專利名稱：時(shí)分交換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通稱的異步時(shí)分交換裝置，這種交換裝置在下文將稱之為ATD交換裝置。
ATD交換裝置被用于在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中接收多路復(fù)用的數(shù)據(jù)流，以及把入局?jǐn)?shù)據(jù)流分配給所需的輸出端口。
本發(fā)明特別地(但不僅僅是)涉及用于執(zhí)行分組交換的ATD交換裝置。在一個(gè)分組交換系統(tǒng)中，每個(gè)入局?jǐn)?shù)據(jù)流都包含一個(gè)稱作多單元(cells)的序列，例如每個(gè)單元包括32個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，和一個(gè)含有控制數(shù)據(jù)的報(bào)頭(header)，單元的目的地能夠由上述控制數(shù)據(jù)來確定。典型地對(duì)一個(gè)32字節(jié)的單元來說，報(bào)頭將為4字節(jié)長。然而，對(duì)于ATD交換裝置的運(yùn)行來說，單元和報(bào)頭的長度都不是十分重要的。
由于傳輸速率和經(jīng)數(shù)字傳輸系統(tǒng)處理的數(shù)字業(yè)務(wù)量不斷的增長，使得交換數(shù)據(jù)流的問題愈加變得復(fù)雜。
本發(fā)明提供一種ATD交換裝置，它具有處理相當(dāng)大批量輸入數(shù)據(jù)流的能力，但采用的是現(xiàn)有的可利用的技術(shù)。
因此，本發(fā)明的一個(gè)方面在于，一個(gè)用于處理多個(gè)具有順序數(shù)據(jù)單元的異步串行數(shù)據(jù)流的異步時(shí)分交換裝置，該ATD交換裝置包括有多個(gè)輸入端口，每個(gè)輸入端口能夠接收一個(gè)數(shù)據(jù)流;和多個(gè)輸出端口，每個(gè)端口能夠發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)流，其中該ATD交換裝置包括一個(gè)中心級(jí)，它提供多個(gè)通路，通過這些通路接收到的每個(gè)數(shù)據(jù)單元能夠到達(dá)它所需要的輸出端口。該中心級(jí)在輸入和輸出端口之間采用同步交換，并對(duì)任何可能的通路提供一個(gè)固定的延遲，從而一個(gè)給定的輸入單元能夠通過ATD交換裝置，從一個(gè)輸入端口到達(dá)一個(gè)輸出端口。
本發(fā)明的第二個(gè)方面在于，一個(gè)用于以一個(gè)第一頻率處理多個(gè)具有順序數(shù)據(jù)單元的異步串行數(shù)據(jù)流的ATD交換裝置，該ATD交換裝置包括多個(gè)輸入端口，每個(gè)輸入端口能夠接收一個(gè)數(shù)據(jù)流，并把該數(shù)據(jù)流的眾單元分散給N個(gè)輸出端(這里N為整數(shù))，每個(gè)輸出端被連接到一個(gè)單獨(dú)的在下文給予解釋的DMR電路。這些DMR電路有N個(gè)輸入端和N個(gè)輸出端，每個(gè)DMR電路的每個(gè)輸出端與多個(gè)中心級(jí)交換裝置中的一個(gè)相連接，以這樣一種方式，在由DMR電路周期時(shí)間定義的一個(gè)交換周期期間，每個(gè)輸入端口都能接到所有的中心級(jí)交換裝置，而中心交換裝置被連接到多個(gè)輸出端口。
基本地DMR表示多路分解-混合-再次多路復(fù)用(Demultiplex-Mix-Remultiplex)。一個(gè)DMR電路就是一個(gè)固定空分交換裝置，它具有N個(gè)輸入端，N個(gè)時(shí)間間隔和N個(gè)輸出端，并且周期地運(yùn)行，以使每個(gè)輸入在第N分之一的時(shí)間到達(dá)各自的輸出。由于這些DMR級(jí)對(duì)串行數(shù)據(jù)流具有一個(gè)簡單的空分交換功能，因此它們對(duì)交換時(shí)間不增加任何延遲。
更可取的是輸入端口，DMR電路，中心交換級(jí)和輸出端口其數(shù)量是相同的。
按照本發(fā)明的另一個(gè)特征，每個(gè)中心交換級(jí)具有N個(gè)輸出端，每個(gè)輸出端連接到一組與輸入DMR電路相似的輸出DMR電路中的一個(gè)單獨(dú)的輸出DMR電路，每個(gè)具有N個(gè)輸出端中的一個(gè)輸出DMR電路連接到一個(gè)輸出端口，每個(gè)輸出端口具有N個(gè)輸入端。
按照本發(fā)明一個(gè)更進(jìn)一步的特征，上述ATD交換裝置中的數(shù)據(jù)傳輸速率比入局和出局?jǐn)?shù)據(jù)流的速率低。
為了更好地理解本發(fā)明，將通過舉例方式描述一個(gè)實(shí)施例。參見附圖，其中

圖1是按照本發(fā)明的一個(gè)ATD實(shí)施例的原理圖;
圖2示出了一個(gè)按照本發(fā)明非常簡化了的ATD交換裝置的方框圖;
圖3是交換裝置的接收和發(fā)送外層級(jí)的一個(gè)方框圖;
圖4是一個(gè)表明在ATD交換裝置運(yùn)行中時(shí)序的時(shí)間圖;
圖5是一個(gè)表示在交換裝置中如何得到路由數(shù)據(jù)的時(shí)間圖;
圖6是一個(gè)控制級(jí)的方框圖。
現(xiàn)在參見圖1，圖1示出了一個(gè)信號(hào)輸入端和相關(guān)的按照本發(fā)明的一個(gè)ATD交換裝置構(gòu)成的交換裝置10。端口10可以連接到一組中心交換裝置20，并可依次連接到一個(gè)輸出端口30。上述輸入端口是一組相似的輸入端口的一部分。每個(gè)輸入端口接收一個(gè)數(shù)據(jù)流，該數(shù)據(jù)流由一個(gè)多字節(jié)單元序列組成，每個(gè)單元具有一個(gè)報(bào)頭，根據(jù)該報(bào)頭可以獲得該單元的目的地。當(dāng)一個(gè)單元和它的報(bào)頭被一個(gè)輸入端口接收后，與該輸入端口相關(guān)的交換裝置就把這些單元順序地分配給若干個(gè)輸出端。每個(gè)輸入端口10的每個(gè)輸出端與下文將要提到的一個(gè)DMR電路相連接。這些電路在圖1中沒有示出。
輸入DMR電路的每一個(gè)，依次具有它的N個(gè)輸出端，它們與相等數(shù)量的互不相同的中心交換裝置20相連接，這些交換裝置20形成了ATD交換裝置的中心級(jí)。每個(gè)中心交換裝置具有相同數(shù)量的輸入端作為外層交換裝置，并且DMR電路具有輸出端。每個(gè)中心交換裝置還具有相同數(shù)量的輸出端，每個(gè)輸出端與一個(gè)同輸入DMR電路相似的DMR電路相連接。事實(shí)上，當(dāng)輸出DMR電路的每一個(gè)依次與N個(gè)輸出交換裝置和相應(yīng)的端口連接時(shí)，作為完整的ATD交換裝置，相對(duì)于中心級(jí)20是對(duì)稱的。
在所描述的形式中，輸入交換裝置，輸入DMR電路，中心交換裝置，輸出DMR電路和輸出交換裝置具有相等的數(shù)量。于是在所描述的這種對(duì)稱的ATD交換裝置中，將有X個(gè)輸出交換裝置，X個(gè)中心交換裝置，2X個(gè)DMR電路和X個(gè)輸出交換裝置，這里X是N的整數(shù)倍。
這種對(duì)稱安排的結(jié)果使得每個(gè)輸入端口10在一個(gè)周期或一個(gè)窗口期間，都可以使用所有的中心交換裝置20，所說的周期或窗口取決于整個(gè)ATD交換裝置的內(nèi)部參數(shù)。此外，對(duì)于任何到達(dá)一個(gè)輸入端口的單元來說，有可能有X條通過交換裝置到達(dá)它想去的輸出端口的路。
在本發(fā)明實(shí)施例中，有256個(gè)輸入端口和256個(gè)輸出端口，N＝16。入局?jǐn)?shù)據(jù)流具有155兆比特的速率，而在交換裝置內(nèi)部的電路，如DMR級(jí)和中心交換裝置，則以20兆比特的較低速率工作。因?yàn)镈MR級(jí)具有一個(gè)16單位的周期，這就給定了一個(gè)16的內(nèi)部幀周期，以便在每個(gè)16內(nèi)部幀周期，使256個(gè)輸入端口中的每一個(gè)端口與256個(gè)中心交換裝置中的每一個(gè)相連接，這一周期足以滿足通過一個(gè)入局?jǐn)?shù)據(jù)流的一個(gè)單元。每個(gè)單元是32字節(jié)長，并且具有一個(gè)相應(yīng)的千字節(jié)長的報(bào)頭。
每個(gè)中心交換裝置20都有16個(gè)輸出端，它們與16個(gè)單獨(dú)的輸出DMR電路相連接。這些輸出DMR電路在構(gòu)成和運(yùn)行上與輸入DMR電路是相同的，并且每個(gè)輸出DMR電路都連接16個(gè)輸出端口30。于是，在一個(gè)輸入端口上的任何數(shù)據(jù)流中的任何單元都具有256個(gè)可能的路由到達(dá)它的目的地。這些單元都達(dá)輸入端側(cè)時(shí)，它們也以相同的順序到達(dá)ATD交換裝置的輸出端側(cè)，所以不存在為單元排序的問題。這種排序是中心級(jí)對(duì)一個(gè)被傳輸通過交換裝置的單元恒定延遲的結(jié)果，是一個(gè)重要的因素。
在所描述的實(shí)施例中，288比特(32+4個(gè)8位位組)長的基本輸入單元被擴(kuò)展到320比特，以給出一個(gè)32比特的控制能力，使得中心交換級(jí)能夠處理單獨(dú)單元的路由。
現(xiàn)在參見圖2，該方框圖較詳細(xì)地示出了外層輸入級(jí)，輸入DMR電路，中心交換級(jí)，輸出DMR電路和輸出級(jí)。在該圖中，第一外層輸入級(jí)編號(hào)為0，表示在10中;最后的輸入級(jí)編號(hào)為255，表示在10′中。對(duì)于每個(gè)輸入級(jí)僅僅示出了一條輸出線11，但事實(shí)上正如上面所描述的那樣，每個(gè)輸入級(jí)都具有16個(gè)輸出端，其每個(gè)輸出都送到不同的DMR。于是，256個(gè)DMR電路15的每一個(gè)都連接著輸入級(jí)的16個(gè)輸出端，并且它們也具有16個(gè)輸出端，每個(gè)輸出端連接到不同的中心交換裝置20。每個(gè)中心交換裝置有16個(gè)輸入端和16個(gè)輸出端，并且輸出端中的每一個(gè)都連接到一個(gè)不同的輸出DMR電路25，每個(gè)DMR電路25又依次連接到16個(gè)輸出級(jí)30。
圖3較詳細(xì)地示出了一個(gè)外層輸入級(jí)10和一個(gè)輸出級(jí)30。
一個(gè)輸入數(shù)據(jù)流在50處由一個(gè)適當(dāng)?shù)木€路終端設(shè)備51所接收，該數(shù)據(jù)流由多個(gè)順序的數(shù)據(jù)單元所組成，每個(gè)單元具有一個(gè)相應(yīng)的報(bào)頭。被接收的信號(hào)傳送到一個(gè)報(bào)頭翻譯電路52，在一個(gè)適當(dāng)?shù)奶幚砥骺刂葡?，?bào)頭翻譯電路52對(duì)上述單元的報(bào)頭進(jìn)行翻譯，以便能夠確定它的目的地。
單元幀的定時(shí)安排使得輸入級(jí)的輸出和中心交換級(jí)的接收是交錯(cuò)的。這樣安排是為了保證每個(gè)外層級(jí)交換裝置在一個(gè)周期或窗口期間，具有一個(gè)專一的中心交換裝置。交換裝置利用它們的時(shí)間窗口確定中心級(jí)的能力，以便保持，然后傳送一個(gè)單元到一個(gè)給定的輸出端口，這種交錯(cuò)從圖4所示的時(shí)間圖中能夠更好地理解。該圖示出了一個(gè)在圖3中給出的那種單一外層級(jí)交換裝置的16個(gè)輸出端。如在運(yùn)行中所描述的，輸入數(shù)據(jù)流被逐個(gè)單元地分配到16個(gè)輸出端，每個(gè)輸出端都連接到一個(gè)DMR級(jí)。這些輸出端以0-15表示，而窗口0意味著對(duì)數(shù)據(jù)流中的第一單元有被送到中心交換裝置0的機(jī)會(huì)等等。如果不對(duì)窗口進(jìn)行交錯(cuò)的安排，單元雖然可以被傳送通過交換裝置，但對(duì)交換裝置功能來說，它的工作是十分困難的。
如上所述，每個(gè)單元具有多個(gè)可能的路由可用，以使它通過交換裝置。然而當(dāng)交換裝置實(shí)際處理一個(gè)負(fù)載時(shí)，一些路由將不可避免地被來自其它輸入級(jí)的數(shù)據(jù)單元所占用。為了能夠確定一個(gè)通過交換裝置的路由，交換裝置的控制規(guī)程能夠向中心級(jí)提供三次詢問，以便為這些單元通過交換裝置尋找路由。由圖5的時(shí)間圖可以更好的理解。該圖上部示出了外層級(jí)(RX)和中心級(jí)之間的時(shí)間關(guān)系，該圖的下部示出了中心級(jí)和發(fā)送級(jí)(TX)之間的時(shí)間關(guān)系。如上所述，ATD交換裝置內(nèi)部單元的長度是320比特，在圖4中示出的單獨(dú)的窗口也具有上述的長度。在288個(gè)比特單元的開頭增加的32個(gè)比特被用于如下單元的路由確定在圖5中，最初的8個(gè)比特被記為AD1，表示第一個(gè)所需的地址。隨后的2個(gè)比特被記為AV，是地址生效比特。再后的8個(gè)比特(AD2)表示第二個(gè)所需的地址，而其后的8個(gè)比特(AD3)表示第三個(gè)所需的地址。外加32個(gè)比特所剩余的6個(gè)比特控制容量是備用的。圖5也示出了在交換裝置不得不開始向中心級(jí)發(fā)送之前，這些外加的32比特的開關(guān)20個(gè)的產(chǎn)生。由此可見，ATD交換裝置的外層級(jí)的控制功能能夠試圖在一個(gè)時(shí)間，為三個(gè)單元尋找到達(dá)中心級(jí)的路由，詢問使用的比特?cái)?shù)根據(jù)交換裝置的內(nèi)部規(guī)程可以改變。
于是，在所描述的實(shí)施例中，對(duì)于在輸出級(jí)中的每個(gè)交換裝置來說，交換裝置的控制功能在一個(gè)FIFO(先進(jìn)，先出)電路53中保持著頂部為三個(gè)不同的單元地址。電路53在一個(gè)通路查找器和控制電路54的控制下工作，控制電路54從在線路55上的ATD交換裝置的一個(gè)外層級(jí)接收一個(gè)被接受的地址信號(hào)。當(dāng)通路查找器和控制電路收到證實(shí)一個(gè)被選地址是有效時(shí)，它使適當(dāng)?shù)膯卧?jīng)一個(gè)單元發(fā)送器電路56發(fā)送到外層級(jí)交換裝置的下一個(gè)16個(gè)輸出端，以便傳送給與該輸出端連接的DMR電路。
對(duì)應(yīng)于輸入級(jí)10的16個(gè)單元發(fā)送電路，外層級(jí)30具有16個(gè)單元接收電路60。電路61選取和檢驗(yàn)被接收單元的地址，并且控制被接收單元從一個(gè)FIFO(先進(jìn)先出)存儲(chǔ)器62，向一個(gè)用于向前傳送的線路傳送電路63傳送。在FIFO存儲(chǔ)器中，被接收的單元是由接收電路供給的。
在圖6中，以圖解的形式給出了一個(gè)中心級(jí)交換裝置。在100中總體地示出了該交換裝置，它以101表示的16個(gè)輸出DMR級(jí)的一個(gè)連接，并且與以102表示的16個(gè)輸出DMR級(jí)中的一個(gè)相連接。中心級(jí)交換裝置100具有16個(gè)接收器級(jí)，其中的一個(gè)以103表示。中心級(jí)交換裝置還包括一個(gè)電路104，它用于確定當(dāng)每個(gè)單元被一個(gè)接收器接收時(shí)，是否存在空間。接收到的單元被存儲(chǔ)在一個(gè)具有16個(gè)單元存儲(chǔ)容量的單元存儲(chǔ)器105中，一個(gè)單元對(duì)應(yīng)與中心交換裝置連接的每個(gè)輸出DMR級(jí)。存儲(chǔ)在單元存儲(chǔ)器105中的單元在電路104的控制下，被取出送到16個(gè)發(fā)送器級(jí)中合適的一個(gè)，以便發(fā)送到與特殊中心級(jí)交換裝置連接的DMR級(jí)。
在單元裝置中，尋找路由的復(fù)雜程度可以大大地超過所給的例子。因此，實(shí)際上在運(yùn)行中不可能給出相應(yīng)的改進(jìn)。
將會(huì)看到，所描述的ATD交換裝置的工作意味著在一個(gè)單元交換中，任何輸入交換裝置和任何輸出交換裝置之間，存在著一個(gè)固定的延遲，即使每個(gè)單元都可能具有256個(gè)通過整個(gè)交換裝置的路由。這些路由僅僅在一個(gè)時(shí)間序列中有效，并且一旦一個(gè)空閑的中心交換裝置被所說的詢問使用，那么通過該交換裝置的通過時(shí)間將是恒定的。
就象所描述的，在確定ATD交換裝置的操作中，先后次序問題是重要的。
可以有兩種優(yōu)先權(quán)解釋，即進(jìn)入穿過網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)先權(quán)和防止單元丟失的優(yōu)先權(quán)?，F(xiàn)在將分別地考慮這兩個(gè)優(yōu)先權(quán)的目的。
a)進(jìn)入優(yōu)先權(quán)，該優(yōu)先權(quán)相當(dāng)于排隊(duì)在輸入和輸出FIFO電路53和62的轉(zhuǎn)移。由于排隊(duì)的規(guī)模不大，在輸入級(jí)采用這種作法可能價(jià)值不大。
b)防止丟失優(yōu)先權(quán)，僅僅通過首先丟失較低優(yōu)先權(quán)的單元來實(shí)現(xiàn)。
相對(duì)于ATD通路，廣播通信是一個(gè)非常復(fù)雜的問題。一些ATD交換裝置根本不能進(jìn)行廣播通信，通常認(rèn)為，對(duì)于普通的電話應(yīng)用來說，即使對(duì)廣播通信需要也是非常小的。交換裝置的設(shè)計(jì)能夠通過從輸入級(jí)分別向多個(gè)目的地發(fā)送單元來完成一種有限廣播通信。
在所描述的實(shí)施例中，交換裝置唯一所需外部控制的部分是包含有輸入端口的外層級(jí)。它必須把包含在單元報(bào)頭的輸入虛擬電路身份譯成輸出虛擬電路身份和端口的號(hào)碼。然后，端口的號(hào)碼用于自己尋找單元通過整個(gè)ATD交換裝置到達(dá)輸出側(cè)的路由。這樣就極大地簡化了所需的外部控制功能。所需的控制包括建立和維持一個(gè)報(bào)頭的翻譯表格，以便安排輸入單元信息到輸出單元信息和它的地址。這些可以由一個(gè)普通的處理器來完成。
因?yàn)锳TD交換裝置的異步運(yùn)行，實(shí)際上是重復(fù)運(yùn)行的，并且讓出局線路側(cè)檢驗(yàn)兩個(gè)平面間的錯(cuò)誤。在中心級(jí)和輸出級(jí)之間有備用的帶寬，它可用于把輸入級(jí)(可以從該輸入級(jí)中接收數(shù)據(jù)單元)的地址發(fā)送到輸出級(jí)，并且可用于執(zhí)行一個(gè)相反的傳送，以檢驗(yàn)從發(fā)送源來的所期望的單元。
通過外層交換裝置的適當(dāng)控制，可以對(duì)出故障的中心交換裝置進(jìn)行屏蔽，以屏蔽來自中心交換裝置到未說明地址有效的輸入。
在兩個(gè)交換平面之間采用同步運(yùn)行，可以完成簡單的錯(cuò)誤檢測(cè)，但是由于采用這種方式系統(tǒng)不是確定的，所以給一個(gè)系統(tǒng)恢復(fù)同步帶來了一些問題。盡管檢測(cè)系統(tǒng)用這種方式處理業(yè)務(wù)，但是如果給予系統(tǒng)足夠長的時(shí)間。除非該系統(tǒng)帶有很高的負(fù)荷，它本身將會(huì)同步，而不需任何外部的干預(yù)。業(yè)務(wù)負(fù)荷越大，系統(tǒng)所需時(shí)間越長。負(fù)荷可能是幾千個(gè)單元，但在實(shí)際中，系統(tǒng)所需的時(shí)間只是幾秒鐘。
對(duì)此主要的原因是在交換裝置輸出側(cè)的排隊(duì)延遲。就系統(tǒng)來說，總有可能超過負(fù)荷，對(duì)于一個(gè)給定的輸出端口，這種超負(fù)荷可能是由于大多的單元造成的。一個(gè)合適的丟棄算法是不向輸出FIFO電路添加任何不能向共添加的單元。其原因是，一個(gè)不適合的單元在輸入側(cè)可能已經(jīng)等待了很長時(shí)間，并且在輸出側(cè)也將等待很長的時(shí)間，由此會(huì)導(dǎo)至一個(gè)長的時(shí)間延遲。
在輸入端側(cè)，F(xiàn)IFO電路53有可能超負(fù)荷，但可能性不大。對(duì)于扔掉哪個(gè)單元沒有一個(gè)明確的情形，但是假使要簡單的話，則建議丟棄排在隊(duì)前頭的單元。這樣勢(shì)必將丟棄被認(rèn)定擁塞在輸出端口的單元，并且給不存在擁塞的單元一個(gè)被交換的機(jī)會(huì)。模擬實(shí)驗(yàn)已經(jīng)說明，這種排隊(duì)的規(guī)模決不會(huì)很大(隨機(jī)業(yè)務(wù)量在100%負(fù)荷的情況下，最大規(guī)模僅為5)。為此可以使用稍長的排隊(duì)，且在一般情況下使用。
有一些大規(guī)模交換的方式可以采用，例如通過使用較大量的和較快的交換元件，或利用多極交換裝置。
所描述的256個(gè)端口交換能夠以三種主要方式擴(kuò)展a)系統(tǒng)以多種數(shù)據(jù)速率工作，并且每個(gè)外層級(jí)具有兩個(gè)端口。這些可以通過提供同樣多的引線，以現(xiàn)有的數(shù)據(jù)速率來實(shí)現(xiàn)。
b)與每個(gè)外層級(jí)有雙倍的連接，并且每個(gè)外層級(jí)有兩個(gè)端口，和具有兩倍的中心級(jí)。
c)利用一個(gè)較長的復(fù)幀周期，每級(jí)有多個(gè)交換裝置。
它們的一種結(jié)合在性能和規(guī)模的協(xié)調(diào)中有可能產(chǎn)生一種高度的自由。
基本交換裝置可以用在一個(gè)多級(jí)結(jié)構(gòu)中。
如果業(yè)務(wù)量不是極不平衡的，如上所述的20個(gè)ATD交換裝置的一個(gè)兩級(jí)交換裝置，對(duì)于一個(gè)具有2000個(gè)端口的系統(tǒng)是有效的。一個(gè)三級(jí)交換裝置可以提供給一個(gè)具有32000個(gè)端口的系統(tǒng)。為了保持單元序列的完整性，可變路由不能在級(jí)間使用。為了減少由于阻塞引起的延遲抖動(dòng)，在級(jí)間必須有比在輸入端到交換裝置大的備用容量。
所描述的實(shí)施例有如下優(yōu)點(diǎn)首先，ATD交換裝置被設(shè)計(jì)為是同步的，其次，允許兩個(gè)平面以雙重同步運(yùn)行，以便檢測(cè)故障。交換裝置通過把數(shù)據(jù)分布到多個(gè)中心級(jí)，以使用比接收的數(shù)據(jù)速率低的速率對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交換。
僅僅在交換裝置的接收部分需要控制，單元自己尋找路由，并且具有多個(gè)中心路由。因此，ATD交換裝置是自己尋找路由的。
此外，交換裝置既具有可變的單元尋找路由，又具有單元序列的完整性。這是一種非常獨(dú)特的結(jié)合，但是是非常有用的。
該ATD交換裝置并不需要很高的技術(shù)，采用現(xiàn)有的技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在所描述的ATD交換裝置中，單元方面的延遲是根據(jù)三個(gè)要素設(shè)計(jì)的，一個(gè)取決于端口數(shù)量的固定延遲(0至256微秒)，一個(gè)是純ATD輸出爭用延遲(0至105微秒，所有ATD交換裝置都具備)，以及一個(gè)很小的輸入延遲(0至10微秒)。多數(shù)交換裝置具有多級(jí)，每級(jí)都顯示出該ATD輸出的爭用延遲。
最后，該交換裝置具有非ATD交換的能力，即同步業(yè)務(wù)?；旌夏Ｊ降牟僮魇怯锌赡艿摹?br> 權(quán)利要求
1.一個(gè)用于處理多個(gè)具有順序數(shù)據(jù)單元的異步串行數(shù)據(jù)流的異步時(shí)分(ATD)交換裝置，該ATD裝置包括有多個(gè)輸入端口，每個(gè)輸入端口能夠接收一個(gè)數(shù)據(jù)流，以及多個(gè)輸出端口，每個(gè)輸出端口能夠發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)流，其特征在于該ATD交換裝置包括有一個(gè)中心級(jí)(20)，它提供了多個(gè)通路，通過這些通路接收到的數(shù)據(jù)單元能夠到達(dá)它所需的輸出端口，該中心級(jí)在輸入和輸出端口之間采用同步交換，以及對(duì)任何可能的通路提供一個(gè)固定的延遲，從而一個(gè)給定的輸入單元能夠通過ATD交換裝置從一個(gè)輸入端口到達(dá)一個(gè)輸出端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一個(gè)交換裝置，其進(jìn)一步的特征在于，它包括有多個(gè)輸入端口10，每個(gè)輸入端口能夠接收所說數(shù)據(jù)流中單獨(dú)的一個(gè)，并把該數(shù)據(jù)流的眾單元分布于N個(gè)輸出端，這里N為整數(shù)，一個(gè)輸入端口的每個(gè)輸出端被連接到上面定義的一個(gè)DMR電路(15)，每個(gè)DMR電路15有N個(gè)輸入端和N個(gè)輸出端，每個(gè)DMR電路(15)的每個(gè)輸出端與多個(gè)中心級(jí)交換裝置(20)中的一個(gè)相連接，以這樣一種方式，在由DMR電路(15)周期時(shí)間定義的一個(gè)交換周期期間，每個(gè)輸入端口都能接到所有的中心級(jí)交換裝置(20)，其中，中心交換裝置(20)被連接到多個(gè)輸出端口(30)，從而該交換裝置既具有可變的單元尋找路由，又具有單元序列的完整性。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的一個(gè)交換裝置，其進(jìn)一步的特征在于，每個(gè)中心交換裝置(20)具有N個(gè)輸出端，每個(gè)輸出端連接到一組與輸入DMR電路(15)相似的輸出DMR電路(25)中的一個(gè)單獨(dú)的DMR電路上，每個(gè)輸出DMR電路(25)具有它的N個(gè)被連接到一個(gè)輸出端口(30)的輸出端中的一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的一個(gè)交換裝置，其特征在于，每個(gè)輸出端口(30)有N個(gè)輸出端。
5.根據(jù)前面任何一個(gè)權(quán)利要求中的一個(gè)交換裝置，其特征在于，該ATD交換裝置中數(shù)據(jù)傳輸速率比輸入和輸出數(shù)據(jù)流的速率低。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的一個(gè)交換裝置，其特征在于，它通過把數(shù)據(jù)分布到多個(gè)中心級(jí)，能以比接收數(shù)據(jù)速率低的速率時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行交換。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的一個(gè)交換裝置，其特征在于，該交換裝置自己尋找路由，僅僅在交換裝置的接收部分需要控制，該接收部分包括有多個(gè)輸入端口。
8.根據(jù)前面任何一個(gè)權(quán)利要求中的一個(gè)交換裝置，其特征在于，提供多個(gè)為單元幀定時(shí)的裝置，以便在每個(gè)輸入級(jí)該單元幀對(duì)來自輸入級(jí)的輸出和中心級(jí)的接收進(jìn)行交錯(cuò)安排。
9.根據(jù)前面任何一個(gè)權(quán)利要求中的一個(gè)交換裝置，其特征在于，該交換裝置結(jié)合一個(gè)控制功能部件，該部件包括一個(gè)先進(jìn)先出電路，用于存儲(chǔ)在輸出級(jí)中的每一個(gè)交換裝置大量不同的要被傳送的單元地址。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的一個(gè)交換裝置，其特征在于，該控制功能包括一個(gè)通路尋找器和控制電路的操作，以控制所說的先進(jìn)先出電路，在證實(shí)一個(gè)被選地址有效時(shí)，使適當(dāng)?shù)膯卧?jīng)一個(gè)單元發(fā)送電路發(fā)送出去。
全文摘要
一種用于處理多個(gè)具有順序數(shù)據(jù)單元的異步串行數(shù)據(jù)流的的異步時(shí)分(ATD)交換裝置，該ATD交換裝置包括有多個(gè)各能接收一數(shù)據(jù)流的輸入端口和多個(gè)各能發(fā)送一數(shù)據(jù)流的輸出端口，其中該ATD交換裝置包括一提供多個(gè)通路的中心級(jí)，通過這些通路接收到的各數(shù)據(jù)單元能夠到達(dá)它所需要的輸出端口。該中心級(jí)在輸入和輸出端口之間采用同步交換，并對(duì)任何可能的通路提供一固定的延遲，從而一給定的輸入單元能通過ATD交換裝置，從一輸入端口到達(dá)一輸出端口。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1042286SQ8910848
公開日1990年5月16日 申請(qǐng)日期1989年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月25日
發(fā)明者理查德·約翰·普羅克特, 托馬斯·斯萊德馬登, 阿歷山大·施羅德·菲利普 申請(qǐng)人:Gec-普列斯長途電訊有限公司