专利名称：无阻塞同步数字系列列交叉点接线器的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据交换，尤其是，本发明涉及提供无阻塞数据交换的能力。
数据的空分交换历来不受人重视，因为具有m个输入和m个输出形成的交换矩阵以m2的速率增长，当m增加成大量的输入时，此交换矩阵变得完全不可能实现。例如，采用同步数字体系(SDH)规约，对于256条STM-1链路中的每一条链路，提供270列严格无阻塞交换就要有4,777,574,400个切换元件，使用这样大量的切换元件来制作一个接线器在经济上是行不通的。
技术进步是由这样一种设备和方法来获得的，对于SDH帧或其他格式的交换，可以实现严格无阻塞交叉点接线器中央级。终止每个入线链路的端口有一个时隙互换(TSI)单元。每个TSI单元包括入线组和出线组的TSI。TSI正确地安排STM-1帧或其他格式的每一行每一字节，使它们位于STM-1链路上传输的恰当位置。在STM-1帧结构内，帧的每一行是按相同的方式交换，但是，一行内的列标志交换是不相同的。对于来自入线TSI重新安排帧的响应，交叉点接线器响应于每一行的每一列，把那一列的每个字节交换到合适的出线TSI，用于重新安排和STM-1链路上的传输。
从以下一个典型实施例的描述并结合附图一起加以考虑，本发明的这些和其他特征和优点会变得更加明白。
图1以方框图的形式表示按照本发明的交换系统；图2表示STM-1帧结构；图3表示按照本发明输入和输出链路到交叉点接线器的连接；图4以方框图的形式表示按照本发明的交叉点接线器详细示图；图5表示一个切换元件；图6以方框图的形式表示TSI单元的详细示图；和图7表示有数据帧的交换系统的部分示图。
图1表示按照本发明的交换系统。链路109-112代表STM-1链路。专业人员容易地想到，可以采用其他类型STM或格式。接口102,104,和107终止这些STM-1链路，且在链路与图1其他元件之间提供必需的同步。图2表示STM-1帧格式。图2所示的帧格式是由270列和9行组成。行的每一列包含一个字节。每一行的每一列能够交换到另一条链路上的传输的任何其他列。帧的各行总是按相同的方式交换。例如，在第208行第203列中的字节按相同的方式交换成第209行第203列中的字节。然而，第203列中各个字节与第204列中各个字节相比交换到不同的目的地。例如，若链路109的第203列进行交换并输出到链路112上，则第203列必须重新调整，以对应于链路112上形成的列。
图3以方框图的形式表示交叉点接线器101的详细示图。TSI单元与接线器101之间的每条链路包含两条子链路。例如，链路111是由子链路302和303组成。这就使子链路的数目是STM链路的两倍。如图6中所示，TSI单元包括四个TSI。TSI经缆线611受控制器100控制，其他的TSI单元在结构上是相似的。TSI601经子链路302把数据转移到接线器101，而TSI602经子链路303把数据转移到接线器101。类似地，TSI603和TSI604分别经子链路308和309从接线器101接收数据。
为了理解图1交换系统的工作，考虑下面一个例子。图7表示图1交换系统的部分示图。此外，帧格式已缩减到只有四列，如帧701-711所表示的。这只是为了便于描述。TSI单元103,106，和108的细节部分没有画出，但是在图6中给以说明。在帧701-711内，X代表帧707中不是从帧701和702导出的列，帧701和702是经STM链路109和111接收到的，帧707是要输出到STM链路112上，且包含从STM链路109接收到的帧701中列A和从STM链路111接收到的帧702中列E。TSI单元103响应于经接口102从STM链路109接收的帧701，并经子链路302传输帧703和经子链路303传输帧708。从帧703可以看到，现在列A处在由交叉点接线器101交换到帧706的正确位置，帧706是要集合到内部链路117的子链路313上。帧708的成分对于本实例没有多大意义。控制器100控制TSI单元103，把各列重新安排成帧703中所示。此外，控制器100控制交叉点接线器101，从帧703中选取列A，并把此列放置在帧706表示的子链路313上，而且，TSI单元106响应于经接口104从STM-1链路111接收的帧702，在控制器100的控制下，把帧704集合到子链路305上和把帧709集合到子链路305上。子链路304和305是内部链路113的部分。如从图7可以看到，控制器100能够按照任何所需顺序重新安排从STM-1链路109和111接收到的各列，并把重新安排的两帧传输到从TSI单元离开的子链路上。注意，每个TSI单元包含两个TSI，每个TSI在来自TSI单元的单独子链路上传输，交叉点接线器101响应于帧704，选取列E并把此列放置在帧706表示的子链路313上。TSI单元108接收子链路313上的帧706，并重新安排列A和列E，使它们处在帧707表示的位置。注意，列X可以从没有在图7表示的任何子链路上接收到。专业人员容易理解，图1的交换系统既是无阻塞交换又能广播交换。
图4表示接线器101的详细示图。每个切换元件终止来自TSI单元103,106，和108的每条子链路302-307。注意，每个TSI单元包括图6所示两个TSI。切换元件通过缆线118接收经导线404-412的XS信号。XS线选取切换元件401-403利用的输入，并确定哪些输出线(Ts)308-313接收当前在选取的输入线上传输的比特，图2各列中表示的字节是在到切换元件401-403的输入线上比特串行传输。例如，来自线302的比特可以方便地交换到所有输出线308-313上同时作广播交换。
图5表示切换元件401的详细示图。若图5代表切换元件401，则“n”表示的数字就是“1”，线508,509和511就分别连接到图4中的线404,405，和406。所以，若图5的切换元件代表切换元件402，则“n”就是“2”，线508,509和511就分别连接到图4中的线407,408，和409。每个XS表示一个特定的S输入交换到一个特定的T输出。例如，XS11是使S1交换到T1，而XS12是使S1交换到T2。
权利要求
1．一种用于交换多个外部链路之间的数据组的交换系统，其中每个数据组有多个数据子组，该交换系统包括控制单元；由控制单元控制的多个第一单元，每个第一单元连接到多条外部链路中单独一条链路，在控制单元控制下，对于从连接的外部链路中接收到的每个数据组，响应于每个数据组以重新安排数据子组；由多条内部链路之一连接到多个第一单元之一的空分交换单元，经多条内部链路中的每条链路接收多个数据中每一个的重新安排的数据子组；当每个数据子组被空分交换单元交换时，控制单元按顺序传送每个数据子组的各个重新配置信息，其中控制单元能够对来自每条内部链路的每个数据子组重新配置空分交换单元；空分交换单元响应于各个重新配置信息，重新配置以把每个单独的重新安排数据子组交换到另外多条内部链路之一；由控制单元控制的多个第二单元，每个第二单元连接到其他多条内部链路之一和多条外部链路之一，并响应于经连接的其他多条内部链路之一接收到的交换数据子组，重新安排成一组数据并输出到连接的外部链路上。
2．按照权利要求1的设备，其中空分交换单元包括多个交叉点切换元件。
3．按照权利要求1的设备，其中多个第一单元中的每一个包括多个第一子单元，多个第一子单元中的每一个重新安排每个接收到的数据组，成为一组重新安排的数据子组，且每组包含接收到的数据组中每一个的所有数据子组，其中重新安排的数据子组之一由多个第一单元中的每一个传送，且包括全部各组的重新安排数据子组。
4．按照权利要求3的设备，其中多条内部链路中的每一条包括多条第一子链路，每条子链路连接到多个第一单元之一的多个第一子单元中的一个；和多个第一子单元中的每一个在连接的多条第一子链路中的一条链路上传送一组重新安排的数据子组。
5．按照权利要求4的设备，其中其他多条内部链路中的每一条链路包括多条第二子链路。
6．按照权利要求5的设备，其中多个第二单元中的每一个包括多个第二子单元，每个第二子单元连接到多条第二子链路之一，多个第二子单元中的每一个响应于重新安排数据子组中交换的一组，重新安排重新安排的数据子组的交换的一组，和多个第二单元中的每一个在每个数据子组中选取重新安排的数据子组中重新安排的交换组之一，用于在连接的外部链路上传输出去。
7．按照权利要求6的设备，其中数据组是SDH帧。
8．按照权利要求7的设备，其中数据子组是SDH帧的列。
9．一种用于互连到交换系统的多条外部链路之间交换数据组的方法，其中每个数据组有数据子组，该方法包括的步骤有在控制单元控制下，重新安排从每条连接的外部链路接收到的每个数据组的数据子组；当每个数据子组要由空分交换单元交换时，控制单元对于每个数据子组按顺序传送各个重新配置信息，其中控制单元能够为每个数据子组重新配置空分交换单元；对各个重新配置信息的响应是，空分交换单元空分交换每个单独的重新安排数据子组；对交换的数据子组的响应是，重新安排成一组数据并在连接的外部链路上传输出去。
10．按照权利要求9的方法，其中空分交换单元包括多个交叉点切换元件。
11．按照权利要求10的方法，其中数据组是SDH帧。
12．按照权利要求11的方法，其中数据子组是SDH帧的列。
全文摘要
可以实现SDH帧或其他格式交换的严格无阻塞交叉点空分接线器中央线,终止每个入线链路的端口有一个TSI单元。每个TSI单元包括入线组和出线组的TSI。TSI正确地安排STM－1帧或其他格式的每一行每一字节,使它们位于STM－1链路上传输的恰当位置。在STM－1帧结构内,帧的每一行是按相同方式交换。对于来自入线TSI重新安排帧的响应,交叉点接线器响应于每一行的每一列,把那一列的每个字节交换到合适的出线TSI,用于重新安排和STM－1链路上的传输。
文档编号H04Q11/06GK1230834SQ9910227
公开日1999年10月6日 申请日期1999年2月24日 优先权日1998年2月25日
发明者简·拉莫特, 斯尔沃里奥·C·瓦斯奎斯 申请人:朗迅科技公司