专利名称：电信网络的制作方法
英国专利申请GB2255257介绍了一种异步传送方式(ATM)的自选路由网络的早期概念，这种网络可用作专用通信网、虚拟专用通信网和公用网中的分布式局域开关。这种网络服务是无连接的，在数据单元首标中采用地址八字节的特殊格式；各单元都用存储在各元件开关或各开关输入端口的解释程序发送给其相应的目的地，这由实际实施情况而定。单元信息字段中无需任何附加部分，因而单元信息字段对应于复合网络的ATM层中的有效负荷，从而不会连累到标准配合层格式的应用。这里把上述专利申请也包括进来以供参考。
这种网络分成许多小网络，其用户网络端口通常多达256个。地址字段的长短使提供服务的小网络数局限于16个。
图1示出了由此产生的单元首标格式。
可以看出，这种网络最多只能有4K(4,096)个用户网络端口，但采用多路复用器可以大大增加该端口数。
本发明提供的电信交换网络有多个子网络，各子网络有多个用户网络端口，其中网络交换的单元上载有的单元首标中的目的地址和源地址各分成端口地址部分和子网络地址部分，且源子网络部分在各单元仍处在源子网络中时是隐含的；同样，从单元到达目的子网络时起目的子网络部分也是隐含的；此外，源子网络和目的子网络是经交叉连接交换装置连接的，这时地址格式发生改变。
现在参看附图举例说明本发明的内容。附图中图1示出现有技术的单元首标格式的一个例子；
图2示出图1所示格式的修改方案，带有本发明的交叉连接功能部分；图3示出图1所示格式的另一修改方案，带有修改过的交叉连接功能部分；图4示意性示出两个小网络的各用户之间的通路；图5和图6示意性示出公用网络链路的发送和接收功能部分；图7示意性示出本发明各外围节点之间的信号系统；图8示意性示出在各地址分派于现场网络时使用公用网络端口地址的情况。
早期的网络，如上所述，(除标在点间链路的公用虚拟电路(PVC)中所用公用网络端口的变化外)全部采用公共地址格式。这就是说，源小网络地址装载在冗余、隐含的源小网络中；同样，目的小网络地址装载在目的小网络中。图2示出按本发明消除了该冗余情况如何可以提高编址能力。
附图中用虚线框起来的部分表示对原先格式修改的部分。
源小网络和目的小网络分别采用了两个稍微不同的格式，鉴于小网络内部是相对地不经过配置的，因而须要通知各解释程序正在使用哪一种格式，这是通过采用单元首标最高有效八字节的最低有效位作为源/目的(S/D)格式指示符进行的。源小网络和目的小网络在交叉连接功能部分内的识别标志必须知道，但由于需要存储的整个信息超过标准单元首标格式的容量，这种功能部分必须放入交换元件内部。
解释程序的法则如下若S/D二进制位为0“与”D-Minet 1，2字段表示自己的小网络，则取D-Port 1，2上的路由。
若S/D二进制位为0“与”D-Minet 1，2字段表示目的“不是”自己的小网络，则取D-Minet 1，2上的路由。
若S/D二进制位为1，则取D-Port 1，2上的路由。
用本发明单元首标格式的理论上的最大编址能力为128个小网络，每一个小网络有256个用户网路端口(UNP)。由此得出的最大地址范围是32K UNP，这对专用宽带网络来说是非常大的数字。
为提高容错能力并简化避免通信拥塞的步骤，放弃了一半所述容量，方法是将各小网络配成对，从而使两个毗邻地址供同一组UNP使用。Minet(目的小网络)字段的LS(最低有效)位用来分开该两毗邻地址，这个二进制位叫做“A”(迂回路由)位。
A位仍然存放在Minet字段的解释程序中，也存放在端口字段的解释程序中。通过这项措施，既给系统内小网络也给交叉连接开关和公用网络端口提供了可供选择的通路。
因此将解释程序的法则修改如下若S/D位为0“与”D-Minet 1，2字段表示自己的小网络，则取D-Port 1，2和A位上的路由。
若S/D位为0“与”D-Minet 1，2字段表示目的地“不是”自己的小网络，则取D-Minet 1，2和A位上的路由。
若S/D位为1，则取D-Port 1，2和A位上的路由。
可以看出，A位无论在任何状态下都包括在解释程序中。用户通常不关心A位的值，A位值是在交换终端连接器(ET)中根据16个可能的虚连接(VC)的一览表设定的，并由资源管理程序保存。但对某些功能(例如多信道代码)，这两个地址可以单独使用。S/D位通常用以识别首标格式，在上游的UNP链路中它是备用的；在这里反而用来通知ET所给的A位值是真实的。应该指出，这个性能用户可以自由选择使用，在网络中地址范围不是急待解决的问题时，用户可能更乐意任由管理程序来选择。
若通信的目的站是另一个小网络，则可能要用A位(实际上是目的A位(DA位))来选取两个分立的交叉连接开关之一。在所选取的交叉连接开关中。DA位可忽略不计。交叉连接功能会用S-Minet字段代替D-Minet字段，并将S/D位设置为“1”。源A位(SA位)会根据解释程序被置于资源管理程序所选取的值，从而产生从两个交叉连接开关中的每一个至目的UNP的两条路由。可以看出，通过这项措施，较佳路径的选择局限于各小网络中。图3示出了连接功能的修改方案。
DA位还可用来从两个公用网络端口选取其中一个端口，但由于假定公用网络配备有自己的防止拥塞和故障的设备，因而该DA位在传输功能中可忽略不计。在公用网络端口的接收功能部分中，SA位以对交叉连接同样的方式加上去。
图4示出了可加以利用的从小网络“P”上的UNP“X”上的一用户至小网络“Q”上的UNP“Y”上的一用户以及至其自己的小网络上的一用户及至公用网络各端口的一些路径。
用本发明单元首标格式的理论最大编址能力为128个小网络，每一个小网络有256个用户网络端口，但在公用网路中采用ATM交叉连接的PVC互连各现场的虚拟专用网络中，可能达不到上述最大值。原因在于，公用网络是在履行早先说过的交叉连接功能，但公用网络由于是分布式的大网络，不能提供供交叉连接开关使用的增大的地址空间。这个问题可以通过另一种选取路由的特性(A位)，即为整个公用网络链路提供服务的小网络的有效数目减半而化小(但不是彻底解决)，并在装有两个公用网络端口的场合可通过采用A位真实地址的特性进一步化小，在此情况下，这两个公用网络在用户的控制下可加以使用，且有不同的翻译程序。
有公用网络链路的用户网络接口(UNI)在VPI字段局限于8位的情况下是过于受取制的，但可以和公用网络操作人员协商网络-网络接口(NNI)的使用格式。通用信息流控制(GFC)字段会丢失，但公用网络通用信息流控制对VPN管理工具内装的拥塞控制帮助不大，这种VPN管理工具用来监视队列长度，并配有便于维修的供限制各具体链路带宽的机构。此外还需要的是专用网络管理程序与公用网络管理程序之间的通信信道，这是由网络信令在现场网络提供的信道。
即使在UNI链路上使用NNI格式，地址容量供单存取链路访问整个网络也还是不够的。在下述情况下，用户网络端口(UNP)有两种只往现场网络存或从现场网络取的UNP(S型)；通用存取的UNP(U型)。
先前说过的专用通信网络，其虚拟路径标识符(VPI)和虚拟信道标识符(VCI)的单元首标字段都写有各UNP在该专用网络中的绝对地址，与上述专用通信网络不同，公用网络中的这些字段只在单个链路上提供独特的路径/信道的标志。VIP字段的LS4个位除外，可使用的二进制位有24个，这些二进制位的赋予值必须在源端单独识别(U型)目的UNP在整个外部网络中的标识；(U型)源UNP在源现场的标识。法则1外部网络中链路所服务的U型用户网络端口的总数与源网络中链路所服务的U型用户网络端口的数目的乘积不得超过224。
公用连接方式网络中使用的ATM开关必须提供地址字段值的翻译程序。ATM传送网络交叉连接开关的翻译程序可能局限于12位VPI，因此法则2链路所服务的目的现场的数目不得超过212。
公用网络传送的VCI字段内容不变。
整个网络地址长15位。整个源加目的地址可能需要30位，但ATM单元首标(减去MUX字段用的4位)只提供24位，因此必须尽可能高效地利用这个可以使用的地址空间。上述另一种选取路由的特性可将网络端口地址减少到14位，从而使源加目的地址与公用网络PVC上可利用的地址空间之间的重叠部分为6位至4位。
源地址所占用的空间取决于待服务的U型端口的数目；同样，目的地址所需的空间取决于其余网络中U型端口的数目。此两数字范围之间的界限是可变的，取决于网络的结构；源与目的范围的最大幅度为14位(假定选取另一个路由)，这意味着界限范围是4位，这里源地址和目的地址需要有各自的翻译程序，每一个翻译程序提供14位输出字，有两个字合并在一起，有4位重叠。在重叠区加上这两个字，这样做的效果是两个范围的界限无需在2次幂界限上，而在大多数情况下，为便于管理，是会出现这种情况的。图5示出了由此得出的接口功能。
在链路接收端的相应功能示于图6中。
应该指出的是，发送功能与来自若干现场小网络的输入的多路复用器有密切关系；同样，接收功能与若干现场小网络输出的多路分解器有关。
只可以使用现场网络(非U)的宽带端口的数值必须于以研究，但这种使用方式正是通过以X.435为基础的至少有一个现场节点的宽带存储及转发网络而工作的用户所需要的，这种工作方式唯一的理论上的局限性是在需要实况通信(例如视频链路)时，但存储及转发有非常显著的优点，即不妨碍现行的工作，且可避免相隔甚远的现场(例如美国和欧洲合作组织)的时差问题。
为了能够管理网络，必须配备综合性的信令系统。这种信令系统如英国专利GB2255257所述的那样，下面简单加以介绍。
该专利是这样写的一个网络中有五种设备节点，即开关、公用网络端口、交换终端连接器(在存取链路上游端的ET)、多路复用器和网络终端连接器(NT，设在存取链路下游端)。至于开关和公用网络端口，每一个节点都分派有专用的信令地址，但对各外围节点则不可能这样做，因为这样会使可服务的网络端口的数目减半。下面参看图7说明外围节点(即ET、多路复用器和NT)所使用的机理。
各开关只取目的地址的路由。给各外围节点发信号采用网络端口的规定目的地址，而三个备用地址之一载写于VCI字段中，通常用以载写源地址。三个地址分别与ET、多路复用器和NT有关。位移源地址载写于单元的信息字段中，但由于发信号只用于各网络之间，因而外部设备不会违反“无需附加部分”的法则。所有外围节点需要在上游和下游各网络内端口上对所有单元进行测试，看看有无有关的信令地址存在。传信过程不仅访问网络管理程序，而且还为了测试和寻找故障位置，使NT与NT(即用户与用户)之间和ET与ET之间互发信号。
公用网络端口都分派有传信用的地址。图8示出了在源和目的现场网络都分派有地址的情况下在相互装置中如何使用该地址。
这种机理主要用以从资源管理程序在两网络上运用的时刻起在链路两端编制和改变翻译用表。
有的领域当应用本发明时各现场之间可能缺乏全面的连通性，这个领域就是普遍存在的音响服务业，但是，预料现代PABX(专用自动交换机)提供的优质服务会继续获得应用。有几种可以避免PABX网络各分立的现场之间同步传送方式(STM)的链路效率不高和费用大的方案可供选择，其中一种方案是使初级多路复用适应可能由网络传送的ATM信道。所传送的STM信道可以采用带无声抑制和压缩(例如采用为ATM而修改的G.764/G.727)的恒定位速率(CBR)或可变位速率(VBR)进行编码。但是，除非公用网络操作人员提供一种兼容性的服务之后，才能借助上述措施使用STM公用网络。
权利要求
1.一种电信交换网络，包括多个子网络，各子网络具有多个用户网络端口，其中网络所交换的单元上载写的单元首标中的目的地址和源地址各分成端口地址部分和子网络地址部分，而当单元仍在源子网络中时源子网络部分是隐含的，同样，从单元到达目的子网络中起目的子网络部分也是隐含的，而且源子网络和目的子网络通过一个交叉连接交换装置连接起来，从而改变地址的格式。
2.如权利要求1所述的交换网络，其中所述单元首标包括一个格式指示符，用以表示源格式或目的格式的使用方式。
3.如权利要求1或2所述的交换网络，其中所述单元首标包括一个可供选择的路由位，以便给一组用户网络端口(UNP)提供供单元用的可选择的路径。
4.如权利要求1或3所述的交换网络，其中所述网络包括一公用网络，所述用户网络接口格式包括通用信息流控制字段所占用的空间。
全文摘要
一种电信交换网络，具有多个子网络，各子网络具有多个用户网络端口，网络所交换的单元上载写的单元首标中的目的地址和源地址各分成端口地址部分和子网络地址部分，源子网络部分在单元仍在源子网络中时是隐含有，同样，目的子网络部分在单元到达目的子网络中时也是隐含的，源子网络和目的子网络通过交叉连接交换装置相连接，从而改变地址格式。
文档编号H04L12/66GK1116478SQ9419087
公开日1996年2月7日 申请日期1994年1月7日 优先权日1993年1月8日
发明者J·阿诺德 申请人:Gpt有限公司