专利名称：控制交换设备的方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及交换设备，尤其是，本发明涉及在通信网络中控制阻塞交换设备的方法和装置。
背景技术：
在为许多用户或设备服务的通信网络中，在设备对或设备组之间的通信链路是根据需要建立的。通常这种连接是临时的并且是随时被要求的。
因此，在通信网络中每个被服务的用户或设备最好连接到一个交换设备的端点，此使设备能根据需要连接其端点。例如，一个远程通信网络的用户拿起电话手机并拨所希望方的号码，交换设备连接各条内部线路以便建立从呼叫方到受呼方的通路。
用于通信网络的交换设备过去由于集成电路技术的出现已经经受了重大的变化。早期的笨重的机械设备现在大量地由半导体设备替代，这些半导体设备使交换设备的设计手段能够有非常广泛的种类。
将交换设备设计成这样是可能的，即如果受呼方是可达到的话，可以同时提供所有用户到一个任意的所希望的其它用户的通信线路。这样一种交换设备可设计成一种线路矩阵，其中每个用户被连接到一条组成矩阵的行或列的专门线路上。通过简单的连接矩阵的各个交叉点，例如用一个晶体管来建立连接。
因为在两方之间的连接是通过闭合一个单一的交叉点建立的，因而这种类型的交换设备称为单级结构。
如果受呼方是可达到的，即使所有设备在同时请求连接，单级结构可始终服务于一个连接请求。受呼方可始终被达到，因为有一个为每个可能的互连服务的单一交叉点。由于这种完全可达到的特殊单级结构被称为无阻塞。
在一个单级结构中，两用户之间的任何连接只需要一个单一交叉点，这是一个优点。可是，同时这也是一个缺点，因为两个特定用户之间的连接需要一个专门的交叉点，如果此交叉点出了问题，没有任何其它的方法建立该连接。而且，更重要的是，为大量用户所需要的交叉点的数目变得过份的大。并且，单级交换设备的硬件并未非常经济地利用，即使一次所有的线路都用上，在每行或每列中只有一个交叉点在使用，更进一步说，在实际情况下，在某个给定的时间里，通常只有少数用户实际请求线路，因此交换设备只有小部分有效地使用。
鉴于单级结构在尺寸和成本方面的不足，在许多情况下将多级结构作为交换设备使用。多级结构可以通过将大量小的单级结构安排在矩阵中并将单级结构适当地互连来构成。如果一个条件未完成，多级结构可以引入阻塞。可是，牺牲非阻塞能力对于较低的成本，较少的硬件有利，等。
实际上，一个呼叫接受偶尔的阻塞既合乎情理又是必要的，因为允许这样的阻塞能够降低交叉点的数目。
在通信网络中，阻塞连接的概率可以用在规定的最大负荷上的阻塞概率来表达。在低于最大负荷时，阻塞概率较低，也就是说，所请求的连接不可能建立是不大可能的。为了维持一定的服务水平，例如，在远程通信网络中，阻塞概率将保持在某个可接受的水平，使通过硬件减少节省成本的优点和不能对用户提供完全通路的不足得到平衡。显然，希望保持阻塞概率在一个固定的可接受的水平的情况下将硬件成本降至最低。
例如，US4417244描述了在一种多级交换设备中的自动通路重新安排方法，用于避免其它阻塞通路的传输丢失并提供一种非阻塞交换设备。在通过交换设备重新安排特定的通路期间，为摆脱阻塞连接，呼叫暂时通过两条呼叫重新安排总线传送。可是，呼叫重新安排总线只允许在为呼叫重新安排路由期间为呼叫临时提供通路，并不为呼叫提供额外的资源。
在大多数当今的数字网络中，在各方之间的通信是利用多路复用技术进行的。多路复用使得为通信网络中互连的各方或设备利用新技术成为可能。利用多路复用技术，在通信信道上的一个单位传输时间被分割成许多时隙，由连到通信信道末端的多路转换器和逆多路转换器控制。因此，通过顺序地将每个单位传输时间的各个时隙分配给每个特定的呼叫，大量的呼叫可被安置在所述的通信信道上。
虽然为一个所希望的连接有许多不同通路的情况下阻塞是很少可能的，然而它还是可能发生，因此希望设计一种本质上是非阻塞的交换设备，同时将交换设备的大小和成本保持在合乎情理的水平。
在利用多路复用技术的数字网络中，为了在单一线路上传送多个呼叫，例如，通过多路转换器和逆多路转换器，第一呼叫的样本可被安放在线路的每个单位传输时间的第一时隙上，然后通过发送在第一时隙期间接收到的样本可以将第一呼叫传送到所希望方。同样，多路转换器可将第二呼叫放置在第二时隙上和逆多路转换器通过将样本从第二时隙传送到所希望方建立呼叫。所有其它的呼叫可类似地进行处理。
如果现在希望在分配到第一时隙的一方和分配到第二时隙的一方之间提供连接，可以方便地通过交换时隙来达到而不用物理上交换线路。在第一时隙期间接收到的输入样本可简单地传送到第二时隙，而不是传送到第一时隙，时隙交换通常是在时间模块中实现，该模块为输入时隙上的样本提供中间存贮，以便将所述的被存贮的样本写到所希望的输出时隙上。在上例中，第一时隙的样本被中间存贮并顺序地写到第二时隙上。
因此，可区分为两种类型的交换设备，一种是时间模块，应用时隙交换提供通信通路，另一种是空间模块，提供物理连接。
进一步讲，将两种提供连接的基本技术组合，即将空间与时间交换组合的交换设备是存在的。这样的交换设备通常以低的成本提供良好的可接入性，并在，例如，通信网络中得到广泛应用。
一种时间交换与空间交换的组合示于图6中。图6用作说明一种已知的交换设备，它带有一个夹在时间模块组之间的潜在阻塞空间模块。这种交换设备具有所谓的时空时(TST)结构。它为一个给定的连接提供大量的不同通路，因此，虽然阻塞是仍然可能的，但阻塞的可能性被降低了。时间模块和空间模块的其它安排是可能的，例如模块的空时空顺序，称为STS方案。进一步的交换结构可通过用每个可设想的方法变更空间与时间模块来得到，例如，SSS，STTS，TSST或TSTST交换设备等。
图6的已知交换设备包括一个夹在时间模块TM1、TM3与时间模块TM2和TM4之间的空间模块SM。四个多路转换器M1至M4被连到时间模块TM1至TM4。在图6的例子中，每个多路转换器被示出从设备有四条输入线。如果在多路转换器M1的输入1和多路转换器M4的输入2之间建立连接，通过适当交换在时间模块TM1和时间模块TM4上的时隙和适当切换空间模块SM来提供通路有各种各样的可能性。
可是，取决于应用的交换设备，可能发生这样的情况，在连到第一多路转换器M1的设备1和连到第四多路转换器M4的设备2之间所要求的连接不可能提供。这样特别在允许半永久性呼叫的网络中出现了问题，因为半永久性呼叫使交换设备总体处于高负荷状态，由此阻塞多于请求呼叫的风险增加了。
为了补救以上的问题，可以提供大量的空间模块。进一步，可以这样提供大量时间模块，使得对于每个时间模块或空间模块的负荷减少，或者可以减少可能访问时间模块或空间模块的有效线路/用户的数目。然而，这样或者增加成本或者减少可能用户的数目。
发明概述因此本发明的目的是以低的成本，同时保持高的可接入性水平之下提供一种用于通信网络的交换设备。
本发明的这个目的通过权利要求1和权利要求7的特征得以解决。
有利的是，除了已知的交换设备部件以外，例如时间模块或空间模块，依据本发明的交换设备包括连到空间模块或时间模块端点的交替通路装置。如果阻塞发生时，所述的交替通路装置为在两个设备或用户之间建立通路提供额外的资源。
这就增加了交换设备的可接入性和/或利用程度，使以低的成本提供一种虚拟的非阻塞交换设备成为可能。在先前技术中，这样的增加可接入性和利用程度只有通过进一步提供空间模块和/或通过提供大量时间模块才能达到。与此相反，提供交替通路装置AP能够降低硬件成本，因为对于外部连接的设备或各方来说，交换设备的利用程度和/或交换设备的可接入性可通过所述的交换通路装置得以增加，而需要比先前技术少的额外硬件。
在本发明的优选的实施方案中，交换设备的时间模块和空间模块可安排为形成时空时，空时空，时空空时顺序，或者任何其它的时间模块和空间模块的组合，由此所述的交替通路装置被连到至少一个空间模块或时间模块。
所述的交替通路装置为交换设备的其它阻塞连接提供一个交替通路，并可方便地包括至少一个去阻塞时间模块，用于将连接到此的交换模块各个端点上的时隙相互交换或连成回路。外部终端设备可进一步连到至少一个所述的去阻塞时间模块，用于进一步提供将去阻塞时间模块输出上的时隙相互交换或连成回路的装置。而且，所述的交替通路装置可包括用于连接至少两个去阻塞时间模块和/或将去阻塞外部终端设备相互连接的装置。
在依据本发明的交换装置的另一种优选的实施方案中，所述的交替通路装置可由至少一个所述的多个时间模块或外部设备组成。
依据本发明控制交换设备的方法在万一通过交换设备的时间模块和至少一个空间模块的直接通路不能提供时，允许通过所述的交替通路装置在两个设备之间确定一条交替通路，并建立所述的交替连接，交替通路装置包含将其中的时隙相互交换。
为提供其它阻塞连接的交替通路可由控制装置通过连接交换设备至少一个空间模块的至少一个去阻塞时间模块加以建立。交替通路也可通过连到所述的交替通路装置的外部设备或通过用于设备的接口加以建立。建立过程为了释放所需的时隙可包括移动已占的时隙。
有利的是，所述的交替通路也可通过带有低负荷的交换设备中所述的时间模块和/或外部终端设备来建立。
所述的交替通路也可通过通向和来自所述的交替通路装置的自由时隙来建立或可利用为传输信号的连接已经占用的时隙和将所述的已经建立的连接移动到在所述的时间模块或外部终端装置上的其它时隙来建立。
在本发明的方法的另一种优选的实施方案中，所述的交替通路可通过带有最低的拒绝连接概率的去阻塞时间模块来建立，拒绝概率由控制装置确定。
本发明的其它实施方案和优点在以下从属的权利要求中描述。
结合附图可更充分地理解本发明。
附图简述
图1a示出依据本发明的交换设备的第一实施方案。
图1b示出依据本发明的交换设备的第二实施方案。
图2a到图2e
示出为其它阻塞连接提供交替通路的交替通路装置的实施方案。
图3示出依据本发明的交换设备的第三实施方案。
图4示出如果常规连接被阻塞，利用去阻塞时间模块交换时隙的步骤的时间图。
图5示出用作说明依据本发明的控制交换设备的方法的方框图。
图6示出一种已知的交换设备。
实施方案的详述以下，参考图1a描述本发明的第一实施方案。图1a示出在多方之间同时提供多方连接的一种交换设备。这种类型的交换设备可用于，例如，远程通信网络中。
用于交换时隙的多个时间模块TM1-TMn被连到空间模块SM1的端点T11-T1n。时间模块TM1-TMn也连到多个多路转换器M1-Mn。在图1a的实施方案中，每个多路转换器有四条线1-4。这些线可以，例如，连到像电话那样的设备。可以理解，较大数目的方，例如16，可以连到多路转换器中的每一个。进一步说，图1中的多路转换器的线数可以相互不同。
进一步，依据本发明。在图1的实施方案中，为交换时隙提供额外资源的去阻塞装置AP通过空间模块的至少一个端点TA连到空间模块SM1。交替通路装置AP为被阻塞的连接提供交替通路并且使提供虚拟非阻塞交换成为可能。控制装置C被提供用于通过控制线(未示出)控制交换设备的操作，如箭头所示。
所示的实施方案的空间模块SM1由许多相互连接的交换矩阵或交换模块组成，以便在空间模块的端点T11-T1n的任意对之间提供连接。假定，空间模块SM1是潜在的阻塞模块，也就是说，当两个分开的连接被用于呼叫期间的双向通信时，在两对端点之间可以同时提供连接的最大数目小于连到空间模块的方或设备的数目，或者小于方或设备数目的一半。如上所述，使用潜在阻塞交换设备却可大大减少交换设备的硬件成本。
时间模块TM1-TMn连接在空间模块SM1和多路转换器M1-Mn之间并如在引言部分中描述的那样，提供在各个连接上交换时隙的装置。如果，例如，四方被连接到朝向时间模块TM1-TM4的线路上的每个多路转换器，四个多路复用的连接由每个时间模块，每个通过四个顺序的时隙提供服务。所述的多路转换器并不一定必须直接连到时间模块，其它用于传送多路复用信号的设备可用来替代连接。
时间模块具有交换时隙的能力，也就是说，时间的内容可自由地交换，这是通过中间存贮在时间模块的输入时隙上接收到的数据样本并在所希望的输出时隙上提供所述的中间存贮的样本来实现的。时间模块也可有能力将时隙连成回路，也就是说，时间模块可将数据返回到发送设备。这就可以，如果希望的话，包括时隙的交换。
以下，就图1a来描述依据第一实施方案的交换设备的操作。
在交换设备操作期间，作为一个例子，在图1a中标记为A的一方连到多路转换器M1的第一时隙，对标记为B并连到第四(逆)多路转换器M4的第二时隙的第二方请求连接。通过控制装置C的控制，空间模块SM1适当地切换连接，以便建立端点T11和T14之间的通路，并进一步，第一时间模块TM1和第四时间模块TM4适当地交换时隙以便建立所希望的用于A方和B方的通路。
然而，如果所述的控制装置C必须服务于大量的连接请求，因为交换设备是一个潜在的阻塞设备，可能发生这样的情况，在所述的第一时间模块TM1上的第一时隙和所述的在第四时间模块TM4上的第二时隙之间的适当的通路不能建立并发生阻塞。换句话说，所述的空间模块SM1，所述的第一时间模块TM1和所述的第四时间模块TM4不具有资源来提供在第一多路转换器M1上的第一时隙和第四多路转换器M4的第二时隙之间的通路。在A方和B方之间的阻塞连接在图1a中用虚线表示。
因此，依据本发明，通过所述的控制装置C的控制，通过所述的交替通路装置AP建立一个交替通路，以便提供其它方式的阻塞连接。所述的交替通路装置AP被连到空间模块SM1多个端点中的至少一个端点，以便为在空间模块多个端点中的至少一个端点上的两个任意时隙之间提供通路。因而，交替通路装置AP提供一种额外的资源用于连成回路或者将携带某几方，在以上情况下是A方和B方，信号的样本的时隙进行交换。
应该注意，对于双向呼叫，一个同样的通路在其它方向中同样可提供。
假定，交替通路装置只是适度地用于传送业务量，则在多路转换器M1的第一时隙和多路转换器M4上的第二时隙之间所希望的通路可通过所述的交替通路装置AP提供的概率是很高的。
通过所述的交替通路装置AP，在所述的控制装置C的控制下建立了A和B两方之间的交替通路并包括端点T11和T14以及空间模块SM1的至少一个端点TA。进一步，控制装置C将适当地安排在第一时间模块TM1，第四时间模块TM4和所述的交替通路装置AP中的时隙交换。交替通路在图1a中由标记为apll的实心箭头来指明。
以上的例子只考虑在两方之间单一连接请求的阻塞，然而，在实际情况下，所述的交替通路装置AP能够连成回路和/或交换大量的时隙，以便提供多种其它方式的阻塞连接。
以现有技术中，这样一种可接入性和利用程度的增长只可能通过提供带有较大资源的空间模块和/或提供较大数目的时间模块来达到。与此相反，本发明提供交替通路装置AP，因而能够减少硬件成本，对于外部连接的设备或各方来说，交换设备的利用程度和/或交换设备的可接入性只可能通过添加所述的交替通路装置得以增加，所需的附加硬件比先前技术少。依据本发明可设计一种虚拟的非阻塞交换设备，例如，为利用半永久性连接的网络所需。
以下，就图1b描述依据本发明的另一种交换设备的实施方案。
在图1b中对于对应的部分，采用与图1a中相同的参考符号。在图1b中两个空间模块SM1和SM2通过多个时间模块相互连接，其中示出时间模块TM2和TM5、空间模块进一步通过附加的时间模块连到多路转换器或外部设备(未示出)，其中时间模块TM1，TM3，TM4和TM6被示出。所示的实施方案的时间模块和空间模块的顺序形成时空时空时的模块顺序。当然，如以前那样，时间模块和空间模块的其它顺序可替代采用，例如，只命名几个例子，TTT，SSS，STTS，TSST，TSTST顺序等。进一步，一条通路并不一定必须应用以上TSTST模块顺序中的模块。例如，一条通路在一个时间模块中连成回路，这就等于是时间顺序。因此，在这种情况下，这条通路遵循TSTTSTST模块顺序。
所述的空间模块SM1连到由三个单元组成的第一交替通路装置AP1，空间模块SM2连到也由三个单元组成的第二交替通路装置AP2。第一与第二交替通路装置AP1和AP2为阻塞连接提供交替通路。
作为一个示范性的例子，在图1b中输入到第四时间模块TM4的一个特定的时隙和在第三时间模块TM3上的另一个特定的时隙之间的阻塞连接所用的一条交替通路被示出，用箭头表示。在本例中，假定一条常规的通路或者不可能通过空间模块SM1的端点T13和T14的直接连接来提供，或者不可能在所包含的时间模块中任何一个模块上的时隙交换来提供。进一步假定不可能通过第二时间模块TM2或连到第一空间模块SM1和第二空间模块SM2的任何其它时间模块(未示出)为所述的在第四时间模块TM4上的时隙和在第三时间模块TM3上的时隙建立直接通路。
然而，所说的交替通路装置AP1提供资源以便通过所述的第一空间模块SM1连接在第四时间模块TM4和第五时间模块上的适当的时隙。可以存在替代方案，例如，通过所述的交替通路装置AP1和第二时间模块TM2在所述的第四时间模块TM4上的时隙和在第三时间模块TM3上的时隙之间提供交替通路并通过所述的第一和/或第二交替通路装置AP1，AP2提供交替通路。在直接通路被阻塞的情况下，控制装置C负责选择适当的交替通路。
应该理解，在图1a和1b中所示的实施方案仅仅示出时间模块，空间模块和交替通路装置的可能安排。在其它的实施方案中，空间模块和时间模块可安排为形成与图1a中所示的时空时顺序和在图1b中所示的时空时空时顺序不同的顺序。例如，时间模块和空间模块可安排为形成空时空顺序或任何其它的空间和时间模块的组合。进一步应该理解，所述的交替通路装置可包括多个单元，连到交换装置中至少一个空间模块或时间模块。
在本发明的另一个实施方案中，所述的交替通路装置由至少一个去阻塞时间模块AB-TM组成，该模块类似于常规的时间模块，能够将时隙交换或连成回路。在这种情况下，至少一个去阻塞时间模块为建立其它方式的阻塞连接提供所需的额外资源。因为与交换设备的其它部件相比，时间模块的成本是低的，利用去阻塞时间模块可方便地提供交替通路。
通过一个或几个去阻塞时间模块提供交替通路组合，其中每个去阻塞时间模块有能力将通信连成回路，无论何时在两个用户或设备之间的直接通路被阻塞时可采用这种组合。
如果去阻塞时间模块和时间模块的比例是这样，去阻塞时间模块并未被大量利用，通过一个未大量加载的去阻塞时间模块在一个大量加载的时间模块和另一个大量加载的时间模块之间能够建立连接的概率是很高的。
这样就将由所接受的阻塞水平限制的负荷极限提高了并导致一种虚拟的非阻塞交换，如果计算是正确的话。数学上，如果两种通常的时间模块之间的阻塞概率是Pxx，一个通常的时间模块和一个去阻塞时间模块之间的阻塞概率是Pxy，那末当去阻塞时间模块的数目是M时，总的阻塞概率的粗略估计为Pxyx＝1-(1-Pxy)2Ptot=Pxx·PxyxM]]>Pxyx越低，则Ptot就越低。Pxy以及Pxyx对于适度的负荷来说是非常小的，当M增加时，Ptot下降。
以下，就图2a-2e描述依据本发明的交换设备部分的几个实施方案。
在图2a中，所述的交替通路装置AP由至少一个去阻塞时间模块AB-TM组成，所述的至少一个去阻塞时间模块通过外部链路L21相互连接。所述的外部链路可以是，例如由电缆组成并当要求提供交替通路时，提供额外装置以便交换和/或将时隙连成回路。交替通路的一个例子由标记为aP21的箭头指明。
图2b示出所述的交替通路装置AP的另一个实施方案。在这种情况下所述的交替通路装置包括多个去阻塞时间模块，其中第一去阻塞时间模块AB-TM1和第二去阻塞时间模块AB-TM2被示出。第一和第二去阻塞时间模块通过链路L22相互连接。此链路可以是，例如，一条2Mb的链路，由32个时隙共享。在第一和第二去阻塞时间模块之间提供一条链路L22为在空间模块SM1的端点上的时隙交换和/或连成回路建立了额外的资源。通过所述的去阻塞时间模块AB-TM1和AB-TM2以及所述的链路L22的一条可能的交替通路示于图中并标记为ap22。
图2c示出所述的去阻塞装置AP的另一个实施方案。在图2c中提供至少一个去阻塞时间模块，其中去阻塞时间模块AB-TM1被示出。进一步，在图2c中提供许多外部终端设备ET1-ET16。所述的与去阻塞时间模块与外部终端设备组合为在空间模块SM端点上的时隙交换或连成回路提供进一步的选择方案。外部终端链路可以，例如，是一种终端，用于接合时间模块和传输线路，例如2Mb的线路。通过所述的去阻塞时间模块和所述的外部终端设备提供的一个交替通路的例子示于图2c中并标记为ap23。应该理解，较大数目的外部终端设备或其它设备可连到所述的至少一个去阻塞时间模块中的每一个。
所述的交替通路装置AP的另一个实施方案示于图2d中。再次提供多个去阻塞时间模块，其中的一个被示出。所述的去阻塞时间模块AB-TM中的每一个连到一组16个外部终端设备，组ET1-ET16被示出。进一步，在外部终端设备ET1上提供一条外部链路L24，为连成回路或交换时隙提供额外的装置。一种带有所述的去阻塞时间模块和外部终端设备的可能的交替通路示于图2d中并标记为ap24，用于在空间模块SM端点上的时隙之间建立连接。
交替通路装置AP的另一个实施方案示于图2e中。在此，再次提供多个去阻塞时间模块，其中的一个被示出，还提供多组外部终端设备ET1-ET16，组中每个被连到去阻塞时间模块中的一个。一条外部链路L25被示出，连接第一外部终端设备ET1和第二外部终端设备ET2。这样，为在所述的空间模块SM端点上的时隙提供连接有了另一个资源。通过所述的去阻塞时间模块和外部终端链路的一条可能的交替通路示于图2e中，标记为ap25。应该理解，在外部终端设备对之间较大数量的链路可优先提供。
作为一种替代方案，在图2e的例子中，所述的通路也可通过两个不同的去阻塞时间模块来提供。
应该指出，提供交替通路的可能性并不限于图2a到图2e的例子。
以下，就图3来描述本发明的另一个实施方案。
图3示出一种依据本发明的交换设备，与图1中所示的类似。空间模块SM1连到多个时间模块TM1-TMn。第四时间模块TM4连到三个外部终端设备ET1-ET3，如上所述，交替通路装置AP，像以前那样，连到空间模块SM1。所述的控制单元C控制交换设备的操作。与前面关于图1a，1b和2a-2e所描述的实施方案相反，当前的实施方案示出一个通过所述的空间模块SM1和所述的时间模块TM1-TMn建立的交替通路，并没有通过所述的交替通路装置AP。为用作说明的目的，示出两条交替通路ap31和ap32。
首先，描述建立交替通路ap31的步骤。在第一步中，控制装置C登记在第一时间模块TM1和第三时间模块TM3上的时隙之间的连接请求。在第二步中，确定在所述的时隙之间的直接通路是否可利用第一时间模块TM1，所述的空间模块SM1和第三时间模块TM3达到。在本例中，假定直接通路不能达到。因此，在第三步中，由所述的控制装置C搜索一条通过至少一个带有足够低负荷的时间模块TM1-TMn的交替通路。在所示的情况下，在第四步中，所述的控制装置通过所述的第二时间模块TM2建立交替通路ap31。这样，所述的第一交替通路ap31是通过所述的第一时间模块TM1，所述的空间模块SM1，所述的第二时间模块TM2和所述的第三时间模块传送的。
在第二例中，假定所述的控制装置C检测到在第三时间模块TM3和第二时间模块TM2上的时隙之间的连接请求。再次假定对于在所述的第三时间模块TM3和第二时间模块TM2的时隙上的信号利用所述的空间模块SM1得不到直接的通路。因此，所述的控制装置C确定一条适当的交替通路，通过其它的时间模块和/或外部设备，例如所述的外部终端设备ET1-ET3。在所示的情况下，在所述的第三时间模块和第二时间模块上的时隙可以通过将所述的时隙在第四时间模块TM4以及第二和第三外部终端设备ET2和ET3上连成回路进行交换。由所述的控制装置C建立的交替通路由箭头示出，标记为ap32。
应该指出，在本发明的其它实施方案中，交替通路可用不同方式建立，例如，一种交替通路可以利用所述的交替通路装置AP与已有的时间模块和外部设备的组合来建立。
进一步，依据本发明的交换设备优先设计成与先前技术的交换设备兼容。
以下，就图4的时间图来描述依据本发明的实施方案交换时隙的步骤。图4示出一个时间帧内事件的顺序，也就是说，在一个时间周期或传输时间单位内，分成顺序的时隙，如上所述。
假定，需要一条将包含在第四时间模块TM4的时隙TSa中的数据到第二时间模块TM2上的时隙TSb的通路，也假定为所述的时间模块TM4和TM2之间的数据的直接通路不可能得到，并通过去阻塞时间模块AB-TM建立一条交替通路。
沿着标记为TM2的时间轴，示出沿着时间t在时间模块TM2上的情况。由斜道标记的时间周期用作说明占用的时隙。这样，在时刻t45以前第二时间模块TM2上不能得到自由时隙。在时刻t45和时刻t46之间在第二时间模块TM2上可得到自由时隙。在所述的时刻t46和时刻t47之间所述的第二时间模块再次被占用。在所述的时刻t47以后，自由时隙再次可得到。
接着，标记为TM4示出在第四时间模块TM4上的情况。在时刻t44以前，在第四时间模块TM4上可得到自由时隙。在此以后第四时间模块TM4被占用并且没有时隙可得到。
还接着，标记为AB-TM，示出去阻塞时间模块AB-TM上的情况。在去阻塞时间模块上，在时刻t41和t43之间以及时刻t48和t50之间可得到自由时隙。在时刻t43和t48之间以及时刻t50以后得不到时隙。
时刻t41到t50以上升次序命名，也就是说，时刻t41在时刻t42以前，等等。
现在假定需要一条为包含在时间模块TM4的时隙TSa中的数据到时间模块TM2上的时隙TSb的通路。在所示的例子中，在第四时间模块TM4和第二时间模块TM2之间不可能提供直接通路。第四时间模块在时刻t44以后没有任何自由时隙可得到，第二时间模块在时刻t45以前没有任何自由时隙可得到。在时刻t42，假定TSa从第四时间模块TM4出发的时间点，第二时间模块TM2没有自由时隙，即使所述时隙TSa的内容可一直保持在第四时间模块直到时刻t44为止，仍然不可能传送到第二时间模块TM2。因此，无论第二时间模块TM2还是第四时间模块TM4都没有时间点可同时得到，也就是说，没有自由时隙。
然而，在本例中，利用去阻塞时间模块AB-TM可以建立一条交替通路。可以将时隙TSa的内容在时刻t42从第四时间模块TM4移到可得到自由时隙的去阻塞时间模块AB-TM。然后，当所述的内容在第二时间模块TM2上的时隙TSb期间需要写下时，所述的内容可暂时存贮在去阻塞时间模块AB-TM中直到时刻t49为止。在时刻t49，在去阻塞时间模块上暂时存贮的时隙的内容在时隙TSb期间被写到第二时间模块TM2。
在所示的情况下，至少到时刻t48为止在去阻塞时间模块AB-TM上的时隙TSa的内容需要中间存贮，因为在时隙TSa的内容可传送到时间模块TM2以前是没有时间的(保存在此直到时刻t49为止)。只有在时刻t48和t50之间可以互相交换。
简单地说，时隙TSa的内容在时刻t42被传送到所述的去阻塞时间模块AB-TM。然后，所述的内容被存贮在去阻塞时间模块AB-TM中，最好在从时刻t42到时刻t49的时间周期内存贮在临时存贮装置中。在时刻t49，所述的时隙TSa的内容被写到时间模块TM2，到时隙TSb，并提供一条交替通路，用于将时间模块TM4上的时隙TSa的内容通向时间模块TM2。
如果时间模块TM2在时刻t49以后不提供自由时隙，则在图4中所示的时间帧内不可能交换时隙的情形是可能发生的。在这种情况下，时隙TSa的内容被保存直到在下一个时间帧中出现自由时隙为止。
以下，假定时间模块TM4已经占用时隙从0到时刻t43。为了仍然实现所需要的时隙TSa的相互交换，在这种情况下，可以试图将至少一个已占用的时隙移到在t43和t44之间的范围中的时隙。如果适当的时隙可得到的话，可以利用其它时间模块或去阻塞时间模块来做到。如果这样的移动是可能的话，被释放的时隙或在时刻t41和t43之间的时隙可用来建立所述的交替通路。
在一种进一步的替代方案中，如果可能的话，在时间模块TM2上0和时刻t44之间至少一个时隙可以移动。例如，在图4中，所述的时隙可移到时刻t45和t46之间的任何时隙，或者t47以后的时隙，然后，所述的交替通路可直接在TM2和TM4之间建立，没有利用去阻塞时间模块。
以下就图5的流程图来描述实现依据本发明的方法的步骤。
流程图用作说明通过交换设备提供常规通路或通过所述的交替通路装置AP提供交替通路的步骤。通常，希望将负荷均匀分布在交换设备上。所执行的处理步骤由所述的控制装置C控制，最好能处理大量的通信请求，其中之一示于图5中。
在标记为S51的第一步中，控制装置C检查通过交换设备的时间模块TM1-TMn和空间模块SM1，SM2提供一条常规通路的可用性。如果在步骤S52中常规通路可得到，在步骤S53中由通过所述的交换设备的时间模块和空间模块建立的一条常规通路为连接请求服务。
如果常规通路不可能得到，依据本发明控制交换设备的方法允许有几个可选方案来建立通过所述的交替通路装置AP的交替通路。
在步骤S54中标明第一替代方案。在此，为连接请求通过所述的交替通路装置的自由时隙TS建立一条交替通路。正如已经关于以前的图所作的描述那样，可以包含在去阻塞时间模块和/或外部终端设备和/或外部设备和接口中的时隙的交换或连成回路。所述的交替通路是在所述的控制装置C的控制下建立的。
用于通过所述的交替通路装置AP建立交替通路的第二可选方案描述在S55中。在此，正如已经关于图3所作的描述那样，通过时间模块TM1-TM4和外部终端设备ET1-ET16或其它设备的自由时隙建立一条交替通路。
以下就图5描述通过所述的交替通路装置建立交替通路的第三可选方案。假定，由所述的控制装置C检测为第一时间模块TM1和第二时间模块TM2之间的连接请求。控制装置C安排使用自由时隙和由通向所述的交替通路装置AP的通信占用的时隙，交替通路装置作为建立请求连接的一个资源。
首先，试图通过移动通向所述的交替通路装置AP的已占用时隙来建立所述的连接，这是通过找到能够移动链路或到所述的交替通路装置的链路的至少一对新时隙来实现的。所述的新时隙可以，例如，是在所述的多个时间模块和所述的至少一个空间模块上的时隙，正如关于图3所作的描述那样。如果所述控制装置C确定为了在第一时间模块TM1和第二时间模块TM2之间建立所述的连接而移动已占有的时隙是不可能的话，则利用通向所述的交替通路装置的自由时隙通过所述的交替通路装置AP建立连接。
应该指出，这种处理方式对于任何其它用于交换时隙的通路同样是可能的，也就是说，利用外部终端设备或其它所包含的设备连成回路。
以下，描述通过所述的交替通路装置AP建立交替通路的第四可选方案。
再一次假定，由所述的控制装置C检测在第一时间模块TM1和第二时间模块TM2上的时隙之间的连接请求。现在假定所述的控制装置已经得到关于在时间模块和空间模块以及交替通路装置AP上负荷分布的信息。有了这种关于负荷分布的知识，现在所述的控制装置C估计建立尝试的通路故障的可能性。由此通过不选取可能得不到的通路来使建立努力的次数减至最少。
应该指出，在其它的实施方案中，以上的可选方案可相互组合使用，并且最好可以至少部分地利用软件来实现和执行。
权利要求
1.一种用于在通信网络中传送多路复用话音和数据的交换设备，包括至少一个空间模块(SM1，SM2)，包括多个端点(T11-T1n，T21-T2n)和在所述的端点之间提供连接的装置；至少一个时间模块(TM1-TMn)，连到至少一个空间模块(SM1，SM2)的多个端点，用于切换在外部设备之间的多个时隙；交替通路装置(AP；AP1，AP2；AB-TM)，连到至少一个时间模块(TM1-TMn)和/或空间模块(SM1，SM2)，用于切换随意的时隙；和控制装置(c)，用于通过至少一个时间模块(TM1-TMn)和至少一个空间模块(SM1，SM2)建立常规连接，在发生阻塞的情况下，利用所述的交替通路装置(AP；AP1，AP2；AB-TM)提供交替通路。
2.依据权利要求1在通信网络中的交换设备，其特征在于至少一个空间模块(SM1，SM2)和至少一个时间模块(TM1-TMn)组成随意的时间模块和空间模块的顺序。
3.依据权利要求1或2的通信网络中的交换设备，其特征在于所述的交替通路装置(AP；AP1，AP2；AB-TM)包括至少一个去阻塞时间模块(AB-TM；AB-TM1，AB-TM2)，用于交换时隙。
4.依据权利要求1到3的在通信网络中的交换设备，其特征在于所述的交替通路装置(AP；AP1，AP2；AB-TM)包括至少一个外部终端设备(ET1-ET16)，连到至少一个去阻塞时间模块(AB-TM；AB-TM1；AB-TM2)，用于交换在至少一个去阻塞时间模块(AB-TM；AB-TM1，AB-TM2)输出上的时隙。
5.依据权利要求3或4的在通信网络中的交换设备，其特征在于所述的交替通路装置进一步包括用于将至少两个去阻塞时间模块(AB-TM；AB-TM1，AB-TM2)和/或去阻塞外部终端设备(ET1-ET16)相互连接的装置。
6.依据权利要求1到5中的一项的在通信网络中的交换设备，其特征在于交替通路装置(AP；AP1，AP2；AB-TM)由所述的多个时间模块(TM1-TMn)中至少一个和/或连于此的外部设备组成。
7.一种在利用多个时隙多路复用传输话音与数据信号的通信系统中控制交换设备的方法，其交换设备包括至少一个时间模块(TM1-TMn)，至少一个空间模块(SM1，SM2)和交替通路装置(AP；AP1，AP2；AB-TM)，并有多个连于此的设备，本方法包括以下步骤检查为两个设备之间请求连接通过交换设备提供一条自由通路的可用性；如果通过至少一个时间模块(TM1-TMn)和至少一个空间模块(SM1，SM2)的直接通路可得到，通过适当地交换在多个时间模块(TM1-TMn)中至少一个上的时隙和适当地切换至少一个空间模块(SM1，SM2)建立所述的连接；如直接通路不可能得到，确定并建立通过所述的交替通路装置(AP；AP1，AP2；AB-TM)在两个设备之间的交替通路，包含在所述的交替通路装置中交换时隙以便建立所述的交替连接。
8.依据权利要求7的控制在通信网络中的交换设备的方法，其特征在于，通过连接到至少一个空间模块(SM1，SM2)和/或时间模块(TM1-TMn)的至少一个去阻塞时间模块(AB-TM；AB-TM1；AB-TM2)建立交替通路。
9.依据权利要求7或8的控制在通信网络中的交换设备的方法，其特征在于，利用连到所述的交替通路装置(AP；AP1，AP2；AB-TM)或通向设备的接口的外部终端设备(ET1-ET16)建立所述的交替通路。
10.依据权利要求7到9中一项的控制在通信网络中的交换设备的方法，其特征在于，通过时间模块(TM1-TMn)和/或带有低负荷的外部终端设备建立交替通路。
11.依据权利要求7到10中一项的控制在通信网络中的交换设备的方法，其特征在于，利用通向或来自所述的交替通路装置(AP；AP1，AP2；AB-TM)的自由时隙建立交替通路。
12.依据权利要求7到11中一项的控制在通信网络中的交换设备的方法，其特征在于，通过利用由用于信号传输的通路占用的时隙，并将所述的通路移到在所述的时间模块或去阻塞时间模块(AB-TM；AB-TM1，AB-TM2)或外部终端上的其它时隙来建立交替通路。
13.依据权利要求7到12中一项的控制在通信网络中的交换设备的方法，其特征在于，通过带有最低拒绝概率的去阻塞时间模块(AB-TM；AB-TM1，AB-TM2)建立所述的交替通路，拒绝概率由所述的控制装置(C)确定。
14.依据权利要求7到13中一项的控制在通信网络中的交换设备的方法，其特征在于通过移动所述的时间模块(TM1-TMn)或所述的去阻塞时间模块(AB-TM；AB-TM1，AB-TM2)中已占用的时隙来建立所述的交替通路。
全文摘要
利用多个时隙多路复用传输话音和数据信号的通信网络中的交换设备。本发明的交换设备包括空间模块和时间模块,用于依据由控制装置C确定的连接请求提供在输入和输出上随意的时隙之间的连接。交换设备包括交替通路装置,用于在所述的控制装置不可能通过时间模块和空间模块建立常规连接的情况下提供在两个随意时隙上的连接。在阻塞发生的情况下,利用所述的交替通路装置建立交替通路。所述的交替通路装置可以包括去阻塞时间模块和外部设备。本发明允许在提供虚拟非阻塞交换设备的情况下降低硬件成本或增加负荷。
文档编号H04Q11/06GK1271496SQ98809561
公开日2000年10月25日 申请日期1998年9月25日 优先权日1997年9月26日
发明者P·拉松 申请人:艾利森电话股份有限公司