(57)【要約】  スイッチ再構成タイミング要件の異なる複数のデータフォーマットを同時にサポートするクロスポイント・セレクタスイッチは、演算スイッチ・データに応じて、その出力を選択的にその入力のそれぞれからデータを受け取るように接続する構成可能なスイッチ部と、このスイッチ部に演算スイッチ・データを供給するように動作可能に接続されている構成部とを備えている。構成部は、スイッチ部の複数の異なる構成をサポートするスイッチ構成データを記憶し、また、構成部は、スイッチ部の異なる構成とそれぞれ関連付けられた異なる演算更新コマンドを受け取って、異なる演算更新コマンドのどれを受け取ったのかに基づき、記憶しているスイッチ構成データで演算スイッチ・データを更新することでスイッチ部を再構成するように動作する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチ再構成タイミング要件の異なる複数のデータフォーマットを同時にサポートするクロスポイント・セレクタスイッチであって、
構成可能なスイッチ部であって、演算スイッチ・データに応じて、その出力を選択的にその入力のそれぞれからデータを受け取るように接続する、スイッチ部と、
前記スイッチ部に前記演算スイッチ・データを供給するように動作可能に接続されている構成部であって、該構成部は、前記スイッチ部の複数の異なる構成をサポートするスイッチ構成データを記憶し、該構成部は、前記スイッチ部の異なる構成とそれぞれ関連付けられた異なる演算更新コマンドを受け取って、前記異なる演算更新コマンドのどれを受け取ったのかに基づき、記憶しているスイッチ構成データで前記演算スイッチ・データを更新することで前記スイッチ部を再構成するように動作する、構成部と、を備えるクロスポイント・セレクタスイッチ。
【請求項２】
前記構成部は、前記スイッチ構成データを記憶する構成レジスタ部と、前記演算スイッチ・データを前記スイッチ部に供給する演算レジスタ部とを有している、請求項１に記載のクロスポイント・セレクタスイッチ。
【請求項３】
前記構成レジスタ部は、複数の構成レジスタ・セットを含んでおり、その各々は、前記演算更新コマンドの１つと関連付けられていて、スイッチ構成データのセットをそれぞれ記憶し、
前記演算レジスタ部は、演算レジスタ・セットを含んでおり、
前記構成部は、前記演算更新コマンドの１つを受け取ると、受け取った演算更新コマンドと関連付けられている構成レジスタ・セットにより記憶されているスイッチ構成データを、前記演算スイッチ・データとして用いるため、前記演算レジスタ・セットに転送する、請求項２に記載のクロスポイント・セレクタスイッチ。
【請求項４】
前記構成レジスタ・セットの各々は、前記スイッチ部の全体についてのスイッチ構成データのセットを記憶している、請求項３に記載のクロスポイント・セレクタスイッチ。
【請求項５】
前記構成レジスタ部は、複数の構成レジスタを含んでおり、
前記演算レジスタ部は、複数の演算レジスタを含んでおり、
前記演算更新コマンドの各々は、前記構成レジスタのサブセットとそれぞれ関連付けられており、
前記構成部は、前記構成レジスタのサブセットと関連付けられた演算更新コマンドを受け取ると、前記構成レジスタの当該サブセットからのスイッチ構成データを選択的に演算レジスタのサブセットに転送する、請求項２に記載のクロスポイント・セレクタスイッチ。
【請求項６】
前記構成レジスタは、構成レジスタの各サブセットの中に、構成レジスタの当該サブセットと関連付けられている演算更新コマンドを特定する更新セレクタ・データを記憶している、請求項５に記載のクロスポイント・セレクタスイッチ。
【請求項７】
前記構成部は、前記演算スイッチ・データを記憶する演算レジスタと、前記スイッチ構成データを記憶する構成レジスタと、更新イネーブル回路とを有しており、
前記構成レジスタの各々は、関連する更新セレクタ・データを有していて、これは前記更新コマンドの１つに対応するものであり、
前記更新イネーブル回路は、前記更新コマンドのうちの１つを受け取ると、前記関連する更新セレクタ・データが前記受け取った更新コマンドに対応している構成レジスタからのスイッチ構成データを、それに対応する演算レジスタに選択的に転送するように動作する、請求項１に記載のクロスポイント・セレクタスイッチ。
【請求項８】
前記構成部は、前記異なる演算更新コマンドの各々を受け取るための、個別の入力ラインを有している、請求項１ないし７のいずれか１つに記載のクロスポイント・セレクタスイッチ。
【請求項９】
前記構成部は、前記異なる演算更新コマンドの各々を受け取るための、少なくとも４つの入力ラインを有している、請求項８に記載のクロスポイント・セレクタスイッチ。
【請求項１０】
前記スイッチ部は差動クロスポイント・スイッチマトリクスを有している、請求項１ないし９のいずれか１つに記載のクロスポイント・セレクタスイッチ。
【請求項１１】
スイッチ再構成タイミング要件の異なる複数のデータフォーマットをクロスポイント・セレクタスイッチにおいてサポートする方法であって、前記クロスポイント・セレクタスイッチは、演算スイッチ・データに応じて、その出力を選択的にその入力のそれぞれからデータを受け取るように接続する構成可能なスイッチ部と、前記スイッチ部に前記演算スイッチ・データを供給するように動作可能に接続されている構成部とを有し、当該方法は、
複数の異なるスイッチ構成をサポートするスイッチ構成データを前記構成部にプレロードすることと、
複数の想定される演算更新コマンドのうちの１つを前記構成部に受け取ることと、
前記プレロードされたスイッチ構成データから選択的に前記スイッチ部に供給される前記演算スイッチ・データを、前記複数の想定される演算更新コマンドのどれを前記構成部により受け取ったのかに基づいて更新することと、を含んでいる、方法。
【請求項１２】
複数の異なるスイッチ構成をサポートするスイッチ構成データを前記構成部にプレロードすることは、
第１の演算更新コマンドおよび第１のデータフォーマットと関連付けられたスイッチ構成データの第１のセットと、
第２の演算更新コマンドおよび第２のデータフォーマットと関連付けられたスイッチ構成データの第２のセットと、
第３の演算更新コマンドおよび第３のデータフォーマットと関連付けられたスイッチ構成データの少なくとも第３のセットと、をロードすることを含んでいる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記スイッチ構成データの第１、第２、および第３のセットは、実質的に前記スイッチ部の全体を構成するための構成データを含んでいる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１、第２、および第３のデータフォーマットの各々は、連続的スイッチ再構成・変更時間をそれぞれに要するものであって、
前記スイッチ構成データの第２のセットは、前記スイッチ部を前記第２のデータフォーマットについて再構成するために必要な構成データを除いて、前記スイッチ構成データの第１のセットと同じものであり、
前記スイッチ構成データの第３のセットは、前記スイッチ部を前記第３のデータフォーマットについて再構成するために必要な構成データを除いて、前記スイッチ構成データの第２のセットと同じものである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記構成部は、複数の構成レジスタと、対応する演算レジスタとを含んでおり、前記演算レジスタは前記演算スイッチ・データを前記スイッチ部に供給するもので、前記構成レジスタは前記スイッチ構成データを記憶するものであり、
前記構成レジスタの各々は関連する更新セレクタ・データを有していて、これは前記演算更新コマンドの１つを特定するものであり、
前記演算スイッチ・データを更新することは、前記受け取った演算更新を特定している更新セレクタ・データと関連付けられている構成レジスタを有効化して、スイッチ構成データが対応する演算レジスタに転送されるようにすることを含んでいる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
クロスポイント・セレクタスイッチであって、
複数のスイッチであって、その各々は出力をそれぞれ有し、それぞれの出力が複数の入力の１つに接続されるようにスイッチ構成ビットにより構成可能である、複数のスイッチと、
前記複数のスイッチに前記スイッチ構成ビットを適用するための複数の演算レジスタであって、その各々は前記スイッチのうち対応する1つを構成するためのスイッチ構成ビットを記憶する、複数の演算レジスタと、
複数の構成レジスタであって、その各々は（ｉ）前記演算レジスタのうち対応する１つへの先での転送のために更新されたスイッチ構成ビットと、（ｉｉ）複数の想定される更新コマンドの１つを特定する更新セレクタ・ビットとを記憶している、複数の構成レジスタと、
複数の想定される更新コマンドを受け取る更新イネーブル回路であって、受け取った各更新コマンドについて、この受け取った更新コマンドを特定している更新セレクタ・ビットを記憶している構成レジスタからの前記更新されたスイッチ構成ビットを選択的に対応する演算レジスタに転送する、更新イネーブル回路と、を備えるクロスポイント・セレクタスイッチ。
【請求項１７】
前記複数のスイッチは、クロスポイント・スイッチマトリクスを用いて実現される、請求項１６に記載のクロスポイント・セレクタスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００９年１月２１日に出願された米国特許出願番号６１／１４６，１３５号の利益および優先権を主張し、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本文献は、ビデオ用およびその他の用途に用いられるクロスポイント・スイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
クロスポイント・セレクタスイッチは、ビデオのスイッチングまたはルーティングに用いられる。このようなスイッチは入力と出力とを有し、入力からのデータを適当な出力に伝送する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態によるクロスポイント・セレクタスイッチは、スイッチ再構成タイミング要件の異なる複数のデータフォーマットを同時にサポートするものである。このクロスポイント・セレクタスイッチは、演算スイッチ・データに応じて、その出力を選択的にその入力のそれぞれからデータを受け取るように接続する構成可能なスイッチ部と、このスイッチ部に演算スイッチ・データを供給するように動作可能に接続されている構成部とを備えている。構成部は、スイッチ部の複数の異なる構成をサポートするスイッチ構成データを記憶する。また、構成部は、スイッチ部の異なる構成とそれぞれ関連付けられた異なる演算更新コマンドを受け取って、異なる演算更新コマンドのどれを受け取ったのかに基づき、記憶しているスイッチ構成データで演算スイッチ・データを更新することでスイッチ部を再構成するように動作する。
【０００５】
別の実施形態による方法は、スイッチ再構成タイミング要件の異なる複数のデータフォーマットをクロスポイント・セレクタスイッチにおいてサポートするためのものであって、上記クロスポイント・セレクタスイッチは、演算スイッチ・データに応じて、その出力を選択的にその入力のそれぞれからデータを受け取るように接続する構成可能なスイッチ部と、このスイッチ部に演算スイッチ・データを供給するように動作可能に接続されている構成部とを備えている。当該方法は、複数の異なるスイッチ構成をサポートするスイッチ構成データを構成部にプレロードすること、複数の想定される演算更新コマンドのうちの１つを構成部に受け取ること、上記プレロードされたスイッチ構成データから選択的にスイッチ部に供給される演算スイッチ・データを、複数の想定される演算更新コマンドのどれを構成部により受け取ったのかに基づいて更新すること、を含んでいる。
【０００６】
別の実施形態によるクロスポイント・セレクタスイッチは、以下のものを備えている。複数のスイッチであって、その各々は出力をそれぞれ有し、それぞれの出力が複数の入力の１つに接続されるようにスイッチ構成ビットにより構成可能である；上記複数のスイッチにスイッチ構成ビットを適用するための複数の演算レジスタであって、各演算レジスタは上記スイッチのうち対応する1つを構成するためのスイッチ構成ビットを記憶する；複数の構成レジスタであって、各構成レジスタは（ｉ）上記演算レジスタのうち対応する１つへの先での転送のために更新されたスイッチ構成ビットと、（ｉｉ）複数の想定される更新コマンドの１つを特定する更新セレクタ・ビットと、を記憶している；複数の想定される更新コマンドを受け取る更新イネーブル回路であって、受け取った各更新コマンドについて、更新イネーブル回路は、その受け取った更新コマンドを特定している更新セレクタ・ビットを記憶している構成レジスタからの上記更新されたスイッチ構成ビットを選択的に対応する演算レジスタに転送する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、クロスポイント・スイッチの一例のブロック図表示である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態例によるクロスポイント・スイッチのブロック図表示である。
【図３】図３は、実施形態例による、図２のクロスポイント・スイッチと同様のクロスポイント・スイッチを組み入れたルータ・システムのブロック図表示である。
【図４】図４は、実施形態例によるクロスポイント・スイッチの構成部のブロック図表示である。
【図５】図５は、本発明の別の実施形態例によるクロスポイント・スイッチのブロック図表示である。
【図６】図６は、一実施形態例による、図５のクロスポイント・スイッチの動作を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
同一あるいは類似の機能をもつ要素を、図面全体を通して同一の参照番号を用いて示す場合がある。
【０００９】
半導体で実現されるクロスポイント・セレクタスイッチは、構成可能クロスポイント・スイッチマトリクスまたはその他の構成可能クロスポイント・スイッチアーキテクチャを介して、機器を相互接続する。クロスポイント・セレクタスイッチが大きくなるほど、所与の時間内により多くの数の構成変更が必要である。ビデオの場合、業界標準により、構成変更のための時間が厳しく規定されている。
【００１０】
図１は、本明細書で記載する発明の実施形態例が動作する環境についての理解を与えるために説明される、構成可能な４×４クロスポイント・スイッチ１０を概念的に示している。クロスポイント・スイッチ１０は、スイッチ構成部１６と、スイッチ部６とを有している。スイッチ部６は、例えばマトリクス・スイッチアーキテクチャを採用することができ、構成部１６からの構成命令を受けて、複数の出力（図１に出力１〜出力４として示している）を選択的に各々の入力（図１に入力１〜入力４として示している）に接続するように動作する。図１の例において、コアスイッチ部６は、４つの４ ｔｏ １スイッチ６−１〜６−４を備えるものとして示されており、これらの各々は、それぞれの出力すなわち出力１〜出力４と結び付けられていると共に、４つ入力の全てに接続されている。
【００１１】
構成部１６は、演算レジスタ部を有し、これは図１において、クロスポイント・コアスイッチ部６の各出力（出力１，出力２，出力３，出力４）について別個の演算レジスタ１２−１，１２−２，１２−３，１２−４として示されている。このように、各スイッチ６−１，６−２，６−３，６−４は、結び付けられた出力（出力１，出力２，出力３，出力４）と、結び付けられた演算レジスタ（１２−１，１２−２，１２−３，１２−４）とを、それぞれに有している。演算レジスタ１２−１〜１２−４の各々は、それぞれの出力（出力１〜出力４）を、それぞれのスイッチにより、その時点で要求される正しい入力（入力１，入力２，入力３，入力４）に接続するようにプログラムされている。構成部１６は、さらに、構成レジスタ部を有し、これは図１において、クロスポイント・コアスイッチ部６の各出力（出力１，出力２，出力３，出力４）について別個の構成レジスタ４−１，４−２，４−３，４−４として示されている。構成レジスタ４−１〜４−４は、スイッチの構成変更時間を示す更新信号を受け取った場合に、それぞれ、演算レジスタ１２−１〜１２−４により正しい入力を正しい出力と接続するために必要となるデータで、予めプログラムされている。構成部１６は、図１に示すように、更新イネーブル機能８−１〜８−４をさらに有しており、これによって、更新信号の発生時に、構成レジスタ４−１〜４−４からの情報が、それぞれ演算レジスタ１２−１〜１２−４にロードされる。このような構成は“ロード・アンド・ゴー”システムであり、このシステムにおいて、構成レジスタは再構成に至るまでにプログラムされて、１つの更新コマンドによって、このように予めプログラムされた情報が構成レジスタ４−１〜４−４から演算レジスタ１２−１〜１２−４にそれぞれ転送されることにより、再構成が実行される。
【００１２】
放送産業において用いられるビデオフォーマットの数が増えると、放送設備はいくつかのフォーマットのビデオコンテンツを扱うことを要求されることがある。このようなフォーマットはすべて、その切り替えが行われるべきビデオフレームの時間が異なる。複数のビデオフォーマットが、１つの設備において多くのあるいは全てのビデオ信号を扱う大規模集中型ルータと組み合わせて用いられる場合、１つの大規模ルータにより多くの信号をグループにして切り替えることが必要となる可能性が増加し、このとき、各グループは異なるフォーマットで動作し、このため異なる切り替え時間をもつ。異なるフォーマットの切り替え時間は異なっているものの、その違いはほんの短い時間である場合が多い。このことが、ルータのコアを成すクロスポイント・スイッチの、切り替えイベント間での再構成を難しくしている。
【００１３】
本発明の実施形態例は、複数のビデオ環境について各フォーマットを独立に切り替えることができるように、いくつかの異なる切り替え時間をサポートすることが可能なクロスポイント・スイッチを対象としたものである。これに関連して、図２は、本発明の一実施形態例によるクロスポイント・スイッチ１００を示している。クロスポイント・スイッチ１００は、上記のクロスポイント・スイッチ１０と共通の特徴を有しているが、以下のような違いがある。
【００１４】
クロスポイント・スイッチ１００は、１つのみの更新信号またはコマンドを受け取るのではなく、複数の演算更新・再構成信号またはコマンド（更新１，更新２，更新３，更新４）を受け取るように構成されており、また、構成部１６の各構成レジスタ４−１〜４−４は、複数の更新・再構成コマンドのうちのどれに従うべきかを特定する追加ビット（それぞれ、更新セレクタ・ビット１４−１〜１４−４）を含むように拡張されているという点において、クロスポイント・スイッチ１００はクロスポイント・スイッチ１０とは異なっている。このように、各構成レジスタ４−１〜４−４に供給される構成情報は、先の時点でどの入力を構成レジスタそれぞれの出力（出力１〜出力４）に接続するべきかを特定するスイッチ構成ビット形式のスイッチ構成データ、および構成レジスタそれぞれのスイッチ（６−１〜６−４）についてスイッチ構成の変更をトリガする更新コマンドを特定する更新セレクタ・ビット形式の更新セレクタ・データを含むことになる。演算レジスタおよび構成レジスタの特定のペア１２−ｉおよび４−ｉ（ただし、図示の例では１＜＝ｉ＜＝４）では、更新コマンド（更新１〜更新４）を受け取ると、更新入力機能８−ｉが、更新セレクタ・ビット１４−ｉに基づいて、その更新コマンドを無視するべきか、あるいはスイッチ構成データを構成レジスタ４−ｉから演算レジスタ１２−ｉに転送するべきかを決定する。再構成・更新コマンドは、ソフトウェア・コマンドにより実現することができ、あるいは、クロスポイント・スイッチへの専用の入力における電圧を上げるか下げることにより実現してもよい。
【００１５】
図２に示すスイッチ１００の例から分かるように、４つの個別の再構成・更新入力の１つがアクティブにされると、更新イネーブル・セレクタ機能８−１〜８−４は、更新セレクタ・ビットに基づいて、再構成されるべきスイッチ６−１〜６−４の演算レジスタ１２−１〜１２−４に対して通知する。これによって、クロスポイント・スイッチ１００は、４つのタイミングが異なるフォーマットで動作することが可能となる。さらに、これによって、どの出力がどのフォーマットで動作するかについて柔軟性をもたせることも可能である。一実施形態例においては、クロスポイント・スイッチは４つのブロックに分割されて、各ブロックは自身の固定の再構成コマンドラインを備えている。
【００１６】
従って、図２に示す実施形態では、各スイッチ出力（出力ｉ）は、対応するスイッチ６−ｉ、対応する演算レジスタ１２−ｉ、対応する更新イネーブル機能８−ｉ、および対応する構成レジスタ４−ｉを有している。構成レジスタ４−ｉは、スイッチ６−ｉの次の再構成イベントの際にスイッチ６−ｉが出力ｉをどの入力（入力１〜入力４）に切り替えるのかを規定するスイッチ構成ビットにより、プログラムされる。このようなスイッチ構成ビットに加えて、スイッチ構成ビットを構成レジスタ４−ｉから演算レジスタ１２−ｉに転送することにより対応するスイッチ６−ｉを再構成するための更新イネーブル機能８−ｉをどの更新信号によりトリガするのかを特定する更新セレクタ・ビットにより、構成レジスタ４−ｉはプログラムされる。図２ではスイッチは４つのみ示されているが、より多くのスイッチで実現する場合には、スイッチをスイッチのサブセットに分けることができ、このとき、１つのスイッチ・サブセットの各スイッチに結び付けられた構成レジスタにおいては、更新セレクタ・ビットが共通の値に設定される。これによって、クロスポイント・スイッチを複数のスイッチ・サブグループに分割することを効果的に可能にしており、このとき、各サブグループは異なる更新信号に応えるものであって、各サブグループは他のサブグループによりサポートされるビデオフォーマットとは切り替え時間が異なるビデオフォーマットをサポートすることが可能である。
【００１７】
複数のサブグループに分割された複数更新コマンド対応のクロスポイント・スイッチが動作する環境の例を提示するため、スイッチ再構成時間の異なる複数の異なるビデオフォーマットをサポートするルータ・システム３１０を図３に示している。
【００１８】
ルータ・システム３１０のコアに、Ｎ入力・Ｍ出力のクロスポイント・セレクタスイッチ３００があり、これは、例えば上記で開示したクロスポイント・スイッチ１００のより大型のバージョンを用いて実現することができる。ＭおよびＮは、同じ数であっても異なる数であってもよい。制限するものではない例によると、ＭとＮは両方とも２８８に等しいものとすることができる。ルータ・システム３１０は、通常の入力回路と出力回路３１４および３１７を備えており、これらは、それぞれ、クロスポイント・スイッチ３００の入力（入力１〜入力Ｎ）にデータを与えるためのものと、クロスポイント・スイッチ３００の出力（出力１〜出力Ｍ）からのデータを受け取るためのものである。クロスポイント・スイッチ３００を含めて、ルータ・システム３１０の動作は、システム制御プロセッサ３１８により制御される。システム制御プロセッサにはユーザ・コントロールパネル３２２が接続されており、これによって、ユーザはシステム制御プロセッサ３１８の動作を制御することが可能である。図３に示す例では、ルータ・システム３１０は、スイッチ再構成タイミング要件の異なる４つまでの異なるビデオフォーマットを同時にサポートする。クロスポイント・スイッチ３００は、スイッチ部３０６と構成部３１６とを有している。スイッチ部３０６は、例えば差動クロスポイント・スイッチマトリクスとして実現することができ、構成部３１６の制御の下で選択的に入力（入力１〜入力Ｎ）に接続される複数の出力（出力１〜出力Ｍ）を備えている。構成部３１６は、演算レジスタ部３１２、更新イネーブル回路３０８、および構成レジスタ部３０４を有している。演算レジスタ部３１２は、所与の時間にスイッチ部３０６を能動的に制御する演算スイッチ構成データを提供し、構成レジスタ部３０４は、次回のスイッチ再構成イベントのためのスイッチ構成データを記憶する。
【００１９】
実施形態例において、ルータ・システム３１０は、タイミング回路（タイミング回路１〜タイミング回路４）を備えることができ、その各々は、４つの異なるビデオフォーマットのうちの１つについてのタイミング基準信号（フォーマット１タイミング基準〜フォーマット４タイミング基準）をそれぞれ受け取って、それに基づき、それぞれのビデオフォーマットに要求されるスイッチ再構成・変更時間に対応する更新コマンド（更新１〜更新４）を生成する。一部の実施形態例においては、複数のフォーマットの相対的スイッチ再構成タイミングが知られており、この場合、４つ全ての更新信号の生成に１つのタイミング基準を用いることができる。図３の例において、更新イネーブル回路３０８は、更新信号（更新１〜更新４）に応えて、演算レジスタ部３１２によりどのスイッチ構成データを用いるのかを指示する。
【００２０】
図３に示すように、クロスポイント・スイッチ部３０６は、名目上、４つのパーティション３２０（１）〜３２０（４）に分割されており、その各々は、それぞれのビデオフォーマットと関連付けられている。例えば、スイッチ入力およびスイッチ出力の定義されたグループをフォーマット１のデータに用い、スイッチ入力およびスイッチ出力の別の定義されたグループをフォーマット２のデータに用いるといったように、ルータ・システム３１０をある時点において構成することができる。スイッチと出力のどのグループをどのビデオフォーマットに用いるのかについては、例えばユーザ・コントロールパネル３２２から受け取った情報に応じて、システム制御プロセッサ３１８により構成することができる。
【００２１】
上記で論じたクロスポイント・スイッチ１００に適用されるものと同一あるいは類似の構成を用いてクロスポイント・スイッチ３００が実現される実施形態において、構成レジスタ部３０４と演算レジスタ部３１２はそれぞれのレジスタ・セットを有しており、それは複数のレジスタ・サブセットに分割されて、その各々はクロスポイント・スイッチ・パーティション３２０（１）〜３２０（４）にそれぞれ対応するスイッチ構成データを記憶する。これに関連して、一実施形態例による構成部３１６のより詳細についてのブロック図表示である図４を参照する。図４の実施形態において、演算レジスタ部３１２は、スイッチ出力（出力１〜出力Ｍ）にそれぞれ対応する演算レジスタ（“ＯＲ”）１２−１〜１２−Ｍを有している。スイッチ部３０６のスイッチ構成は、演算レジスタ部３１２に入っているデータにより直接制御され、演算レジスタに対応する出力（出力１〜出力Ｍ）を現在どの入力（入力１〜入力Ｎ）に切り替えるのかについて、演算レジスタ１２−１〜１２−Ｍの各々にラッチされたスイッチ構成ビットにより現時点で規定する。図４の例に示すように、演算レジスタ１２−１〜１２−Ｍのセットはサブセット３３０（１）〜３３０（４）に分割されており、その各々はスイッチ・パーティション３２０（１）〜３２０（４）にそれぞれ対応している。従って、図示の例においては、クロスポイント・スイッチ・パーティション３２０（１）により実現されるスイッチ接続は、演算レジスタ・サブセット３３０（１）に記憶される構成データにより構成され、クロスポイント・スイッチ・パーティション３２０（２）により実現されるスイッチ接続は、演算レジスタ・サブセット３３０（２）に記憶される構成データにより構成される、といったようになる。
【００２２】
構成レジスタ部３０４は、それぞれの演算レジスタ１２−１〜１２−Ｍおよびスイッチ出力（出力１〜出力Ｍ）に対応する構成レジスタ（“ＣＲ”）４−１〜４−Ｍを有している。クロスポイント・スイッチ１００と同様に、構成レジスタ４−１〜４−Ｍは、それらの対応する出力（出力１〜出力Ｍ）に関して、先でのスイッチ構成を規定するスイッチ構成ビットを記憶する。スイッチ構成ビットに加えて、各構成レジスタ４−１〜４−Ｍは、どの更新コマンド（更新１〜更新４）によって構成レジスタ４−１〜４−Ｍに入っているスイッチ構成ビットをそれぞれの演算レジスタ１２−１〜１２−Ｍに転送するかを特定する更新セレクタ・ビットも記憶している。図４の例に示すように、構成レジスタ４−１〜４−Ｍのセットはサブセット３３４（１）〜３３４（４）に分割されており、その各々は、それぞれの演算レジスタ・サブセット３３０（１）〜３３０（４）およびそれぞれのスイッチ・パーティション３２０（１）〜３２０（４）に対応している。実施形態例において、１つの構成レジスタ・サブセット内の各構成レジスタに記憶されている更新セレクタ・ビットは同一であり、このように、レジスタ３３４（１）の構成レジスタは全て同じ更新セレクタ・ビットをもち、レジスタ３３４（２）の構成レジスタは全て同じ更新セレクタ・ビットをもつ、といったようになっている。
【００２３】
構成レジスタから演算レジスタ３１２へのスイッチ構成ビットの転送は、更新イネーブル回路３０８により実現され、これは、一実施形態例において、更新イネーブル機能（ＵＥ）８−１〜８−Ｍを有しており、その各々は、それぞれの演算レジスタ１２−１〜１２−Ｍおよびそれぞれの構成レジスタ４−１〜４−Ｍに対応している。各更新イネーブル機能８−ｂ（ただし、１＜＝ｂ＜＝Ｍ）によって、構成レジスタ４−ｂに設定されている更新セレクタ・ビットに対応する更新コマンドを更新イネーブル回路３０８が受け取った場合にのみ、その構成レジスタ４−ｂからのスイッチ構成データビットが、対応する演算レジスタ１２−ｂにそれぞれ転送される。このようにして、更新イネーブル機能８−１〜８−Ｍのセットはサブセット３３２（１）〜３３２（４）に分割されており、その各々は、それぞれ更新コマンド（更新１〜更新４）に応えて、それぞれスイッチ・パーティション３２０（１）〜３２０（４）の再構成を、残りのスイッチ・パーティションのスイッチ構成に影響を及ぼすことなく、選択的に生じさせる。
【００２４】
一連のスイッチ再構成イベントに先立って、構成レジスタ４−１〜４−Ｍの各々にスイッチ構成ビットおよびセレクタ・イネーブル・ビットをプレロードすることができる。１つの構成レジスタ・サブセット３３４（１）〜３３４（４）内の各構成レジスタは、同一のセレクタ・イネーブル・ビットと関連付けられている。特定のビデオフォーマットについての更新コマンド（更新１〜更新４）を受け取ると、更新イネーブル回路３０８は、適当な構成レジスタ・サブセット３３４（１）〜３３４（４）からのスイッチ構成データを、その特定のビデオフォーマットに割り当てられているクロスポイント・スイッチ部３０６の部分３２０（１）〜３２０（４）を制御する演算レジスタ・サブセット３３０（１）〜３３０（４）にロードする。従って、更新されるのは、演算レジスタ部３１２の一部分のみ、つまり、更新信号が生成された対象のビデオフォーマットをサポートしているクロスポイント・スイッチ部分を制御するレジスタからなるサブセットである。
【００２５】
図３に示す例においては、４つの異なるビデオフォーマットをサポートするための４つの更新イネーブル・コマンドライン（更新１〜更新４）が存在しているが、ルータ３１０の実現に用いられる更新セレクタ・ビットおよび更新イネーブル・コマンドの数を適応させることによって、より多いまたは少ない数のビデオフォーマットをサポートすることができる。例えば、３つの更新セレクタ・ビットと８つの更新イネーブル・コマンドラインを用いると、クロスポイント・スイッチを８つのサブグループに分割して、これにより８つの異なるビデオフォーマットをサポートすることが可能である。従って、ここで論じた実施形態において、４つという更新コマンドの数は一例にすぎない。同じ原理を用いて、より多い、あるいはより少ない数を選択することも可能である。
【００２６】
クロスポイント・セレクタスイッチ２００の別の実施形態例を図５に示しており、これは、構成部２１６と、図示の実施形態では差動クロスポイント・スイッチマトリクス２０６であるコア・クロスポイント・スイッチ部とを有している。スイッチマトリクス２０６は、その出力を、構成部２１６から受け取ったスイッチ構成データに基づいて選択的にそれぞれの入力に切り替える。図示の実施形態では、スイッチマトリクス２０６は、２９０個の入力（入力１〜入力２９０）と２９０個の出力（出力１〜出力２９０）をもつ２９０×２９０差動クロスポイント・スイッチマトリクスとして示されているが、より多いまたは少ない入力あるいは出力をもつ他のスイッチマトリクス・サイズを採用することもできる。クロスポイント・セレクタスイッチ１００と同様に、クロスポイント・スイッチ２００の構成部２１６は、構成レジスタ部２０３と演算レジスタ部２１１とを有している。
【００２７】
クロスポイント・セレクタスイッチ２００の構成レジスタ部２０３は、複数の構成レジスタ・セット２０４（１）〜２０４（４）を含んでおり、異なる構成レジスタ・セットからスイッチの演算レジスタ部２１２への構成データの転送は、各構成レジスタ・セットについて異なる演算更新・再構成コマンド（ＸＰＮＴ＿ＳＥＴ１，ＸＰＮＴ＿ＳＥＴ２，ＸＰＮＴ＿ＳＥＴ３，ＸＰＮＴ＿ＳＥＴ４）によって開始される。具体的には、構成レジスタ部２０３は複数の構成レジスタ・セット２０４（１）〜２０４（ｎ）を含んでおり、各構成レジスタ・セット２０４（ｉ）（ただし、１＜＝ｉ＜＝ｎ）は複数のレジスタを有していて、各構成レジスタ・セット２０４（ｉ）は、スイッチマトリクス２０６全体のスイッチ構成ビットの完全な構成データセットを記憶することができる。従って、２９０×２９０スイッチマトリクスの一実施形態例では、構成レジスタ・セット２０４（１）は２９０個のレジスタまたはラッチの完全なセットを含んでおり、構成レジスタ・セット２０４（２）もやはり２９０個のレジスタまたはラッチの完全なセットを含んでおり、その他の構成レジスタ・セット２０４（３）〜２０４（ｎ）についてもそのようになっている。演算レジスタ部２１１は、どのスイッチ出力（出力ｊ、ただし１＜＝ｊ＜＝２９０）をどの入力（入力ｋ、ただし１＜＝ｋ＜＝２９０）に接続するのかを所与の時点で規定する、スイッチマトリクス２０６全体の能動的データまたは演算データのセットを記憶する演算レジスタ・セット２１２を含んでいる。従って、２９０×２９０スイッチマトリクスの実施形態例では、演算レジスタ・セット２１２は２９０個のレジスタまたはラッチのセットを含むことになる。このように、所与の時点において、スイッチマトリクス２０６は、演算レジスタ・セット２１２の内容に従って構成される。演算レジスタ・セット２１２にロードされる構成データは、スイッチ構成変更時間において、どの演算更新入力ＸＰＮＴ＿ＳＥＴ１〜ＸＰＮＴ＿ＳＥＴｎがアクティブにされているのかに応じて、ｎ通りの構成レジスタ・セット２０４（１）〜２０４（ｎ）のいずれか１つから得られるものである。例えば、図３の実施形態において、更新入力ＸＰＮＴ＿ＳＥＴ１の更新信号は、構成レジスタ・セット２０４（１）にプレロードされたスイッチ構成データを演算スイッチ・データセットとしてロードし用いるように演算レジスタ２１２に対して指示し、更新入力ＸＰＮＴ＿ＳＥＴ２の更新信号は、構成レジスタ・セット２０４（２）にプレロードされたスイッチ構成データを演算スイッチ・データセットとしてロードし用いるように演算レジスタ２１２に対して指示し、更新入力ＸＰＮＴ＿ＳＥＴ３の更新信号は、構成レジスタ・セット２０４（３）にプレロードされたスイッチ構成データを演算スイッチ・データセットとしてロードし用いるように演算レジスタ２１２に対して指示し、更新入力ＸＰＮＴ＿ＳＥＴ４の更新信号は、構成レジスタ・セット２０４（４）にプレロードされたスイッチ構成データを演算スイッチ・データセットとしてロードし用いるように演算レジスタ２１２に対して指示する。異なる構成レジスタ・セット２０４（１）〜２０４（４）にプレロードされるデータセ��トは、各スイッチ構成変更時間にスイッチ構成が変更される範囲内でのみ異なっている。図示の実施形態では、構成レジスタ・セットのプログラミングは、パラレル／シリアル・インタフェースと汎用レジスタとを含むインタフェース部２１８を介して達成される。図示の例では、更新イネーブル回路は、演算レジスタ部２１１の一部として含まれていて、それぞれの更新コマンドＸＰＮＴ＿ＳＥＴ１〜ＸＰＮＴ＿ＳＥＴｎを受け取り、それに応じて、正しいスイッチ構成データを演算レジスタ２１２にロードする。
【００２８】
図５のクロスポイント・スイッチ２００において、ユーザは、クロスポイント・スイッチ２００全体の構成を各構成時間についてプログラムする。例えば、スイッチマトリクス２０６により実現される“スイッチ１”は、早い切り替え点をもつビデオフォーマットを用いて、その出力１の接続を“入力１”から“入力２”に変更するものであり、スイッチマトリクス２０６により実現される“スイッチ２”は、より遅い切り替え点をもつデータフォーマットを用いて、その出力２の接続を“入力３”から“入力４”に変更するものである場合には、次のようなプロセスに従う。
（ｉ）  いずれかの切り替えが生じる前は、スイッチ２００は、演算レジスタ・セット２１２の制御の下で、“スイッチ１”が入力１を選択し、“スイッチ２”が入力３を選択して、動作している。
（ｉｉ）  ユーザが、構成レジスタのセット、例えば構成レジスタ・セット２０４（１）を、“スイッチ１”が入力２を選択し、“スイッチ２”が入力３のままであるように、プログラムする。
（ｉｉｉ）  ユーザは、つぎに、構成レジスタの別のセット、例えば構成レジスタ・セット２０４（２）を、“スイッチ１”が入力２を選択し、“スイッチ２”が入力４を選択するように、プログラムする。
（ｉｖ）  “スイッチ１”が入力１から入力２に変更されるべき時点である第１のフォーマットの切り替え点（すなわち、スイッチ構成変更時間）で、第１の再構成コマンドＸＰＮＴ＿ＳＥＴ１によって、構成レジスタ・セット２０４（１）の内容が演算レジスタ・セット２１２に転送され、これによって、“スイッチ１”は変更されるが、“スイッチ２”は変更されないままである。
（ｖ）  “スイッチ２”が入力３から入力４に変更されるべき時点である第２のフォーマットの切り替え点（すなわち、スイッチ構成変更時間）で、第２の再構成コマンドによって、構成レジスタ・セット２０４（２）の内容が演算レジスタ２１２に転送され、これによって、“スイッチ２”は入力４に変更されるが、“スイッチ１”は変更されないままである。
（このパラグラフにおいて提示された例において、“スイッチ１”および“スイッチ２”の各々は、クロスポイント・スイッチマトリクス２０６によって実現される。）
【００２９】
４つの連続的スイッチ構成変更時間をもつ４つの異なるビデオフォーマットをサポートするように構成されたクロスポイント・スイッチ２００の実施形態例の動作について、図６のブロック図に示すスイッチ構成プロセスの例４００を参照して、さらに説明する。処理４０２に示すように、構成レジスタ・セット２０４（１），２０４（２），２０４（３），２０４（４）の各々に、それぞれのスイッチ構成データがプレロードされる。具体的には、構成レジスタ・セット２０４（１）に、第１のビデオフォーマットの構成変更時間に必要なスイッチ構成データがプレロードされる。一実施形態例において、構成レジスタ・セット２０４（１）にロードされるスイッチ構成データは、第１のビデオフォーマットのスイッチ構成変更時間に、スイッチの出力１〜出力２９０の各々を入力１〜入力２９０のどの１つに接続するのかを特定する、スイッチマトリクス２０６全体についての完全なデータセットを含んでいる。構成レジスタ・セット２０４（２）には、第２のビデオフォーマットのスイッチ構成変更時間に必要なスイッチ構成データがプレロードされる。構成レジスタ・セット２０４（２）にロードされるスイッチ構成データは、やはり、スイッチマトリクス２０６全体についての完全なデータセットを含んでいるが、構成レジスタ・セット２０４（２）にロードされるデータセットは、第２のビデオフォーマットのスイッチ再構成時間に再構成の必要があるスイッチマトリクスの入力と出力の接続を特定するデータを除いて、構成レジスタ・セット２０４（１）にロードされるデータセットと同じものである。
【００３０】
同様に、構成レジスタ・セット２０４（３）には、第３のビデオフォーマットと関連付けられたスイッチ構成変更時間のスイッチ構成データがプレロードされる。構成レジスタ・セット２０４（３）にロードされるスイッチ構成データは、やはり、スイッチマトリクス２０６全体についての完全なデータセットを含んでいるが、構成レジスタ・セット２０４（３）にロードされるデータセットは、第３のビデオフォーマットのスイッチ再構成時間に再構成の必要があるスイッチマトリクスの入力と出力の接続を特定するデータを除いて、構成レジスタ・セット２０４（２）にロードされるデータセットと同じものである。構成レジスタ・セット２０４（４）には、第４のビデオフォーマットと関連付けられた構成変更時間に必要なスイッチ構成データがプレロードされる。構成レジスタ・セット２０４（４）にロードされるスイッチ構成データは、やはり、スイッチマトリクス２０６全体についての完全なデータセットを含んでいるが、構成レジスタ・セット２０４（４）にロードされるデータセットは、第４のビデオフォーマットについての切り替えを必要とするスイッチマトリクスの入力と出力の接続を特定するデータを除いて、構成レジスタ・セット２０４（３）にロードされるデータセットと同じものである。
【００３１】
処理４０４に示すように、第１のビデオフォーマットと関連付けられたスイッチ構成変更時間になると、更新コマンドＸＰＮＴ＿ＳＥＴ１に応えて、構成レジスタ・セット２０４（１）からのスイッチ構成データセットが演算レジスタ・セット２１２にロードされ、スイッチマトリクス２０６に適用される。同様に、処理４０６に示すように、第２のビデオフォーマットと関連付けられたスイッチ構成変更時間になると、更新コマンドＸＰＮＴ＿ＳＥＴ２に応えて、構成レジスタ・セット２０４（２）からのスイッチ構成データセットが演算レジスタ・セット２１２にロードされ、スイッチマトリクス２０６に適用される。更新コマンドＸＰＮＴ＿ＳＥＴ２を受け取ったときに、演算レジスタ・セット２１２にはスイッチマトリクス２０６についての完全なデータセットがロードされるが、影響を受けるのは、スイッチマトリックス２０６の中で第２のビデオフォーマットに使用されているスイッチのみで、その他の３つのビデオフォーマットに使用されているスイッチ（および対応する入力と出力）についての構成データは変更されない。処理４０８に示すように、第３のビデオフォーマットと関連付けられたスイッチ構成変更時間になると、更新コマンドＸＰＮＴ＿ＳＥＴ３に応えて、構成レジスタ・セット２０４（３）からのスイッチ構成データセットが演算レジスタ・セット２１２にロードされ、スイッチマトリクス２０６に適用される。更新コマンドＸＰＮＴ＿ＳＥＴ３を受け取ったときには、やはり、演算レジスタ・セット２１２にスイッチマトリクス２０６についての完全なデータセットがロードされるものの、影響を受けるのは、スイッチマトリックス２０６の中で第３のビデオフォーマットに使用されているスイッチのみである。処理４１０に示すように、第４のビデオフォーマットと関連付けられたスイッチ構成変更時間になると、更新コマンドＸＰＮＴ＿ＳＥＴ４に応えて、構成レジスタ・セット２０４（４）からのスイッチ構成データセットが演算レジスタ・セット２１２にロードされ、スイッチマトリクス２０６に適用される。更新コマンドＸＰＮＴ＿ＳＥＴ４を受け取ったときには、やはり、演算レジスタ・セット２１２にスイッチマトリクス２０６についての完全なデータセットがロードされるものの、影響を受けるのは、スイッチマトリックス２０６の中で第４のビデオフォーマットに使用されているスイッチのみである。
【００３２】
スイッチ２００に適用されるスイッチ再構成方法は、スイッチ１００および３００の方法と同様の結果を達成するもので、クロスポイント・セレクタスイッチ全体において、いくつかの再構成・更新信号またはコマンドにより異なるスイッチを変更することが可能である。実施形態例において、クロスポイント・スイッチ１００，２００，３００の各々は、例えばＣＭＯＳ技術を用いて、モノリシック集積回路として実現することができる。
【００３３】
少なくとも一部の実施形態例において、上記の方法および構成は、とりわけ、大型のｎ×ｎカスケード接続ルータ／スイッチ構成の実現において用いられるクロスポイント・セレクタスイッチを実現するために用いることができ、それは以下のうち１つ以上に向けたものである：放送事業用途；企業および通信事業用途；高速自動試験装置；１０ＧｂＥおよびインフィニバンド・ネットワーク。
【００３４】
一部の実施形態例において、演算レジスタは、所与の時間にスイッチを構成するために用いられる演算スイッチ・データを記憶するラッチとして実現することができ、構成レジスタは、先でのスイッチ再構成イベントのためのスイッチ構成データ（および、スイッチ１００，３００の場合はイネーブル・コマンド選択ビット）を記憶するラッチとして実現することができる。
【００３５】
少なくとも一部の実施形態例において、上記の方法および構成は、複数ユーザによりプログラム可能なスイッチ・パーティションを特徴とするクロスポイント・セレクタスイッチを実現するために用いることができ、その場合、各パーティションの独立した構成および更新が可能である。このような特徴は、異なる更新時間をもつ異なるフレームレートに対応する必要のあるマルチフォーマットＳＤＩ（シリアル・デジタル・インタフェース）ルータに適している。少なくとも一部の実施形態において、上記の方法および構成は、例えば、ブロードキャスト・モードとマルチキャスト・モード、および、ＤＣから数Ｇｂ／ｓまでのデータ転送速度をサポートするクロスポイント・セレクタスイッチの実現に用いることができる。
【００３６】
上記で提示したいくつかの実施形態は例にすぎず、決して本開示の範囲を制限するものではない。本明細書で記載した革新の変形が可能であることは当業者には明らかであり、そのような変形は本願の意図する範囲に含まれる。具体的には、上記実施形態の１つ以上から選択された特徴によって、特徴の副次的組み合わせからなる別の実施形態を形成することができ、それは上記で明確には記載されていないものであってもよい。さらに、上記実施形態の１つ以上から選択された特徴を組み合わせて、特徴の組み合わせからなる別の実施形態を形成することができ、それは上記で明確には記載されていないものであってもよい。そのような組み合わせおよび副次的組み合わせに適した特徴は、本願を全体として読み返すことで、当業者には容易に明らかとなるであろう。本明細書および請求項に記載されている要旨は、あらゆる適切な技術変更を対象として含むものである。
【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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【国際調査報告】
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