す番号とが不一致のとき（Ｓ２）、出力線５２および出力回路Ｏ2 を介して出力ポートｏｕｔ2 に向けて出力する（Ｓ６）。さらに、行を示す情報（ＲＢｖ）と自ノードｉｊに設定された固定値の行を示す番号とが一致し（Ｓ２）、列を示す情報（ＲＢｈ）と自ノードｉｊに設定された固定値の列を示す番号とが不一致のとき（Ｓ３）、出力線５１および出力回路Ｏ1 を介して出力ポートｏｕｔ1 に向けて出力する（Ｓ５）。
【００２７】出力判定回路Ｄ2 の動作は、図７に示すように、入力セルの宛先情報の内の列を示す情報（ＲＢｈ）をコピーし（Ｓ１１）、この列を示す情報（ＲＢｈ）と自ノードｉｊに設定された固定値の列を示す番号とが一致すれば（Ｓ１２）、出力線５５および出力回路Ｏ3 を介して出力ポートｏｕｔ3 に向けて出力する（Ｓ１３）。列を示す情報（ＲＢｈ）と自ノードｉｊに設定された固定値の列を示す番号とが不一致ならば（Ｓ１２）、出力線５４および出力回路Ｏ1 を介して出力ポートｏｕｔ1 に向けて出力する（Ｓ１４）。
【００２８】出力判定回路Ｄ3 の動作は、図８に示すように、入力セルの宛先情報（ＲＢｖ，ＲＢｈ）をコピーし（Ｓ２１）、その行を示す情報（ＲＢｖ）と自ノードｉｊに設定された固定値の行を示す番号とが一致し（Ｓ２２）、さらに、その列を示す情報（ＲＢｈ）と自ノードｉｊに設定された固定値の列を示す番号とが一致すれば（Ｓ２３）、出力線５８および出力回路Ｏ3 を介して出力ポートｏｕｔ3 に向けて出力する（Ｓ２４）。行を示す情報（ＲＢｖ）と自ノードｉｊに設定された固定値の行を示す番号とが不一致のとき（Ｓ２２）、出力線５７および出力回路Ｏ2 を介して出力ポートｏｕｔ2 に向けて出力する（Ｓ２６）。さらに、行を示す情報（ＲＢｖ）と自ノードｉｊに設定された固定値の行を示す番号とが一致し（Ｓ２２）、列を示す情報（ＲＢｈ）と自ノードｉｊに設定された固定値の列を示す番号とが不一致のとき（Ｓ２３）、出力線５６および出力回路Ｏ1 を介して出力ポートｏｕｔ1 に向けて出力する（Ｓ２５）。
【００２９】このようにして、出力判定回路Ｄ1 〜Ｄ3 はセルを図５に実線で示した経路にルーティングする。図５は、同時にルーティングの最長経路を示している。送信元のノード３０と受信先のノード１１との間には、４（＝ｍ）個のノード０１、１２、１３、１０が介在している。
（第二実施例）次に、本発明第二実施例の動作を図９ないし図１２を参照して説明する。図９は本発明第二実施例のセルのヘッダおよびセルルーティング状況を示す図である。図１０は本発明第二実施例における出力判定回路Ｄ1 の動作を示すフローチャートである。図１１は本発明第二実施例における出力判定回路Ｄ2 の動作を示すフローチャートである。図１２は本発明第二実施例における出力判定回路Ｄ3 の動作を示すフローチャートである。図９に示すように、宛先情報として宛先を制御するための数値が行を示す数値は“ＲＢｖ”の領域に書込まれ、列を示す数値は“ＲＢｈ”の領域に書込まれている。この“ＲＢｖ”および“ＲＢｈ”の数値は、以下に示すように決定される。ここで、ノードｉｊから入力されたセルがノードｓｔをその宛先とするとして説明する。ノードｉｊから入力されたセルがノードｓｔをその宛先とするとき、ｒｖ＝ｓ−ｉとする。この値からＲＢｖの値を導出すると、ＲＢｖ＝ｒｖ （ｒｖ≧０）
ｒｖ＋ｎ （ｒｖ＜０）
となる。一方、ｒｈ＝ｔ−ｊ−ＲＢｖとすると、ＲＢｈは、ＲＢｈ＝ｒｈ （ｒｖ≧０）
ｒｈ＋ｍ （ｒｖ＜０）
となる。図９では、ｎ＝４、ｍ＝４であり、ノード３０から入力されるセルがノード１１を目指すのであるから、ｒｖ＝１−３＝−２ＲＢｖ＝ｒｖ＋ｎ＝−２＋４＝２ｒｈ＝１−０−２＝−１ＲＢｈ＝ｒｈ＋ｍ＝−１＋４＝３となる。
【００３０】図３に示す出力判定回路Ｄ1 〜Ｄ3 は、この宛先情報を入力し出力方路を決定する。この出力判定回路Ｄ1 〜Ｄ3 の動作を図１０ないし図１２に示す。まず、出力判定回路Ｄ1 の動作は、図１０に示すように、入力セルの宛先情報（ＲＢｖ，ＲＢｈ）をコピーし（Ｓ３１）、その行を示す情報（ＲＢｖ）が正でなく（Ｓ３２）、さらにその列を示す情報（ＲＢｈ）が正でなければ（Ｓ３３）、出力線５３および出力回路Ｏ3 を介して出力ポートｏｕｔ3 に向けて出力する（Ｓ３４）。行を示す情報（ＲＢｖ）が正であるとき（Ｓ３２）、その情報の数値から“１”を減じ（Ｓ３６）、出力線５２および出力回路Ｏ2 を介して出力ポートｏｕｔ2 に向けて出力する（Ｓ３８）。行を示す情報（ＲＢｖ）が正でなく（Ｓ３２）、列を示す情報（ＲＢｈ）が正のとき（Ｓ３３）、その情報の数値から“１”を減じ（Ｓ３５）、出力線５１および出力回路Ｏ1 を介して出力ポートｏｕｔ1に向けて出力する（Ｓ３７）。
【００３１】出力判定回路Ｄ2 の動作は、図１１に示すように、入力セルの宛先情報の内の列を示す情報（ＲＢｈ）をコピーし（Ｓ４１）、その列を示す情報（ＲＢｈ）が正でなければ（Ｓ４２）、出力線５５および出力回路Ｏ3 を介して出力ポートｏｕｔ3 に向けて出力する（Ｓ４３）。列を示す情報（ＲＢｈ）が正であれば（Ｓ４２）、その情報の数値から“１”を減じ（Ｓ４４）、出力線５４および出力回路Ｏ1 を介して出力ポートｏｕｔ1 に向けて出力する（Ｓ４５）。
【００３２】出力判定回路Ｄ3 の動作は、図１２に示すように、入力セルの宛先情報（ＲＢｖ，ＲＢｈ）をコピーし（Ｓ５１）、その行を示す情報（ＲＢｖ）が正でなく（Ｓ５２）、さらにその列を示す情報（ＲＢｈ）が正でなければ（Ｓ５３）、出力線５８および出力回路Ｏ3 を介して出力ポートｏｕｔ3 に向けて出力する（Ｓ５４）。行を示す情報（ＲＢｖ）が正であるとき（Ｓ５２）、その情報の数値から“１”を減じ（Ｓ５６）、出力線５７および出力回路Ｏ2 を介して出力ポートｏｕｔ2 に向けて出力する（Ｓ５８）。行を示す情報（ＲＢｖ）が正でなく（Ｓ５２）、列を示す情報（ＲＢｈ）が正のとき（Ｓ５３）、その情報の数値から“１”を減じ（Ｓ５５）、出力線５６および出力回路Ｏ1 を介して出力ポートｏｕｔ1 に向けて出力する（Ｓ５７）。このようにして、図９
【００３３】次に、図１３を参照して出力回路Ｏ1 を説明する。図１３は出力回路Ｏ1 のブロック構成図である。ここでは、出力回路Ｏ1 について説明するが、出力回路Ｏ2 およびＯ3 についても同様に説明することができる。出力線５１、５４、５６から到来するセルはそれぞれバッファＢ1 、Ｂ2 、Ｂ3 に蓄積される。制御回路Ｃは、これらのバッファＢ1 〜Ｂ3 からセルが同時に出力されて衝突しないように、それぞれ時系列的に異なるタイミングにより論理和回路ＯＲを介して出力ポートｏｕｔ1 に出力する。バッファＢ1 〜Ｂ3 から制御回路Ｃには、セル蓄積数情報が転送され、制御回路Ｃが行う競合調停制御としては、セル蓄積数が多いバッファＢ1 〜Ｂ3 から順番にセルを出力するような制御方法や、セル蓄積数に関係なくサイクリックにバッファＢ1 〜Ｂ3 を選択するような制御方法が考えられるが、いずれにしても競合調停制御方法は従来例技術として広く知られているので詳細な説明は省略する。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、ノード数が増加しても個々のノードが高いスループットを維持することができるネットワークを実現することができる。また、本発明によれば、ノードをマトリクス状に接続することができるネットワークを実現することができる。本発明によれば、ノードをマトリクス状に接続し、行および列を示す数値をそのまま宛先情報として用いることができるネットワークを実現することができる。あるいは、本発明によれば、ノードをマトリクス状に接続し、ルーティングを行うことができるネットワークを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第一実施例の全体構成図。
【図２】ノードを示す図。
【図３】ノードのブロック構成図。
【図４】行および列に付与される数値を示す図。
【図５】本発明第一実施例のセルのヘッダおよびセルルーティング状況を示す図。
【図６】本発明第一実施例における出力判定回路Ｄ1 の動作を示すフローチャート。
【図７】本発明第一実施例における出力判定回路Ｄ2 の動作を示すフローチャート。
【図８】本発明第一実施例における出力判定回路Ｄ3 の動作を示すフローチャート。
【図９】本発明第二実施例のセルのヘッダおよびセルルーティング状況を示す図。
【図１０】本発明第二実施例における出力判定回路Ｄ1 の動作を示すフローチャート。
【図１１】本発明第二実施例における出力判定回路Ｄ2 の動作を示すフローチャート。
【図１２】本発明第二実施例における出力判定回路Ｄ3 の動作を示すフローチャート。
【図１３】出力回路のブロック構成図。
【図１４】リング状接続のネットワーク構成を示す図。
【図１５】従来例のノードを示す図。
【符号の説明】
００〜３３、Ｎ1 〜Ｎ16 ノード
５１〜５８、７１、７４、７６ 出力線
６１、６４、６６、８１、８２、８３ 制御線
Ｄ1 〜Ｄ3 出力判定回路
ｉｎ1 〜ｉｎ3 入力ポート
ｏｕｔ1 〜ｏｕｔ3 出力ポート
Ｏ1 〜Ｏ3 出力回路
ＯＲ 論理和回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ｎ行ｍ列のＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode:非同期転送モード) のノードを備え、そのノード間を伝送するセルの最長経路は各列毎にいずれか１個のノードを経由するように各ノードが接続されたことを特徴とするＡＴＭネットワーク。
【請求項２】 前記ノードは、セルが入力される第一ないし第三入力ポートと、このセルが出力される第一ないし第三出力ポートとを備え、前記第一入力ポートから入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を前記第一ないし第三出力ポートに切替える第一の出力判定回路と、前記第二入力ポートから入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を前記第一および第三出力ポートに切替える第二の出力判定回路と、前記第三入力ポートから入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を前記第一ないし第三出力ポートに切替える第三の出力判定回路とを備えた請求項１記載のＡＴＭネットワーク。
【請求項３】 ｉ行ｊ列に配置された一つのノードについて、その第一入力ポートは（ｉ−１）行（ｊ−１）列に配置されたノードの第二出力ポートに接続され、その第二入力ポートはｉ行（ｊ−１）列に配置されたノードの第一出力ポートに接続され、その第一出力ポートはｉ行（ｊ＋１）列に配置されたノードの第二入力ポートに接続され、その第二出力ポートは（ｉ＋１）行（ｊ＋１）列に配置されたノードの第一入力ポートに接続された請求項２に記載のＡＴＭネットワーク。ただし、ｎ＋１＝１とする。
【請求項４】 前記ノードには、そのノードが属する行および列を示す固定値がそれぞれ設けられ、前記宛先情報にはその宛先の行および列を示す数値が書込まれ、前記第一の出力判定回路は、行および列について宛先情報に含まれる数値とこの固定値とが一致したとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行について不一致のとき出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行について一致し列について不一致のとき出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備え、前記第二の出力判定回路は、列について宛先情報に含まれる数値とこの固定値とが一致したとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、不一致のとき出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備え、前記第三の出力判定回路は、行および列について宛先情報に含まれる数値とこの固定値とが一致したとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行について不一致のとき出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行について一致し列について不一致のとき出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備えた請求項２記載のＡＴＭネットワーク。
【請求項５】 前記宛先情報には、行および列対応にそれぞれ数値が書込まれ、前記第一の出力判定回路は、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正でないとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備え、前記第二の出力判定回路は、列に対応する数値が正でないとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、列に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備え、前記第三の出力判定回路は、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正でないとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備えた請求項２記載のＡＴＭネットワーク。
【請求項１】 ｎ行ｍ列のＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode:非同期転送モード) のノードを備え、そのノード間を伝送するセルの最長経路は各列毎にいずれか１個のノードを経由するように各ノードが接続されたことを特徴とするＡＴＭネットワーク。
【請求項２】 前記ノードは、セルが入力される第一ないし第三入力ポートと、このセルが出力される第一ないし第三出力ポートとを備え、前記第一入力ポートから入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を前記第一ないし第三出力ポートに切替える第一の出力判定回路と、前記第二入力ポートから入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を前記第一および第三出力ポートに切替える第二の出力判定回路と、前記第三入力ポートから入力されるセルの宛先情報にしたがってその出力方路を前記第一ないし第三出力ポートに切替える第三の出力判定回路とを備えた請求項１記載のＡＴＭネットワーク。
【請求項３】 ｉ行ｊ列に配置された一つのノードについて、その第一入力ポートは（ｉ−１）行（ｊ−１）列に配置されたノードの第二出力ポートに接続され、その第二入力ポートはｉ行（ｊ−１）列に配置されたノードの第一出力ポートに接続され、その第一出力ポートはｉ行（ｊ＋１）列に配置されたノードの第二入力ポートに接続され、その第二出力ポートは（ｉ＋１）行（ｊ＋１）列に配置されたノードの第一入力ポートに接続された請求項２に記載のＡＴＭネットワーク。ただし、ｎ＋１＝１とする。
【請求項４】 前記ノードには、そのノードが属する行および列を示す固定値がそれぞれ設けられ、前記宛先情報にはその宛先の行および列を示す数値が書込まれ、前記第一の出力判定回路は、行および列について宛先情報に含まれる数値とこの固定値とが一致したとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行について不一致のとき出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行について一致し列について不一致のとき出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備え、前記第二の出力判定回路は、列について宛先情報に含まれる数値とこの固定値とが一致したとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、不一致のとき出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備え、前記第三の出力判定回路は、行および列について宛先情報に含まれる数値とこの固定値とが一致したとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行について不一致のとき出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行について一致し列について不一致のとき出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備えた請求項２記載のＡＴＭネットワーク。
【請求項５】 前記宛先情報には、行および列対応にそれぞれ数値が書込まれ、前記第一の出力判定回路は、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正でないとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備え、前記第二の出力判定回路は、列に対応する数値が正でないとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、列に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備え、前記第三の出力判定回路は、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正でないとき出力方路を前記第三出力ポートに切替え、行に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第二出力ポートに切替え、行に対応する数値が正でなく、列に対応する数値が正であるときこの数値から“１”を減じてその出力方路を前記第一出力ポートに切替える手段を備えた請求項２記載のＡＴＭネットワーク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図６】
【図１５】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図１１】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図６】
【図１５】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図１１】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開平７−３３６３５３
【公開日】平成７年（１９９５）１２月２２日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平６−１２２５９７
【出願日】平成６年（１９９４）６月３日
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【公開日】平成７年（１９９５）１２月２２日
【国際特許分類】
【出願日】平成６年（１９９４）６月３日
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
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