專利名稱：交換結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及分組交換通信網(wǎng)絡(luò)中進行的交換。本發(fā)明尤其涉及這樣一種通信網(wǎng)絡(luò)，具體而言，ATM網(wǎng)絡(luò)中采用的交換結(jié)構(gòu)。
為了便于理解后續(xù)描述，下面定義下文中將要用到的一些術(shù)語。本發(fā)明的描述盡可能采用本領(lǐng)域存在的英語術(shù)語給出。
交換矩陣由多個相同或彼此不同的交換元件組成，這些元件按照給定的拓撲結(jié)構(gòu)互連。在本領(lǐng)域語言中，這種交換矩陣也稱作“交換網(wǎng)絡(luò)”，因為交換元件構(gòu)成了一個給定拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。因此，在知道交換矩陣的交換元件及其互連方式時，就認為交換矩陣具有確定的形式。
交換元件可以看成是基本的“構(gòu)造塊”，將多個交換元件連接成一個交換網(wǎng)絡(luò)即可構(gòu)造交換矩陣，前述交換網(wǎng)絡(luò)包括并聯(lián)和串聯(lián)的所述多個交換元件。一組相互并行的交換元件組成了一個交換級。連續(xù)交換機的交換元件按照前述拓撲結(jié)構(gòu)通過交換矩陣的內(nèi)部連接(鏈路)彼此相連。
在綜合意義上，術(shù)語交換機用于表示根據(jù)交換矩陣配置的實體。因此，交換機可以表示通信網(wǎng)絡(luò)中用于信號交換的任何裝置。就本發(fā)明范圍而言，此處提到的交換機是分組交換機，因為本發(fā)明與分組交換通信網(wǎng)絡(luò)，尤其是ATM網(wǎng)絡(luò)中的交換相關(guān)。在具體情況下，交換機也可以稱為交換系統(tǒng)。
ATM(異步傳遞模式)是一種面向連接的分組交換技術(shù)，國際電信標準組織ITU-T選擇它作為實現(xiàn)寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)(B-ISDN)的目標傳遞模式方案。在ATM網(wǎng)絡(luò)中，通過發(fā)送被稱作信元的恒定長度(53字節(jié))短分組來解決傳統(tǒng)分組交換網(wǎng)絡(luò)(例如X.25網(wǎng)絡(luò))的問題。每個信元包括一個48字節(jié)凈荷部分和一個5字節(jié)消息頭。有關(guān)ATM網(wǎng)絡(luò)的進一步討論對理解本發(fā)明并不重要，此處不再贅述。如果需要，這方面的詳細描述可以參看本領(lǐng)域的國際標準和教科書。
為傳統(tǒng)TDM(時分復用)網(wǎng)絡(luò)，一種STM(同步傳遞模式)網(wǎng)絡(luò)需要開發(fā)的交換機無法直接用于ATM網(wǎng)絡(luò)中的交換任務(wù)。為傳統(tǒng)分組交換網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的交換機設(shè)計也不適合ATM網(wǎng)絡(luò)中的交換目的。除了固定信元長度和信元消息頭域功能受限之外，ATM網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化交換結(jié)構(gòu)的選擇也受信元流的統(tǒng)計行為和ATM交換機所需的高速(一般在150-600 Mbit/s量級)的影響。


圖1示出了一種從外部觀察的ATM交換機。該交換機具有n個輸入端口I1-In和m個輸出端口O1-Om。該ATM交換機11的每個端口上都有信元流CS。數(shù)據(jù)流中單個信元的消息頭標記成符號HD。在ATM交換機中，信元從輸入端口Ii交換到輸出端口Ii，同時將信元消息頭的值從入值轉(zhuǎn)換到出信元。為此，交換機包括轉(zhuǎn)換表12，利用該表進行所述消息頭轉(zhuǎn)換。從該表中可以看出，例如輸入端口I1所接收的，其消息頭的值為X的所有信元被交換到輸出端口O1，而出信元的消息頭同時賦值K。不同輸入端口上的信元的消息頭可以具有相同值；例如輸入端口In接收的，具有相同消息頭值X的信元也被交換到輸出端口O1，但輸出端口上其消息頭賦值為J。
因此，交換機的主要任務(wù)是將信元(分組)從輸入端口交換到所需輸出端口和所需“消息頭交換”，即消息頭轉(zhuǎn)換。從該圖中也可以明顯看出，有時候兩個信元可能會同時競爭接入同一個輸出端口。為此，交換機必須具有緩沖器容量，以保證在這種情況下不需要丟棄信元。相應(yīng)地，交換機的第三個主要任務(wù)是提供所需的緩沖器容量。事實上，根據(jù)這三個主要任務(wù)的實現(xiàn)方法和包含所述實現(xiàn)的交換機級，能夠分類不同的交換機設(shè)計。
雖然可以根據(jù)許多不同的標準分類ATM交換機體系結(jié)構(gòu)，但本申請中僅描述與按照本發(fā)明的交換機配置密切相關(guān)的那些分類，以便讀者理解后面給出的描述。
在交換機體系結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要作出的一個主要決定是需要使用的交換結(jié)構(gòu)類型。不同的方案可以分類成兩大類單級和多級交換結(jié)構(gòu)。在單級交換機中，輸入和輸出端口僅通過單級彼此相連。并且，單級中僅進行分組交換。因為實際上交換機涉及可以具有數(shù)百個，甚至上千個輸入和輸出端口，其實際實現(xiàn)一般都采用多級類型。在多級交換機中，通過多級交換元件實現(xiàn)交換。
根據(jù)給定輸入端口和給定目的端口之間提供的是單個路徑還是多個路徑，多級交換可以進一步劃分成單路徑和多路徑類型，多級交換結(jié)構(gòu)通常也標記成縮寫MIN(多級互連網(wǎng)絡(luò))。因為按照本發(fā)明的交換結(jié)構(gòu)是多級類型，所以下面的描述僅涉及多級交換結(jié)構(gòu)(MIN)。
需要作出的另一選擇涉及MIN的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，該MIN內(nèi)部是可以面向連接或無連接的。這里必須注意到，雖然ATM網(wǎng)絡(luò)本身采用面向連接的分組交換技術(shù)實現(xiàn)，其中使用的交換機內(nèi)部卻可以是無連接的。
交換機的另一特性是路由尋址信息的位置。一種可能性是在交換機元件存儲器中以路由尋址表的形式本地存儲路由尋址信息，根據(jù)該路由尋址信息，每個交換元件可以單獨進行虛信道標識符(VCI)的轉(zhuǎn)換。按照另一方案，路由尋址信息包含在自尋路標記中，該標記在交換機的輸入邊界處加入信元。
在面向連接的交換機中，路徑的路由尋址以連接建立階段已設(shè)定的預(yù)定方式(從而稱為預(yù)定路徑尋址)進行，從而屬于同一虛連接的所有信元將通過該預(yù)定路徑。如果路由尋址方案將路由尋址信息保持在交換機元件的路由尋址表中，則在連接建立期間更新這些路由尋址表。相應(yīng)地，如果路由尋址信息包括在信元的自尋路標記中，則在交換機的輸入邊界處將用于以唯一方式確定信元路由尋址的這個標識符附在信元上。
在無連接的交換機中，單獨為每個信元決定路由尋址。這意味著屬于同一虛連接的信元可以以不同路由經(jīng)過交換機。路由尋址信息也可以放置在單個交換機元件的路由尋址表中，或者將前述標識符標記附在信元上，使得信元可以標記有路由尋址信息。這樣，該標記的有效比特在路由尋址操作中沒有固定作用，而由識別這些比特的交換機元件以隨機方式，或者按照給定算法為該信元進行路由尋址。如果交換機可以提供若干連接路徑，那么甚至可以在所有可用路徑上統(tǒng)計共享信元流，從而減小內(nèi)部阻塞的概率。
目前，在ATM交換機的設(shè)置中采用了兩種不同方案以避免因內(nèi)部阻塞的擁塞。
按照第一方案，交換機在其內(nèi)部級中采用多個內(nèi)部鏈路或交換元件。但是，隨著內(nèi)部鏈路或交換機元件數(shù)量的增加，交換機結(jié)構(gòu)變得復雜，使得大型交換機的實現(xiàn)非常笨拙。這種原理的一個例子體現(xiàn)在美國專利第4955016號所公開的交換機中，該交換機被稱為可生長的敲擊交換機(Knockout switch)。
按照第二種方案，交換機矩陣由輔以單獨的輸出緩沖器或共享緩沖器的交換機元件組成。這種原理要求復雜的方案或緩沖器控制。并且，需要大容量緩沖器來保證足夠的業(yè)務(wù)質(zhì)量，從而增加了信元傳播時延，交換機元件變得非常復雜。后一種交換機的一個例子在1991年10月出版的Weng，Hwang“Distributed double-phase switch”，IEE Proceedings-I，Vol.138，No.5的417-425頁中討論。
電路交換交換機領(lǐng)域中眾所周知，Clos體系結(jié)構(gòu)的特征最好由低擁塞和高模塊可生長性來表征。但是在ATM通信中，需要緩沖器和大量內(nèi)部鏈路，使得交換機的實現(xiàn)變得復雜。此外，因為這類交換機在給定輸入和給定輸出之間提供多個可選路由，在每個時隙中為不同連接計算優(yōu)化路由集變成一種困難且耗時的操作，因為它需要與每個時隙相關(guān)的連接請求的全局信息(整個交換機覆蓋)。因此，內(nèi)部路由尋址成為限制交換機性能的一個瓶頸。在ATM交換機中，實際上不可能在時隙周期(等于信元周期)中計算這種優(yōu)化路由集。
Clos體系結(jié)構(gòu)交換機的路由尋址算法的研究已進行了相當長的一段時間，尤其是所謂的隨機化路由尋址算法已成為研究熱點，該算法因其簡單結(jié)構(gòu)和分布式尋路特性(在交換元件集上分擔路由尋址負載)，從而能夠在優(yōu)化交換性能方面提供有利的解決方案。盡管這種隨機化路由尋址算法能夠減少交換機內(nèi)部級中的擁塞，卻無法完全消除擁塞，因為該算法無法消除交換機中的內(nèi)部爭用。(術(shù)語爭用此處是指兩個或多個信元同時競爭接入同一交換元件輸出端口的情況)。
本發(fā)明的目的是消除前述缺陷，并提供一種能夠減少交換機內(nèi)部擁塞的方案，同時交換機的實現(xiàn)并不復雜，使得即使是大容量交換機也比現(xiàn)有技術(shù)要簡單。
本發(fā)明的目的通過按照本發(fā)明的交換結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，該交換結(jié)構(gòu)的特征在后附權(quán)利要求書中陳述。
本發(fā)明基于以下思想為交換機配備一個輸入級，該輸入級能夠在交換機的內(nèi)部級之間平均分配到來的分組，并調(diào)整可能競爭內(nèi)部級中同一輸出的分組，將其分配到所述內(nèi)部級的不同交換元件。
因為按照本發(fā)明的交換結(jié)構(gòu)能夠使內(nèi)部阻塞比基于常規(guī)隨機化路由尋址算法的交換機低，所以按照本發(fā)明的交換元件所需的緩沖器可以比現(xiàn)有技術(shù)所需的小。交換機互連容量標識成一個整數(shù)，該整數(shù)表明交換機能接受的同時發(fā)往相同輸出的數(shù)據(jù)分組的最大數(shù)量。因此，利用按照本發(fā)明的方案，可以以一種較為簡單的結(jié)構(gòu)并結(jié)合減少的內(nèi)部阻塞級實現(xiàn)交換結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的一種實施例中，按照本發(fā)明的交換機可以提供給定的輸出端口，該輸出端口的性能明顯高于其它輸出端口。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中，通過反饋電路改變按照本發(fā)明的交換級功能來利用這個特性，使得性能提高的輸出端口是具有最大負載的端口。
下面結(jié)合附圖所示的圖2-16的例子詳細描述本發(fā)明及其優(yōu)選實施例，在附圖中圖1示出了ATM交換機的基本配置；圖2示出了常規(guī)Clos交換級；圖3a示出了常規(guī)Clos交換網(wǎng)絡(luò)中路徑尋址的例子；圖3b示出了圖3a的交換網(wǎng)絡(luò)中使用的自路由尋址標記的格式；圖4示出了按照本發(fā)明的交換結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)；圖5說明了按照本發(fā)明的交換結(jié)構(gòu)的路由尋址網(wǎng)絡(luò)的單個交換元件的第一優(yōu)選實施例的功能；圖6說明了按照本發(fā)明的交換結(jié)構(gòu)的路由尋址網(wǎng)絡(luò)的單個交換元件的第二優(yōu)選實施例的功能；圖7a-7d說明了按照本發(fā)明的交換結(jié)構(gòu)的路由尋址網(wǎng)絡(luò)在四個連續(xù)時隙上的功能；圖8示出了按照本發(fā)明交換結(jié)構(gòu)中路由尋址鏈路網(wǎng)絡(luò)的一個例示性實施例，與圖3a的實施例相當；圖9示出了一種交換結(jié)構(gòu)，其功能已針對熱點業(yè)務(wù)量進行了優(yōu)化；圖10說明了圖9的交換結(jié)構(gòu)中路由尋址標識符的使用；圖11示出了針對熱點業(yè)務(wù)量優(yōu)化交換結(jié)構(gòu)功能的一種可選方案；圖12以一般形式示出了按照本發(fā)明的三級交換結(jié)構(gòu)；圖13示出了圖12的交換結(jié)構(gòu)的特殊例子；圖14a示出了按照本發(fā)明的五交換級交換結(jié)構(gòu)；圖14b示出了適用于圖14a交換結(jié)構(gòu)的自路由尋址標記的格式；圖15說明了三級交換結(jié)構(gòu)增長成更多級交換結(jié)構(gòu)的可生長性；以及圖16示出了圖14a的交換結(jié)構(gòu)，該交換結(jié)構(gòu)配備了圖11的反饋電路。
參看圖2，說明了三級Clos網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，第一和第三級都包括k個交換元件SE(編號從0到(k-1))。第一級的交換元件標記成符號SE1，第二級標記成符號SE2，第三級標記成符號SE3。第一級交換元件中的每一個都具有n個輸入和m個輸出。相應(yīng)地，第三級交換元件中的每一個都具有m個輸入和n個輸出。輸入和輸出級之間的內(nèi)部級總共具有m個交換元件，每一個具有k個輸入和k個輸出。第一級的交換元件連接到第二級的交換元件，使得給定交換元件的每個輸出連接到第二級中不同交換元件的輸入。此外，第一交換機的交換元件連接到第二交換機的每個交換元件的不同輸入。更精確地說，第一交換級中的交換元件i的輸出j連接到第二級中交換元件j的輸入i。第二和第三級以相同方式互連，即第二級中的交換元件i的輸出j連接到第三級中交換元件j的輸入i。在后續(xù)討論中，以下面的方式表示前述三級交換機的不同級第一級稱為輸入級，第二極為內(nèi)部級，第三極為輸出級。輸入級的交換元件也可以簡潔地稱作輸入元件，內(nèi)部級的交換元件稱作內(nèi)部元件，輸出級的交換元件稱作輸出元件。
所有Clos網(wǎng)絡(luò)的共有特性是(1)每個內(nèi)部元件連接到每個輸入元件的對應(yīng)輸出，并連接到每個輸出元件的對應(yīng)輸入，(2)交換機輸入i和輸出j可以通過任何內(nèi)部級元件彼此相連，以及(3)交換機輸入i和輸出j之間的可選路徑等于內(nèi)部級交換元件的數(shù)量。
在Clos網(wǎng)絡(luò)中，到達交換機的業(yè)務(wù)量可以描述成入業(yè)務(wù)量矩陣T，相應(yīng)地，路徑連接表示成交換矩陣C。在矩陣T中，元素(i，j)表示輸入級交換元件j的第i個輸入端口上的入信元，而元素T(i，j)的值表示輸出級中指定為該分組(信元)輸出元件的交換元件。在矩陣C中，元素C(i，j)表示輸入級交換元件j的第i個輸出和內(nèi)部級交換元件i的第j個輸入之間的連接，而第k列第i個元素給出了輸入級交換元件k的第i個輸出的輸出級交換元件地址。相應(yīng)地，第h行第j個元素給出了內(nèi)部級交換元件h的第i個輸入的輸出級交換元件地址?；谝陨蠘擞?，可以看出，其中如果矩陣C的同一行中有多于一個元素具有相同值，則這些元素所代表的分組將競爭同一內(nèi)部級交換元件的同一輸出端口。
下面討論規(guī)模為16’16(16個輸入和16個輸出)的3級交換機的例示性情況，其中n＝m＝k＝4，其配置如圖3a所示。交換元件及其端口的編號從零開始。如圖3b所示，這種3級交換級一般采用自路由尋址標記SRT，它包括4個連續(xù)比特，由參考符號d0-d3表示。在第一和第二級中解釋最左邊的比特d3和d2，它們指明了所需的輸出交換元件。在包含輸出交換元件的最后一級中，解釋兩個最右邊的比特d0和d1，它們指明了所述輸出交換元件中所需輸出端口。圖3a示出了在交換機不同級中需要解釋的比特。(此處必須注意，如果第一級是一個隨機化路由尋址級，比特d3和d2在第一級中不需要具有任何含義，或者至少在不同輸入元件中以不同方式對它們進行解釋，以實現(xiàn)為隨機化路由尋址)。在圖3a所示的交換級中，給定時隙段中有效的入業(yè)務(wù)量矩陣和交換矩陣可以具有例如如下內(nèi)容T=1211303010122332]]>C=3211101213322030]]>對應(yīng)這種情況的路徑方案在圖3a中說明，該圖標記了矩陣元件的值，并以虛線表示了通過交換元件尋路的對應(yīng)路由。從矩陣T中可以看出，它包含5個1，這意味著共有5個分組發(fā)往輸出級的同一個1號交換元件。這意味著即使4個分組或信元能夠借助內(nèi)部級的不同交換元件通過，這些信元中的至少一個將無法尋路到輸出級的所需交換元件。此外，矩陣C的第一行和第二行具有2個1，這還意味著內(nèi)部級中兩個信元將分別競爭第一和第二交換元件的第二輸出(在元件編號中，第二輸出對應(yīng)于(鏈接)到1號輸出級交換元件)。此處，競爭還阻止了這兩個信元獲得1號輸出級元件的同時接入。第三內(nèi)部級交換元件的第4輸出中發(fā)生同樣的競爭情況(因為矩陣第三行上出現(xiàn)兩個3)，第四內(nèi)部級交換元件的第一輸出中也是如此(因為矩陣第四行上出現(xiàn)兩個0)。圖3a中出現(xiàn)競爭情況的輸出以圓形標出。
從上例中可以明顯看出，如果信元按照該矩陣進行路由尋址，則每個信元分別在其輸入級交換元件的目的輸出上進行連接(即，發(fā)往輸出級交換元件0的信元在輸入元件交換輸出0上連接，發(fā)往輸出級交換元件1的信元在輸入元件交換輸出1上連接，等等)，競爭情況將發(fā)生在內(nèi)部級交換元件上，因為在這種情況下，輸入級交換元件不同輸入上發(fā)往相同輸出交換元件的信元將連接到內(nèi)部級中相同的交換元件(例如，地址為0的所有信元將競爭內(nèi)部級的第一交換元件)。但是，如果其地址是同一輸出級交換元件的這些信元的每一個都可以傳送到內(nèi)部級的不同交換元件中，則可以消除這種情況。按照本發(fā)明的方案基于這種思想。
從以上討論中可以明顯看出，可以適當安排交換級內(nèi)部路徑的一部分，利用例如隨機化分布，使得其中信元最大程度地均勻分布在所有可用路徑上。按照本發(fā)明，在這種新穎的方案中，采用隨機化分布的輸入級被替換成其中串聯(lián)了路由尋址網(wǎng)絡(luò)和移位網(wǎng)絡(luò)的輸入級。在圖4中，說明了新穎的交換級配置的操作原理。交換機的輸入級被劃分成兩個連續(xù)部分，第一部分由路由尋址網(wǎng)絡(luò)RNW組成，第二部分由移位網(wǎng)絡(luò)SNW組成。路由尋址網(wǎng)絡(luò)包括k個彼此相同的路由尋址網(wǎng)元REi(i＝0，1，…，(k-1))，每一個具有n個輸入和n個輸出。移位網(wǎng)絡(luò)則包括k個彼此相同的傳送網(wǎng)元SHEi(i＝0，1…，(k-1))，每一個也具有n個輸入和n個輸出。網(wǎng)元REi的輸出j連接到網(wǎng)元SHEi的輸入j。這樣，這種組合的路由尋址/移位網(wǎng)絡(luò)可以將發(fā)往輸出級的同一交換元件的信元分配到內(nèi)部交換機的不同交換元件上。路由尋址網(wǎng)絡(luò)采用固定路由尋址算法對信元進行路由尋址，之后移位網(wǎng)絡(luò)疏導發(fā)往同一輸出元件的信元，使得這些信元連接到內(nèi)部級的不同交換元件。移位網(wǎng)絡(luò)的功能由控制單元CU控制。
按照本發(fā)明，路由尋址網(wǎng)絡(luò)的交換元件中的路由尋址采用預(yù)定的固定路由尋址算法實現(xiàn)。這樣，每個路由尋址網(wǎng)元REi使用相同的固定預(yù)定規(guī)則，這些規(guī)則為給定輸出元件地址確定了路由尋址網(wǎng)元的輸出端口。路由尋址算法的實現(xiàn)可以有前面給出的兩種優(yōu)選方案。
圖5說明了按照第一優(yōu)選方案工作的路由尋址網(wǎng)元。在這種路由尋址方法中，路由尋址網(wǎng)元將信元尋路到對應(yīng)于信元頭所指定的輸出級交換元件地址的元件的輸出。圖5的圖說明了又從0到7的數(shù)字表示的8個輸入和8個輸出的路由尋址網(wǎng)元REi。入信元由包含數(shù)字的圓表示，該數(shù)字代表輸出交換元件的地址。按照該方法，信元在每個路由尋址網(wǎng)元中尋路到對應(yīng)于輸出交換元件地址的輸出；即，標記有地址0的信元尋路到輸出0，標記有地址1的信元尋路到輸出1，等等。此后，最初發(fā)往已占用的輸出的信元以隨機化方式尋路到仍然空閑的輸出。未傳送用戶數(shù)據(jù)的信元(空閑信元)也以隨機化方式尋路到仍然空閑的輸出。
在例示性例子中，輸入0，1，2，4和7中的信元首先尋路到輸出2，5，0，6和3。競爭輸入5的信元(地址為2)被尋路到仍然空閑的多個輸出中的輸出4，輸入3和6中的無用戶數(shù)據(jù)的信元以隨機化方式尋路到空閑輸出1和7。
按照本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例，例如可以以與常規(guī)匯接榕樹交換機的一級相同的方式實現(xiàn)路由尋址網(wǎng)絡(luò)。這種現(xiàn)有技術(shù)實施例例如在1991年10月出版的Tobagi等人所著“Architecture，Performanceand Implementation of the Tandem Banyan Fast Packet Switch”，IEEE J.On SAC，Vol.9，No.8第1173-1199頁中討論。
圖6說明了按照本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的路由尋址網(wǎng)元REi的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，路由尋址網(wǎng)元將信元按其輸出元件地址以升序或降序形式排序(sort)到它的輸出。圖6示出了升序形式，其中具有最小輸出元件地址的信元被尋路到輸出0，具有次小輸出元件地址的信元被尋路到輸出1，等等。未包含用戶數(shù)據(jù)的信元被尋路到最后幾個輸出。因為例示性例子中具有兩個后一種類型的信元，所以它們被尋路到最后的兩個輸出(輸出6和7)。
按照本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例，采用所謂的配料器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)功能性路由尋址網(wǎng)絡(luò)，由配料器網(wǎng)絡(luò)進行前述類型的排序。在常規(guī)配料器榕樹類型MIN中，配料器網(wǎng)絡(luò)放置于榕樹結(jié)構(gòu)之前，其功能是在榕樹結(jié)構(gòu)的所有輸入上對信元進行均勻排序。這種類型的網(wǎng)絡(luò)例如在Joseph Y.Hui所著“Switching and Traffic theory for IntegratedBroadband Networks”，Kluwer Academic Publishers，ISBN 0-7923-9061-X的第六章中有詳細描述。因為任何情況下路由尋址網(wǎng)絡(luò)都可以采用常規(guī)技術(shù)實現(xiàn)，所以此處不再進行路由尋址網(wǎng)絡(luò)的詳細討論。
廣義上講，所有路由尋址網(wǎng)元都在相同的固定規(guī)則下工作。這些規(guī)則確定了標記有給定地址的信元應(yīng)被路由尋址到哪個輸出。因此，與采用隨機化路由尋址算法的交換元件所不同的是，路由尋址網(wǎng)元可以調(diào)整成按照固定算法工作。
廣義上講，路由尋址網(wǎng)絡(luò)之后的移位網(wǎng)絡(luò)SNW完成將路由尋址網(wǎng)絡(luò)輸出i連接到移位網(wǎng)絡(luò)輸出j的任務(wù)。在給定時刻，移位網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)可以是，例如移位網(wǎng)元0將第一輸入連接到第一輸出，將第二輸入連接到第二輸出，等等；移位網(wǎng)元1將第一輸入連接到第二輸出，將第二輸入連接到第三輸出，等等，最終將最后一個輸入連接到第一輸出；移位網(wǎng)元2將第一輸入連接到第三輸出，將第二輸入連接到第四輸出，等等。
為進一步減小脈沖串業(yè)務(wù)量對緩沖器大小的要求，在本發(fā)明的一種有利的實施例中，移位網(wǎng)絡(luò)的交換狀態(tài)連續(xù)從一個時隙變換到下一時隙。在這種方法中，移位網(wǎng)絡(luò)和路由尋址網(wǎng)絡(luò)一同確保脈沖串輸入數(shù)據(jù)流的信元均勻分布在內(nèi)部級中的不同交換元件上，發(fā)往相同輸出元件的信元連接到內(nèi)部級中的不同交換元件。
移位網(wǎng)絡(luò)的一種有利的交換模型可以由下式表示inputk(i)＝outputk(i+k+t+c)mod(n)，0≤i，k≤n-1其中inputk(i)是第k個移位網(wǎng)元的第i個輸入，outputk(j)是第k個移位網(wǎng)元的第j個輸出，t是時隙編號，其值可以如下確定t＝(時隙編號)mod(n)，c是(正)整數(shù)，n是移位網(wǎng)元輸出數(shù)。(標記mod(n)意味著在到達值n時重新開始計數(shù)。)圖7a-7d說明了16’16交換機的移位網(wǎng)絡(luò)在時隙編號0(圖7a)，1(圖7b)，2(圖7c)和3(圖7d)時的交換狀態(tài)。此處，一個時隙的長度等于一個信元的傳輸時長。
在時隙0中，第一移位網(wǎng)元SHE0將其第i個輸入連接到其第i個輸出，移位網(wǎng)元SHE1將其第i個輸入連接到編號為(i+1)mod(n)的輸出，從而第四輸入連接到第一輸出(輸出0)，移位網(wǎng)元SHE2將其第i個輸入連接到編號為(i+2)mod(n)的輸出，從而第三輸入連接到第一輸出，第四輸入連接到第二輸出，移位網(wǎng)元SHE3將其第i個輸入連接到編號為(i+3)mod(n)的輸出，從而第二輸入連接到第一輸出，第三輸入連接到第二輸出，第四輸入連接到第三輸出。
在時隙1中，情況有所變化，每個移位網(wǎng)元的交換狀態(tài)相對于前一時隙前進了一步。換句話說，第一移位網(wǎng)元SHE0將其第i個輸入連接到編號為(i+1)mod(n)，第二移位網(wǎng)元SHE1將其第i個輸入連接到編號為(i+2)mod(n)的輸出，等等。在時隙2(圖7c)和3(圖7d)中，每個移位網(wǎng)元的交換狀態(tài)相對于前一時隙又前進了一步。
在圖7a-7d中，路由尋址網(wǎng)絡(luò)的元件標記有一個通常針對排序網(wǎng)絡(luò)的箭頭。箭頭的方向表明排序的方向，箭頭點朝向接收具有最大值地址的信元的輸出。
從描述移位網(wǎng)絡(luò)連接模型的公式中可以明顯看出，發(fā)生的一個時隙到另一時隙的排列變化也可以使移位網(wǎng)絡(luò)將其狀態(tài)每次前進2或3步(從而常量c不是0，而是值1或2)。
按照前述公式，兩個連續(xù)移位網(wǎng)元的連接狀態(tài)之間的不同總等于特定時隙中的一步。但是，這種情況并不是實現(xiàn)中的必要要求，只要給定時刻所有移位網(wǎng)元處于不同連接狀態(tài)即可。但是，如果兩個連續(xù)移位網(wǎng)元的連接狀態(tài)之間的不同總等于一步，如果移位網(wǎng)元還以逐步方式變化其狀態(tài)，則實際實現(xiàn)將更為簡單。
圖8中示出了對應(yīng)于圖3a的例示性情況，其中交換機的構(gòu)造按照本發(fā)明實現(xiàn)。在該例中，假定路由尋址網(wǎng)絡(luò)RNW按照前述本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例工作，從而路由尋址網(wǎng)元按照信元的輸出元件地址以升序排序這些信元。從該圖中可以看出，按照本發(fā)明的方案僅具有一種內(nèi)部級的競爭情況(因具有地址1的信元數(shù)量比內(nèi)部級的交換元件數(shù)量多1)。
如果升序排序的路由尋址元件用作路由尋址網(wǎng)元，則交換矩陣具有一些特性內(nèi)部級交換元件的第一輸入端口在信元丟失概率方面具有最佳性能。這是因為，如果僅有一個標記有輸出元件地址0的信元連接到路由尋址網(wǎng)元，則它總是連接到相同(即第一)輸出。另一方面，如果標記有地址1的一個信元連接到路由尋址網(wǎng)元，則其輸出端口將取決于有多少具有地址0的信元同時到達。換句話說，根據(jù)同時存在的具有地址i(i＜i)的信元數(shù)量來決定為標記成地址j的信元分配的輸出端口。因為標記成非0地址的信元將不會影響標記成地址0的信元的輸出端口，所以該端口具有內(nèi)部級中最小的信元丟失概率。這種現(xiàn)象可以在統(tǒng)計模擬中檢測出來。路由尋址網(wǎng)絡(luò)具有對應(yīng)特性，其中元件以降序排序。這樣，編號方案中最高的端口具有最佳性能。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中，這種概念用于優(yōu)化熱點業(yè)務(wù)量的交換矩陣。在本申請中，術(shù)語熱點業(yè)務(wù)量是指這樣一種業(yè)務(wù)量情況，其中多個產(chǎn)生業(yè)務(wù)量的源點嘗試與同一目標(即熱點)通信。熱點業(yè)務(wù)量可以發(fā)生在多種場合，例如為針對電視辯論的觀點投票電話號碼提供服務(wù)的電話或計算機網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)驗表明，即使熱點業(yè)務(wù)量在總業(yè)務(wù)量中的百分比非常小，它仍會嚴重損傷系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)的功能。為了確保交換機在熱點業(yè)務(wù)量情況下也能可靠運行，交換機的內(nèi)部交換容量和緩沖器必須足夠大，以容納熱點業(yè)務(wù)量的負載。這則使得交換機結(jié)構(gòu)更加復雜，因而也更加昂貴。
為了在不受前述缺陷影響的前提下也能處理熱點業(yè)務(wù)量情況，本發(fā)明的一種有利的實施例在交換矩陣上增補了業(yè)務(wù)流量控制的反饋方案，并增補了基于反饋信息工作的尋路標記轉(zhuǎn)換器，用以修改熱點業(yè)務(wù)量的路由尋址。通過這種方式，熱點業(yè)務(wù)量的路由尋址可以通過具有最佳性能的輸出端口進行。實際上，尋路標記轉(zhuǎn)換專用于使通過熱點業(yè)務(wù)量的端口具有最佳性能。
圖9的優(yōu)選實施例示出了圖4的基本配置，其中n＝k＝m＝4，并且交換元件的輸入和輸出編號都是從0開始。
交換矩陣在其內(nèi)部級和輸入級之間增補了一個反饋電路，用于將熱點信息傳送到尋路標記轉(zhuǎn)換器TCi(i＝0，…，(n2-1))。交換矩陣的每個輸入端口都具有專用的尋路標記轉(zhuǎn)換器。
反饋電路包括內(nèi)部級的每個輸出上的業(yè)務(wù)量監(jiān)控器TMi(i＝0，…，(n2-1))和業(yè)務(wù)量負載檢測器LD。每個業(yè)務(wù)量監(jiān)控器以常規(guī)方式對其自身的輸出進行業(yè)務(wù)量負載監(jiān)控。這可以通過例如監(jiān)視器逐個時隙統(tǒng)計同時出現(xiàn)的分組的數(shù)量，或者統(tǒng)計在例如預(yù)定時間段上接收的分組的數(shù)量來實現(xiàn)。業(yè)務(wù)量負載檢測器電路LD具有n個加法器ADi(i＝0，…，(n-1))和比較器CP。業(yè)務(wù)監(jiān)控器的輸出連接到加法器，使得第一加法器的輸入連接到每個內(nèi)部級交換元件的輸出0的業(yè)務(wù)量監(jiān)視器的輸出，第二加法器的輸入連接到每個內(nèi)部級交換元件的輸出1的業(yè)務(wù)量監(jiān)視器的輸出，第三加法器的輸入連接到每個內(nèi)部級交換元件的輸出2的業(yè)務(wù)量監(jiān)視器的輸出，第四加法器的輸入連接到每個內(nèi)部級交換元件的輸出3的業(yè)務(wù)量監(jiān)視器的輸出。這樣，每個加法器i具有n個輸入，這些輸入的每一個分別來自每個內(nèi)部級交換元件的輸出i。每個加法器計算它接收的數(shù)字之和，將和值進一步傳送到比較器CP，后者選擇最大的和值并進一步發(fā)送對應(yīng)于該和值的輸出地址號碼H(H＝0-3)以及和值到標記轉(zhuǎn)換器TCi。這里，輸出H表示熱點輸出，即承受最大分組負載的輸出。
每個標記轉(zhuǎn)換器TCi轉(zhuǎn)換依附于到達該交換機的分組的標記的一部分，即涉及路由尋址網(wǎng)絡(luò)的那部分。所述部分，Ain被轉(zhuǎn)換成新的路由尋址標識符Aout，路由尋址網(wǎng)絡(luò)利用Aout生成該分組的尋路路徑。標記轉(zhuǎn)換器所進行的轉(zhuǎn)換可以按照以下過程進行如果 Ain-H30，那么 Aout＝Ain-H否則 Aout＝Ain-H+n在圖9的例子中假定H＝2，路由元件按照信元的輸出元件地址以升序排序這些信元。該圖指示了在標記轉(zhuǎn)換器之前有效的值A(chǔ)in，以及根據(jù)值A(chǔ)in計算得到的標記轉(zhuǎn)換器的輸出上可用的值A(chǔ)out。利用前述轉(zhuǎn)換，可以在路由尋址網(wǎng)元中強制熱點業(yè)務(wù)量從第一輸出通過，從而使得最大性能將給與通過所述熱點業(yè)務(wù)量的內(nèi)部元件輸出。
圖10中說明了分組經(jīng)圖9的交換矩陣通過。交換矩陣輸入上的入分組包括數(shù)據(jù)域和由部分A0和A1組成的路由尋址標記，其中正常情況下在交換機的頭兩級中解釋部分A1，在輸出級中解釋部分A0(參看圖3b)。標記域A1給出了輸出元件地址，另一標記域A0定義了輸出元件中的輸出端口地址。每個標記轉(zhuǎn)換器將標記地址部分A1(對應(yīng)于標記域Ain)轉(zhuǎn)換成新的標記地址部分A1’(對應(yīng)于標記域Aout)，并在分組中加入新的標記部分。路由尋址網(wǎng)絡(luò)利用該新標記部分A1’進行該分組的路由尋址，之后從該分組中消除新的標記部分。之后，內(nèi)部級元件利用標記部分A1將該分組尋路到輸出級，輸出級元件利用標記部分A0將該分組尋路到其輸出。在任一級中，都不利用標記部分前向交換該分組。
圖9實施例的一種可選且更為簡單的實施例是，僅從單個內(nèi)部級元件收集業(yè)務(wù)量信息，從而也簡化了負載檢測器電路LD，使它僅包含一個比較器，用于發(fā)現(xiàn)具有最大業(yè)務(wù)量負載的輸出(進而安置加法器)。這種實施例在圖11中示出。
上述方法能夠利用具有最大性能的端口交換熱點業(yè)務(wù)量。這樣，可以以更經(jīng)濟的方式實現(xiàn)熱點業(yè)務(wù)的交換矩陣。
上述例示性實施例基于簡單的例子，這些例子采用的結(jié)構(gòu)具有n’n路由尋址網(wǎng)元和n’n移位網(wǎng)元。此外，本發(fā)明還可以應(yīng)用于三級交換結(jié)構(gòu)，其生成的配置如圖12所示，其中輸入元件和內(nèi)部元件之間的連接模式是所謂的混洗交換模式。輸入元件(n’n)的總數(shù)是k，內(nèi)部級元件(l’k)的總數(shù)是m，輸出元件(m’n)的總數(shù)是k。輸入元件的類型是本發(fā)明所公開的類型。
圖13中給出了一種基于圖12的交換結(jié)構(gòu)的實施例，其中結(jié)構(gòu)的大小設(shè)置為n＝4，i＝2，k＝4和m＝8。為簡潔起見，僅示出了第一輸入元件的到輸出元件的入線路，僅示出了頭兩個內(nèi)部交換元件的從內(nèi)部元件發(fā)出的所有線路。
前面結(jié)合級數(shù)為3的交換級說明了本發(fā)明。其中第二和第三級是能夠解決輸出端口爭用情況的常規(guī)自路由尋址級。第二和第三級的交換元件可以使用，例如敲擊(Knockout)元件。因為這類交換元件可以以常規(guī)方式實現(xiàn)，這里不再進行詳細描述。
此外，按照本發(fā)明的方案可以用于級數(shù)大于3，例如5級或7級交換機中。
圖14a示出了按照本發(fā)明基于64’64結(jié)構(gòu)的5級交換結(jié)構(gòu)的一個例子。在所示例子中，交換結(jié)構(gòu)包括圖4所示的4類結(jié)構(gòu)組SG1-SG4，所述組組成了交換機的第二，第三和第四級，并且不同組間沒有內(nèi)部鏈路，從這個意義上說是并行的。在所示例子中，第一交換機(輸入級)包括16個交換元件SE1，每個具有4個輸入。輸入級的第i(i＝0-15)個交換元件的第k個輸出連接到第k個交換矩陣組(k＝0-3)中的第i個輸入。圖14b示出了這類交換機中使用的自路由尋址標記，該實施例中的所述標記包括6個連續(xù)比特d0-d5(26＝64，等于輸入和輸出的總數(shù)量)，其中比特d5和d4在第一和第三級中解釋，比特d3和d2在第二和第四級中解釋，比特d1和d0在最后一級中解釋。在交換機中，第一和第二級的交換元件按照本發(fā)明配置，每一個交換元件包括串聯(lián)的一個路由尋址網(wǎng)元和一個移位網(wǎng)元。最后三級的交換元件是常規(guī)類型的自路由尋址交換元件，其中解釋路由尋址標記的所有比特，從而每級解釋兩個比特(比特d5d4和比特d3d2分別在頭兩級中解釋)。
參看圖15，下面簡要描述將3級交換機增長成級數(shù)為NS的多級交換機的方法。首先，假定O1j(i)是第j個交換元件SE1(s)的第i個輸出，I2j(i)是第j個交換元件SE2(s)的第i個輸入，O2j(i)是第j個交換元件SE2(s)的第i個輸出，I3j(i)是第j個交換元件SE3(s)的第i個輸入，其中NS＝2s+1(s＝1，2，3)，s表示從3級交換增長成NS級交換機所需的擴展步驟數(shù)。如上所述，3級交換機的交換規(guī)則可以表示成O1j(i)＝I2i(j)和O2j(i)＝I3i(j)，其中輸出O1j(i)連接到輸入I2i(j)，輸出O2j(i)連接到輸入I3i(j)。實際上，具有NS步的交換機的配置需要進行以下步驟1-3。
1.按照上述規(guī)則連接交換元件SE1(s)，SE2(s)和SE3(s)，配置3級交換機(例如當s＝1時按照圖15最上一行)。接著，將如此得到的“3級”交換機定義成新的內(nèi)部交換元件SE2(s+1)(參見圖15中下向箭頭)。
2.將交換元件SE1(s+1)，SE2(s+1)和SE3(s+1)按照前面給出的連接規(guī)則彼此鏈接，生成新的“3級”交換機。
3.按照本發(fā)明，將交換元件SE1(s)配制成路由尋址/移位網(wǎng)絡(luò)，交換元SE2(s)和SE3(s)是常規(guī)的自路由尋址，非阻塞交換元件(s＝1，2，1/4，(NS-1)/2)，這意味著前面的(NS-1)/2級中每一個交換元件是按照本發(fā)明的一個元件，其余元件是常規(guī)自路由尋址交換元件。
為了將交換機擴展到NS+2級，重復前述步驟(同時將s的值增1)。在圖15中，第三行表示5級交換機，第5行是7級交換機，等等。下劃線表示構(gòu)成新“3級”交換機的內(nèi)部交換元件的實體。最下面的行表示了一個NS級交換機。
如果交換結(jié)構(gòu)增長成例如7級交換機，則頭3級(＝(7-1)/2)由按照本發(fā)明的交換元件構(gòu)成，后4級由常規(guī)自路由尋址交換元件構(gòu)成。
圖9-11所示實施例的交換結(jié)構(gòu)已為熱點業(yè)務(wù)量進行了優(yōu)化，它們也可以用于交換級的級數(shù)大于3的情況。圖16中示出了圖14a的5級交換矩陣如何增補反饋電路。負載檢測器電路LD1的輸入接收來自矩陣組(SG1)的所有16個輸出的信息，向位于交換矩陣每個輸入端口的所有標記轉(zhuǎn)換器(64 pcs.)指示第四級的熱點輸出，因而這些標記轉(zhuǎn)換器將比特d5和d4轉(zhuǎn)換成比特d5’和d4’，它們在第一交換級中被解釋。交換結(jié)構(gòu)的每個交換組SG1-SG4包括一個負載檢測器電路LD2(因此該結(jié)構(gòu)中共有4個檢測器)。每個負載檢測器電路LD2向位于該交換結(jié)構(gòu)組每個輸入端口的標記轉(zhuǎn)換器(16 pcs.)指示每個交換矩陣組中內(nèi)部級的熱點輸出，因而這些標記轉(zhuǎn)換器將比特d3和d2轉(zhuǎn)換成比特d3’和d2’，它們在第二交換級中被解釋。其結(jié)果是，上述方法將按照本發(fā)明的交換級中的最佳性能給了通過熱點業(yè)務(wù)量的那些輸出。
對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明并不局限于以上結(jié)合附圖描述的例示性例子，而是可以在后附權(quán)利要求書的范圍和創(chuàng)新思想內(nèi)以及前述例子中有所變化。
權(quán)利要求
1.一種分組交換通信網(wǎng)絡(luò)中的交換結(jié)構(gòu)，所述交換結(jié)構(gòu)包括多個輸入端口和多個輸出端口，以及多個串聯(lián)的交換元件(SE1-SE5)，用以生成多個連續(xù)交換級，通過從一個交換級通往另一交換級的內(nèi)部鏈路彼此相連，從而所述交換元件和所述內(nèi)部鏈路形成了從給定輸入端口到所需輸出端口的連接，從而每個交換元件具有輸入和輸出，每個交換元件根據(jù)所述數(shù)據(jù)分組所攜帶的路由尋址信息(SRT)，將其給定輸入上的數(shù)據(jù)分組尋路到其輸出中的至少一個，以及第一交換級的交換元件輸入形成了所述輸入端口，該結(jié)構(gòu)的最后一個交換級的輸出形成了所述輸出端口，其特征在于，至少第一交換級中的每個交換元件(SE1)由路由尋址網(wǎng)元(REi)和移位網(wǎng)元(SHEi)組成，它們彼此串聯(lián)，使得路由尋址網(wǎng)元的第i個輸出連接到移位網(wǎng)元的第i個輸入，從而每個路由尋址網(wǎng)元根據(jù)其輸入上同時出現(xiàn)的數(shù)據(jù)分組所攜帶的路由尋址信息，按照預(yù)定的固定規(guī)則進行所述數(shù)據(jù)分組的路由尋址，因而該路由尋址信息無法包括與具體路由尋址網(wǎng)元相關(guān)的比特以指示路由尋址網(wǎng)元的任何一個或多個輸出，以及每個移位網(wǎng)元將其第i個輸入上出現(xiàn)的數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)移到它的第j個輸出，因而索引i和j是成對的，使得(a)在給定時隙中，給定移位網(wǎng)元中的所有j值彼此不同，(b)在給定時隙中，為不同移位網(wǎng)元中使用的每一個相同的i值分配一個不同的j值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述路由尋址網(wǎng)元將入數(shù)據(jù)分組尋路到它的某個輸出，該輸出對應(yīng)于從所述尋路信息解釋得到的輸出端口地址。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述路由尋址網(wǎng)元中，對入數(shù)據(jù)分組進行路由尋址，以將這些數(shù)據(jù)分組按照路由尋址信息的升序/降序排序到路由尋址網(wǎng)元輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，在第k個移位網(wǎng)元中，i的值與j mod(n)配對，在第(k+1)個移位網(wǎng)元中，i的值與(j+1)mod(n)配對，其中n是移位網(wǎng)元輸出的數(shù)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，在每個單獨的移位網(wǎng)元中，與同一i值配對的j值隨時隙而變化，使得j值按照預(yù)定次序連續(xù)排列。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述預(yù)定次序依次經(jīng)過所述移位網(wǎng)元的所有輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括一個3級部件，其中第一級交換元件具有n個輸入和n個輸出，第二級交換元件具有l(wèi)個輸入和k個輸出，第三級交換元件具有m個輸入和n個輸出，第一級的交換元件由彼此串聯(lián)的路由尋址網(wǎng)元和移位網(wǎng)元組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，在第一級第i個移位網(wǎng)元中，第j個輸出連接到第二級第j個交換元件的第i個輸入，在第二級的第i個交換元件中，第j個輸出連接到第三級第j個交換元件的第i個輸入。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括-至少一個交換元件中的業(yè)務(wù)量監(jiān)控裝置(Tmi)，所述裝置用于監(jiān)控指示施加在所述交換元件輸出上的業(yè)務(wù)量負載的變量，-負載檢測裝置(LD)，響應(yīng)于所述監(jiān)控裝置，選擇承受最大業(yè)務(wù)量負載的輸出，以及-轉(zhuǎn)換裝置(TCi)，響應(yīng)于所述負載檢測裝置，根據(jù)選擇的輸出轉(zhuǎn)換路由尋址信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述業(yè)務(wù)量監(jiān)控裝置僅位于一個交換元件中。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9的交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括N1個三級交換元件部件，該部件的每一級具有N2個交換元件，-每個交換元件具有N1個輸出的N1’N2交換元件的輸入級，從而第i個輸入級交換元件的第k個輸出連接到下一級的第k個部件的第i個輸入，-每個交換元件具有N1個輸出的N1’N2交換元件的輸出級，從而第i個輸出級交換元件的第k個輸入連接到前一級的第k個部件的第i個輸出，這樣形成了一個5級交換結(jié)構(gòu)，其中所述部件形成第二，三和四級。
12.根據(jù)權(quán)利要求8或9的交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括總數(shù)為NS的級，其中前面的(NS-1)/2級的交換元件由路由尋址網(wǎng)元和移位網(wǎng)元形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分組交換通信網(wǎng)絡(luò)中的交換結(jié)構(gòu)。所述交換結(jié)構(gòu)包括多個輸入端口和多個輸出端口,以及以多級形式安置,彼此連接到交換結(jié)構(gòu)的多個交換元件(SE1－SE5)。每個交換元件具有多個輸入和輸出,每個交換元件根據(jù)所述數(shù)據(jù)分組所攜帶的路由尋址信息(SRT),將其給定輸入上的數(shù)據(jù)分組尋路到其輸出中的至少一個。為了減少交換級中的內(nèi)部阻塞,至少第一交換級中的每個交換元件(SE1)由路由尋址網(wǎng)元(RE
文檔編號H04L12/56GK1240564SQ97180603
公開日2000年1月5日 申請日期1997年11月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月4日
發(fā)明者馬建 申請人:諾基亞電信公司