(57)【要約】【課題】出力ポートごとに出力される信号の出力量の中で複数の入力ポートの各々に対して保証する出力量を変えることができるスイッチ装置を得ること。【解決手段】設計データ入力装置１０２は、出力ポートの各々と入力ポートの各々から１つずつ選択した通信経路ごとの出力したい出力量をそれぞれデータとして入力する。転送パタン設計装置１０３は、それぞれの通信経路が出力量に応じた回数だけ選択する転送パタンを設計する。スイッチ回路装置１０５は、転送パタンに基づいて該当する入力ポートと出力ポートを回数分選択し、入力ポートから入力された信号を出力ポートに出力する。これにより、出力ポートごとに出力される信号の出力量の中で複数の入力ポートの各々に対して保証する出力量を、出力ポートとそれぞれの入力ポートとを選択した通信経路ごとの出力したい出力量の割合に応じて変化させることができる。【選択図】　　　　図１
2004072505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された信号の出力先に応じて２以上の整数としての第１の所定数からなる出力端のいずれに信号を出力するかを設定する２以上の整数としての第２の所定数からなる入力端を備え、前記出力端のそれぞれが同時に前記入力端のいずれかと最大１つずつ接続を行うことで各入力端に到達した信号をそれぞれ対応する出力端に配分するスイッチ手段と、
このスイッチ手段の前記第１の所定数からなる出力端の内の特定の出力端に向けて前記第２の所定数からなる入力端の各々から出力される信号の割合を前記第１の所定数からなる出力端ごとに判別する出力信号割合判別手段と、
この出力信号割合判別手段の判別した信号の割合に比例させて、前記第１の所定数の出力端ごとに前記第２の所定数からなる入力端の各々と接続する単位時間当たりの接続回数を制御する接続回数制御手段
とを具備することを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
入力された信号の出力先に応じて２以上の整数としての第１の所定数からなる出力端のいずれに信号を出力するかを設定する２以上の整数としての第２の所定数からなる入力端を備え、前記出力端のそれぞれが同時に前記入力端のいずれかと最大１つずつ接続を行うことで各入力端に到達した信号をそれぞれ対応する出力端に配分するスイッチ手段と、
このスイッチ手段の前記第１の所定数からなる出力端の各々に向けて前記第２の所定数の入力端の各々から出力される信号の単位時間当たりの出力量をそれぞれ判別する出力信号出力量判別手段と、
同一の時間にそれぞれの前記出力端が同一の前記入力端を選択することなく前記第１の所定数の出力端の一部または全部が前記第２の所定数の入力端の一部または全部を１つずつ選択する選択パタンの組み合わせの中から、前記出力信号出力量判別手段の判別した前記第１の所定数からなる出力端の各々に向けて前記第２の所定数の入力端の各々から出力される信号の単位時間当たりの出力量の比と、対応する前記第１の所定数からなる出力端の各々が前記第２の所定数からなる入力端の各々を選択する前記選択パタンの数の比が等しい選択パタンの組み合わせを選択パタン集合として記憶する選択パタン集合記憶手段と、
この選択パタン集合記憶手段に記憶された選択パタン集合から選択パタンを順に１つずつ選択する選択パタン選択手段と、
この選択パタン選択手段によって選択した選択パタンによって前記スイッチ手段に入力される信号を前記出力端側に１つずつ分配するスイッチ手段駆動手段
とを具備することを特徴とするスイッチ装置。
【請求項３】
入力された信号の出力先に応じて２以上の整数としての第１の所定数からなる出力端のいずれに信号を出力するかを設定する２以上の整数としての第２の所定数からなる入力端を備え、前記出力端のそれぞれが同時に前記入力端のいずれかと最大１つずつ接続を行うことで各入力端に到達した信号をそれぞれ対応する出力端に配分するスイッチ手段と、
このスイッチ手段の前記第１の所定数からなる出力端の各々に向けて前記第２の所定数の入力端の各々から出力される信号の単位時間当たりの出力量をそれぞれ判別する出力信号出力量判別手段と、
同一の時間にそれぞれの前記出力端が同一の前記入力端を選択することなく前記第１の所定数の出力端の一部または全部が前記第２の所定数の入力端の一部または全部を１つずつ選択する選択パタンの組み合わせの中から、前記出力信号出力量判別手段の判別した前記第１の所定数からなる出力端の各々に向けて前記第２の所定数の入力端の各々から出力される信号の単位時間当たりの出力量の比と、対応する前記第１の所定数からなる出力端の各々が前記第２の所定数からなる入力端の各々を選択する前記選択パタンの数の比が等しい選択パタンの組み合わせを選択パタン集合として記憶する選択パタン集合記憶手段と、
この選択パタン集合記憶手段に記憶された選択パタン集合の前記選択パタンで、それぞれの前記出力端の選択する前記入力端がすべて同一の選択パタンをグループ化し、グループ化された選択パタンごとに、選択パタンを１つとそのグループ内に含まれる選択パタンの数をその選択パタンの重みを示す値として対応付けて記憶した選択パタン重み記憶手段と、
この選択パタン重み記憶手段に記憶されたそれぞれの選択パタンを対応付けられた前記重みの値に比例させた頻度で順に１つずつ選択する選択パタン選択手段と、
この選択パタン選択手段によって選択した選択パタンによって前記スイッチ手段に入力される信号を前記出力端側に１つずつ分配するスイッチ手段駆動手段
とを具備することを特徴とするスイッチ装置。
【請求項４】
前記スイッチ手段の前記第１の所定数からなる出力端の各々に向けて前記第２の所定数の入力端の各々から出力される信号の単位時間当たりの出力量を監視する出力信号割合監視手段と、この出力信号割合監視手段の監視の結果出力される信号の出力量が変化したときに前記選択パタン集合記憶手段に記憶した選択パタン集合を変更する選択パタン集合変更手段とを備えることを特徴とする請求項２または請求項３記載のスイッチ装置。
【請求項５】
前記第１の所定数からなる出力端の各々が前記第２の所定数からなる入力端の各々から１つずつ選択する選択情報をその選択に対応した前記出力信号出力量判別手段の判別した出力量が示す値をそれぞれ共通の値で除した結果の値ずつ一時的に記憶する選択情報一時記憶手段と、この選択情報一時記憶手段の記憶した選択情報を、それぞれで同一の出力端が選択されていない１つ以上の選択情報を同時に選択することでグループ分けし、このグループをそれぞれ前記選択パタンと判別する第１の選択パタン判別手段と、この第１の選択パタン判別手段によって判別された前記選択パタンのすべてを組み合わせた組み合わせを前記選択パタン集合と判別する第１の選択パタン集合判別手段とを具備することを特徴とする請求項２または請求項３記載のスイッチ装置。
【請求項６】
前記第１の所定数からなる出力端の各々が前記第２の所定数からなる入力端の各々から１つずつ選択する選択情報をその選択に対応した前記出力信号出力量判別手段の判別した出力量が示す値をそれぞれ共通の値で除した結果の値ずつ一時的に記憶する選択情報一時記憶手段と、この選択情報一時記憶手段の記憶した選択情報を、それぞれで同一の出力端が選択されておらずかつ同一の入力端が選択されていない１つ以上の選択情報を同時に選択することでグループ分けし、このグループをそれぞれ前記選択パタンと判別する第２の選択パタン判別手段と、この第２の選択パタン判別手段によって判別された前記選択パタンのすべてを組み合わせた組み合わせを前記選択パタン集合と判別する第２の選択パタン集合判別手段とを具備することを特徴とする請求項２または請求項３記載のスイッチ装置。
【請求項７】
前記選択パタン集合記憶手段に記憶された前記選択パタン集合の組み合わせに含まれる前記選択パタンそれぞれを均等な割合で前記選択パタン選択手段に選択させる選択パタン選択指示手段を備えることを特徴とする請求項２記載のスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は入力された信号を出力するスイッチ装置に係わり、特に出力端に向けて複数の入力端からそれぞれ予め定められた頻度で信号を出力することで、出力端から出力される信号の出力量の範囲内でのそれぞれの入力端から出力される信号の出力量を保証する用途に好適なスイッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ネットワーク上で複数の通信経路が合流する地点には、それぞれの通信経路から入力されたパケットの次の出力方向となる通信経路を判別して送出するルータ等のスイッチ装置が配置されることが多い。スイッチ装置は、入力側の通信経路から入力されたパケットの送出先となる出力側の通信経路へ接続するための通信経路を設定し、パケットを転送するようになっている。この出力側の通信経路へ接続するための通信経路を予め定められた頻度で設定することで、その通信経路での出力量を保証することができる。このような予め定められた頻度で通信経路を設定するスイッチ装置について、まず構造が簡易なものを説明し、次に構造が複雑化したものについて説明する。
【０００３】
図２３は、従来のスイッチ装置の構成の一例を表わしたものである。スイッチ装置１１は、パケットが入力される第１〜第３の入力ポート１２１〜１２３と、パケットを出力する出力ポート１３を備えている。また、スイッチ装置１１は、第１〜第３の入力ポート１２１〜１２３から入力されたパケットをそれぞれ格納する第１〜第３の入力側キュー１４１〜１４３と、出力ポート１３から出力するパケットを格納する出力側キュー１５を備えている。更に、第１〜第３の入力側キュー１４１〜１４３の出力側および出力側キュー１５の入力側とそれぞれ接続する通信経路を設定するスイッチ１６を備えている。スイッチ１６は、同一の長さの時間であるタイムスロットごとに通信経路を設定してパケットを転送するスケジューラ１７を備えている。
【０００４】
スケジューラ１７は、タイムスロットごとに第１〜第３の入力側キュー１４１〜１４３のいずれかと出力側キュー１５を接続する通信経路を設定し、それに基づいてパケットを出力側キュー１５に転送する処理を行うようになっている。このような構成のスイッチ装置１１で第１〜第３の入力ポート１２１〜１２３からそれぞれ入力されたパケットを均等な割合で出力ポート１３側に転送するように通信経路を設定するスケジューラ１７の処理の様子について説明する。
【０００５】
図２４は、図２３に示したスケジューラの処理の様子を表わしたものである。スケジューラ１７は、１タイムスロットごとに図２３に示した第１〜第３の入力側キュー１４１〜１４３と出力側キュー１５を接続する通信経路を設定するようになっている。スケジューラ１７はこのため、出力側キュー１５と接続する入力側キュー１４を示した第１〜第３の転送パタン２１〜２３を記憶するようになっている。第１〜第３の転送パタン２１〜２３はそれぞれで重複しない第１〜第３の入力側キュー１４１〜１４３の１つを示している。それぞれの転送パタンで黒丸（●）が記載されている欄の左に示されたキューがその転送パタンで示されるキューとなっている。スケジューラ１７は、第１〜第３の転送パタン２１〜２３をタイムスロットごとに順に１つずつ選択し、それぞれに示されている入力側キュー１４と出力側キュー１５を接続するような通信経路を設定し、これに沿ってパケットを転送するようになっている。
【０００６】
この図２４では、あるタイムスロットを第１のタイムスロット２４１として、これに続く第２〜第７のタイムスロット２４２〜２４７でそれぞれ選択される第１〜第３の転送パタン２１〜２３の一例を示している。第１〜第３の転送パタン２１〜２３はそれぞれ３タイムスロットに１回ずつ選択されるようになっており、たとえば第１の転送パタン２１は、第１、第４および第７のタイムスロット２４１、２４４、２４７で選択されている。このようにスケジューラ１７が第１〜第３の転送パタン２１〜２３を均等な割合で選択することで、第１〜第３の入力側キュー１４１〜１４３（図２３）と出力側キュー１５を接続するそれぞれの通信経路を均等な割合で設定することができる。これにより、第１〜第３の入力ポート１２１〜１２３それぞれに対して出力ポート１３から出力するパケットの出力量を均等の割合で保証することができるようになっている。
【０００７】
入力ポートと出力ポートの組み合わせに対して均等な頻度で通信経路を設定するスケジューリング方式をラウンドロビン（Ｒｏｕｎｄ　Ｒｏｂｉｎ）方式と呼ぶ。また本明細書では、複数の入力ポートから入力されるパケットに１つの出力ポートへ均等な割合で転送の機会を与えるように通信経路を設定するラウンドロビン方式を、１次元ラウンドロビン方式と呼ぶ。１次元ラウンドロビン方式に基づいた頻度でそれぞれの通信経路の設定を行うスイッチ装置は、たとえば特開２００１−３３９４２７号公報に開示されている。なお、１次元ラウンドロビン方式では転送パタンに対応した入力側キューにパケットが格納されていない場合に、次以降のタイムスロットで使用する予定の転送パタンを繰り上げて使用することが一般的に行われている。繰り上がりの一例として図２４に示した第３のタイムスロット２４３で選択される入力側キューについて説明する。第３のタイムスロット２４３では、まず第３の転送パタン２３に基づいて第３の入力側キュー１４３を選択する。ここで第３の入力側キュー１４３にパケットが格納されていない場合には、次の第４のタイムスロット２４４で使用される第１の転送パタン２１を繰り上げ、これに基づいて第１の入力側キュー１４１を選択するようになっている。第３のタイムスロット２４３で第１の転送パタン２１を繰り上げて使用した場合、次の第４のタイムスロット２４４では、第５のタイムスロット２４５で使用されるはずだった第２の転送パタン２２を繰り上げて使用するようになっている。このように使用する転送パタンを繰り上げることで、それぞれの入力側キューに対して均等に転送の機会を割り当てながら、パケット転送の効率を上げることができるようになっている。
【０００８】
このように１つの出力ポート１３を備えたスイッチ装置１１について説明をしたが、実際には出力ポートが複数備えられているスイッチ装置も多く存在し、通信経路を設定するためのスケジューリングは比較的複雑である。次に入力ポートと出力ポートをそれぞれ複数備えたスイッチ装置について説明する
【０００９】
図２５は、複数の入力ポートと複数の出力ポートを備えたスイッチ装置の構成の一例を表わしたものである。このスイッチ装置３１は、パケットが入力される第１〜第３の入力ポート３２１〜３２３と、パケットが出力される第１〜第３の出力ポート３３１〜３３３を備えている。第１〜第３の入力ポート３２１〜３２３から入力されたパケットは、それぞれ出力先となる第１〜第３の出力ポート３３１〜３３３を判別する第１〜第３の分配部３４１〜３４３に入力される。第１〜第３の分配部３４１〜３４３の出力側は、第１〜第３の入力ポート３２１〜３２３ごとに備えられ出力先となる第１〜第３の出力ポート３３１〜３３３それぞれに対応したパケットを格納する第１〜第９の入力側キュー３５１〜３５９の入力側に接続されている。ここで、第１〜第３の入力側キュー３５１〜３５３には第１の入力ポート３２１から入力されたパケットが分配されるようになっている。また、第４〜第６の入力側キュー３５４〜３５６、第７〜第９の入力側キュー３５７〜３５９にはそれぞれ第２、第３の入力ポート３２２、３２３から入力されたパケットが分配されるようになっている。
【００１０】
第１〜第９の入力側キュー３５１〜３５９の出力側は、パケットの入力された第１〜第３の入力ポート３２１〜３２３にそれぞれ対応して備えられたパケットを取り出す第１〜第３の取出部３６１〜３６３の入力側に接続されている。第１〜第３の取出部３６１〜３６３の出力側は、これらにパケットを取り出す第１〜第９の入力側キュー３５１〜３５９を指示するスイッチ３７の入力側に接続されている。スイッチ３７の出力側は、第１〜第３の出力ポート３３１〜３３３へ出力されるパケットをそれぞれ格納する第１〜第３の出力側キュー３８１〜３８３の入力側に接続されている。スイッチ３７は、タイムスロットごとに第１〜第３の出力側キュー３８１〜３８３に転送するパケットの取り出し元を第１〜第９の入力側キュー３５１〜３５９から選択するスケジューラ３９を備えている。
【００１１】
このような入力側に第１〜第９の入力側キュー３５１〜３５９を備えたスイッチ装置３１では、スイッチ３７が設定する通信経路は９通りとなる。これら９通りの通信経路を、単位時間当たりに１つずつ設定してパケットの転送を行うようにすると、９タイムスロットに１回ずつ転送の機会が第１〜第９の入力側キュー３５１〜３５９それぞれに来ることになる。この転送の機会は入力ポートの数と出力ポートの数とを乗じた数の逆数であり、入力ポートの数と出力ポートの数がそれぞれ増加するに従って減少する。そこでスケジューラ３９は、同時に複数の通信経路を設定することで、それぞれの通信経路に沿ったパケット転送の機会を増やすようになっている。
【００１２】
図２６は、図２５に示したスケジューラの処理の様子を表わしたものである。スケジューラ３９は、１タイムスロットごとに複数の通信経路を設定するようになっている。スケジューラ３９は、それぞれ同時に設定する通信経路の組み合わせを示す第１〜第３の転送パタン４１〜４３を記憶するようになっている。第１〜第３の転送パタン４１〜４３はそれぞれで入力側キューおよび出力側キューが重複しない通信経路を３つずつ組み合わせるようになっている。たとえば第１の転送パタン４１では、第１の取出部３６１と第１の出力側キュー３８１とを接続する通信経路が設定される。また、第２の取出部３６２と第２の出力側キュー３８２および第３の取出部３６３と第３の出力側キュー３８３とをそれぞれ接続する通信経路が設定される。すなわち、第１、第５および第９の入力側キュー３５１、３５５、３５９からパケットが取り出されることになる。スケジューラ３９は、第１〜第３の転送パタン４１〜４３をタイムスロットごとに順に１つずつ選択し、それぞれに示されている通信経路を設定する。
【００１３】
また、図２６は、あるタイムスロットを第１のタイムスロット４４１として、これに続く第２〜第４のタイムスロット４４２〜４４４でそれぞれ選択される第１〜第３の転送パタン４１〜４３の一例を示している。第１〜第３の転送パタン４１〜４３はそれぞれ３タイムスロットに１回ずつ選択されるようになっており、たとえば第１の転送パタン４１は、第１および第４のタイムスロット２４１、２４４で選択されている。このようにスケジューラ３９が第１〜第３の転送パタン４１〜４３を均等な割合で選択することで、第１〜第９の入力側キュー３５１〜３５９（図２５）に格納されているパケットを均等な割合で転送するような通信経路を設定することができるようになっている。これにより、第１〜第３の入力ポート３２１〜３２３それぞれに対して第１の出力ポート３３１から出力するパケットの出力量として均等な割合で出力量を保証することができるようになっている。これは第２および第３の出力ポート３３２、３３３に対しても同様である。
【００１４】
このように同時に複数の通信経路を設定する転送パタンを設計する場合、一例としてウェイブフロント（波頭）方式で転送パタンを設計する技術が使用されている。このウェイブフロント方式を使用して設計した転送パタンでは、入力ポートの数あるいは出力ポートの数のうち大きい数と同じ数の通信経路を１つの転送パタンで設定することができるようになっている。したがって、各通信経路への転送の機会は入力ポートの数あるいは出力ポートの数のうち大きい数の逆数の割合で割り当てることができ、各通信経路が設定される割合は均等になる。このように入力ポートと出力ポートが複数備えられたときにこれらの組み合わせに均等に転送の機会を与えるような通信経路を設定するスケジュール方式は、２次元ラウンドロビン（２ＤＲＲ：Ｔｗｏ　Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　Ｒｏｕｎｄ　Ｒｏｂｉｎ）方式と呼ばれている。２次元ラウンドロビン方式については、“Ｒｉｃｈａｒｄ　Ｏ．　Ｌａｍａｉｒｅ”（共著者有り）による“ＩＥＥＥ／ＡＣＭ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ　ｏｎ　Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ，Ｖｏｌ．２，Ｎｏ．５，Ｏｃｔｏｂｅｒ　１９９４”に掲載された“Ｔｗｏ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　Ｒｏｕｎｄ−Ｒｏｂｉｎ　Ｓｃｈｅｄｕｌｅｒｓ　ｆｏｒ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｓｗｉｔｃｈｅｓ　ｗｉｔｈ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ｉｎｐｕｔ　Ｑｕｅｕｅｓ”にも記述されている。
【００１５】
２次元ラウンドロビン方式は、複数の入力ポートと複数の出力ポートの組み合わせに応じたそれぞれの通信経路を均等に扱い、その設定頻度の公平性を追求した方式であり、多くのルータのスケジュール方式として採用されている。特開２００１−１７７５６３号公報には、２次元ラウンドロビン方式での公平性を高めるための技術が開示されている。２次元ラウンドロビン方式では、全スイッチレート（スイッチ１秒間で処理するタイムスロット数）を入力ポートあるいは出力ポートの数の多い方で分割した数で示される転送の機会をそれぞれの通信経路に対して保証することができるようになっている。なお、２次元ラウンドロビン方式でも転送パタンが示す通信経路に対応した入力側キューにパケットが格納されていない場合には、他の入力側キューに対応した通信経路を設定することでパケット転送の効率を上げられるようになっている。
【００１６】
以上、入力ポートと出力ポートの組み合わせそれぞれに対して均等な頻度で転送を行うための通信経路を設定するスイッチ装置について説明した。しかしながら、スイッチ装置に対する新たな要求等により特定の通信経路で出力量が増加し、当初保証していた出力量では転送しきれない状態が発生することがある。このような通信経路では、パケットの遅延時間が長くなったり、廃棄率が高くなったりして、通信の品質が低下するという問題が発生する。この問題は、これまでに説明した複数の入力ポートと１つの出力ポートおよび複数の入力ポートと複数の出力ポートを備えたスイッチ装置で共通している。しかしながらこの問題は、この特定の通信経路と同一の出力ポートにパケットを出力する他の通信経路の出力量の一部を特定の通信経路からのパケット出力に使用することで解決することができる。次に、この問題を解決するために特定の通信経路でのパケットの保証したい出力量を変化させるスイッチ装置について説明する。
【００１７】
図２７は、通信経路ごとの保証したい出力量の割合を変化させたスケジューラの処理の様子を表わしたものである。スケジューラ１７Ａは、図２３に示したスイッチ装置１１のスケジューラ１７に機能を追加したものである。スケジューラ１７Ａは、図２４で示したスケジューラ１７が記憶している第１〜第３の転送パタン２１〜２３の他に、第１〜第３の入力側キュー１４１〜１４３それぞれに対応した保証したい出力量の比を示す出力量データ５１を記憶している。この出力量データ５１は、第１〜第３の入力側キュー１４１〜１４３それぞれに対応して保証したい出力量の比が“５：３：２”であることを示している。
【００１８】
また、図２７では、あるタイムスロットを第１のタイムスロット５２１として、これに続く第２〜第１１のタイムスロット５２２〜５２１１でそれぞれ選択される第１〜第３の転送パタン２１〜２３の一例を示している。第１〜第１０のタイムスロット５２１〜５２１０で、第１の転送パタン２１は５回、第２の転送パタン２２は３回、第３の転送パタン２３は２回選択されている。このように保証したい出力量の比に応じて転送パタンの現われる数を調整することで、第１〜第３の入力側キュー１４１〜１４３にそれぞれ応じた通信経路を設定する頻度を偏らせるようにしている。このように、同一の出力側に信号を出力するそれぞれの通信経路で保証する出力量の割合を変更することで、特定の通信経路でのパケットの保証したい出力量を変化させることができる。
【００１９】
このように、複数の入力ポートと１つの出力ポートを備えたスイッチ装置で特定の通信経路の出力量の割合は、１次元ラウンドロビン方式で使用する転送パタンの選択の機会を、各入力ポートの出力量の偏りに比例させることで変化させることができる。また、出力量の偏りが変動する場合でも、偏りの重みの値に比例して表現されるスカラな値を変えるだけで転送パタンを選択する割合を操作することを容易に対応することができる。このように各ルートに対して異なる出力量に応じた頻度で通信経路を設定するスケジューリング方式を加重ラウンドロビン（Ｗｅｉｇｈｔｅｄ　Ｒｏｕｎｄ　Ｒｏｂｉｎ）方式と呼ぶ。１次元での加重ラウンドロビン方式は、１次元ラウンドロビン方式で使用する転送パタンの選択機会を偏らせることで簡易に実現することができる。また、他にも蓄積されたパケットの量に基づいて複数のキューから１つを選択するＷＦＱ（Ｗｅｉｇｈｔｅｄ　Ｆａｉｒ　Ｑｕｅｕｉｎｇ）と呼ばれる技術を使用して解決することもできる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
ところでラウンドロビン方式で使用した転送パタンの選択機会を偏らせることでは、複数の入力ポートと複数の出力ポートを備えたスイッチ装置で特定の通信経路を設定する割合を偏らせることができない場合が多い。これは、２次元ラウンドロビン方式では、それぞれの通信経路が均等に接続されるような複数の転送パタンを設定する際に１つの転送パタンが予め定められた複数の通信経路を示すようにしているためである。これにより、２次元ラウンドロビン方式で使用する同一の転送パタンに示されている予め定められた通信経路同士では設定頻度に偏らせることができないという問題が発生していた。また、入力ポートと出力ポートの数が多数備えられている場合には通信経路の数も多くなる。したがってそれぞれの通信経路での信号の出力量に応じたスケジューリングを行うことは、容易ではないという問題があった。
【００２１】
そこで本発明の目的は、特定の出力端とこの出力端に向けて信号が出力される複数の入力端の各々で、この特定の出力端から出力される信号の出力量の範囲内でこの特定の出力端に向けて信号を出力する入力端の各々に対して保証できる出力量を変える用途に適した複数の入力端と複数の出力端を備えたスイッチ装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、（イ）入力された信号の出力先に応じて２以上の整数としての第１の所定数からなる出力端のいずれに信号を出力するかを設定する２以上の整数としての第２の所定数からなる入力端を備え、出力端のそれぞれが同時に入力端のいずれかと最大１つずつ接続を行うことで各入力端に到達した信号をそれぞれ対応する出力端に配分するスイッチ手段と、（ロ）このスイッチ手段の第１の所定数からなる出力端の内の特定の出力端に向けて第２の所定数からなる入力端の各々から出力される信号の割合を第１の所定数からなる出力端ごとに判別する出力信号割合判別手段と、（ハ）この出力信号割合判別手段の判別した信号の割合に比例させて、第１の所定数の出力端ごとに第２の所定数からなる入力端の各々と接続する単位時間当たりの接続回数を制御する接続回数制御手段とをスイッチ装置に具備させる。
【００２３】
すなわち請求項１記載の発明は、スイッチ手段に入力された信号の出力先に応じて２以上の整数としての第１の所定数からなる出力端のいずれに信号を出力するかを設定する２以上の整数としての第２の所定数からなる入力端を備えている。第１の所定数と第２の所定数は共に２以上の整数であるが同一の値でなくともよい。また、出力端のそれぞれが同時に入力端のいずれかと最大１つずつ接続を行うことで各入力端に到達した信号をそれぞれ対応する出力端に配分するようになっている。出力端は入力端のいずれか１つと接続するかあるいは接続しないようになっている。出力信号割合判別手段は、特定の出力端に向けて第２の所定数からなる入力端それぞれから出力される信号の割合を第１の所定数からなる出力端ごとに判別するようになっている。ここである出力端に向けて第２の所定数からなる入力端それぞれから出力される信号の割合は、他の出力端に向けて第２の所定数からなる入力端それぞれから出力される信号の割合と異なっていてもよい。また、入力端から出力される信号とは、時間的に未来の時点で出力端に向けて送出される信号を示している。したがって、入力端に到達してこれから送出される信号であってもよいし、時間的に未来のある時点で送出するまだ入力端に到達していない信号であってもよい。接続回数制御手段は、出力信号割合判別手段の判別した信号の割合に比例させて、第１の所定数の出力端ごとに第２の所定数からなる入力端の各々と接続する単位時間当たりの接続回数を制御するようになっている。
【００２４】
ここで一例を挙げて説明を行う。スイッチ手段は第１の所定数として“２”、すなわち２つの出力端を備え、第２の所定数として“３”、すなわち３つの入力端をそれぞれ備えているものとする。一方の出力端に向けて３つの入力端それぞれから出力される信号が“１：２：３”の比で表わせる割合であると判別されたとき、接続回数制御手段はこの出力端に対して判別された割合に比例して単位時間あたりの接続回数を制御する。単位時間当たりに３つの入力端それぞれに割合に比例させた、２回、４回、６回ずつ接続を行うように制御することができる。また、接続回数制御手段は他の出力端に対しても３つの入力端から出力される信号の割合に比例させて接続回数を制御することができる。このように単位時間当たりの接続回数をそれぞれの出力端ごとに制御することで、特定の出力端から出力される信号の出力量の範囲内でこの特定の出力端に向けて信号を出力する第２の所定数からなる入力端の各々に対して保証できる出力量を変えることができる。
【００２５】
請求項２記載の発明では、（イ）入力された信号の出力先に応じて２以上の整数としての第１の所定数からなる出力端のいずれに信号を出力するかを設定する２以上の整数としての第２の所定数からなる入力端を備え、出力端のそれぞれが同時に入力端のいずれかと最大１つずつ接続を行うことで各入力端に到達した信号をそれぞれ対応する出力端に配分するスイッチ手段と、（ロ）このスイッチ手段の第１の所定数からなる出力端の各々に向けて第２の所定数の入力端の各々から出力される信号の単位時間当たりの出力量をそれぞれ判別する出力信号出力量判別手段と、（ハ）同一の時間にそれぞれの出力端が同一の入力端を選択することなく第１の所定数の出力端の一部または全部が第２の所定数の入力端の一部または全部を１つずつ選択する選択パタンの組み合わせの中から、出力信号出力量判別手段の判別した第１の所定数からなる出力端の各々に向けて第２の所定数の入力端の各々から出力される信号の単位時間当たりの出力量の比と、対応する第１の所定数からなる出力端の各々が第２の所定数からなる入力端の各々を選択する選択パタンの数の比が等しい選択パタンの組み合わせを選択パタン集合として記憶する選択パタン集合記憶手段と、（ニ）この選択パタン集合記憶手段に記憶された選択パタン集合から選択パタンを順に１つずつ選択する選択パタン選択手段と、（ホ）この選択パタン選択手段によって選択した選択パタンによってスイッチ手段に入力される信号を出力端側に１つずつ分配するスイッチ手段駆動手段とをスイッチ装置に具備させる。
【００２６】
すなわち請求項２記載の発明は、スイッチ手段に入力された信号の出力先に応じて２以上の整数としての第１の所定数からなる出力端のいずれに信号を出力するかを設定する２以上の整数としての第２の所定数からなる入力端を備えている。第１の所定数と第２の所定数は共に２以上の整数であるが同一の値でなくともよい。また、出力端のそれぞれが同時に入力端のいずれかと最大１つずつ接続を行うことで各入力端に到達した信号をそれぞれ対応する出力端に配分するようになっている。出力信号出力量判別手段は、第１の所定数からなる出力端の各々に向けて第２の所定数の入力端の各々から出力される信号の単位時間当たりの出力量それぞれを判別するようになっている。選択パタン集合記憶手段は、同一の時間にそれぞれの出力端が同一の入力端を選択することなく第１の所定数の出力端の一部または全部が第２の所定数の入力端の一部または全部を１つずつ選択する選択パタンの組み合わせの中から、特定の選択パタンの組み合わせを選択パタン集合として記憶するようになっている。ここでは、考えうる選択パタンの組み合わせの中から、どのような選択パタンの組み合わせを選択パタン集合として記憶するかを示している。この特定の選択パタンの組み合わせは、前記した出力信号出力量判別手段の判別した第１の所定数からなる出力端の各々に向けて第２の所定数の入力端の各々から出力される信号の単位時間当たりの出力量の比と、対応する第１の所定数からなる出力端の各々が第２の所定数からなる入力端の各々を選択する選択パタンの数の比が等しくなっている。選択パタン選択手段は、選択パタン集合記憶手段に記憶された選択パタン集合から選択パタンを順に１つずつ選択する。スイッチ手段駆動手段は、選択された選択パタンに基づいてスイッチ手段に入力される信号を出力端側に分配するようになっている。ここで特定の出力端と第２の所定数からなる入力端の各々との接続を示す選択パタンは、特定の出力端に向けて第２の所定数からなる入力端の各々から出力される信号の出力量の比に応じた数だけそれぞれ選択パタン集合に存在するようになっている。したがって、この選択パタン集合の選択パタンに基づいて順に信号の配分が行われることで、特定の出力端には、特定の出力端に向けて第２の所定数からなる入力端の各々から出力される信号の出力量の比に応じた数ずつ信号が配分されることになる。これは、実際に信号が配分されるか否かに関わらず、信号が配分される機会が保証されることを示している。これにより、判別された単位時間当たりに出力される信号の出力量に応じて信号の配分を行うことで、特定の出力端から出力される信号の出力量の範囲内でこの特定の出力端に向けて信号を出力する第２の所定数からなる入力端の各々に対して保証できる出力量を変えることができる。また、順に選択した選択パタンに基づいて信号の配分を行うだけで、判別された単位時間当たりに出力される信号の出力量に応じた信号の配分を行うことができる。
【００２７】
ここで簡単な一例を挙げて説明する。スイッチ手段は第１の所定数として“２”、すなわち２つの出力端を備え、第２の所定数として“３”、すなわち３つの入力端をそれぞれ備えているものとする。このようなスイッチ手段では、入力端と出力端のそれぞれ備えられた数を掛け合わせた６通りの入力端と出力端との選択が存在することになる。これら６通りの選択それぞれに対して入力端側から出力端側に単位時間当たりに出力される信号の出力量をそれぞれ判別する。ここでは、説明を簡易にするために単位時間を１秒として１秒当たりに固定長のパケットが出力される数で出力量を示す。６通りの選択それぞれでパケットの出力される数は“１つ、１つ、２つ、１つ、１つ、３つ”と判別されたものとする。このとき、この出力量の比に応じて６通りの選択がそれぞれ示される選択パタンの数がたとえば“２つ、２つ、４つ、２つ、２つ、６つ”存在するような選択パタンの組み合わせが選択パタン集合として選択パタン集合記憶手段に記憶される。１つの選択パタンに２通り以上の選択が同時に示される場合もある。また、１つの選択パタンで６通りの選択のうち同一の選択は１つまでしか含まれないので、この例の場合少なくとも６つの選択パタンを組み合わせた組み合わせを選択パタン集合としている。このような選択パタン集合から順に選択パタンを選択し、選択した選択パタンに基づいて入力されたパケットを出力端側に配分することで、６通りの選択それぞれで出力される信号の割合に基づいた量のパケットを配分することができる。したがって、判別された単位時間当たりに出力される信号の出力量に応じた選択パタンに基づいて信号の配分を行うことで、特定の出力端から出力される信号の出力量の範囲内でこの特定の出力端に向けて信号を出力する第２の所定数からなる入力端の各々に対して保証できる出力量を変えることができる。
【００２８】
請求項３記載の発明では、（イ）入力された信号の出力先に応じて２以上の整数としての第１の所定数からなる出力端のいずれに信号を出力するかを設定する２以上の整数としての第２の所定数からなる入力端を備え、出力端のそれぞれが同時に入力端のいずれかと最大１つずつ接続を行うことで各入力端に到達した信号をそれぞれ対応する出力端に配分するスイッチ手段と、（ロ）このスイッチ手段の第１の所定数からなる出力端の各々に向けて第２の所定数の入力端の各々から出力される信号の単位時間当たりの出力量をそれぞれ判別する出力信号出力量判別手段と、（ハ）同一の時間にそれぞれの出力端が同一の入力端を選択することなく第１の所定数の出力端の一部または全部が第２の所定数の入力端の一部または全部を１つずつ選択する選択パタンの組み合わせの中から、出力信号出力量判別手段の判別した第１の所定数からなる出力端の各々に向けて第２の所定数の入力端の各々から出力される信号の単位時間当たりの出力量の比と、対応する第１の所定数からなる出力端の各々が第２の所定数からなる入力端の各々を選択する選択パタンの数の比が等しい選択パタンの組み合わせを選択パタン集合として記憶する選択パタン集合記憶手段と、（ニ）この選択パタン集合記憶手段に記憶された選択パタン集合の選択パタンで、それぞれの出力端の選択する入力端がすべて同一の選択パタンをグループ化し、グループ化された選択パタンごとに、選択パタンを１つとそのグループ内に含まれる選択パタンの数をその選択パタンの重みを示す値として対応付けて記憶した選択パタン重み記憶手段と、（ホ）この選択パタン重み記憶手段に記憶されたそれぞれの選択パタンを対応付けられた重みの値に比例させた頻度で順に１つずつ選択する選択パタン選択手段と、（ヘ）この選択パタン選択手段によって選択した選択パタンによってスイッチ手段に入力される信号を出力端側に１つずつ分配するスイッチ手段駆動手段とをスイッチ装置に具備させる。
【００２９】
すなわち請求項３記載の発明は、スイッチ手段に入力された信号の出力先に応じて２以上の整数としての第１の所定数からなる出力端のいずれに信号を出力するかを設定する２以上の整数としての第２の所定数からなる入力端を備えている。第１の所定数と第２の所定数は共に２以上の整数であるが同一の値でなくともよい。また、出力端のそれぞれが同時に入力端のいずれかと最大１つずつ接続を行うことで各入力端に到達した信号をそれぞれ対応する出力端に配分するようになっている。出力信号出力量判別手段は、第１の所定数からなる出力端の各々に向けて第２の所定数の入力端の各々から出力される信号の単位時間当たりの出力量それぞれを判別するようになっている。選択パタン集合記憶手段は、同一の時間にそれぞれの出力端が同一の入力端を選択することなく第１の所定数の出力端の一部または全部が第２の所定数の入力端の一部または全部を１つずつ選択する選択パタンの組み合わせの中から、特定の選択パタンの組み合わせを選択パタン集合として記憶するようになっている。ここでは、考えうる選択パタンの組み合わせの中から、どのような選択パタンの組み合わせを選択パタン集合として記憶するかを示している。この特定の選択パタンの組み合わせは、前記した出力信号出力量判別手段の判別した第１の所定数からなる出力端の各々に向けて第２の所定数の入力端の各々から出力される信号の単位時間当たりの出力量の比と、対応する第１の所定数からなる出力端の各々が第２の所定数からなる入力端の各々を選択する選択パタンの数の比が等しくなっている。選択パタン重み記憶手段は、それぞれの出力端の選択する入力端がすべて同一の選択パタンをグループ化し、グループ化された選択パタンごとに、選択パタンを１つとそのグループ内に含まれる選択パタンの数をその選択パタンの重みを示す値として対応付けて記憶するようになっている。選択パタン選択手段は、この選択パタン重み記憶手段に記憶されたそれぞれの選択パタンを対応付けられた重みの値に比例させた頻度で順に１つずつ選択する。スイッチ手段駆動手段は、選択された選択パタンに基づいてスイッチ手段に入力される信号を出力端側に分配するようになっている。この選択パタンに基づいて順に信号の配分が行われることで、特定の出力端には、特定の出力端に向けて第２の所定数からなる入力端の各々から出力される信号の出力量の比に応じた数ずつ信号が配分されることになる。これは、実際に信号が配分されるか否かに関わらず、信号が配分される機会が保証されることを示している。これにより、判別された単位時間当たりに出力される信号の出力量に応じて、特定の出力端から出力される信号の出力量の範囲内でこの特定の出力端に向けて信号を出力する第２の所定数からなる入力端の各々に対して保証できる出力量を変えることができる。また、順に選択した選択パタンに基づいて信号の配分を行うだけで、判別された単位時間当たりに出力される信号の出力量に応じた信号の配分を行うことができる。更に、同一の選択をスイッチ手段に行わせる選択パタンをそれぞれ１つにまとめて選択パタン重み記憶手段に記憶できるので、同一の選択をスイッチ手段に行わせる選択パタンが多数存在するほど、記憶する選択パタンの数を減らすことができる。
【００３０】
また請求項４記載の発明では、請求項２または請求項３記載のスイッチ装置は、スイッチ手段の第１の所定数からなる出力端の各々に向けて第２の所定数の入力端の各々から出力される信号の単位時間当たりの出力量を監視する出力信号出力量監視手段と、この出力信号出力量監視手段の監視の結果出力される信号の出力量が変化したときに選択パタン集合記憶手段に記憶した選択パタン集合を変更する選択パタン集合変更手段とを備えることを特徴としている。
【００３１】
すなわち請求項４記載の発明では、出力信号出力量監視手段で、スイッチ手段の第１の所定数からなる出力端の各々に向けて第２の所定数の入力端の各々から出力される信号の単位時間当たりの出力量を監視するようになっている。また選択パタン集合変更手段は、この出力信号出力量監視手段の監視の結果出力される信号の出力量が変化したときに選択パタン集合記憶手段に記憶する選択パタン集合を変更するようになっている。これによりスイッチ装置は、信号の単位時間当たりの出力量の変化に応じて、選択パタン集合記憶手段に記憶する選択パタン集合を変更させることができる。
【００３２】
更に請求項５記載の発明では、請求項２または請求項３記載のスイッチ装置は、第１の所定数からなる出力端の各々が第２の所定数からなる入力端の各々から１つずつ選択する選択情報をその選択に対応した出力信号出力量判別手段の判別した出力量が示す値をそれぞれ共通の値で除した結果の値ずつ一時的に記憶する選択情報一時記憶手段と、この選択情報一時記憶手段の記憶した選択情報を、それぞれで同一の出力端が選択されていない１つ以上の選択情報を同時に選択することでグループ分けし、このグループをそれぞれ選択パタンと判別する第１の選択パタン判別手段と、この第１の選択パタン判別手段によって判別された選択パタンのすべてを組み合わせた組み合わせを選択パタン集合と判別する第１の選択パタン集合判別手段とを備えることを特徴としている。
【００３３】
すなわち請求項５記載の発明は、選択情報一時記憶手段は第１の所定数からなる出力端の各々が第２の所定数からなる入力端の各々から１つずつ選択する選択情報をその選択に対応した出力信号出力量判別手段の判別した出力量が示す値をそれぞれ共通の値で除した結果の値ずつ一時的に記憶するようになっている。ここで出力量が示す値をそれぞれ共通の値で除することによって、出力量がそれぞれ大きな数となった場合に、直接その数ずつ記憶しなくてもよいようにしている。第１の選択パタン判別手段は、この選択情報一時記憶手段の記憶した選択情報を、それぞれで同一の出力端が選択されていない１つ以上の選択情報を同時に選択することでグループ分けし、このグループをそれぞれ選択パタンと判別するようになっている。また、第１の選択パタン集合判別手段はこの第１の選択パタン判別手段によって判別された選択パタンのすべてを組み合わせた組み合わせを選択パタン集合と判別するようになっている。これにより、選択パタン集合記憶手段に記憶する対象となる選択パタン集合を、出力信号出力量判別手段の判別した出力量を基にして用意することができる。
【００３４】
請求項６記載の発明では、請求項２または請求項３記載のスイッチ装置は、第１の所定数からなる出力端の各々が第２の所定数からなる入力端の各々から１つずつ選択する選択情報をその選択に対応した出力信号出力量判別手段の判別した出力量が示す値をそれぞれ共通の値で除した結果の値ずつ一時的に記憶する選択情報一時記憶手段と、この選択情報一時記憶手段の記憶した選択情報を、それぞれで同一の出力端が選択されておらずかつ同一の入力端が選択されていない１つ以上の選択情報を同時に選択することでグループ分けし、このグループをそれぞれ選択パタンと判別する第２の選択パタン判別手段と、この第２の選択パタン判別手段によって判別された選択パタンのすべてを組み合わせた組み合わせを選択パタン集合と判別する第２の選択パタン集合判別手段とを具備することを特徴としている。
【００３５】
すなわち請求項６記載の発明は、選択情報一時記憶手段は第１の所定数からなる出力端の各々が第２の所定数からなる入力端の各々から１つずつ選択する選択情報をその選択に対応した出力信号出力量判別手段の判別した出力量が示す値をそれぞれ共通の値で除した結果の値ずつ一時的に記憶するようになっている。ここで出力量が示す値をそれぞれ共通の値で除することによって、出力量がそれぞれ大きな数となった場合に、直接その数ずつ記憶しなくてもよいようにしている。第２の選択パタン判別手段は、この選択情報一時記憶手段の記憶した選択情報を、それぞれで同一の出力端が選択されておらずかつ同一の入力端が選択されていない１つ以上の選択情報を同時に選択することでグループ分けし、このグループをそれぞれ選択パタンと判別するようになっている。ここでは、同一のグループに分けられる選択情報では、同一の出力端が選択される選択情報が複数あってはならないし、同一の入力端が選択される選択情報が複数あってはならないことを示している。これによって、入力端それぞれは同時に複数の出力端に選択させたくないスイッチ手段に対応する選択パタンを判別することができる。また、第２の選択パタン集合判別手段はこの第２の選択パタン判別手段によって判別された選択パタンのすべてを組み合わせた組み合わせを選択パタン集合と判別するようになっている。これにより、選択パタン集合記憶手段に記憶する対象となる選択パタン集合を、出力信号出力量判別手段の判別した出力量を基にして用意することができる。
【００３６】
更に請求項７記載の発明では、請求項２記載のスイッチ装置は、選択パタン集合記憶手段に記憶された選択パタン集合の組み合わせに含まれる選択パタンそれぞれを均等な割合で選択パタン選択手段に選択させる選択パタン選択指示手段を備えることを特徴としている。
【００３７】
すなわち請求項７記載の発明は、選択パタン指示手段は選択パタン集合記憶手段に記憶された選択パタン集合の組み合わせに含まれる選択パタンそれぞれを均等な割合で選択パタン選択手段に選択させるようにしている。均等な割合で選択させる一例として、予め定めた順番で選択パタンを選択させるようにしてもよいし、選択パタン集合に存在する選択パタンの数以下を範囲とする乱数を発生させこの結果に基づいて選択させてもよいことを示している。
【００３８】
【発明の実施の形態】
【００３９】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００４０】
実施例
【００４１】
図１は本発明の実施例におけるスイッチ装置の構成を表わしたものである。スイッチ装置１０１は、通信経路の集合である転送パタンの設計データを入力する設計データ入力装置１０２と、転送パタンを設計する転送パタン設計装置１０３とを備えている。また、設計データおよび転送パタンを記憶するデータ記憶装置１０４と、設計した転送パタンに基づいて受信したパケットを送出するための通信経路を設定するスイッチ回路装置１０５を備えている。スイッチ回路装置１０５は、複数の入力ポートと複数の出力ポートを備えている。通信経路（ルート）とは、スイッチ回路装置１０５がパケットを転送するために入力ポートと出力ポートを接続したものである。また、転送パタンは、スイッチ回路装置１０５が同時に設定する通信経路を示す情報の集合である。転送パタンは転送パタン設計装置１０３によって複数設計され、これらをまとめたものを転送パタンの集合と呼ぶ。データ記憶装置１０４は、設計データを記憶する設計データ記憶部１０６と、転送パタンを記憶する転送パタン記憶部１０７を備えている。転送パタン設計装置１０３には、設計した転送パタンで通信経路ごとに保証できる転送量を出力するためのディスプレイ１０８が備えられている。スイッチ装置１０１は、図示しないＣＰＵ（中央演算処理装置）等の処理装置を備えており、同じく図示しない記憶媒体に格納されたプログラムに従って処理を行うようになっている。
【００４２】
転送パタン設計装置１０３は、通信経路それぞれが保証したい転送量に応じた頻度で示されるような転送パタンの集合を設計するようになっている。転送パタン設計装置１０３では、ＣＰＵがプログラムに従って制御を行うことで、通信経路を１または複数示す転送パタンおよびこれら転送パタンをまとめた転送パタンの集合を設計するようになっている。この通信経路それぞれが保証したい転送量に応じた頻度で設定されるスケジュール方式を、本実施例では２次元加重ラウンドロビン（Ｔｗｏ　Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　Ｗｅｉｇｈｔｅｄ　Ｒｏｕｎｄ　Ｒｏｂｉｎ）方式と呼ぶ。
【００４３】
設計データ入力装置１０２は、スイッチ回路装置１０５の装置の構成と資源および要求されている転送量を入力するための図示しないキーボード等の入力装置を備えている。装置の構成と資源は、スイッチ回路装置１０５のポート数、各ポートの転送レート、スイッチの転送レート（スイッチが１秒間で処理するタイムスロット数）等を示している。本実施例では、前記した図示しない入力装置からスイッチ回路装置１０５の装置の構成と資源および要求されている転送量を入力する。
【００４４】
設計データ記憶部１０６は、設計データ入力装置１０２から入力されたデータを記憶する。また、転送パタン記憶部１０７は、転送パタン設計装置１０３が設計した転送パタンを記憶するようになっている。転送パタン設計装置１０３は、設計データ記憶部１０６に記憶されている装置の構成と資源および転送量のデータを入力して、転送パタンを設計して転送パタン記憶部１０７に出力するようになっている。また、転送パタン設計装置１０３は設計した転送パタンを使用した場合の各通信経路で保証できるパケットの出力量を出力するためディスプレイ１０８を備えている。更に設計した転送パタンを転送パタン記憶部１０７に記憶させるか否かを選択する前記したものとは異なる図示しないキーボード等の入力手段を備えている。スイッチ回路装置１０５は、スイッチ機能として一定時間ごとに転送パタン記憶部１０７に記憶されている転送パタンに基づいて通信経路を設定する。
【００４５】
図２は、図１に示したスイッチ回路装置の構成を表わしたものである。スイッチ回路装置１０５は、パケットが入力される第１〜第３の入力ポート１１１１〜１１１３と、パケットが出力される第１〜第３の出力ポート１１２１〜１１２３を備えている。第１〜第３の入力ポート１１１１〜１１１３から入力されたパケットは、それぞれ出力先となる第１〜第３の出力ポート１１２１〜１１２３を判別する第１〜第３の分配部１１３１〜１１３３に入力される。第１〜第３の分配部１１３１〜１１３３の出力側は、第１〜第３の入力ポート１１１１〜１１１３ごとに備えられ出力先となる第１〜第３の出力ポート１１２１〜１１２３それぞれに対応したパケットを格納する第１〜第９の入力側キュー１１４１〜１１４９の入力側に接続されている。ここで、第１〜第３の入力側キュー１１４１〜１１４３には第１の入力ポート１１１１から入力されたパケットが分配されるようになっている。また、第４〜第６の入力側キュー１１４４〜１１４６、第７〜第９の入力側キュー１１４７〜１１４９には第２、第３の入力ポート１１１２、１１１３から入力されたパケットがそれぞれ分配されるようになっている。
【００４６】
第１〜第９の入力側キュー１１４１〜１１４９の出力側は、これらにそれぞれ対応して備えられたパケットを取り出す第１〜第９の取出部１１５１〜１１５９の入力側に接続されている。第１〜第９の取出部１１５１〜１１５９の出力側は、これらにパケットを取り出す第１〜第９の入力側キュー１１４１〜１１４９を指示するスイッチ１１６の入力側に接続されている。スイッチ１１６の出力側は、第１〜第３の出力ポート１１２１〜１１２３へ出力されるパケットをそれぞれ格納する第１〜第３の出力側キュー１１７１〜１１７３の入力側に接続されている。スイッチ１１６は、タイムスロットごとに設定する通信経路の指示を行うスケジューラ１１８を備えている。第１〜第３の入力ポート１１１１〜１１１３および第１〜第３の出力ポート１１２１〜１１２３は予め入力あるいは出力されるパケットの最大転送量である回線速度が定められている。また、本実施例では第１〜第３の入力ポート１１１１〜１１１３から入力されるパケットの長さは固定長である。スイッチ１１６は１タイムスロットあたりのパケットの転送速度が定められており、本実施例では通信経路ごとにそれぞれ１つパケットを転送することができるようになっている。また各通信経路は第１〜第３の出力ポート１１２１〜１１２３側から見た際に第１〜第３の入力ポート１１１１〜１１１３から択一的に選択するように設定されるようになっている。
【００４７】
図３は、図２で示したスケジューラの構造の詳細を表わしたものである。スケジューラ１１８は、転送パタンに基づいてスイッチ１１６（図２）に通信経路を設定する通信経路設定部１２１と、この通信経路設定部１２１が設定した通信経路に沿ってパケットを転送するパケット転送部１２２を備えている。パケット転送部１２２には図２に示した第１〜第９の入力側キュー１１４１〜１１４９にそれぞれパケットが格納されているか否かを判別するパケット格納キュー判別部１２３が接続されている。パケット転送部１２２は通信経路が設定され、かつパケットが格納されている入力側キュー１１４（図２）にそれぞれ対応した取出部１１５（同図）へパケットを１つ取り出すように指示するようになっている。通信経路設定部１２１には、パケット転送部１２２と、データ記憶装置１０４の転送パタン記憶部１０７に記憶されている転送パタンの集合から転送パタンを選択して通信経路設定部１２１に出力する転送パタン選択部１２４がそれぞれ接続されている。転送パタン選択部１２４には、転送パタン記憶部１０７に記憶されている転送パタンの集合から転送パタンを選択する順番が設定されている。また通信経路設定部１２１には、同一の時間間隔を測るタイムスロットの基となるクロック信号を供給するクロック信号発生器１２５が接続されている。通信経路設定部１２１は、タイムスロットごとに転送パタンの選択を転送パタン選択部１２４に指示し、選択された転送パタンに基づいて通信経路を設定する。また、パケット転送部１２２に対して通信経路に沿って入力側キューに格納されているパケットを出力側キュー側に転送するように指示するようになっている。これにより、１タイムスロットごとに転送パタンに基づく通信経路が設定され、この通信経路に沿って入力側キューに格納されているパケットが１つずつ出力側キュー側に転送されるようになっている。
【００４８】
図４は、図１に示した設計データ記憶部に記憶された転送量を示すデータを表わしたものである。この転送量を示すデータ１３１では、第１〜第３の入力ポート１１１１〜１１１３を行、第１〜第３の出力ポート１１２１〜１１２３を列とした３行３列のマトリクス構造で、それぞれ保証したい転送量を１秒あたりのパケット数で表わしている。たとえば、第２の入力ポート１１１２から入力された後に第２の出力ポート１１２２から送出したいパケットの保証したい転送量は毎秒２パケットであることを示している。次に図１に示したスイッチ装置１０１が、この図４で示した転送量をスイッチ回路装置１０５で転送させる転送パタンを設計する処理の流れについて説明する。
【００４９】
設計データ入力装置１０２は、図２に示したスイッチ回路装置１０５の構成と資源のデータを設計データ記憶部１０６に保存する。ここで構成は、入力ポート数と出力ポート数を示すものであり、本実施例では共に“３”である。また、資源とはスイッチ１１６の１タイムスロットごとに各出力ポート１１２１〜１１２３にパケットを転送する数を示すものであり、本実施例では“１”である。設計データ入力装置１０２は、更に図４で示した転送量のデータを設計データ記憶部１０６に記憶させる。転送パタン設計装置１０３は、設計データ記憶部１０６に記憶されたこれらのデータを用いて、転送パタンを設計する。
【００５０】
転送パタンは、入力ポートと出力ポートから１つずつ選択した通信経路（ルート）の集合である。また、転送パタンの集合の中で、特定のルートが存在する転送パタンの数をその特定のルートのルート重みと呼ぶ。一例を挙げると、ある１つのルートが転送パタンの集合の内４つの転送パタンに含まれている場合には、そのルートのルート重みは“４”になる。また、個々の転送パタンは、図４に示したように第１〜第３の入力ポート１１１１〜１１１３を行、第１〜第３の出力ポート１１２１〜１１２３を列とする各ルートにそれぞれ対応した３行３列のマトリクス構造を仮想的に保持している。転送パタンにあるルートが追加される場合には、転送パタンのそのルートに「重みが追加される」といい、対応したマトリクス構造上の位置に黒丸（●）が記載される。転送パタン設計装置１０３は、ルート重みが転送量に応じた値、あるいは各ルートのルート重みと各ルートの転送量の比が同じあるいは近い値になるように転送パタンおよび転送パタンの集合を設計するようになっている。ある転送パタンの集合に同一の転送パタンが複数設計される場合もあるが、これらはそれぞれ別のものとして扱うようになっている。次に転送パタン設計装置１０３によって転送パタンが設計される処理の様子について説明する。
【００５１】
図５は、転送パタン設計装置が転送パタンを設計する流れを表わしたものである。まず、転送パタン設計装置１０３（図１）は、設計データ記憶部１０６から設計データを入力する（ステップＳ２０１）。そして、スイッチ回路装置１０５の入力ポートの数“３”を入力ポート数ｉｍａｘに設定（ステップＳ２０２）し、出力ポートの数“３”を出力ポート数ｊｍａｘに設定する（ステップＳ２０３）。次に、スイッチ１１６（図２）の転送条件を設定する（ステップＳ２０４）。本実施例では、スイッチ１１６は１タイムスロットあたり、１ルートでパケットを転送する数を１つまでとすることを転送条件とする。また、第１〜第３の入力ポート１１１１〜１１１３ごとの転送条件をそれぞれ設定する（ステップＳ２０５）。第１の実施例では、各入力ポート１１１１〜１１１３には、いずれも転送条件は設定しない。
【００５２】
更に第１〜第３の出力ポート１１２１〜１１２３ごとの転送条件を設定する（ステップＳ２０６）。本実施例では、各出力ポート１１２１〜１１２３はいずれも１タイムスロットあたり出力するパケットの数を１つまでとすることを転送条件とする。たとえば、第１の出力ポート１１２１に１タイムスロットあたり２つ以上のパケットが転送されるような転送パタンは、この転送条件をクリアしないものとする。この後、各ルートごとの転送量を設定する（ステップＳ２０７）。本実施例で各ルートそれぞれの転送量は図４で示した通りである。転送パタン設計装置１０３は、これら設定されたデータを用いて転送パタンを設計し（ステップＳ２０８）、転送パタン記憶部１０７に転送パタンを出力する（ステップＳ２０９）と、処理を終了する（エンド）。
【００５３】
図６は、図５で示した転送パタンを設計するステップＳ２０８の処理の流れを詳細に表わしたものである。まず転送パタン設計装置１０３は、転送パタンをまだ作成していないので、転送パタン数Ｐに初期値“０”を設定する（ステップＳ２１１）。また、処理する出力ポートナンバｊに第１の出力ポート１１２１を示す値“１”を設定（ステップＳ２１２）し、入力ポートナンバｉに第１の入力ポート１１１１を示す値“１”を設定する（ステップＳ２１３）。次に入力ポートナンバｉから入力され出力ポートナンバｊから出力されるパケットが通るルートをルートＲｉｊとし、このルートＲｉｊの転送量Ｃｉｊが、１以上であるか否かを判別する（ステップＳ２１４）。図４で示した転送量のデータ１３１より、入力ポートナンバｉが値“１”で、出力ポートナンバｊが値“１”のときの転送量Ｃ１１は“４”である。１以上である場合（Ｙ）には、転送量Ｃｉｊを転送する転送パタンを設計する（ステップＳ２１５）。
【００５４】
この後、または転送量Ｃｉｊが１未満である場合には（ステップＳ２１４：Ｎ）、入力ポートナンバｉに１追加する（ステップＳ２１６）。たとえば、入力ポートナンバｉに第１の入力ポート１１１１を示す値“１”が設定されている場合には、第２の入力ポート１１１２を示す値“２”を設定する。この結果入力ポートナンバｉが入力ポート数ｉｍａｘを超えていない場合（ステップＳ２１７：Ｎ）、ステップＳ２１４に戻って入力ポートナンバｉに対する処理を行う。超えている場合（Ｙ）には、出力ポートナンバｊで示される出力ポートに関するすべてのルートの処理が完了したものとして、出力ポートナンバｊに１追加（ステップＳ２１８）して、次の出力ポートに関連するルートの処理を行うようにする。この追加の結果出力ポートナンバｊが出力ポート数ｊｍａｘを超えていない場合（ステップＳ２１９：Ｎ）、ステップＳ２１３に戻って出力ポートナンバｊに対する処理を行う。超えている場合（Ｙ）には、すべてのルートＲｉｊに対する処理が完了したものとして処理を終了する（エンド）。
【００５５】
図７は、図６で示した転送量Ｃｉｊを転送する転送パタンを設計するステップＳ２１５の処理の流れを詳細に表わしたものである。転送パタン設計装置１０３は、転送量Ｃｉｊに対応して既にルートＲｉｊに重みを追加した転送パタンの数である追加済ルート重みｍを初期化して“０”を設定する（ステップＳ２２１）。この後、ルートＲｉｊに重みを追加する転送パタンを選択する（ステップＳ２２２）。そして選択された転送パタンのルートＲｉｊに重みを１追加（ステップＳ２２３）し、追加済ルート重みｍにも値“１”を加算する（ステップＳ２２４）。この後、追加済ルート重みｍが転送量Ｃｉｊを超えていなければ（ステップＳ２２５：Ｎ）、まだルートＲｉｊに重みを追加するものとして、ステップＳ２２２に戻って処理を行う。追加済ルート重みｍが転送量Ｃｉｊを超えていれば（ステップＳ２２５：Ｙ）、転送量Ｃｉｊを転送する転送パタンを設計したものとして処理を終了する（エンド）。
【００５６】
図８は、図７に示したルートＲｉｊに重みを追加する転送パタンを選択するステップＳ２２２の処理の流れを詳細に表わしたものである。まず、転送パタン設計装置１０３（図１）は選択対象となる転送パタンを示す転送パタンナンバｎを初期化して値“１”を設定する（ステップＳ２３１）。転送パタンナンバｎが転送パタン数Ｐを超過している場合（ステップＳ２３２：Ｙ）には、転送パタンナンバｎで示される転送パタンを設計して新たに追加（ステップＳ２３３）し、転送パタン数Ｐにも１追加する（ステップＳ２３４）。この後、ステップＳ２３２に戻って処理を続ける。また、転送パタンナンバｎが転送パタン数Ｐを超過していない場合（ステップＳ２３２：Ｎ）には、この転送パタンナンバｎで示される転送パタンのルートＲｉｊに重みが追加可能であるか否かを判別する（ステップＳ２３５）。ここで、追加が可能であると判別された場合（ステップＳ２３６：Ｙ）には、転送パタンナンバｎで示される転送パタンをルートＲｉｊに重みを追加する転送パタンとして選択し（ステップＳ２３７）処理を終了する（エンド）。また、追加が可能ではないと判別された場合（ステップＳ２３６：Ｎ）には、転送パタンナンバｎに値“１”を加算（ステップＳ２３８）してから、ステップＳ２３２に戻って処理を続ける。
【００５７】
図９は、図８に示した対象の転送パタンに重みが追加可能であるか否かを判別するステップＳ２３５の処理の流れを詳細に表わしたものである。転送パタン設計装置１０３は、転送パタンナンバｎで示される転送パタンのルートＲｉｊに重みを１追加した場合、図５のステップＳ２０４で設定したスイッチの転送条件をクリアするか否かを判別する（ステップＳ２４１）。これをクリアした場合（Ｙ）には、この転送パタンナンバｎで示される転送パタンのルートＲｉｊに重みを１追加した場合、図５のステップＳ２０５で設定した第ｉの入力ポート１１１ｉの転送条件をクリアするか否かを判別する（ステップＳ２４２）。実施例では入力ポートに対して転送条件が設定されていないためこの判定は常にクリア（Ｙ）する。これをクリアした場合（Ｙ）には、最後に転送パタンナンバｎで示される転送パタンのルートＲｉｊに重みを１追加した場合、図５のステップＳ２０６で設定した第ｊの出力ポート１１２ｊの転送条件をクリアするか否かを判別する（ステップＳ２４３）。これをクリアした場合、予め設定した転送条件をすべてクリアしたものとして、転送パタンナンバｎで示される転送パタンのルートＲｉｊに重みを１追加可能であると判別（ステップＳ２４４）し、処理を終了する（エンド）。これらの転送条件のいずれか１つでもクリアしない場合（ステップＳ２４１：Ｎ、ステップＳ２４２：Ｎ、ステップＳ２４３：Ｎ）には、転送パタンナンバｎで示される転送パタンのルートＲｉｊに重みを追加不可能であると判別（ステップＳ２４５）し、処理を終了する（エンド）。
【００５８】
次に図１で示した転送パタン設計装置１０３が転送パタンを実際に設計する様子を説明する。まず、図５で示したように入力ポート数ｉｍａｘ、出力ポート数ｊｍａｘ、スイッチ１１６と各入力ポート１１１１〜１１１３および出力ポート１１２１〜１１２３それぞれの転送条件が設定される。ここでは簡単な例を挙げて転送条件をクリアできる転送パタンとクリアできない転送パタンについて説明する。
【００５９】
図１０は、第１の実施例で転送条件をクリアできない転送パタンの一例を表わしたものである。この図で表わした転送パタン３０１は、ルートＲ１１とルートＲ３１にそれぞれ重みが追加されており、第１の出力ポート１１２１の１転送パタンにつき１パケットまで転送できるという転送条件をクリアできない。
【００６０】
図１１は、第１の実施例で転送条件をクリアできる転送パタンの一例を表わしたものである。この図で表わした転送パタン３０２は、ルートＲ１１とルートＲ１２にそれぞれ重みが追加されていて、１タイムスロットで第１の入力ポート１１１１からパケットが２つ入力されるようになっている。しかし、第１の実施例では第１の入力ポート１１１１に関しては転送条件が設定されていないため、転送条件をクリアするようになっている。
【００６１】
図１２は、第１の実施例で転送条件をクリアできる転送パタンの他の一例を表わしたものである。この図で表わした転送パタン３０３では、第１〜第３の入力ポート１１１１〜１１１３および第１〜第３の出力ポート１１２１〜１１２３の同一の転送パタン内で同一の出力ポートに転送するルートの重みの総計はそれぞれ“１”までなので、転送条件をクリアするようになっている。
【００６２】
ここから転送パタンが設計される様子の説明に戻って続ける。転送パタンの設計は第１の出力ポート１１２１と第１の入力ポート１１１１との組み合わせであるルートＲ１１の転送量Ｃ１１を転送するための転送パタンから設計を開始する。その後、第１の出力ポート１１２１との組み合わせである残りのルートＲ２１、Ｒ３１の転送量Ｃ２１、Ｃ３１を転送するための転送パタンを順に設計する。次に第２の出力ポート１１２２との組み合わせであるルートＲ１２、Ｒ２２、Ｒ３２の転送量Ｃ１２、Ｃ２２、Ｃ３２を転送するための転送パタンを順に設計する。最後に第３の出力ポート１１２３との組み合わせであるルートＲ１３、Ｒ２３、Ｒ３３の転送量Ｃ１３、Ｃ２３、Ｃ３３を転送するための転送パタンを順に設計して処理を終了する。
【００６３】
図１３は、第１の実施例で設計される転送パタンを表わしたものである。次にこの図で示す第１〜第５の転送パタン３１１〜３１５が設計される様子について説明する。
【００６４】
まず、ルートＲ１１の転送量Ｃ１１を転送する転送パタンの設計について説明する。転送量Ｃ１１は毎秒４パケットである（図４および図６ステップＳ２１４：Ｙ）ので、転送パタンを設計する（同図ステップＳ２１５）。まず、転送パタンは１つも設計されていないため転送パタン数Ｐの値は“０”に設定（同図ステップＳ２１１）されたままである。したがって、転送パタン数Ｐの値が転送パタンナンバ“１”の値未満である（図８ステップＳ２３２：Ｙ）ため、新たに転送パタンを設計して追加する（同図ステップＳ２３３）。これが転送パタンナンバｎが“１”である転送パタンとなり、転送パタン数Ｐは値“１”となる。この転送パタンのルートＲ１１に重みが１追加可能である否かを判別する（同図ステップＳ２３５）。この転送パタンナンバ“１”が示す転送パタンには、まだ重みが追加されていないため、すべての転送条件をクリアする（図９ステップＳ２４１：Ｙ、ステップＳ２４２：Ｙ、ステップＳ２４３：Ｙ）。したがって、まず転送パタンナンバ“１”が示す転送パタンを選択し（図７ステップＳ２２２）、そのルートＲ１１に重みを１追加する（同図ステップＳ２２３）。転送量Ｃ１１は毎秒４パケットであるため、あと３回このルートＲ１１の重みの追加処理を繰り返す（同図ステップＳ２２２〜Ｓ２２５）。ここで、既に設計された転送パタンナンバ“１”が示す転送パタンのルートＲ１１に重みを追加しようとすると、スイッチ１１６の転送条件である、同一のルートでは１転送パタンにつき１パケットまで転送できるという転送条件をクリアできない。そこで新たな転送パタンとして転送パタンナンバ“２”の転送パタンを設計して追加し、この転送パタンのルートＲ１１に重みを追加する。このようにして、ルートＲ１１の転送量Ｃ１１を転送する転送パタンは、転送パタンナンバ“１”〜転送パタンナンバ“４”までの４枚設計される。
【００６５】
次にルートＲ２１の転送量Ｃ２１を転送する転送パタンの設計について説明する。転送量Ｃ２１は毎秒１パケットである（図４および図６ステップＳ２１４：Ｙ）ので、転送パタンを設計する（同図ステップＳ２１５）。まず、転送パタンナンバ“１”で示される転送パタンのルートＲ２１に重みが１追加可能である否かを判別する（図８ステップＳ２３５）。転送パタンナンバ“１”で示される転送パタンには、既にルートＲ１１に重みが１存在する。この転送パタンにルートＲ２１に重みを１追加した場合、第１の出力ポート１１２１の１転送パタンにつき１パケットまで転送できるという転送条件をクリアできない（図９ステップＳ２４３：Ｎ）。したがって、この転送パタンのルートＲ２１には重みを追加できない（図８ステップＳ２３６：Ｎ）。この後、転送パタンナンバ“２”〜転送パタンナンバ“４”で示される転送パタンについて順に判定するが結果は同様であり、既存の転送パタンには追加することができない。したがって新たな転送パタンナンバ“５”で示される転送パタンを設計して追加する（図８ステップＳ２３３）。そして、この転送パタンナンバ“５”で示される転送パタンのルートＲ２１に重みを１追加する（図７ステップＳ２２３）。転送量Ｃ２１は毎秒１パケットであるため、このルートＲ２１の転送量Ｃ２１を転送する転送パタンの設計を終了する。ここまでに設計された転送パタンは、転送パタンナンバ“１”〜転送パタンナンバ“５”までの５枚である。次に、ルートＲ３１の転送量Ｃ３１を転送する転送パタンの設計について説明する。転送量Ｃ３１は毎秒０パケットである（図６ステップＳ２１４：Ｎ）ので、転送パタンの設計を行わない。これで第１の出力ポート１１２１との組み合わせであるルートＲ１１、Ｒ２１およびＲ３１の重みの追加処理を終了する。
【００６６】
同様にして、第２の出力ポート１１２２との組み合わせであるルートＲ１２、Ｒ２２およびＲ３２の重みの追加処理を行う。ルートＲ１２の転送量Ｃ１２は毎秒１パケットである。まず転送パタンナンバ“１”の転送パタンのルートＲ１２に重みが１追加可能であるか否かを判別する。この転送パタンのルートＲ１１には重みが１存在するだけなので、第２の出力ポート１１２２に関する転送条件をクリアできる。そこで、この転送パタンナンバ“１”のルートＲ１２に重みとして“１”が加えられる。また、ルートＲ２２の転送量Ｃ２２は、毎秒２パケットであるため、転送パタンナンバ“２”および転送パタンナンバ“３”のルートＲ２２にそれぞれ重みとして“１”が加えられる。さらに、ルートＲ３２の転送量Ｃ３２も毎秒２パケットであるため、転送パタンナンバ“４”および転送パタンナンバ“５”のルートＲ３２に重みとしてそれぞれ“１”が加えられる。
【００６７】
最後に第３の出力ポート１１２３との組み合わせであるルートＲ１３、Ｒ２３およびＲ３３の重みの追加処理を行う。ルートＲ１３の転送量Ｃ１３は毎秒１パケットであり、転送パタンナンバ“１”のルートＲ１３に重みとして“１”が加えられる。また、ルートＲ２３の転送量Ｃ２３は、毎秒０パケットであるため、どの転送パタンにも重みは追加されない。更に、ルートＲ３３の転送量Ｃ３３は、毎秒２パケットであるため、転送パタンナンバ“２”および転送パタンナンバ“３”のルートＲ３３にそれぞれ重みとして“１”が加えられる。これにより、ルートＲ１１〜ルートＲ３３のそれぞれの転送量Ｃ１１〜Ｃ３３に応じた重みが反映された転送パタンナンバ“１”〜転送パタンナンバ“５”でそれぞれ示される転送パタンが設計される。これら転送パタンナンバ“１”〜転送パタンナンバ“５”でそれぞれ示される転送パタンが図１３で示した第１〜第５の転送パタン３１１〜３１５である。
【００６８】
また、図１で示した転送パタン設計装置１０３は、これら設計した第１〜第５の転送パタン３１１〜３１５に基づいてスイッチ回路装置１０５がパケットの転送を行う場合、実際のパケット転送量Ｄｉｊを以下の式（１）に従って算出する。
【００６９】
Ｄｉｊ＝｛スイッチが１秒間で処理するタイムスロット数｝×｛ルートＲｉｊのルート重み｝／｛転送パタンの総数｝・・・（１）
【００７０】
実際のパケット転送量Ｄｉｊの単位はパケット毎秒である。スイッチが１秒間で処理するタイムスロット数とは、通信経路設定部１２１（図３）が通信経路の設定の指示を行う際の１秒間あたりのタイムスロット数である。転送量Ｃｉｊを実際のパケット転送量Ｄｉｊで除した値が１以上であれば、ルートＲｉｊに要求された転送量を満たしていることになる。また、図１に示したスイッチ回路装置１０５全体のスイッチ利用率βは、個々のルートＲｉｊのスイッチ利用率βｉｊとして転送量Ｃｉｊを実際のパケット転送量Ｄｉｊで除した値のうちの最大値となる。このスイッチ利用率βが１以下になるようにスイッチ１１６が１秒間で処理するタイムスロット数を調節すれば、すべてのルートの転送量を満足することができることになる。
【００７１】
すべてのルートのスイッチ利用率βｉｊが１以下であるか否かは、転送量Ｃｉｊの中の最大値についてスイッチ利用率βｉｊを求めることで判別することができる。本実施例では転送量Ｃ１１（毎秒４パケット）についてスイッチ利用率βｉｊを求め、これが１以下であればすべてのルートのスイッチ利用率βが１以下であるということができる。本実施例では、すべてのルートのスイッチ利用率βを１以下にするためには、スイッチ１１６は１秒間に５つ以上のタイムスロットを備えればよいことになる。図１に示した転送パタン設計装置１０３は、スイッチ回路装置１０５全体のスイッチ利用率β、実際のパケット転送量Ｄｉｊまたは各ルートのスイッチ利用率βｉｊをディスプレイ１０８を用いて出力するようになっている。また、前記した図示しない入力装置を使用して転送パタン記憶部１０７に転送パタンを記憶させることを選択すると、第１〜第５の転送パタン３１１〜３１５は転送パタン記憶部１０７（図１）に出力され、記憶される。
【００７２】
図１４は、第１の実施例で設計された転送パタンのスケジューラによる選択の順序の一例を示したものである。この図ではあるタイムスロットを第１のタイムスロット３２１１として、これに時間的に続く４つのタイムスロットを第２〜第５のタイムスロット３２１２〜３２１５としている。そして、これら第１〜第５のタイムスロット３２１１〜３２１５それぞれでスケジューラ１１８（図３）の転送パタン選択部１２４（同図）が選択する転送パタンを図１３に示された第１〜第５の転送パタン３１１〜３１５の中から示している。ここでは、転送パタンの選択の順序を、各ルートが含まれる間隔を均一化させるように調整して例を示している。このように選択の順序は一定の順序でもよいが、乱数を用いて均等な割合を崩さない範囲でのランダムな順序で転送パタンを選択することもできる。
【００７３】
以上説明したように、スイッチ回路装置１０５のスケジューラ１１８は第１〜第５の転送パタン３１１〜３１５を均等な頻度で選択しルートをタイムスロットごとに設定することで、それぞれのルートが設定される頻度に応じて保証するパケットの出力量を変更することができる。また、スイッチ利用率βが１以下となるように設計された転送パタンを使用することで、入力ポート１１１１〜１１１３および出力ポート１１２１〜１１２３の組み合わせそれぞれに要求された転送量をスイッチ回路装置１０５は保証することができる。このようにルートの転送量に偏りを持たせて保証することができるので、通信のサービス品質（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙｏｆ　Ｓｅｒｖｉｃｅ）を保証することができるという利点をスイッチ装置１０１にもたせることができる。
【００７４】
実施例の変形例
【００７５】
図１５は、実施例の変形例でパケット転送を行うスイッチ回路装置の構成の一例を表わしたものである。図１５で図２と同一の部分には同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。この変形例におけるスイッチ回路装置１０５Ａでは、第１〜第９の入力側キュー１１４１〜１１４９の出力側は、パケットの入力された第１〜第３の入力ポート１１１１〜１１１３にそれぞれ対応して備えられたパケットを取り出す第１〜第３の取出部４０１１〜４０１３の入力側に接続されている。これらは、それぞれスイッチ１１６Ａの入力側に接続されており、スケジューラ１１８Ａから指示された第１〜第９の入力側キュー１１４１〜１１４９のいずれかからパケットを１タイムスロットにつき１つ取り出して出力するようになっている。このように実施例と異なり、変形例では第１〜第３の入力ポート１１１１〜１１１３それぞれから１転送パタンごとに１つまでのパケットがスイッチ１１６Ａに入力されるようになっている。これは、第１〜第３の入力ポート１１１１〜１１１３の転送条件として実施例で設定した条件に追加して設定されることになる。
【００７６】
図１６は、実施例の変形例で転送条件をクリアできない転送パタンの一例を表わしたものである。この図で表わした転送パタン４１１は、ルートＲ１１とルートＲ３１にそれぞれ重みが追加されており、第１の出力ポート１１２１の１転送パタンにつき１パケットまで転送できるという転送条件をクリアできない転送パタンである。
【００７７】
図１７は、この変形例で転送条件をクリアできない転送パタンの他の一例を表わしたものである。この図で表わした転送パタン４１２は、入力ポートの転送条件をクリアできない転送パタンである。なぜならば、ルートＲ１１とルートＲ１２にそれぞれ重みが追加されており、１つの入力ポートから１パケットまで転送できるという転送条件に合致しないためである。
【００７８】
図１８は、この変形例で転送条件をクリアできる転送パタンの一例を表わしたものである。この図で表わした転送パタン４１３は、同一の転送パタン内で同一の出力ポートあるいは入力ポートとの組み合わせであるルートの重みの総計がそれぞれ“１”までなので、転送条件をクリアすることができる。
【００７９】
次に転送パタンを設計する処理について説明する。転送パタンは実施例で説明したのと同様の順序で設計される。したがって、第１の出力ポート１１２１と第１の入力ポート１１１１との組み合わせであるルートＲ１１の転送量Ｃ１１を転送する転送パタンから設計を開始する。その後、第１の出力ポート１１２１との組み合わせである残りのルートＲ２１、Ｒ３１の転送量Ｃ２１、Ｃ３１を転送する転送パタンを順に設計する。次に第２の出力ポート１１２２との組み合わせであるルートＲ１２、Ｒ２２、Ｒ３２の転送量Ｃ１２、Ｃ２２、Ｃ３２を転送する転送パタンを順に設計し、最後に第３の出力ポート１１２３との組み合わせであるルートＲ１３、Ｒ２３、Ｒ３３の転送量Ｃ１３、Ｃ２３、Ｃ３３を転送する転送パタンを順に設計して処理を終了する。
【００８０】
図１９は、この変形例で設計された転送パタンを表わしたものである。この変形例では、この図で示す第１〜第６の転送パタン４２１〜４２６が設計されるようになっている。これら第１〜第６の転送パタン４２１〜４２６を設計する詳細な処理の流れを次に説明する。
【００８１】
まずルートＲ１１の転送量Ｃ１１を転送する転送パタンの作成処理について説明する。転送量Ｃ１１は毎秒４パケットである（図４および図６ステップＳ２１４：Ｙ）ので、転送パタンを設計する（同図ステップＳ２１５）。まず、転送パタンは１つも設計されていないため転送パタン数Ｐの値は“０”に設定（同図ステップＳ２１１）されたままである。したがって、転送パタン数Ｐの値が転送パタンナンバ“１”の値未満である（図８ステップＳ２３２：Ｙ）ため、新たに転送パタンを設計して追加する（同図ステップＳ２３３）。これが転送パタンナンバｎが“１”である転送パタンとなり、転送パタン数Ｐは値“１”となる。この転送パタンのルートＲ１１に重みが１追加可能であるか否かを判別する（同図ステップＳ２３５）。この転送パタンナンバ“１”が示す転送パタンには、まだ重みが追加されていないため、すべての転送条件をクリアする（図９ステップＳ２４１：Ｙ、ステップＳ２４２：Ｙ、ステップＳ２４３：Ｙ）。したがって、まず転送パタンナンバ“１”が示す転送パタンを選択し（図７ステップＳ２２２）、そのルートＲ１１に重みを１追加する（同図ステップＳ２２３）。転送量Ｃ１１は毎秒４パケットであるため、あと３回このルートＲ１１の重みの追加処理を繰り返す（同図ステップＳ２２２〜Ｓ２２５）。ここで、既に作成された転送パタンのルートＲ１１に重みを追加しようとすると、スイッチ１１６Ａの転送条件である、同一のルートでは１転送パタンにつき１パケットまで転送できるという転送条件をクリアできない。これにより、ルートＲ１１の転送量Ｃ１１を転送する転送パタンは、転送パタンナンバ“１”〜転送パタンナンバ“４”までの４枚作成される。
【００８２】
次にルートＲ２１の転送量Ｃ２１を転送する転送パタンの作成について説明する。転送量Ｃ２１は毎秒１パケットである（図４および図６ステップＳ２１４：Ｙ）ので、転送パタンを作成する（同図ステップＳ２１５）。まず、転送パタンナンバ“１”で示される転送パタンのルートＲ２１に重みが１追加可能である否かを判別する（図８ステップＳ２３５）。転送パタンナンバ“１”で示される転送パタンには、ルートＲ１１に重みが１存在する。この転送パタンにルートＲ２１に重みを１追加した場合、第１の出力ポート１１２１では１転送パタンにつき１パケットまで転送できるという転送条件をクリアできない。（図９ステップＳ２４３：Ｎ）。したがってこの転送パタンのルートＲ２１には重みを追加することができない（図８ステップＳ２３６：Ｎ）。この後、転送パタンナンバ“２”〜転送パタンナンバ“４”で示される転送パタンについて順に判定するが結果は同様であり、既存の転送パタンには追加することができない。したがって新たな転送パタンナンバ“５”で示される転送パタンを作成して追加する（図８ステップＳ２３３）。そして、この転送パタンナンバ“５”で示される転送パタンのルートＲ２１に重みを１追加する（図７ステップＳ２２３）。転送量Ｃ２１は毎秒１パケットであるため、このルートＲ２１の転送量Ｃ２１を転送する転送パタンの作成を終了する。ここまでに作成された転送パタンは、転送パタンナンバ“１”〜転送パタンナンバ“５”までの５枚である。次に、ルートＲ３１の転送量Ｃ３１を転送する転送パタンの作成について説明する。転送量Ｃ３１は毎秒０パケットである（図６ステップＳ２１４：Ｎ）ので、転送パタンの作成を行わない。これで第１の出力ポート１１２１との組み合わせであるルートＲ１１、Ｒ２１およびＲ３１の重みの追加処理を終了する。
【００８３】
同様にして、第２の出力ポート１１２２との組み合わせであるルートＲ１２、Ｒ２２およびＲ３２の重みを転送パタンに追加する追加処理を行う。ルートＲ１２の転送量Ｃ１２は毎秒１パケットである。まず転送パタンナンバ“１”の転送パタンのルートＲ１２に重みとして１追加することが可能であるか否かを判別する（図８ステップＳ２３５）。転送パタンナンバ“１”で示される転送パタンには、ルートＲ１１に重みが１存在する。したがって、ルートＲ１２に重みを１追加した場合、第２の出力ポート１１２２では１転送パタンにつき１パケットまで転送できるという転送条件をクリアできない（図９ステップＳ２４３：Ｎ）。転送パタンナンバ“２”〜転送パタンナンバ“４”で示される転送パタンについても同様である。次に転送パタンナンバ“５”の転送パタンのルートＲ１２に重みとして１追加することが可能であるか否かを判別する（図８ステップＳ２３５）。この転送パタンには、ルートＲ２１に重みが１存在するが、第２の出力ポート１１２２に関する転送条件をクリアすることができる（図９ステップＳ２４３：Ｙ）。また、この変形例で新たに追加して設定した第２の入力ポート１１１２の１パケットまで転送できるという転送条件をクリアすることができる（同図ステップＳ２４２：Ｙ）。したがって、転送パタンナンバ“５”の転送パタンのルートＲ１２に重みとして１追加することができる。また、ルートＲ２２の転送量Ｃ２２は、毎秒２パケットであるため、転送パタンナンバ“１”および転送パタンナンバ“２”の転送パタンのルートＲ２２にそれぞれ重みとして１が加えられる。さらに、ルートＲ３２の転送量Ｃ３２も毎秒２パケットであるため、転送パタンナンバ“３”および転送パタンナンバ“４”の転送パタンそれぞれのルートＲ３２に重みとして“１”が加えられる。
【００８４】
最後に第３の出力ポート１１２３との組み合わせであるルートＲ１３、Ｒ２３およびＲ３３の重みを転送パタンに追加する追加処理を行う。ルートＲ１３の転送量Ｃ１３は毎秒１パケットであるが、転送パタンナンバ“１”〜転送パタンナンバ“５”で示される転送パタンのルートＲ１３に重みを追加することはできない。これは、これら転送パタンのルートＲ１３に重みを１追加した場合、第１の入力ポート１１１１では１転送パタンにつき１パケットまで転送できるという転送条件をクリアできない（図９ステップＳ２４２：Ｎ）ためである。したがって、新しく転送パタンナンバ“６”で示される転送パタンを作成して追加し、この転送パタンのルートＲ１３に重みとして“１”が加えられる。また、ルートＲ２３の転送量Ｃ２３は、毎秒０パケットであるため、いずれの転送パタンのルートＲ２３にも重みは追加されない。更に、ルートＲ３３の転送量Ｃ３３は、毎秒２パケットであるため、転送パタンナンバ“１”および転送パタンナンバ“２”のルートＲ３３にそれぞれ重みとして１が加えられる。これにより、ルートＲ１１〜ルートＲ３３のそれぞれの転送量Ｃ１１〜Ｃ３３に応じた重みが反映された転送パタンナンバ“１”〜転送パタンナンバ“６”でそれぞれ示される転送パタンが作成される。これら転送パタンナンバ“１”〜転送パタンナンバ“６”でそれぞれ示される転送パタンが、図１９で示した第１〜第６の転送パタン４２１〜４２６である。これら作成された第１〜第６の転送パタン４２１〜４２６は転送パタン設計装置１０３の前記した図示しない入力装置によって転送パタン記憶部１０７に記憶することが選択されると、転送パタン記憶部１０７に出力され、記憶される。
【００８５】
このように、スイッチ回路装置１０５Ａの条件と各ルートの転送量に応じた転送パタンを作成することができる。スイッチ回路装置１０５Ａのスケジューラ１１８Ａはこれら第１〜第６の転送パタン４２１〜４２６を均等な頻度で選択し、パケットを転送するルートをタイムスロットごとに設定することで、それぞれのルートの保証するパケットの出力量を変更することができる。
【００８６】
図２０は、この変形例で作成された転送パタンの選択の順序の一例を示したものである。この図ではあるタイムスロットを第１のタイムスロット４３１１として、これに時間的に続く５つのタイムスロットを第２〜第６のタイムスロット４３１２〜４３１６としている。そして、これら第１〜第６のタイムスロット４３１１〜４３１６それぞれでスケジューラ１１８Ａ（図１５）が選択する転送パタンを図１９に示した第１〜第６の転送パタン４２１〜４２６の中から示している。ここでは、転送パタン選択部１２４（図３）は転送パタンの選択の順序を、各ルートが含まれる間隔を均一化させるように調整した例を示している。このように選択の順序は一定の順序でもよいが、乱数を用いて均等な割合を崩さない範囲でのランダムな順序で転送パタンを選択することもできる。
【００８７】
発明の他の変形の可能性
【００８８】
実施例または実施例の変形例で示したように転送パタン設計装置１０３は追加されたルートの重みが全く同一の転送パタンを複数作成する場合がある。
【００８９】
図２１は、図１に示した転送パタン設計装置が設計した転送パタンをまとめる処理の様子を表わしたものである。図１に示した転送パタン設計装置１０３と同様の構造を持つこの発明の変形の可能性の図示しない転送パタン設計装置は、設計データ記憶部１０６に記憶されたデータに基づく転送パタンの設計を完了した後、設計した転送パタンをまとめる処理を開始する（スタート）。まず、それぞれの転送パタンを追加されているルートの重みが全く同じである転送パタンごとにグループ化する（ステップＳ５０１）。たとえば図１９に示した第１〜第６の転送パタン４２１〜４２６のうち、第１および第２の転送パタン４２１、４２２と、第３および第４の転送パタン４２３、４２４とはそれぞれ各ルートの重みが同一である。したがって、これら第１〜第６の転送パタン４２１〜４２６は４つのグループにグループ分けされる。次に、分けたグループごとに同一の転送パタンの数を転送パタンの重みとして算出し、更に同一の転送パタンを１つにまとめ（ステップＳ５０２）た後、処理を終了する（エンド）。これにより、分けたグループごとに１つの転送パタンにまとめられることになる。
【００９０】
図２２は、実施例の変形例で設計した転送パタンのうち同一の転送パタンをまとめた後の様子を表わしている。この図で各転送パタンの下に付されている数値は、それぞれの転送パタンの重みを表わしている。このように、各ルートの重みが同一であるものは１つの転送パタンとし、その代わりに同一の転送パタンとしてまとめられた転送パタン数をその転送パタンの重みとする。これにより、図１に示した転送パタン記憶部１０７と同様の構造を持つ図示しない転送パタン記憶部に記憶させる転送パタンの数を低減させることができる。
【００９１】
図３に示した転送パタン選択部１２４と同様の構造を持つ図示しない転送パタン選択部が、図２２で示したこれら４つの転送パタンをその重みに比例する頻度で選択する一例を次に説明する。まず、前記した転送パタン選択部は、通信経路設定部１２１に転送パタンの選択を指示されるたびに正の整数の範囲内で乱数を発生させ、その乱数を転送パタンの重みの合計である“６（＝２＋２＋１＋１）”で除算する。そして、余りが“０”あるいは“１”であるときは第１の転送パタン４２１、余りが“２”あるいは“３”であるときは第３の転送パタン４２３を選択する。また、余りが“４”であるときは第５の転送パタン４２５、余りが“５”であるときは第６の転送パタン４２６を選択する。これによって、各転送パタンをその転送パタンの重みに比例した頻度で選択することができる。
【００９２】
以上説明した本実施例では、ルートＲ１１〜ルートＲ３３それぞれの転送量は前記した図示しない入力装置から入力された値としていた。これ以外にも、転送量やパケット廃棄率等の統計情報に基づいてそれぞれの転送量を定めてもよい。また、第１〜第３の入力ポート１１１１〜１１１３または第１〜第３の出力ポート１１２１〜１１２３のポートレート（回線速度）の範囲内となるように転送量を示すデータ１３１（図４）を設定することで、それぞれのポートレートが異なる場合に対応することができる。更に、各ルートの重要度の偏りに応じた転送機会を割り当てることができる。
【００９３】
また、本実施例では、第１〜第３の入力ポート１１１１〜１１１３と第１〜第３の出力ポート１１２１〜１１２３をそれぞれ備えたスイッチ回路装置１０５、１０５Ａを使用して説明を行った。これは各ルートへの転送機会の割当を簡易に説明するためであり、入力ポートと出力ポートの数はそれぞれ３つに限定されないし、入力ポートと出力ポートの数が同数でなくともよい。また、本実施例では２次元のスイッチ回路装置１０５、１０５Ａで使用する転送パタンの作成について説明した。しかしながら、入力側と出力側以外に選択する項目（次元）を増やしたＮ（Ｎは３以上の整数。）次元の組み合わせの問題についても、本明細書で説明した転送パタンの作成方法を拡張して利用することが可能である。
【００９４】
更に本実施例では、作成した転送パタンに基づいてパケットの転送を行うことで、各通信経路に対して予め定めた偏りに応じた転送機会を割り当てることができるようになっている。しかしながら、実際にはあるタイムスロットで使用する転送パタンが示す通信経路に対応した入力側キューにパケットが格納されていない場合がある。このような場合には、その転送パタンに示されていない他の通信経路を設定してパケットを転送することで、スイッチ装置のパケット転送効率を上げるようにしてもよい。このパケット転送効率を上げる技術は、従来の２次元ラウンドロビン方式に基づいてパケット転送をするスイッチ装置でも一般的に使用されているため、ここでは説明を省略する。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、特定の出力端に向けて出力される信号の割合に比例させて入力端各々と特定の出力端との接続回数が制御されるようになっている。これにより、出力される信号の割合に応じて入力端各々に柔軟に信号の出力機会を与えるスイッチ装置を得ることができる。
【００９６】
また説明したように請求項２〜請求項７記載の発明によれば、選択パタン集合記憶手段に記憶された選択パタン集合から選択された選択パタンに基づいて信号の分配が行われるようになっている。この選択パタン自体は選択パタン集合記憶手段に記憶される際の条件をそれぞれ満たしていればよい。したがって、選択パタン集合記憶手段に異なる選択パタン集合を記憶することで、簡易にそれぞれの出力端からの出力量に占める第２の所定数からなる入力端の各々から出力される信号の割合を変化させることができる。
【００９７】
更に請求項２または請求項３記載の発明によれば、第１の所定数からなる出力端の各々に向けて第２の所定数の入力端の各々から出力される信号の単位時間当たりの出力量をそれぞれ判別するようになっている。この出力させる量は入力端ごとにまとめた場合に、ある入力端から第１の所定数からなる出力端の各々に向けて出力される信号の総量が、他の入力端から第１の所定数からなる出力端の各々に向けて出力される信号の総量と異なっていてもよい。したがって、入力端ごとに単位時間あたりに信号が入力される量が異なるスイッチ装置であっても、それぞれの出力端から出力される信号の出力量に占める第２の所定数からなる入力端の各々からの信号の割合を変化させることができる。また、これは出力端側から見た場合についても同様である。
【００９８】
更に請求項５または請求項６記載の発明によれば、選択パタン集合記憶手段に記憶する対象となる選択パタン集合を、出力信号出力量判別手段の判別した出力量を基にして用意することができる。これにより、選択パタン集合記憶手段に記憶する選択パタン集合を外部から取り込まずに用意することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるスイッチ装置の構成を示したブロック図である。
【図２】実施例でのスイッチ回路装置の構成を示したブロック図である。
【図３】スケジューラの構成を示したブロック図である。
【図４】実施例での各ルートの転送量をそれぞれ示した説明図である。
【図５】転送パタン設計装置が転送パタンを設計する処理の概要を示した流れ図である。
【図６】転送パタン設計装置が転送パタンを作成する処理を詳細に示した流れ図である。
【図７】転送パタン設計装置がルートＲｉｊの転送量Ｃｉｊを転送するための転送パタンを作成する処理を詳細に示した流れ図である。
【図８】転送パタン設計装置がルートＲｉｊに重みを追加する転送パタンを選択する処理を詳細に示した流れ図である。
【図９】転送パタン設計装置が転送パタンについてルートＲｉｊに重みを追加可能であるか否かを判別する処理を詳細に示した流れ図である。
【図１０】実施例で転送条件をクリアできない転送パタンの一例を示した説明図である。
【図１１】実施例で転送条件をクリアできる転送パタンの一例を示した説明図である。
【図１２】実施例で転送条件をクリアできる転送パタンの他の一例を示した説明図である。
【図１３】実施例で設計された転送パタンを示す説明図である。
【図１４】実施例で設計された転送パタンの選択順序の一例を示す説明図である。
【図１５】実施例の変形例でのスイッチ回路装置の構成を示したブロック図である。
【図１６】変形例で転送条件をクリアできない転送パタンの一例を示した説明図である。
【図１７】変形例で転送条件をクリアできない転送パタンの他の一例を示した説明図である。
【図１８】変形例で転送条件をクリアできる転送パタンの一例を示した説明図である。
【図１９】変形例で設計された転送パタンを示す説明図である。
【図２０】変形例で設計された転送パタンの選択順序の一例を示す説明図である。
【図２１】設計された転送パタンをまとめる処理の流れを示した流れ図である。
【図２２】同一の転送パタンをまとめた後の様子を示した説明図である。
【図２３】複数の入力ポートと１つの出力ポートを備えた従来のスイッチ装置の一例を示したブロック図である。
【図２４】従来のスイッチ装置が通信経路を設定する様子について示した説明図である。
【図２５】複数の入力ポートと複数の出力ポートを備えた従来のスイッチ装置の一例を示したブロック図である。
【図２６】図２５で示したスイッチ装置が通信経路を設定する様子について示した説明図である。
【図２７】複数の入力ポートと１つの出力ポートを備えた従来の他のスイッチ装置が頻度を偏らせて通信経路を設定する様子ついて示した説明図である。
【符号の説明】
１０１　スイッチ装置
１０２　設計データ入力装置
１０３　転送パタン設計装置
１０４　データ記憶装置
１０５、１０５Ａ　スイッチ回路装置
１０６　設計データ記憶部
１０７　転送パタン記憶部
１１１１〜１１１３　第１〜第３の入力ポート
１１２１〜１１２３　第１〜第３の出力ポート
１１３１〜１１３３　第１〜第３の分配部
１１４１〜１１４９　第１〜第９の入力側キュー
１１５１〜１１５９　第１〜第９の取出部
１１６、１１６Ａ　スイッチ
１１７１〜１１７３　第１〜第３の出力側キュー
１１８、１１８Ａ　スケジューラ
１２１　通信経路設定部
１２４　転送パタン選択部
４０１１〜４０１３　第１〜第３の取出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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