包交換機及所用輸入轉換器部件的製作方法

2023-09-11 14:09:20 2

專利名稱：包交換機及所用輸入轉換器部件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種如權利要求1的前序中所述的交換機，它具有一些輸入線，在所述輸入線上有一些屬於不同呼叫的等長度的包，以任意的順序到達，本發明還涉及一種所用的輸入轉換器部件。
在將來，不再打算使用時分多路傳輸來傳輸聲音、文本、圖象和數據，因為考慮到各種各樣的業務，這一技術不夠靈活，而要使用快速的包交換技術。
通常，包交換使用虛擬電路，即在每一呼叫開始時，確定一個通路，但不將它建立起來，此通路的每一鏈路也可指派給其他連接。然後，藉助於每一數據包的鏈路建立起通路的連接，最後又將其消除。在此過程中可能發生衝突，結果可能導致包丟失。
減少數據包的丟失的熟知方法是設置緩衝器和優先權邏輯，也曾建議設置通信量測定裝置。所有這些必須出現在每一交換級中，在大多數場合下，每一根輸入線要有一個這種設備。
本發明的目的是降低包交換機中交換網絡的成本和複雜性。
此目的是通過本發明的以下特徵來達到，即所述包換機包括一些輸入轉換器部件，每一所述轉換器部件記錄下進入的一些包，以形成一數據流，在此數據流中，屬於一給定呼叫的那些包的積聚(猝發)得到解離。
權利要求4陳述了一種適用於上述包交換機的輸入轉換器部件。在權利要求2和3以及5至8中給出了進一步的優點。
根據本發明，輸入的包數據流被轉換成同步的時分多路傳輸(TDM)數據流，其中，時隙和各別呼叫是相互關聯的。轉接最好是以同步的時分多路傳輸來完成。但是，即使應用異步轉接技術，使用根據本發明的輸入轉換器部件也是有利的，因為這些部件可平滑數據流，並從而降低技術上的複雜性，特別是減少緩衝器的數目。
現將參照附圖
闡述本發明的一個實施例。
附圖示出了一個根據本發明的輸入轉換器部件。
為簡單起見，輸入轉換器部件是按猶如包(圖中的g)的所有位被並行處理那樣來描述的。
如果，如同將來所期望的那樣，一個包由約40個8位字節(即約320位)所組成，並行處理事實上是不可能的。然而，對於所屬技術領域內的專業人員來說，串行地去處理全部或部分數據流是不成問題的。還有，略去了幾乎所有必需的時鐘信號和讀寫脈衝，因為所屬技術領域內的專業人員對它們是很熟悉的。不用一個包接著另一個包地串行輸出位或8位字節的方法，而是將輸出幀劃分成許多子幀，並且，例如，先串行輸出所有包的第一個8位字節，再輸出所有包的第二個8位字節等等。進一步的詳情可參閱專利申請P3742939.6和P3742941.8(內部參考文件H.WeikI和G.Eilenberger等1-3-1)，這兩個專利申請在本發明申請遞交日期以前還未公開。
圖示的輸入轉換器部件具有一個包存儲器10、一個控制單元21…26和一個緩衝器30。控制單元包含一個輸入表21、一個輸入計數器22、一個分配存儲器23、一個輸出計數器24、一個輸出表25和一個分配電路26。包存儲器10被設計成能暫存儘可能多必須完成轉換的包。異步數據流轉換成同步數據流還使數據流得到平滑。所需電路的數量取決於為了繼續得到補償允許輸入數據流不規則的程度。這應該由系統的操作員遵照國內或國際的標準，來作出某些規定。在此領域內的標準化仍在進行中。現時，包數據流具有125微秒幀長的幀結構是很肯定的。於是，每幀將發送出70個包，每包含有約40個8位字節。在連接建立期間對所需容量必須作出某些規定也是很肯定的。這可通過規定出在給定幀數內的最大包數來達到。也可能需要規定出一個平均數。容量的規定應總是與時間周期相關聯，此時間周期等於一幀或多幀的長度。
但即使不從外部預先確定幀結構，輸入轉換器部件也能形成一幀，並將數據流平滑。
包存儲器10應至少大到能暫存包含在一幀內的那些包。如果必須規定一幀內的最大包數，則暫存一幀已足夠。如果必須規定在一較長時間周期內的最大數或平均數，則包存儲器應相應地增大，例如，2或4全幀的存儲器。將包存儲器設計成一幀的整數倍並非絕對必要。如果假定輸入線的容量只是部分地被利用，則在設計包存儲器10時就能考慮這一點。
到達輸入轉換器部件輸入端E處的那些包被順序地寫入包存儲器10。為此，輸入計數器22連續地計數包存儲器10的存儲單元的地址。不帶有要傳送的信息的那些包，例如，空包、同步包和專門指定供分配電路26用的控制包，是不被存儲的。所以，輸入表21評估包含在包內的首標，並無論何時，一有新包應被寫入就使輸入計數器22前進。
輸入表21用包首標來進行識別，這些首標呼叫各自所屬的包。每一呼叫指派有一個呼叫號。呼叫號從輸入表21進入分配存儲器23。同時，輸入計數器22給分配存儲器23指定包存儲器的當前地址。於是分配存儲器23存儲包存儲器10中存有給定呼叫所屬包的存儲單元的地址。
分配存儲器23最好包含有多個帶有輔助計數器的先進先出(FIFO)存儲器。每一呼叫指派有一個帶有輔助計數器的FIFO存儲器。為了將一個包寫入包存儲器10，通過由輸入表21指示的呼叫號選出相關的FIFO存儲器而欲用存儲單元的地址被寫入FIFO存儲器內。這樣，每一FIFO存儲器順序地存有那些存儲單元的地址，在那些存儲單元中存有同一呼叫所屬的包。然後輔助計數器指出總共還存儲有多少所屬包。
分配存儲器23中的FIFO存儲器數必須等於最大可允許呼叫數。因為，根據本發明，輸出線A上的時隙和各別呼叫是恆定地相互關聯的，所以所需FIFO存儲器的最大數目等於在輸出線上的時隙數目。因為高速包交換的目的是要根據傳輸容量來實現較大的靈活性，所以必須假定呼叫的給定部分所需容量總是比一個時隙所包含的容量為大。實際上，提供比時隙數目少的FIFO存儲器已足夠了。一個FIFO存儲器的存儲單元數應取決於包存儲器10的大小以及包到達輸入端E處的不規則程度。如果包存儲器10能存儲約一幀，則對於每一個FIFO存儲器來說，每一地址約有8個存儲單元應已足夠。在需要有較高容量的呼叫場合下，必須暫存更多的地址，但存儲器會更快地再次空出來。
按下面的方式從包存儲器10中讀出這些包。
輸出計數器24計數在輸出線A上的時隙。為此，它由時鐘信號T1來進行幀同步。並且對每一包由時鐘信號T2來推進。輸出計數器24訪問輸出表25，輸出表25知道並選出分配存儲器23中各自帶有輸出信道的FIFO存儲器。這個FIFO存儲器包含有包存儲器10中存儲單元的地址，包存儲器10中保存有供選出時隙用的下一個包，然後將它讀出。
如果在輸出表25中包含用於兩個或更多個時隙的同一個FIFO存儲器號碼，則這意味著這些時隙是指派給同一個呼叫的。
另一方面在輸入表21中也可包含用於兩個或更多個不同包的首標的同一個FIFO存儲器號碼。於是，同一時隙就指派給兩個或更多個呼叫，如兩個或更多個呼叫有著同一目的地，且只需一個小的容量，則這樣做是合適的。
在輸入表21和輸出表25中的分配是由分配電路26來作出的。分配電路26藉助於包含在輸入數據流中的控制包，接受控制它的命令。
輸入數據流並不總是包含有用信息。此外，為了利用更多可用的通路，輸出數據流可以比輸入數據流有著更大的容量。無論何時，只要包存儲器10不再包含用於時隙的包，就必須輸出一個空包。此空包可包含在一個單獨的存儲器內，或在包存儲器10中不能為輸入計數器22所達到的存儲單元內。只要沒有FIFO存儲器被指派給時隙，或它的計數器指示它是空著的，就必須送出一個空包。空包的內容可以由硬體來實現，只要連接到那些用以識別一個包是空包的那些位就已足夠，或將空包內容在例如通電或預定的時間間隔內寫入包存儲器10的一個存儲單元內。
緩衝器30用來延遲輸入數據流，以使得輸入數據流被輸入表21和輸入計數器22適當地控制時才出現在包存儲器10處。
權利要求
1.一種包交換機，它具有一些輸入線，在所述輸入線上有一些屬於不同呼叫的等長度的包，以任意的順序到達，其特徵在於所述包交換機包括一些輸入轉換器部件，每一所述輸入轉換器部件記錄下進入的一些包，以形成一數據流，在此數據流中，屬於一給定呼叫的那些包的積聚(猝發)得到了解離。
2.一種如權利要求1中所述的包交換機，其特徵在於每一所述輸入轉換器部件記錄下所述進入的一些包，以形成時分多路傳輸信號，在所述信號內時隙和所述屬於一給定呼叫的那些包是相互關聯的。
3.一種如權利要求2中所述的包交換機，其特徵在於所述包交換機包括時分多路傳輸交換裝置，所述裝置用於電路轉接經轉換後的輸入數據流。
4.一種輸入轉換器部件，它插入權利要求2或3中所述包交換機的一根輸入線中，其特徵在於所述輸入轉換器部件包括一個存儲器(10)和一個控制單元(21…26)，所有進入的一些包先在所述控制單元(21…26)的控制下寫入所述存儲器(10)，然後從所述存儲器(10)中讀出所述一些包，以形成時分多路傳輸信號，在所述信號內、時隙和屬於一給定呼叫的所述包是相互關聯的。
5.一種如權利要求4中所述的輸入轉換器部件，其特徵在於指派給一個呼叫的所述時隙數目取決於在給定時間單位內發生在所述呼叫內的包的最大數目。
6.一種如權利要求4中所述的輸入轉換器部件，其特徵在於指派給一呼叫的所述時隙數目取決於在一給定時間單位內發生在所述呼叫內的包的平均數目。
7.一種如權利要求5或6中所述的輸入轉換器部件，其特徵在於所述時分多路傳輸信號的幀長度對所述給定時間單位之比是一整數。
8.一種如權利要求4至7的任一項中所述的輸入轉換器部件，其特徵在於如果預定把兩個或更多個呼叫的包給所述包交換機的同一輸出，並且如果一個時隙的容量足夠，則把所述兩個或更多個呼叫的包指派給所述時隙。
全文摘要
為了減少數據包的損失，熟知的方法是設置緩衝器、優先權邏輯和傳輸量測量裝置。但所有這些必須出現在每一轉接級中，大部分場合下，每根輸入線一個。本發明降低了交換網絡中的這種複雜性。根據本發明，進入的包流被轉換成同步的時分多路傳輸數據流，其中，時隙和各別呼叫相互關聯。於是，交換可用同步的時分多路傳輸來完成。交換網絡的結構較為簡單，但尺寸要稍大。
文檔編號H04L12/56GK1043415SQ8910892
公開日1990年6月27日 申請日期1989年12月1日 優先權日1988年12月2日
發明者迪特裡希·鮑特勒, 史蒂芬·瓦爾 申請人:阿爾卡達公司