專利名稱：：迅速連接和再切換數(shù)字交叉連接網(wǎng)絡(luò)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明總體上涉及電子學(xué)，具體地說，涉及通信系統(tǒng)。更具體些，本發(fā)明涉及當(dāng)連接必須重排以允許信號流經(jīng)設(shè)備時(shí)消除在再切換矩陣結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí)的延遲的方法和系統(tǒng)。再具體些，本發(fā)明亦涉及當(dāng)發(fā)生通信矩陣中重排操作時(shí)在交叉連接通信網(wǎng)絡(luò)中維持無中斷連接以消除在網(wǎng)絡(luò)重排期間的服務(wù)延遲和中斷的方法和系統(tǒng)。數(shù)字交叉連接通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，比如Alcatel網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)公司制造的1631SX，用于在輸入開關(guān)的輸入門與輸出開關(guān)的輸出門之間建立連接。已知的這類交叉連接設(shè)備的設(shè)計(jì)中使用了矩陣來連接輸入門和輸出門。為限制矩陣的物理空間和制造費(fèi)用，設(shè)計(jì)者試圖減少矩陣中交叉連接的數(shù)量。當(dāng)通信服務(wù)的市場需求增長時(shí)，這種目標(biāo)變得更加復(fù)雜。尤其是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備占據(jù)更大市場時(shí)，設(shè)備必須服務(wù)于越來越多的輸入輸出信號。這些因素對于通信矩陣設(shè)備而言更加加劇了空間和費(fèi)用限制問題。對于給定數(shù)量的輸入門和輸出門利用最小數(shù)量的矩陣交叉連接并提供一個(gè)可能的最優(yōu)解法的矩陣配置稱為“可重排的”矩陣。對于可重排的矩陣，中央級開關(guān)數(shù)目必須等于或超過矩陣中每個(gè)開關(guān)上輸入門的數(shù)目。在可重排矩陣中，存在一組條件使得盡管設(shè)備沒有使用全部的輸入門和輸出門，也禁示使用空閑的輸入門和輸出門，因?yàn)橐延械倪B接阻斷了經(jīng)過矩陣的信號流動(dòng)。這種情況是可能的，例如在正被考慮的輸入門和輸出門之間的所有可能路徑，已有的連接已經(jīng)占用了其中至少一條鏈路。在可重排網(wǎng)絡(luò)中，通過刪去網(wǎng)絡(luò)中已有的連接來接通從某空閑輸入門到某空閑輸出門的流路總是可能的。因此“可重排”這一詞說明了這種性質(zhì)，對于給定的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)及任何給定的輸入和輸出門空閑對，在必要時(shí)，矩陣中已有的連接可以被重新分配到新路徑中以連接空閑對。在可重排矩陣中連接輸入和輸出的現(xiàn)有方法和系統(tǒng)通常使用標(biāo)準(zhǔn)重排技術(shù)，該標(biāo)準(zhǔn)重排技術(shù)決定重排矩陣中哪些交叉連接以允許信號流動(dòng)。N.C.Paull在《貝爾系統(tǒng)技術(shù)期刊》(TheBellSystemtechnicalJournal)1962年5月刊的833-856頁的“網(wǎng)絡(luò)連接的重新切換”(ReswitchingofConnectionNetworks)中說明了這種已知的用于接通可重排矩陣的方法。該方法(此后稱為Paull方法)受到一種主要的限制。Paull方法需要終斷某些交叉連接并建立某些其他交叉連接以重排矩陣。這一過程需要時(shí)間并導(dǎo)致在矩陣重排期間內(nèi)不希望的服務(wù)延遲或中斷。因此，本發(fā)明目的在于為重排通信矩陣提供一種選擇最佳連接路徑的方法和系統(tǒng)，它允許空閑輸入門到空閑輸出門的快速連接。本發(fā)明只用最少量的附加電路實(shí)現(xiàn)這一目的，并避免了在不能迅速選擇電佳連接配置的現(xiàn)有連接路徑選擇方法和系統(tǒng)中的服務(wù)延遲或中斷。因此本發(fā)明的目的在于為可重排通信矩陣提供一種選擇最佳連接路徑的方法和系統(tǒng)，它允許空閑輸入門到空閑輸出門的快速連接。本發(fā)明只用最少量的附加電路實(shí)現(xiàn)這一目的，并避免了在不能迅速選擇最佳連接配置的現(xiàn)有連接路徑選擇方法和系統(tǒng)中的服務(wù)延遲和中斷。本發(fā)明的還在于提供一種發(fā)現(xiàn)通過通信矩的最佳連接路徑或配置的方法或系統(tǒng)，它利用了一個(gè)五矩陣組，第一個(gè)矩陣代表輸入開關(guān)的輸入門到中央級開關(guān)的分配，其中利用了將中央級開關(guān)聯(lián)系于輸入級開關(guān)及輸入開關(guān)輸入門的輸入數(shù)組值，第二個(gè)矩陣代表中央級開關(guān)連接，其中利用了將中央級開關(guān)聯(lián)系于輸入級開關(guān)及輸出級開關(guān)的中央級數(shù)組值，第三個(gè)矩陣代表輸出級連接，其中利用了將輸出級開關(guān)聯(lián)系于輸出門及中央級開關(guān)的輸出級數(shù)組值，第四個(gè)矩陣代表了從輸入級開關(guān)到中央級開關(guān)的空閑鏈路，其中利用了空閑輸入鏈路數(shù)組，數(shù)據(jù)值指明了鏈路的空閑狀態(tài)，最后一個(gè)矩陣代表從中央級開關(guān)到輸出級開關(guān)的空閑鏈路，其中利用了空閑輸出鏈路數(shù)組，數(shù)組值指明鏈路的空閑狀態(tài)。該方法和系統(tǒng)利用這五個(gè)數(shù)組對它們執(zhí)行一種稱為“抽吸”(pumping)的過程，以便在預(yù)定的輸入門和預(yù)定的輸出門之間確定具有空閑連接的最佳中央級開關(guān)，然后為連接配置設(shè)定相關(guān)的輸入級數(shù)組值及輸出級數(shù)組值以指明最佳中央級開關(guān)。結(jié)合附圖參考下述實(shí)施例的說明，其他目的及優(yōu)點(diǎn)將變得很明顯并能得到最好的理解。其中圖1所示為五級連接網(wǎng)絡(luò)(TSSST)，內(nèi)部含有三級空間矩陣(SSS);圖2中，詳細(xì)展示了邏輯上能嵌于圖1中的五級TSSST網(wǎng)絡(luò)的三級連接網(wǎng)絡(luò);圖3是一個(gè)三級連接網(wǎng)絡(luò)，概括為N(m，n，r)情況;圖4介紹了為理解實(shí)施例的表示方法;圖5提供了最佳實(shí)施例方法的流程圖;圖6至14圖示了最佳實(shí)施例序列生成部分的舉例;圖15至34圖示了最佳實(shí)施例簡化的空間舉例。圖1中所示大矩陣結(jié)構(gòu)為1631SX設(shè)備的多至1024個(gè)DS3端口(或等量的32678DS1端口)提供連接和測試通路。這是一個(gè)五級分割即時(shí)間-空間-空間-空間-時(shí)間(TSSST)一分割多路連接矩陣網(wǎng)絡(luò)50。矩陣結(jié)構(gòu)50包括時(shí)間級52，其通過連接54連接到總體上由參考數(shù)字56所指的三個(gè)中央空間級(SSS)。三個(gè)中央空間級SSS56通過輸出線58連接到輸出時(shí)間級60。采用這種結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)50包括時(shí)間級52和60的時(shí)間域以及三個(gè)中央空間級56的空間域。圖1圖示了時(shí)間級52和60與中央空間級56之間的邏輯關(guān)系。輸入時(shí)間級52在每個(gè)輸入62中使用128個(gè)時(shí)隙。時(shí)隙可以通過I/O架輸入62之間的連接64表示為矩陣56的每個(gè)時(shí)隙66。中央空間級56包括128個(gè)時(shí)隙66，其中每個(gè)時(shí)隙66包含一個(gè)N(17，16，16)矩陣。時(shí)隙矩陣66的數(shù)字門代表中央級開關(guān)的數(shù)量;第一個(gè)數(shù)字16代表每個(gè)輸入級開關(guān)的輸入的數(shù)量，第二個(gè)數(shù)字16代表輸入級開關(guān)的數(shù)量。(由于對稱，有16個(gè)輸出級開關(guān)，每個(gè)輸出級開關(guān)有16個(gè)輸出)輸出時(shí)間級60使用128個(gè)時(shí)隙連接，如每個(gè)矩陣輸出70至I/O架的連接68。在圖2中，中央空間級56被數(shù)學(xué)表示為矩陣72的三級連接網(wǎng)絡(luò)立方體，其中每個(gè)矩陣可以用符號N(17，16，16)完全說明。這樣，對于每個(gè)N(17，16，16)矩陣72在圖2所示的例子中存在16個(gè)輸入開關(guān)(如輸入開關(guān)74)，每個(gè)開關(guān)接收16個(gè)輸入門(如輸入門76)。輸入門76的總數(shù)對于每個(gè)時(shí)隙而言形成了圖1中的I/O架到時(shí)隙連接64。輸入開關(guān)-中央開關(guān)連接78從每個(gè)輸入開關(guān)74到中央開關(guān)，如中央開關(guān)80。在最佳實(shí)施例中，每個(gè)N(17，16，16)矩陣72包括17個(gè)中央級開關(guān)80。從每個(gè)中央級開關(guān)80經(jīng)16個(gè)輸出開關(guān)連接82到輸出開關(guān)，比如輸出開關(guān)84。每個(gè)輸出開關(guān)84提供了16個(gè)輸出門(如輸出門86)，其連接到I/O架(如圖1中的I/O架70)。輸出門86的總數(shù)對于每個(gè)時(shí)隙而言形成了圖1中的時(shí)隙到I/O架連接68。利用本發(fā)明的技術(shù)在輸入門76和輸出門86之間迅速建立連接。該技術(shù)利用經(jīng)過輸入開關(guān)74、中央開關(guān)80和輸出開關(guān)84的一種路徑建立連接，該路徑試圖最先利用矩陣72中的最多使用部分、最后利用矩陣72中的最少使用部分。在建立給定連接時(shí)通過利用可能的矩陣的重載部分，則在需要對矩陣72進(jìn)行重排時(shí)，最佳實(shí)施例的重排過程遇到最少數(shù)目的預(yù)先已有連接的元素。這樣使矩陣重排所需的計(jì)算量最小化。最佳實(shí)施例在需要重排時(shí)使用時(shí)間域中專用的時(shí)隙。例如，參照圖1，可以指定第128個(gè)時(shí)隙作為在矩陣50重排中使用的一個(gè)附加時(shí)隙。同樣，在空間域中，重排使用專用的或附加中央開關(guān)。例如，參照圖2，中央開關(guān)17可以是專用的或附加中央開關(guān)。當(dāng)存在可重排的阻斷條件時(shí)，本連接技術(shù)自動(dòng)使用專用的或附加的元素(時(shí)間域中的專用的或附加時(shí)隙，或空間域中專用的中央級開關(guān))。圖3說明圖2中的N(17，16，16)矩陣72可以概括為矩陣88，其結(jié)構(gòu)由表達(dá)式N(m，n，r)說明。仿照N(17，16，16)矩陣16，概括的表示法N(m，n，r)說明了概括的矩陣88。在N(m，n，r)表示法中，m等于r×r中央級開關(guān)數(shù)(以及自每個(gè)n×m)入級的輸出數(shù)和至每個(gè)m×n輸出級開關(guān)的輸入數(shù));n等于至每個(gè)n×m輸入級開關(guān)的輸入數(shù)(以及自每個(gè)m×n)輸出級開關(guān)的輸出數(shù));r等于n×m輸入級開關(guān)數(shù)(以及m×n輸出級開關(guān)數(shù))。同時(shí)注意，在矩陣88中，m至少為n+1。這種根據(jù)給定的n對m的限制保證至少存在一個(gè)附加中央級開關(guān)。再參照圖3，概括的矩陣88有n個(gè)連接于輸入開關(guān)如輸入開關(guān)92的輸入門90，m個(gè)輸出連接94。在概括的矩陣88中，也許有比如r個(gè)輸入開關(guān)92。輸入開關(guān)到中央開關(guān)連接94連接到r×r中央開關(guān)，如中央開關(guān)96，在此每個(gè)中央開關(guān)96接收r個(gè)中央開關(guān)連接94并提供r個(gè)輸出連接98。在圖3的舉例中，有m個(gè)中央開關(guān)96。每個(gè)來自中央開關(guān)96的中央開關(guān)到輸出開關(guān)連接98連接到輸出開關(guān)100。每個(gè)輸出開關(guān)100接收m個(gè)中央開關(guān)到輸出開關(guān)連接98并輸出到n個(gè)輸出門如輸出門102。如果各自對于給定的矩陣狀態(tài)和任何給定的輸入門76或90和輸出門86或102的空閑時(shí)，在需要時(shí)，矩陣中已有在連接可以被重新分配到新的路徑以允許連接各自的空閑對，則圖2中的N(17，16，16)矩陣72和圖3中的N(m，n，r)矩陣88被稱為可重排矩陣，且僅當(dāng)m≥n時(shí)，矩陣才為可重排的。在表達(dá)式N(m，n，r)表示的網(wǎng)絡(luò)中為表示方便，表示法△(m，n，r)表示必須重排以連接輸入和輸出門空閑對的連接數(shù)量。Paull方法來自于這種性質(zhì)△(n，n，n)≤n-1。換言之，對于N(n，n，n)矩陣，需要移動(dòng)至多n-1個(gè)連接以將一個(gè)空閑輸入門連接到一個(gè)空閑輸出門。作為該性質(zhì)方法的一個(gè)典型應(yīng)用例如圖2中的矩陣72，重排需要改變至多n-1＝17-1＝16個(gè)連接以將一個(gè)空閑輸入門連接到一個(gè)空閑輸出門。在下述討論中，圖4介紹了一種有助于理解最佳實(shí)施例的表示法。圖5提供了一個(gè)流程圖以說明本發(fā)明中迅速連接方法和系統(tǒng)的基本概念。之后，圖6至14給出了三中央級空間矩陣56中的矩陣72中存在可重排的阻斷條件時(shí)該方法和系統(tǒng)的操作舉例。為更詳細(xì)地理解本發(fā)明，在圖15至34中利用簡化的N(5，4，4)可重排矩陣說明該方法和系統(tǒng)的操作，其具有在可重排阻斷條件時(shí)進(jìn)行迅速連接的能力。圖4中，利用理解本發(fā)明的表示法使用方陣110表示存在于一個(gè)空間域矩陣(如圖3中的矩陣88)中的連接。方陣110中，行112代表輸入開關(guān)(比如圖3的輸入開關(guān)92)，列114代表輸出開關(guān)(比如圖3的輸出開關(guān)100)。圖4中簡化的舉例示出行112和列118的個(gè)數(shù)為8。注意相應(yīng)于圖2的N(17，16，16)矩陣圖5可以給出一個(gè)矩陣，它具有16行代表輸入開關(guān)74，76列代表輸出開關(guān)(如輸出開關(guān)84)。在方陣中每一個(gè)位置如方陣位置116中，可以出現(xiàn)m種可能符號。這m種符號相應(yīng)于中央開關(guān)(如圖3的中央級開關(guān)96)。例如，方陣位置116可以具有m種表目，每一種都相對于圖3中所示的中央級開關(guān)96的一個(gè)。圖4中，有序?qū)?3，1)表示方陣位置116，其中3為行標(biāo)，即行3具有參考數(shù)字118，1為列標(biāo)，即列1具有參考數(shù)字120。方陣位置(3，1)的表目B(1≤B≤m)相應(yīng)于自輸入開關(guān)3經(jīng)中間開關(guān)B到輸出開關(guān)1的連接。在方陣位置中沒有表目的話，如參考箭頭122所指的空方陣位置(3，2)表明在輸入開關(guān)3和輸出開關(guān)2之間沒有連接。參照圖3舉例，因?yàn)橹撩總€(gè)輸入開關(guān)92可能只有n個(gè)輸入門90，自每個(gè)輸出開關(guān)100只有n個(gè)輸出門102，在任何行112或列114中，只可能出現(xiàn)n種符號。因?yàn)槊總€(gè)輸入開關(guān)92到每個(gè)中央開關(guān)96只有一個(gè)連接94，則在任一行112中不可能出現(xiàn)相同的符號。同理，每個(gè)輸出開關(guān)100來自每個(gè)中央開關(guān)96的連接98只有一個(gè)，則在任一列114中不可能有相同的符號。在圖4中滿足這些限制的方陣110稱為“合法的”，因?yàn)樗缓泻戏ǖ谋砟俊Ｗ⒁?，如果到某輸入開關(guān)的所有輸入線路如行1所指的輸入開關(guān)1已被連接，則發(fā)生平凡阻斷情況。相應(yīng)在行1中有n種符號(例如，對于圖2的情況有16種符號)。同理，例如如果至輸出開關(guān)3的所有輸出線路已相應(yīng)于列3中的n種符號(例如，對于圖2的例中的16種符號)被連接，則圖2的網(wǎng)絡(luò)矩陣72和圖3的網(wǎng)絡(luò)矩陣88被平凡阻斷，方陣110將表示了這種事實(shí)。圖5中，流程圖140說明了本發(fā)明最佳實(shí)施例的步驟和功能。由開始步驟142開始，本方法先詢問是否存在提出連接的端口對，如詢問框144所示。在圖3的例子中，該步是詢問是否存在連接到一個(gè)空閑的輸出門102的一個(gè)空閑的輸入門90。如果存在這樣一個(gè)對，流程轉(zhuǎn)向框146以便開始時(shí)間域連接。如果不存在提出連接的端口對，流程轉(zhuǎn)向如下所述的框148。在開始時(shí)間域步驟146，流程轉(zhuǎn)向框150，在此該方法可用于連接的最低標(biāo)號的時(shí)隙。然后，在框152開始空間域操作，以便在步驟154處選擇可用于連接的最低標(biāo)號的中央級輸入開關(guān)。在選定用于連接的最低標(biāo)號的中央級之后，在框156處建立連接，在框158處更新方陣110或類似的指定連接的狀態(tài)表。在框160處，詢問是否需要進(jìn)行空間重排。如果需要，流程轉(zhuǎn)向框162，在此步驟是選擇兩個(gè)用于重排的中央級開關(guān)。接著，在框164處，步驟是從連接中找到需要重排的連接，在框166處詢問哪條路徑需要最少的重排數(shù)。如果路徑X→A需要最少的重排數(shù)，則程序取路徑168。如果路徑X→B需要最少的重排數(shù)，則程序取路徑170。不管程序取哪條路徑，在步驟172處連接以“無中斷卷動(dòng)”(hitlessroll)方式一次一個(gè)地重排。術(shù)語“無中斷卷動(dòng)”在下述論述中定義。流程轉(zhuǎn)向步驟174，結(jié)束空間域操作。注意不需要進(jìn)行空間重排，則流程從詢問框100直接轉(zhuǎn)到框174的結(jié)束空間域步驟。在詢問176處，詢問是否需要進(jìn)行時(shí)間重排。如果需要，則流程轉(zhuǎn)至步驟178，在此選擇兩個(gè)用于重排的時(shí)隙。然后，在框180處，找到需要重排的連接。在框182處，詢問哪條路徑需要最少的重排數(shù)。如果路徑X→A需要最少的重排數(shù)，流程走路徑184。否則，如果路徑X→B需要最少的重排數(shù)，則流程走路徑186。下一步，不管程序流徑184或186，在步驟188，一次一個(gè)地對連接進(jìn)行重排，仍在時(shí)間域中使用無中斷卷動(dòng)。程序流程轉(zhuǎn)至步驟190結(jié)束時(shí)間域操作。注意如果框176的詢問決定不需要重排，則流程直接轉(zhuǎn)到框190結(jié)束時(shí)間域操作。從結(jié)束時(shí)間域框190，流程轉(zhuǎn)至詢問148，在此決定是否出現(xiàn)要斷開端口對。如果沒有，則流程返回詢問框144進(jìn)行前述過程。如果出現(xiàn)了某個(gè)要斷開的端口對，在此該方法是如框192要求的那樣移去連接，然后在步驟194更新反映矩陣連接的數(shù)據(jù)表。在詢問196處，決定是否能夠進(jìn)行“斷開之后的壓縮連接(packconneotions”功能。如果可以，則流程轉(zhuǎn)至詢問198檢查是否正在進(jìn)行某個(gè)重排。如果是，則流程經(jīng)路徑200循環(huán)直至重排結(jié)束。盡管圖5所示斷開發(fā)生在任何所需重排完成之后，但是本方法和系統(tǒng)可以處理與重排并行的斷開請求。因此，如果本發(fā)明的系統(tǒng)試圖首先控制矩陣的最多使用部分的連接以便在斷開之后壓縮請求，框198的正在進(jìn)行重排的詢問避免在重排期間進(jìn)行壓縮。如果沒有重排正在進(jìn)行，詢問框198之后的下一步驟是在步驟202決定進(jìn)行空間壓縮的連接。流程圖140的下一步是在框204處利用無中斷卷動(dòng)在空間域中壓縮連接。然后，在框260處，確定進(jìn)行時(shí)間壓縮的連接，接著利用自動(dòng)的無中斷卷回在時(shí)間域中，對這些連接進(jìn)行壓縮。程序流程返回到點(diǎn)210，繼續(xù)流程圖140的前述操作。下面的論述說明圖5流程圖140的各步如何聯(lián)系于圖4的方陣110。再看一下在步驟158中更新方陣110或類似的表之后，最佳實(shí)施例的方法檢測是否存在可重排的阻斷條件。這樣，當(dāng)矩陣連接結(jié)構(gòu)中專用的元素(或者是時(shí)間域中的某時(shí)隙或者是空間域中的中央級開關(guān))用于在空閑輸入門與空閑輸出門之間迅速建立連接時(shí)，自動(dòng)檢測可重排阻斷條件的存在。步驟162和178執(zhí)行Paull方法以尋找需要最少重排的路徑。尤其是，對于指定的阻斷單元(r1，C1)如圖4中的單元121，此方法測試找到滿足如果A在行1中但不在列1中以及如果B在列1中則不在行1中的所有符號對(A，B)。對于給定的符號對，比如(A，B)，有兩種可能的重排序列，其中之一將較短。進(jìn)行這種確定是空間域的步驟166或時(shí)間域的步驟182的一部分。序列“X→A”表明一個(gè)序列，它始于經(jīng)過專用的元素(例如，對于空間域而言為圖2中的中央級開關(guān)17，對于時(shí)間域而言為圖1中的時(shí)隙128)的迅速連接止于分配給元素A的阻斷單元。例如，在圖4中序列始自在121處的阻斷單元(r1，c1)。因?yàn)樾衦1中沒有B，開始在r1中搜索A。在行r1中一定有一個(gè)A，否則矩陣未阻斷。一旦在行r1中找到A，則它被圈定或做標(biāo)記。一般情況下，假設(shè)被圈定的A在(rj，ck)內(nèi)，1≤j，K≤8。則在列Ck中搜索B。如果列Ck中沒有B，則序列終止，然后下一步在框164或180中適當(dāng)?shù)卣业叫柚嘏诺倪B接。如果列Ck中有B，則下一步圈定B并繼續(xù)。如果圈定的B在(rk，Cj)位置，則在行rk中搜索A。序列X→A繼續(xù)在圈定列中的B和圈定行中的A之間交替，直至存在無B可圈的列或無A可圈的行。注意并非全部A和B都被圈定，只有那些在上述搜索中遇到的被圈定。產(chǎn)生序列X→B有類似的方式如下。例如，在圖4中序列始自阻斷單元(r1，C1)121，在列1中沒有A，所以在列C1中搜索B。列C1中一定存在一個(gè)B，否則矩陣未阻斷。然后圈定找到的B。因?yàn)槿Χǖ腂在位置(r3，C1)中，則開始在行r3中搜索A。如果r3中沒有A，則該序列終止程序流程轉(zhuǎn)至對空間或時(shí)間域適合的步驟164或180。否則，圈定A并繼續(xù)。本例中，被圈定的A在位置(r3，C3)中，然后在列C3中搜索B。如果列C3中沒有B，則序列終止。否則，序列是圈定B并繼續(xù)。這一過程繼續(xù)在圈定列中的B和圈定行中的A之間交替直至無B可圈的列或無A可圈的行被找到。注意并非全部A和B都被圈定，只是那些在上述搜索中遇到的才被圈定。對于給定的符號對(A，B)，下一步是選擇由序列(或?yàn)樾蛄蠿→A，或?yàn)樾蛄蠿→B)生成的路徑，序列中含有最少數(shù)目的被圈定的符號(即A或B)。對于所有這樣的符號對，步驟是選擇含有最少數(shù)目的被圈定的符號(A或B)的符號對(A，B)。該序列確定了為在可重排矩陣中從輸入到輸出建立一條路徑所需的重排的最小數(shù)目。并非完全生成所有的X→A和X→B序列，最佳實(shí)施例生成最短的序列。這由空間域的框164和時(shí)間域的框180完成，其中利用了最佳實(shí)施例的技術(shù)，此后稱為擴(kuò)散(flooding)式算法。擴(kuò)散式算法以尋找X→A序列的首元素開始。如果X→A序列沒有結(jié)束，找到X→B序列的首元素。然后，如果X→B序列未結(jié)束，找到X→A序列的下一元素。繼續(xù)該過程直到產(chǎn)生兩個(gè)序列中的較短者。此時(shí)生成兩個(gè)序列中的較短者，搜索結(jié)束。擴(kuò)散式算法終止的位置確定了空間域的框166和時(shí)間域的框182指定的最小數(shù)目的重排的路徑。在空間域的步驟172和時(shí)間域的步驟188中，利用無中斷卷動(dòng)進(jìn)行重排。上述步驟確定的圈定的符號或?yàn)锳或?yàn)锽的序列然后變?yōu)槔眠m當(dāng)?shù)腦→A或X→B卷動(dòng)清除阻斷單元，根據(jù)這些卷動(dòng)產(chǎn)生最小數(shù)目的重排。下述表1及相應(yīng)文字說明了當(dāng)X→A導(dǎo)致最小數(shù)目的連接重排時(shí)為產(chǎn)生中央級開關(guān)重排而建立連接的步驟如果X→A序列產(chǎn)生最小數(shù)目的重排，則適當(dāng)參照圖4的方陣110和圖5的步驟172或188，該方法將“X”放入位置(r1，C1)指明連接通過附加中央級開關(guān)被建立(表1步驟1指明這一動(dòng)作)。然后對于圈定的B，卷動(dòng)操作首先加入X(步驟2)，然后移動(dòng)圈定的B(步驟3)。接著，對于圈定的A，卷動(dòng)操作首先加入B(步驟4)，然后移動(dòng)圈定的A(步驟5)。然后，對于矩陣中出現(xiàn)的X，首先加入A(步驟6)然后移動(dòng)X(步驟7)。下述表2及相應(yīng)文字說明了當(dāng)X→B導(dǎo)致最小數(shù)目的連接重排時(shí)為產(chǎn)生中央級開關(guān)重排而建立連接的步驟表2X→B卷動(dòng)的方式類似于X→A卷動(dòng)。例如，第一步將X放入位置(r1，C1)指明連接通過附加中央級(表2，步驟1)而建立。對于圈定的A，卷動(dòng)首先加入X(步驟2)然后移去圈定A(步驟3)。接著，對于圈定的B，卷動(dòng)加入A(步驟4)然后移去圈定的B(步驟5)。然后，對于X，該卷動(dòng)加入B(步驟6)，最后移去X(步驟7)。有必要進(jìn)行重排時(shí)，利用“頭-尾-橋”和“接收-尾-開關(guān)”對矩陣中較低標(biāo)號的元素進(jìn)行無中斷卷動(dòng)(包括置于指定的或附加元素中的最初連接)。術(shù)語頭-尾-橋”和“接收-尾-開關(guān)結(jié)合下述圈15至34的實(shí)例進(jìn)行定義和解釋。這些步驟澄清了附加元素并準(zhǔn)備好在可重排阻斷條件下進(jìn)行下一步的迅速連接。盡管認(rèn)為本發(fā)明和附圖已完全準(zhǔn)確地說明了該系統(tǒng)并提供了足夠的信息以便任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以實(shí)施本發(fā)明構(gòu)思，但是在此提供了“未公開的附錄A”。未公開的附錄A含有工作源代碼清單使計(jì)算機(jī)操作并執(zhí)行本方法和系統(tǒng)的迅速連接方法。上面已總體上說明了最佳實(shí)施例的處理過程，下述圖示的實(shí)例展示了最佳實(shí)施例在空間域中出現(xiàn)可重排條件時(shí)如何提供迅速連接。在理解了空間域方法的實(shí)現(xiàn)以后，時(shí)間域方法是明顯的。圖6至14說明了最佳實(shí)施例迅速連接方法的舉例，在圖6方陣110中，標(biāo)記單元(1，1)為阻斷的，因?yàn)楸具B接算法檢測到專用的中央級開關(guān)是唯一的既具有到輸入開關(guān)1的空閑鏈路又具有到輸出開關(guān)1的空閑鏈路的中央級開關(guān)。在這種條件時(shí)，有效的連接算法將X放入(r1，C1)以產(chǎn)生連接，如圖6所示。此外標(biāo)記“X”表示在可重排阻斷條件中使用專用或附加中央級開關(guān)。當(dāng)連接算法使用一個(gè)大矩陣結(jié)構(gòu)的指定的專用中央級開關(guān)，自動(dòng)檢測可重排阻斷條件。因?yàn)檫B接對(1，1)為可重排阻斷的，為使連接成為可能，必須在輸入開關(guān)1和其中央級開關(guān)比如A之間存在空閑鏈路。再有，必須在輸出開關(guān)1和某中央級開關(guān)比如B之間存在空閑鏈路。(A，B)對為一對考慮用于重排的中央級開關(guān)。本例中，(A，B)對僅為滿足上述標(biāo)準(zhǔn)的中央級開關(guān)對。因?yàn)?A，B)對構(gòu)成被搜索對的整個(gè)集，所以(A，B)對應(yīng)是需要最少的重排的對。圖7示出了最佳實(shí)施例的迅速連接算法的X→A序列，圖8示出了其X→B序列。圖7圖8一起示出了最佳實(shí)施例擴(kuò)散式算法的操作。例如，圖7行r1處開始第一步驟并在(r1，C2)中找到一個(gè)被圈定A。圖8示出擴(kuò)散式算法的第二步驟，該步驟利用X→B序列并在列C1處開始在(r3，C1)處找到圈定的B。然后在圖7中執(zhí)行第3步驟，在列C2中搜索B。在(r2，C2)位置處找到并圈定。因?yàn)樵谛衦2中無A，該X→A序列完成。圖7中的兩個(gè)符號指明需要兩個(gè)重排。盡管本方法的擴(kuò)散式算法結(jié)束于第三步，但是如果繼續(xù)，則將在圖8行r3中搜索A，并可在位置(r3，C3)處找到它。該過程將繼續(xù)交替地在列中圈B及在行中圈A直至無B可圈的列或無A可圈的行出現(xiàn)。因此，圖8中圈定的4個(gè)符號指明本例中需要4個(gè)重排。因?yàn)閄→A序列僅需要兩個(gè)重排，X→B序列需要4個(gè)重排，所以最佳實(shí)施例為(A，B)對選擇X→A序列。因?yàn)?A，B)對僅為考慮到的中央級開關(guān)對，所以X→A序列產(chǎn)生最少數(shù)目的重排。下一步是利用以前提及的“無中斷卷動(dòng)”進(jìn)行重排。因?yàn)閄→A序列產(chǎn)生最少數(shù)目的重排，本例中最佳實(shí)施例利用X→A卷動(dòng)。無中斷卷動(dòng)包括置于專用中央級開關(guān)中的初始連接。該卷動(dòng)通過首先利用頭-尾-橋和接收-尾-開關(guān)執(zhí)行必要的重排而發(fā)生。圖9至14說明了X→A無中斷卷動(dòng)的執(zhí)行。該方法改變前邊圈定的符號A和B的序列以清除阻斷的單元如下所述對于圈定的B加入X如圖9所示。本例中，該步驟對應(yīng)于對于從輸入開關(guān)2經(jīng)過中央級開關(guān)B的已存在的連接在附加開關(guān)X處建立一個(gè)經(jīng)過中央級開關(guān)的頭-尾-橋，對于從中央級B到輸出級2的已存在的連接建立一個(gè)經(jīng)過中央開關(guān)X的接收-尾-開關(guān)。下一步是移去圈定的B如圖10所示。本例中，當(dāng)存在經(jīng)過中央級開關(guān)X的某連接，并且輸出開關(guān)2接收好的信號，則下一步記錄下始自輸入開關(guān)2經(jīng)中央級開關(guān)B至輸出開關(guān)2的連接。然后，如圖11所示對于圈定的A加入B。本例中，該步相應(yīng)于對于已存在的自輸入開關(guān)1經(jīng)中央級開關(guān)A的連接建立一個(gè)經(jīng)中央級開關(guān)B的頭-尾-橋，對于已存在的自中央級開關(guān)A至輸出開關(guān)2的連接建立一個(gè)經(jīng)中央級開關(guān)B的接收-尾-開關(guān)。然后，如圖12所示，移去圈定的A。本例中，當(dāng)存在某經(jīng)中央級開關(guān)B的連接并且輸出開關(guān)2接收一個(gè)好信號時(shí)，則下一步是記錄下自輸入開關(guān)2經(jīng)中央級開關(guān)A至輸出級開關(guān)2的連接。下一步將A加入到含有X的位置中，如圖B所示。本例中，該步驟對應(yīng)于為自輸入開關(guān)2經(jīng)中央開關(guān)X至輸出開關(guān)2的連接和自輸入開關(guān)1經(jīng)中央開關(guān)X至輸出開關(guān)1的迅速連接，建立一個(gè)經(jīng)中央級開關(guān)A的頭-尾-橋。最后一步移去X(如圖14所示)。本例中，當(dāng)每個(gè)經(jīng)中央級開關(guān)A的連接存在并且相應(yīng)的輸出開關(guān)接收一個(gè)好的信號時(shí)，則記錄下相應(yīng)的自輸入開關(guān)經(jīng)中央開關(guān)X至相應(yīng)輸出開關(guān)的連接。注意附加中央級開關(guān)X被留作空閑，因?yàn)樗拥倪B接都從附加中央級開關(guān)X卷下到適當(dāng)?shù)闹醒爰夐_關(guān)。上面已經(jīng)詳細(xì)說明了最佳方法和系統(tǒng)的操作，以下論述說明最佳實(shí)施例的路徑選擇方法和系統(tǒng)。為簡便說明本發(fā)明的這一方面，本例考慮圖15中進(jìn)一步簡化的N(5，4，4)空間陣220。圖15圖示了初始化之后簡化的N(5，4，4)空間陣220。注意第五中央級開關(guān)224被標(biāo)以X以指明其為專用或附加的中央級開關(guān)。如圖例226所示，短虛線228指空閑鏈路，實(shí)踐230指忙鏈路，長虛線230指開關(guān)連接。因?yàn)閳D15中沒有輸入連接到任何輸出上，因此沒有輸入級、中央級或輸出級開關(guān)連接并且所有開關(guān)之間的鏈路都空閑?？紤]到簡化的N(5，4，4)空間陣，能夠詳細(xì)說明如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)軟件以完成本發(fā)明的連接路徑選擇及其他目的。然而注意，空間陣220的規(guī)模并不限制軟件實(shí)現(xiàn)的實(shí)用或可應(yīng)用性。為便于理解軟件實(shí)現(xiàn)，以下論述介紹在計(jì)算圖16的矩陣222，234，236，238和240時(shí)相關(guān)的數(shù)據(jù)定義和表示法。同樣注意，為便于理解連接，圖15對出現(xiàn)在圖3的概括N(m，n，r)矩陣中的輸入門90，輸入級開關(guān)92等使用了相同的參考數(shù)字。下述數(shù)據(jù)定義用于說明本連接方法和系統(tǒng)。在軟件實(shí)現(xiàn)中，存在輸入/輸出門或線路轉(zhuǎn)換。例如，需要的連接形式為IL-m→OL-n。換言之，輸入線路m到輸出線路n。inemtooutputlinen輸入線路號轉(zhuǎn)換為輸入開關(guān)級號i且對于此輸入開關(guān)級j的輸入號則成為IL-m→I(i，j)。同理，輸出線路號轉(zhuǎn)換為輸出開關(guān)的級號k且對于輸出開關(guān)級l的輸出號則成為OL→n→O(k，l)。正規(guī)地，I(i，j)確定于IL-m，O(k，l)確定于OL-n，通過i＝1+QuotN(m-1)j＝1+RemN(m-1)k＝1+QuotN(n-1)l＝1+RemN(n-1)其中N為第一(輸入)級開關(guān)的個(gè)數(shù)，它等于第三(輸出)級開關(guān)的個(gè)數(shù);QuotN為變元除以N的整數(shù)商;以及RemN為變元除以N之后的整數(shù)余數(shù)。下述語句和數(shù)據(jù)定義可以參考圖15和16理解，它們提供計(jì)算機(jī)生成矩陣以完成本發(fā)明的目標(biāo)。數(shù)據(jù)定義圖16中，對于圖15的N(5，4，4)例的空間輸入矩陣222，是4×4矩陣，其代表SSS中輸入級開關(guān)(如開關(guān)92)的連接?？臻g輸入矩陣222的每行相應(yīng)于輸入開關(guān)92中的一個(gè)?？臻g輸入矩陣222的列相應(yīng)于至每個(gè)第一級開關(guān)的輸入門90?？臻g輸入矩陣的表項(xiàng)相應(yīng)于第一級開關(guān)的輸出比如輸出94。因?yàn)槊總€(gè)輸入級開關(guān)的輸出連接到相同標(biāo)號的中央級開關(guān)，空間輸入矩陣的表項(xiàng)可以被看作中央級開關(guān)，其上連接了特定的輸入級開關(guān)(行)、輸入(列)。結(jié)果是，語句語句使空間輸入矩陣222指明一個(gè)自第i個(gè)第一級開關(guān)的第j個(gè)輸入到中央級開關(guān)C的連接?？臻g輸入矩陣222的表項(xiàng)根據(jù)圖5的簡化例范圍為0到X。0說明未分配連接。表項(xiàng)1至4為正常連接。矩陣222的數(shù)字表項(xiàng)5，在本例中相應(yīng)于圖6的表項(xiàng)“X”，指明已經(jīng)分配了附加中央級開關(guān)224并已主調(diào)用重排過程。數(shù)據(jù)定義空間中央矩陣234為5×4矩陣，它代表中央開關(guān)如中央級開關(guān)96在空間域中的連接圖?？臻g中央矩陣的每行相應(yīng)于中央開關(guān)96中的一個(gè)?？臻g中央矩陣的列相應(yīng)于至每個(gè)中央級開關(guān)的輸入比如輸入94?？臻g中央矩陣中的表項(xiàng)相應(yīng)于中央級開關(guān)的輸出如輸出98。因?yàn)槊總€(gè)中央級開關(guān)96的輸出連接到相同標(biāo)號的輸出級開關(guān)，所以空間中央矩陣234的表項(xiàng)可以被視為某輸出級開關(guān)，其上連接了特定的中央級開關(guān)(行)，輸入列。結(jié)果是，語句語句使空間中央矩陣234指明一個(gè)自中央級開關(guān)“C”的第j個(gè)輸出到第k個(gè)輸出級開關(guān)的連接。空間中央矩陣234的表項(xiàng)在0至4范圍內(nèi)。0說明未分配連接。表項(xiàng)1至4為正常連接。第X行(即本例中第5行)中的0表項(xiàng)說明已經(jīng)分配了附加中央級開關(guān)224并調(diào)用重排過程。數(shù)據(jù)定義空間輸出矩陣236為4×4矩陣，其代表空間矩陣輸出級在空間域的連接圖?？臻g輸出矩陣236的每行相應(yīng)于輸出開關(guān)如輸出開關(guān)100中的一個(gè)?？臻g輸出矩陣236的各列相應(yīng)于自每個(gè)輸出開關(guān)如輸出門102的輸出。空間輸出矩陣236的表項(xiàng)相應(yīng)于連接于輸出的輸入如連接98。因?yàn)槊總€(gè)輸出開關(guān)的輸入連接到相同標(biāo)號的中央級開關(guān)，空間輸出矩陣236的表項(xiàng)可視為中央級開關(guān)，其上連接有特定輸出開關(guān)100(行)輸出門102(列)。結(jié)果是，語句語句使空間輸出矩陣236指明一個(gè)自中央級開關(guān)“C”到第K個(gè)輸出級開關(guān)的第l個(gè)輸出的連接?？臻g輸出矩陣236的表項(xiàng)在0至X范圍內(nèi)。0說明未分配連接。表項(xiàng)1至4為正常連接。表項(xiàng)X(即本例中的5)說明已經(jīng)分配了附加中央級開關(guān)224并且調(diào)用了重排過程。繼續(xù)參考圖15和16，以下論述詳細(xì)說明了如果實(shí)現(xiàn)最佳實(shí)施例以代表輸入門和輸出門之間的空閑連接。正常操作時(shí)，本連接方法試圖經(jīng)過最低標(biāo)號的中央級開關(guān)建立一給定的連接。為了自一個(gè)給定的輸入級開關(guān)如輸入開關(guān)92到一個(gè)給定的輸出級開關(guān)如輸入開關(guān)100建立連接，必須存在一確定的中央級開關(guān)如中央開關(guān)96，并且從輸入開關(guān)92到中央開關(guān)96存在空閑輸入鏈路，從中央開關(guān)96到輸出開關(guān)100存在空閑輸出鏈路。本方法和系統(tǒng)利用兩個(gè)不同的位圖數(shù)組(一個(gè)用于輸入鏈路，一個(gè)用于輸出鏈路)跟蹤空閑輸入鏈路和空閑輸出鏈路。對于空間中央矩陣的每行，每個(gè)位圖數(shù)組具有獨(dú)立的行。該方法利用一組原語作用到位圖上以完成連接和斷開操作。這些原語依次當(dāng)需要時(shí)調(diào)用重排過程。數(shù)據(jù)定義對于圖15和16中的例子，空間輸入空閑鏈路位圖238為4×5位數(shù)組，其代表空間域中輸入開關(guān)92和中央開關(guān)96之間的空閑輸入鏈路94。空間輸入空閑鏈路位圖238的每行相應(yīng)于輸入級開關(guān)92中的一個(gè)?？臻g輸入空閑鏈路位圖238的表項(xiàng)對于給定的行(輸入級)和列(中央級)指明了輸入級和中央級之間的輸入鏈路94的空閑狀態(tài)。表項(xiàng)為1指明輸入鏈路空閑并可用于分配。0值說明輸入鏈正被使用不能用于分配。列X的表項(xiàng)O指明附加中央級開關(guān)234正被使用并且正進(jìn)行重排方法。數(shù)據(jù)定義<>空間輸出空閑鏈路位圖240的4×5位數(shù)組，它代表空間域中在輸出和中央開關(guān)96之間的空閑輸出鏈路?？臻g輸出空閑鏈路位圖240的每行相應(yīng)于輸出級開關(guān)100中的一個(gè)?？臻g輸出空閑鏈路位圖240的表項(xiàng)對于給定的行(輸出開關(guān))和列(中央開關(guān))指明在輸出開關(guān)和中央開關(guān)之間的輸出鏈路98的空閑狀態(tài)。表項(xiàng)1指明輸出鏈路空閑并可用于分配。O值指明輸出鏈路正被使用不能用于重排。列X中的表項(xiàng)O指明附加中央級開關(guān)224正被使用且重排方法正在進(jìn)行。已經(jīng)說明了代表空閑鏈路的位圖，以下說明有助于為連接和斷開操作而處理空間空閑鏈路位圖238和240的原語操作。原語<>初始空閑鏈路位圖原語(只用于啟動(dòng)操作)為最佳實(shí)施例建立了空間輸入空閑鏈路位圖238和空間輸出空閑鏈路位圖240?？臻e鏈路位圖中的所有表項(xiàng)初始為1，以指明所有鏈路空閑。原語該原語將“i/o”參數(shù)確定的位圖的第j行第k位置為1。如果位圖有n個(gè)元素且j值超過了n，則計(jì)算機(jī)返回出鍺標(biāo)志。否則，第k個(gè)元素置1。原語該原語將“i/o”參數(shù)確定的位置的第j行第k位清為0。如果位圖含有n個(gè)元素且j值大于n，則計(jì)算機(jī)返回出錯(cuò)標(biāo)志。否則，第k個(gè)元素置0。原語最佳方法和系統(tǒng)利用可用的最少小標(biāo)號的中央級開關(guān)在輸入開關(guān)級i和輸出開關(guān)級k之間建立連接。這是通過對space-in-link〔i〕和space-out-link〔k〕進(jìn)行一種后敘為“抽吸”(pumping)的過量實(shí)現(xiàn)的。即space-in-link〔i〕與space-out-link〔k〕進(jìn)行邏輯與以確定C，即最低標(biāo)號的中央級開關(guān)既有列輸入級i的空閑鏈路又有到輸出級k的空閑鏈路。邏輯與的結(jié)果中第一個(gè)非零表項(xiàng)的下標(biāo)為C，即最低標(biāo)號的中央級開關(guān)既有列輸入級i的空間鏈路又有到輸出級k的空閑鏈路。列C的兩條鏈路在space-in-link〔i〕和space-out-link〔k〕中標(biāo)以“busy(忙)”并返回中央級號C。表3說明了本原語宏指令的一個(gè)實(shí)施例。</tables>圖16說明了初始化之后的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)矩陣。本例中，連接路徑選擇矩陣space-in-mat222，space-cnt-mat234中相應(yīng)的表項(xiàng)在圖10中說明。因?yàn)闆]有開關(guān)連接，所有表項(xiàng)為0。space-in-link238和space-out-link240位圖的內(nèi)容如初始化時(shí)所示。注意每個(gè)輸入級開關(guān)和每個(gè)輸出級開關(guān)對每個(gè)空閑中央級開關(guān)具有一個(gè)為1的元素。本例中在初始化之后，所有五個(gè)中央級開關(guān)都被標(biāo)以“idle”(空閑)。圖17給出第一次連接之后的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)。假設(shè)所需的第一次連接將輸入線路1連接至輸出線路1，或簡化為IL-1→OL-1。第一步是對于那一輸入開關(guān)級將輸入線路號轉(zhuǎn)換為輸入開關(guān)級號和輸入號。在這種情況下為IL-1-I(1，1)。同理，對于那一輸出開關(guān)級將輸出線路號轉(zhuǎn)換為輸出開關(guān)級號和輸出號。在這種情況下為OL-1→0(1，1)。這樣，在輸入級1和輸出級1之間將建立一個(gè)連接。本方法和系統(tǒng)試圖利用可用的最低標(biāo)號的中央級開關(guān)即在此為中央級1在輸入級1和輸出級1之間建立連接。這是通過利用表3的pump-list宏指令與圖16中的space-in-link〔1〕與space-out-link〔1〕進(jìn)行比較并設(shè)置與兩個(gè)位圖中相同的最低中央級號的空閑連接為“0”來實(shí)現(xiàn)的。然后，設(shè)置space-in-mat(i，j)和space-out-mat(k，l)都等于那個(gè)中央級號，space-cnt-mat(c，j)設(shè)為k。相應(yīng)的空間矩陣數(shù)據(jù)表項(xiàng)示于圖17，空間矩陣220的結(jié)果狀態(tài)示于圖18。下述語句實(shí)現(xiàn)該過程表4連結(jié)語句<>假設(shè)繼續(xù)增加連接的過程直到已經(jīng)建立了n2-2個(gè)連接(假設(shè)沒有重排)，得到空間矩陣(如圖19所示)及連接路徑選擇矩陣數(shù)據(jù)(如圖20所示)。然后，收到將IL-13連接到OL-7的請求。將IL-13連接到OL-7的請求轉(zhuǎn)換為請求連接I(4，1)→O(2，3)。本方法和系統(tǒng)試圖利用可用的最低標(biāo)號的中央級開關(guān)在輸入級4和輸出級2之間建立連接，在這種情況下，中央級開關(guān)號4如圖20所示。表1的pump-list宏將space-in-link〔4〕與space-out-link〔3〕進(jìn)行比較，確定與兩個(gè)位圖中共同的最低中央級號，并將兩個(gè)位圖中的空閑狀態(tài)設(shè)置為“busy(忙)”。然后設(shè)置space-in-mat(i，j)和space-out-mat(k，l)等于那一中央級號，設(shè)置space-cnt-mat(c，j)等于k。相應(yīng)的空間矩陣數(shù)據(jù)表項(xiàng)示于圖21，空間矩陣的結(jié)果狀態(tài)示于圖22。該過程利用下列來自前述連接路徑的語句實(shí)現(xiàn)表5連結(jié)語句假設(shè)下一請求是斷開從IL-13到OL-7的連接(其記錄剛建立的連接)。斷開從IL-13到OL-7的連接的請求轉(zhuǎn)換為請求斷開連接I(4，1)→O(2，3)。put-back宏通過拆斷輸入級4和輸出級2之間的連接并將成為自由(freed-up)的中央級開關(guān)第4號放回輸入/輸出棧以利以后用來實(shí)現(xiàn)斷接。更具體些，put-back宏確定已自由的中央級開關(guān)號并將之放回到space-in-link〔4〕與space-out-link〔2〕中有序鏈接表中的適當(dāng)位置。然后，space-in-mat(i，j)，space-out-mat(c，j)和space-out-mat(k，l)置為0。相應(yīng)的空間矩陣數(shù)據(jù)表項(xiàng)示于圖23，空間矩陣的結(jié)果狀態(tài)同于前述圖18所示。利用下述取自put-bback宏的語句實(shí)現(xiàn)斷接表6斷接語句接著，假設(shè)收到將IL-13連接到OL-12的請求。將IL-13連接到OL-12的請求轉(zhuǎn)換為連接I(4，1)→O(3，4)請求。本方法和系統(tǒng)試圖利用可用的最小標(biāo)號的中央開關(guān)在輸入級4和輸出級3之間建立連接。此例中，第X個(gè)或附加中央級開關(guān)224是最小標(biāo)號的可用中央級開關(guān)，如圖25所示。如前所述，pump-list宏的實(shí)現(xiàn)步驟為將圖23中的space-in-stack〔4〕與space-out-stack〔3〕比較，確定對于兩個(gè)位圖都為最低的中央級號(本例中為中央級開關(guān)“X”)，并將兩個(gè)位圖中的空閑狀態(tài)設(shè)為“busy(忙)”。然后，space-in-mat(i，j)，space-out-mat(k，l)都設(shè)為等于那一中央級號，space-cnt-mat(c，j)設(shè)為k。表項(xiàng)5說明第X個(gè)中央級開關(guān)已被分配并自動(dòng)調(diào)用重排過程。重排期間的相應(yīng)空間矩陣數(shù)據(jù)表項(xiàng)示于圖24，排列期間空間矩陣的結(jié)果狀態(tài)示于圖25。這由下述迅速連接語句實(shí)現(xiàn)表7迅速連接語句<>作為重排算法的結(jié)果，圖26所示的連接I(4，3)→O(2，1)被從中央級開關(guān)號2“卷動(dòng)”到中央級開關(guān)號4。該卷動(dòng)在輸入級開關(guān)4產(chǎn)生一個(gè)頭-尾-橋并在輸出級開關(guān)2產(chǎn)生一個(gè)接收-尾-開關(guān)而無中斷地執(zhí)行(如圖27所示)。當(dāng)在輸出級開關(guān)2接收到來自中央級開關(guān)4的正確路徑時(shí)，則放棄經(jīng)中央級開關(guān)2的原始連接如圖28所示并更新空間矩陣數(shù)據(jù)如圖29所示。先前的卷動(dòng)現(xiàn)在允許在中央級開關(guān)X224的如圖31所示的迅速連接I(4，1)→O(3，4)卷動(dòng)到中央級開關(guān)2。該卷動(dòng)在輸入級開關(guān)4產(chǎn)生一個(gè)頭-尾-橋并在輸出級開關(guān)3產(chǎn)生一個(gè)接收-尾-開關(guān)而無中斷地執(zhí)行，如圖31所示。當(dāng)在輸出級開關(guān)3接收到來自中央級開關(guān)2的正確路徑，則放棄經(jīng)中央級X224的原始連接。從附加中央級開關(guān)卷下迅速連接I(4，1)→O(3，4)為該連接完成了重排過程。注意該過程清理了附加中央級開關(guān)并準(zhǔn)備用于產(chǎn)生重排阻斷條件時(shí)的下一連接。圖32給出了重排之后空間矩陣的結(jié)果狀態(tài)。圖23給出了重排之后相應(yīng)的空間矩陣數(shù)據(jù)表項(xiàng)。圖34中，最佳實(shí)施例的重排特征應(yīng)用于上例。一旦最佳實(shí)施例利用專用中央級開關(guān)224以建立迅速連接，最佳實(shí)施例的系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用重排過程。首先，系統(tǒng)確定兩個(gè)中央級開關(guān)中哪一個(gè)將參加重排過程。這是利用Paull方法實(shí)現(xiàn)的，再次陳述如下如果(r1，c1)阻斷，則測試所有符號對(A，B)，使得滿足A在行r1中而不在列c1中以及B的c1中而不在r1中，以找到哪一對需要最少變化。該方法然后對那一符號對執(zhí)行改變算法。返回到圖25的空間矩陣舉例，最好首先將圖24的space-cnt-mat矩陣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖4的格式。圖34圖示了這一轉(zhuǎn)換的結(jié)果。專用中央級開關(guān)的使用是由圖34的(r4，c3)中的X指明的。下步是找到所有符號對(A，B)滿足A在行r4而不在列c3，以及B在列c3而不在行r4。本例中，行r4中有2，而列c3中無2，所以A置為2。同理，列c3中有4，而行r4中無4，所以B為4。因?yàn)锳只有一個(gè)值且B只有一個(gè)值，顯然需要最少改變的符號對(A，B)為(2，4)。對于給定的符號對(A，B)，存在兩種可能的重排序列。其中之一一般較短。下述各步為本例產(chǎn)生序列X→A和X→B。X→A序列始自經(jīng)過附加元素的迅速連接并結(jié)束于分配到A或本例中的2的阻斷單元。從阻斷單元(r3，c4)開始，行r3中無4，所以該步需要在行r3中圈定2?，F(xiàn)在，圈定的2在(r4，c2)中，然后，需要在列c2中搜索4。因?yàn)闊o4，該列完成(注意并非所有的2都被圈定)。X→B序列始自經(jīng)過專用元素224的迅速連接并終止于被分配到元素B或本例中的4的阻斷單元。從阻斷單元(r3，c4)開始，c4沒有2，所以在c4中圈定2?，F(xiàn)在，圈定的4在(r3，c3)中。然后，在r3中搜索2。因?yàn)闊o2，序列生產(chǎn)過程完成(注意并非全部4被圈定)。擴(kuò)散算法由找到X→A序列的第一個(gè)元素開始。如果X→A序列沒有結(jié)束，則找到X→B序列的第一個(gè)元素。然后，如果X→B序列未結(jié)束，則找到X→A序列的下一元素。該過程繼續(xù)直至兩個(gè)序列中的較短者完成(這樣，圖34中所示X→B序列并未真正產(chǎn)生。只作為一個(gè)變化路徑圖示于此)?？傊?，本發(fā)明提供了一種經(jīng)過通信矩陣找到最佳路徑或連接結(jié)構(gòu)的方法和系統(tǒng)，在通信矩陣中一輸入級組代表輸入門經(jīng)輸入開關(guān)至中央級的分配，其值將輸入級開關(guān)聯(lián)系于輸入門和中央級開關(guān)，一個(gè)中央的數(shù)組代表在輸出級和輸入級之間的中央級開關(guān)連接，一個(gè)輸出級數(shù)組代表輸出級連接，其值將輸出級開關(guān)聯(lián)系于輸出門和中央級開關(guān)，此外，其中一個(gè)空閑輸入數(shù)組代表空閑輸入門及一個(gè)空閑輸出數(shù)組代表空閑輸出門，在通信矩陣中最佳連接路徑或結(jié)構(gòu)的確定方法為對輸入級數(shù)組和輸出級數(shù)組進(jìn)行抽吸以確定在預(yù)定的輸入門和預(yù)定的輸出門之間的空閑連接的最佳中央級開關(guān)。本發(fā)明的一個(gè)重要方面其在于在確定一個(gè)可重排通信矩陣的可重排阻斷條件的存在中的應(yīng)用。綜上所述，盡管本發(fā)明參考上述實(shí)施例加以說明，但其說明并不意味著是一種限制。對所公開的實(shí)施例的各種修改以及本發(fā)明的其他實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員在參考上述說明之后將是明顯的。因此，所附的權(quán)利要求得覆蓋所有的修改，并使之處于本發(fā)明的全部范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種用于迅速連接和再切換一個(gè)通信矩陣連接配置的方法，該通信矩陣含有具有多個(gè)用于接收輸入信號的輸入線路的輸入級開關(guān)，含有多個(gè)具有多個(gè)開關(guān)元素的中央級開關(guān)，含有多個(gè)用于發(fā)送輸出信號的輸出級開關(guān)，包括下述步驟當(dāng)出現(xiàn)可重排阻斷條件時(shí)通過通信矩陣，經(jīng)過專用開關(guān)元素迅速連接一條輸入線路到一條輸出線路；檢測上述的可重排阻斷條件；從上述開關(guān)元素中選擇一組開關(guān)元素對，上述開關(guān)元素對集合形成多個(gè)可能的自預(yù)定的上述輸入級開關(guān)中的一個(gè)經(jīng)上述中央級開關(guān)，不包括上述專用開關(guān)元素，到一個(gè)預(yù)定的上述輸出開關(guān)中的一個(gè)連接配置；為了經(jīng)過上述中央級開關(guān)，不包括上述專用開關(guān)元素，將上述輸入線路連接到上述輸出線路，搜索最小的重排連接配置，上述最小的重排連接配置需要已存在的矩陣連接的最小數(shù)目的重排；以及根據(jù)上述最小的重排連接配置再切換矩陣，同時(shí)維持所有自輸入級開關(guān)經(jīng)中央級開關(guān)至上述輸出級開關(guān)的信號流并移去經(jīng)上述專用開關(guān)元素的信號流。2.一種用于迅速連接和再切換一個(gè)通信矩陣連接配置的系統(tǒng)，該通信矩陣含有具有多個(gè)用于接收輸入信號的輸入線路的多個(gè)輸入級開關(guān)，具有含有多個(gè)開關(guān)元素的中央級開關(guān)，以及具有多個(gè)用于發(fā)送輸出信號的輸出線路的多個(gè)輸出級開關(guān)，包括一個(gè)上述中央開關(guān)的專用開關(guān)元素，用于當(dāng)出現(xiàn)可重排阻斷條件時(shí)經(jīng)過通信矩陣迅速連接一條輸入線路到一條輸出線路;用于檢測上述可重排阻斷條件的檢測裝置;用于從上述開關(guān)的上述開關(guān)元素中選擇一組開關(guān)元素對的選擇裝置，上述開關(guān)元素對集合形成多個(gè)可能的自上述輸入級開關(guān)經(jīng)上述中央級開關(guān)，不包括上述專用開關(guān)元素，至上述輸出開關(guān)的連接配置;為了經(jīng)過上述中央級開關(guān)，不包括上述專用開關(guān)元素，將上述輸入線路連接到上述輸出線路而確定最小的重排連接配置的裝置，上述的最小的重排連接配置需要已存在的矩陣連接的最小數(shù)目的重排;以及根據(jù)最小的重排連接配置再切換矩陣，同時(shí)維持所有自上述輸入級開關(guān)經(jīng)上述中央級開關(guān)至上述輸出級開關(guān)的信號流并移去經(jīng)上述專用開關(guān)元素的信號流的切換裝置。3.一種用于迅速連接和再切換通信矩陣連接配置的方法，通信矩陣含有多個(gè)用于接收輸入信號的輸入線路，含有多個(gè)具有多個(gè)開關(guān)元素的中央級開關(guān)，含有多個(gè)用于發(fā)送輸出信號的輸出線路，包括以下步驟;當(dāng)出現(xiàn)可重排阻斷條件時(shí)通過通信矩陣經(jīng)過專用開關(guān)元素迅速連接一條輸入線路到一條輸出線路;檢測上述可重排阻斷條件;從上述中央級開關(guān)的上述開關(guān)元素中選擇一組開關(guān)元素對，上述開關(guān)元素對集合形線多個(gè)可能的自上述輸入線路經(jīng)上述中央級開關(guān)，不包括上述專用開關(guān)元素，到上述輸出線路的連接配置;為了經(jīng)過上述中央級開關(guān)，不包括上述專用開關(guān)元素，將上述輸入線路連接到上述輸出線路取得最小的重排連接配置，上述最小的重排連接配置需要已存在的信號路徑的最小數(shù)目的重排;以及根據(jù)上述最小的重排連接配置再切換矩陣，同時(shí)維持所有自輸入線路經(jīng)中央級開關(guān)至輸出線路的信號流并移去經(jīng)上述經(jīng)所述專用開關(guān)元素的信號流。4.一種用于迅速連接和再切換通信矩陣連接配置的系統(tǒng)，通信矩陣含有多個(gè)用于接收輸入信號的輸入門，含有具有多個(gè)開關(guān)元素的中央級開關(guān)，含有多個(gè)用于發(fā)送輸出信號的輸出門，包括一個(gè)中央級開關(guān)的專用開關(guān)元素，當(dāng)出現(xiàn)可重排阻斷條件時(shí)經(jīng)過通信矩陣迅速連接上述輸入門P的一個(gè)到上述輸出門中的一個(gè);用于檢測上述可重排阻斷條件的檢測裝置;用于從上述開關(guān)元素中選擇一組開關(guān)元素對的選擇裝置，上述開關(guān)元素對集合形成多個(gè)可能的自上述輸入門經(jīng)上述中央級開關(guān)，不包括上述專用開關(guān)元素，至上述輸出門的連接配置;用于經(jīng)過上述中央級開關(guān)，不包括上述專用開關(guān)元素，將上述輸入門連接到上述輸出門的最小的重排連接配置，上述重排連接配置需要已存在的連接的最小數(shù)目的重排;以及根據(jù)上述最小的重排連接配置再切換通信矩陣，同時(shí)維持所有自上述輸入門經(jīng)上述中央級開關(guān)至上述輸出門的信號流的切換裝置。5.一種用于建立至少具有三個(gè)連接級的通信矩陣的連接配置的方法，包括以下步驟;經(jīng)過中央級的專用元素將一個(gè)輸入門迅速連接到一個(gè)輸出門以形成迅速的連接配置，當(dāng)矩陣配置出現(xiàn)可重排阻斷條件時(shí)上述專用元素聯(lián)系于上述輸入門到上述輸出門的連接;配置通信矩陣以形成在上述輸入門和上述輸出門之間的一個(gè)并行連接，上述并行連接并行于上述迅速連接配置并經(jīng)過上述中央級除上述專用元素以外的一個(gè)元素;以及在上述并行連接配置步驟之后，移去經(jīng)過上述專用元素的上述迅速連接配置。6.一種用于建立至少具有三個(gè)連接級的通信矩陣的連接配置的系統(tǒng)，包括用于經(jīng)過中央級的專用元素將通信矩陣的一個(gè)輸入門迅速連接到通信矩陣的一個(gè)輸出門以形成迅速的連接配置的電路，當(dāng)矩陣配置出現(xiàn)可重排阻斷條件時(shí)上述專用元素聯(lián)系于上述輸入門到上述輸出門的連接;用于配置通信矩陣以形成在上述輸入門和上述輸出門之間的并行連接的裝置，上述并行連接并行于上述迅速連接配置并經(jīng)過上述中央級除上述專用元素以外的一個(gè)元素;以及用于在上述并行連接配置步驟之后，移去經(jīng)過上述專用元素的上述迅速連接配置的裝置。7.一種用于無中斷地重排通信矩陣并維護(hù)原有連接信號的連接的方法，包括下述步驟形成一個(gè)預(yù)定輸入門到一個(gè)預(yù)定輸出門的經(jīng)過一個(gè)第一預(yù)定中央級開關(guān)的一個(gè)連接配置;建立一個(gè)從上述預(yù)定輸入門到上述預(yù)定輸出門的經(jīng)過一個(gè)第二預(yù)定中央級開關(guān)的并行連接;以及在確定從上述預(yù)定輸入門到上述預(yù)定輸出門經(jīng)過上述第二預(yù)定中央級開關(guān)的信號流后斷開上述連接配置以釋放上述第一預(yù)定中央級開關(guān)。8.一種用于無中斷地重排通信矩陣并維持原有連接信號的連接的系統(tǒng)，包括用于形成一個(gè)預(yù)定輸入門到一個(gè)預(yù)定輸出門的經(jīng)過通信矩陣的一個(gè)第一預(yù)定中央級開關(guān)的一種連接配置的裝置;用于建立從上述預(yù)定輸入門到上述預(yù)定輸出門的并行連接的第二預(yù)定中央級開關(guān)，而非上述專用中央級;用于在確定從上述預(yù)定輸入門到上述預(yù)定輸出門經(jīng)過上述第二預(yù)定中央級開關(guān)的信號流后斷開上述連接配置以釋放上述第一預(yù)定中央級開關(guān)的裝置。全文摘要一種用于迅速連接和再切換經(jīng)過可重排通信矩陣的連接配置的方法和系統(tǒng)，將引起可重排阻斷條件的輸入門在通信矩陣中經(jīng)過中央專用或附加開關(guān)元素迅速連接到一個(gè)輸出門。在可重排阻斷條件下，從中央級開關(guān)中選擇一組開關(guān)元素對以形成多個(gè)可能的從輸入門到輸出門并排除專用開關(guān)元素的連接。然后從可能的連接中確定一個(gè)最小的重排連接配置。然后，根據(jù)最小重排連接配置再切換矩陣。文檔編號G06F15/173GK1080106SQ9310574公開日1993年12月29日申請日期1993年5月14日優(yōu)先權(quán)日1992年5月14日發(fā)明者愛德華·K·伯頓申請人:阿爾卡塔爾有限公司