埠標記交換的製作方法
2023-06-01 15:10:21 1
專利名稱：埠標記交換的製作方法
通常希望通信網絡可以適應在業務源和/或目的地及業務總量上的變化。這個方面的一個例子是面向電信網絡的一個連接，其建立和清除由起初採用物理撥號的機制啟動的呼叫，該連接在本申請中將稱為「撥號」。又一個例子是用來在多臺利用網際網路協議(IP)進行工作的計算機之間傳送其數量非常多樣化的數據的數據網絡。也希望具有冗餘機制以便即使當網絡內發生一些故障仍能獲得一定水平的服務。
一旦穿過撥號網絡建立了一條路徑，則期望該建立至少保持幾秒鐘，也許許多分鐘或小時；並且也期望可以保證恆定的雙工數據率，反之IP網絡不得不處理單工數據的脈衝串。許多傳統的撥號網絡強加延遲傳播限制，以便確保好的通信不會受到例如回波的損害。
試圖利用公共設備以可靠的方式運送撥號業務和IP業務，而沒有顯著性地損害這兩種不同類型業務的任何一個，這產生了如此多的問題以致於儘管當然它們能夠通過同一傳輸網絡分開傳送{例如在同步數字系列(SDH)網絡中通過分開的虛容器(VC)來運送}，但在同一多路復用中{例如撥號和IP業務都作為IP進行運送}不直接混合它們通常是可取的。
不直接混合撥號業務和IP業務的一個理由是它們在網絡中需要不同的算法撥號業務需要呼叫處理以建立呼叫；而IP業務需要轉發單個數據包。
有必要注意到在穿過網絡運送IP業務和穿過網絡運送基於PSTN業務的呼叫即撥號之間的基本不同。撥號網絡必須能夠確保用於每個呼叫持續時間的帶寬是可用的。IP網絡必須能夠發送數據包從任一輸入到任一輸出，所以實際上對於IP業務，從所有輸入到所有輸出的路徑是永久使能的，但不能保證帶寬。將描述一種解決辦法，該方法在採用一定布置的條件下，能夠使IP和撥號業務穿過同一網絡運送。
對於共享公共網絡的撥號業務和IP業務，如果整個算法處理(用於呼叫處理和轉發)能夠在進入公共|網絡之前被做完，則還可能對撥號業務和IP業務使用不同的算法。公共網絡採用的網絡拓撲的類型將影響取得此目標的難度。
用於規則拓撲網絡的一些布置，或者已經取得專利，或者正在進行專利申請。專利No.GB2343582B描述了部分互連星形網絡，專利申請No.WO01/84877描述了部分互連扁平網絡。專利申請No.GB0130729.7描述了分組業務最優化。專利申請No.GB0130730.5結合了上述的幾個技術，關於該專利及這些專利申請的細節在此包含作為參考。專利申請No.GB0130730.5描述了一個包含多個節點的部分互連網絡，其節點包括(a)已分配節點和星形節點(STAR)，其中已分配節點是每一個被分配到多個區域(AREA)之一的節點，部分互連網絡也包括已分配節點和星形節點之間的點到點的互連，具有互連到單個星形節點的已分配節點的區域數目構成從單個星形節點路由(ROUTE)的數目，第一區域的已分配節點被互連到一組包括一些但不是全部的星形節點，以及其中另外的區域類似地互連到每組包含星形節點的另外組，在不同區域的任意兩個已分配節點之間至少存在一個互連選擇(CHOICE)，互連路由包括由星形節點串聯連接的兩個點到點的互連；或者(b)至少六個拓撲節點，其中一個拓撲節點是一個單個的物理節點或一組互連的物理節點，或一個物理節點或一組互連的物理節點的一部分和多個物理節點的多個部分，每個拓撲節點至少有三個點到點的拓撲連接，用於將拓撲節點連接到多個拓撲節點的一些但不是全部，在任意兩個拓撲節點之間至少有一個路由選擇，一個路由選擇包含或者在另外拓撲節點處串聯連接的兩個點到點的拓撲連接，或者在兩個拓撲節點之間直接點到點的拓撲連接；其中多個節點中至少有一個包括一個交換裝置，用於執行簡單轉接核心功能，多個節點中的三個或更多包括一個具有聯繫輸出屬性和/或輸入認知屬性的單連結接口，一個節點上每個簡單轉接核心功能沒有邏輯連接到另一個節點處的另一個簡單轉接核心功能，而是被邏輯連接到其它節點的至少三個單連結接口，根據各自的輸出屬性和/或輸入認知屬性，包括單連結接口的節點被各自相互通信連接接受控制進程控制，該單連結接口連接到被布置以執行簡單轉接核心功能的節點的一個實例。
不需要由網絡交換機完成算法處理的網絡可以從類似的多埠通信交換機的網絡進行構建。
根據本發明，通信交換機包括多個用數字標識的輸入業務埠、多個用數字標識的輸出業務埠、至少一個有效標記提取裝置和至少一個數字處理器，對通信交換機進行布置，由此通過用數字標識的輸入業務埠進入通信交換機的每個消息包含一個信頭，該信頭包含一個標記棧，該標記棧包括至少一個合法的標記，其這一合法標記是一個有效標記，其中這一有效標記的數值被保留在通過特定數字標識的輸入業務埠進入通信交換機的特定消息的信頭裡面，該數值通過至少一個有效標記提取裝置中的一個進行提取，供給至少一個數字處理器中的一個，該數字處理器使用此特定信息的有效標記和此特定用數字標識的輸入業務埠的數值形成一個數值結果，該數值結果直接等於所述特定消息通過其離開通信交換機的用數字標識的輸出業務埠的數字。
本發明現在將通過例子的方式參考附圖進行描述，其中
圖1示出了根據現有技術發明的具有分裂區域和已分配節點的實際部分互連的11個星形節點的網絡；圖2示出了具有兩個連到同一已分配節點的網關的圖1；圖3示出了具有兩個連到同一區域中不同已分配節點的網關的圖1；圖4示出了具有兩個連到不同區域中不同已分配節點的網關的圖1；圖5示出了圖2，圖3和圖4的結合；圖6示出了根據現有技術發明的具有16個拓撲節點的部分互連扁平網絡；圖7示出了根據現有技術發明的對圖6用點狀網格重畫的部分互連扁平網絡；圖8示出了具有連接到四個拓撲節點的三個網關的圖7；圖9示出了說明相對埠標記交換的例子的圖解視圖；圖10示出了說明具有相對埠標記交換的業務域允許的使用的圖解視圖；圖11示出了說明業務域允許的總和的圖解視圖；圖12示出了網關上相對埠標記的圖解表示；圖13示出了說明在始發已分配邊緣節點上相對埠標記交換的動作的圖解視圖；圖14示出了說明在始發區域節點上相對埠標記交換的動作的圖解視圖；圖15示出了說明在始發星形節點上相對埠標記交換的動作的圖解視圖；圖16示出了說明在端接區域節點上相對埠標記交換的動作的圖解視圖；圖17示出了說明在端接已分配邊緣節點上相對埠標記交換的動作的圖解視圖；圖18示出了說明在網關上產生相對埠標記的反向棧的圖解視圖。
專利申請No.0130730.5描述了一些採用部分互連星形網絡和部分互連扁平網絡的網絡。
上述專利申請給出的星形網絡的例子是已分配節點 分裂區域 星形節點 分裂區域 已分配節點MP 交叉連接 STC 交叉連接 MP上述專利申請給出的扁平網絡的例子是MP/STC點狀網格MP/STC點狀網格MP/STCMP 交叉連接 STC 交叉連接 MP其中MP是主處理節點。
其中STC是包含簡單轉接核心的節點。
這些類型的網絡都包含穿過5個節點，其中間3個節點已被布置為兩個固定的交叉連接和一個簡單轉接核心功能。
本專利申請的圖1示出了一個星形網絡的例子。它也是專利申請No.GB0130730.5的圖10。與從Charles J.Colburne和Jeffrey H.Dinitz所編的THE CRC HANDBOOK OF COMBINATORIAL DESIGNS中列出BIBD(平衡不完全分組設計)中可以形成的一些星形網絡相比，這是一個小網絡。
本專利申請的圖1將節點分類為邊緣節點、區域節點和星形節點。它是雙選擇網絡，因為當從一個區域的一個邊緣節點到另一個區域的一個邊緣節點時，有兩個可以穿過的星形節點的選擇。例如從區域9的一個邊緣節點到區域4的一個邊緣節點，可以穿過星形節點9或星形節點3。還可以選擇使用哪個區域節點。所以在本例中共可以穿過5個節點。
圖2示出了在同一邊緣節點上兩個網關之間的簡單連接。在這種情況下只穿過邊緣節點。
圖3示出了都連接到同一對區域節點的不同邊緣節點上的兩個網關之間的連接。在這種情況下可以穿過兩個邊緣節點和一個區域節點；共計3個交換機。
圖4示出了連接到不同對區域節點的不同邊緣節點上的兩個網關之間的連接。在這種情況下可以穿過兩個邊緣節點、兩個區域節點和一個星形節點；共計5個交換機。
因此，為了穿過所描述的該類規則的星形拓撲網絡，必須分別穿過1個、3個或5個節點以到達網關A、B或C，如圖5所示。
本專利申請的圖6示出了一個扁平網絡的例子。它也是專利申請No.GB0130730.5的圖24。它有16個可以連接網關的節點。可以認為它從8個網格形成，每一個網格的4個節點即1，2，34---5，6，78---9，10，1112---13，14，15161，5，913---2，6，1014---3，7，1115---4，8，1216本專利申請的圖7示出了扁平網絡的上述例子，但將其網格示為點狀網格。它也是專利申請No.GB0130730.5的圖25。它有16個可以連接網關的節點及8個不可以連接網關的點狀網格節點。
與從Charles J.Colburne和Jeffrey H.Dinitz所編的THE CRCHANDBOOK OF COMBINATORIAL DESIGNS中列出從SRG(強規則圖)中可以形成的一些扁平網絡相比，這是一個小網絡。
穿過這個扁平網絡也需要分別穿過1個、3個或5個節點以到達網關A，B或C，如圖8所示。
到達網關A穿過節點1；到達網關B穿過節點1，節點(1，5，913)和節點5；到達網關C穿過節點1，節點(1，2，34)，節點4，節點(4，8，1216)和節點8。
返回圖4，假定每個已分配邊緣節點有至少一個網關，則一個已分配邊緣節點必須有至少3個埠。所示每個分裂區域節點具有9個埠，每個星形節點有10個埠。所以，為了確定如圖4所示的穿過網絡從一個網關到另一個網關的路由，實際上需要5個地址欄位，例如每個是4位。
因此這5個欄位的第1個欄位定義了第一已分配邊緣節點的輸出埠；這5個欄位的第2個欄位定義了第一區域節點的輸出埠；這5個欄位的第3個欄位定義了星形節點的輸出埠；
這5個欄位的第4個欄位定義了第二區域節點的輸出埠；這5個欄位的第5個欄位定義了最終邊緣已分配節點的輸出埠；異步傳輸模式(ATM)是一種多路復用的方法，它被設計成可以由撥號呼叫控制進行操作，儘管其格式使用稱為信元的固定長度的數據包而不是固定的時分復用。ATM的編址範圍最大長度是28位並被設置為兩個欄位，一個是12位(或8位用於用戶網絡接口)的虛擬路徑標誌(VPI)，另一個是16位的虛擬連接標誌(VCI)。因為考慮到ATM被設計具有呼叫控制，所以該編址範圍只需要足以指示在多路復用範圍內使用VCI欄位的各個連接VPI欄位可以用於在呼叫控制下穿過任意ATM交叉連接到下一個交換機起作用。ATM沒有被設計具有例如5個獨立的地址欄位，其中每個地址欄位將定義待穿過的5個交換機的輸出埠。
ATM使用信頭翻譯表，因為在地址欄位的一部分中的特定值通常並不直接對應一個特定輸出埠。本專利申請的主要特徵是，信頭包含的地址的特定部分直接定義用來從交換機離開的輸出埠。
埠標記交換在本專利申請中是給予一種技術的名稱，藉此一個信元、幀或數據包的信頭包含一個標記棧，其中每個標記用來直接確定輸出業務埠的數字標識。例如一個標記包含數值167；它意味著該信元、幀或數據包應該通過具有數字標識167的輸出業務埠離開與該標記相關的交換機。在本專利申請中，交換機應該作用於其上的標記稱為有效標記。有效標記是標記棧中包含的標記之一。然而，儘管可以使用這種技術，但是另一種技術更為有用。
相對埠標記交換類似於埠標記交換，但是有重大的不同。應當用來離開交換機的輸出業務埠的數字標識不僅取決於有效標記的數值，而且也取決於用於進入交換機的輸入業務埠的數字標識。基本上，有效標記的數值和輸入業務埠的數字標識利用模加法運算被加到一起，以形成輸出業務埠的數字標識。
相對埠標記交換需要所穿過的每個交換機的埠標記。出於簡化，圖9隻示出了信頭的3個標記。
儘管可以使用直接被標地址的埠標記，但是相對埠標記將要被描述，因為它有特殊的優勢。
對於相對埠標記交換，數據包的信頭必須包含相對埠標記棧和業務域允許號。圖9示出了正在從左到右被發送的數據包，該數據包具有的第一標記(+1)在該棧中的其它標記之前，在業務域允許號之後。
當數據包抵達交換機的輸入埠時，將使用有效相對埠標記的數值。接收的有效相對埠標記的數值被添加到輸入業務埠的數字標識(模加法)以確定輸出業務埠的數字標識。
圖9中所示交換機是4埠交換機。
在圖9中第一個交換機2+1＝3，因此路徑穿過埠2到埠3。
在圖9中第二個交換機1+3＝4，因此路徑穿過埠1到埠4。
在圖9中第三個交換機1+0＝1，因此路徑穿過埠1到埠1。
執行的加法必須是模加法，因為本例中如果加法結果大於4，則必須從結果中減去4。
交換機不需要有信頭翻譯表以完成交換，也不需要呼叫處理，因為相對埠標記在網關單元中已經被準備好，這將在後面進一步討論。
一旦標記已被使用，則交換機可以移動該使用過的標記到棧尾。使用相對埠標記的好處是，一旦穿過網絡，則穿過網絡的路徑可以從使用過的相對埠標記進行推斷。如果使用基本的埠標記交換，則這是不可能的。
可以用來產生一個表格或反向編址的基本的埠標記交換布置的方法如下。一旦交換機使用了消息的有效標記，則有效標記的內容可以為輸入業務埠的數字標識所替代，而該消息通過該輸入業務埠進入交換機。如果這為所有被穿過的交換機所完成，則所得到的標記棧將指示使用埠標記交換裝置通過網絡返回的路徑。
相對埠標記交換的又一特徵是具有業務域允許的能力。圖10示出了來自不同埠的多個數據包都被轉發到埠3。為了確保埠3不必處理太多業務及隨之發生的業務丟棄，因而需要保護機制。保護機制將不阻止由某一個服務丟棄業務，因為該服務通過埠3正在發送太多的業務，但是要確保發送太多業務的一個服務(例如業務域A)不影響在另一個業務域(例如業務域B)的業務質量。
每個輸出埠必須具有一個容量分配組，用於每個允許使用該輸出埠的每一個業務域。這些容量分配的總和不應該超過輸出埠的容量，見圖11。當業務域的確超過它的允許容量分配時，則可能發生丟棄，並可能啟動業務域允許違犯。容量分配可以包括帶寬參數，排隊參數，緩衝參數等。
應該注意到，儘管業務域允許類似於在專利申請No.GB0130730.5中描述的與單連結接口相關聯的輸出屬性和/或輸入認知屬性，但是業務域允許是相對埠標記交換所需要的附加功能。
如果棧中標記的數字等於待穿過的交換機的數字，那麼可以利用相對埠標記交換機穿過網絡運送IP業務。為了完成此任務，入口網關將不得不從IP位址確定穿過網絡所採用的路由，並產生相對埠標記的合適的有效棧。這對於任意蜿蜒的網絡將不是很容易，但是對於圖1所示形式的結構化網絡將是相對直通的。
在邊緣節點、區域節點和星形節點上的所有交換機都是相對埠標記交換機。
網關必須格式化將要運送入具有相對埠標記棧的信元/數據包/幀的業務。(類似於ATM適配層。)為了穿過規則網絡運送撥號類型的業務，呼叫處理必須能夠產生完整的相對埠標記棧。呼叫處理信息僅在邊緣節點。
如圖2所示，為了在連接到同一邊緣節點的網關之間傳送，需要只具有一個有效相對埠標記的標記棧，因為只有一個交換機要穿過。離開網關的呼叫的每個信元、數據包或幀運送具有一個有效相對埠標記的棧。這種布置不需要如在專利申請No.GB0130729.7中描述的數據包業務最優化(PTO)算法。
如果在連接兩個網關的邊緣節點上有呼叫處理信息，則可以產生一個有效相對埠標記。
如圖3所示，為了在連接到連接同一區域節點的不同邊緣節點的網關之間傳送，需要具有三個有效相對埠標記的標記棧，因為有三個交換機要穿過。離開網關的呼叫的每個信元、數據包或幀運送具有三個有效相對埠標記的棧。這種布置使用了如在專利申請No.GB0130729.7中描述的數據包業務最優化算法。
如果在連接兩個網關的兩個邊緣節點上都有呼叫處理信息，則可以產生三個有效標記如果在兩個邊緣節點上的智能呼叫處理功能之間有信令通信；隨之產生如在專利申請No.GB0130729.7中的PTO方法描述的簡單轉接核心(STC)功能可以在區域節點工作。區域節點是一個被穿過的交換機，它與智能節點沒有關聯，但它利用PTO保護管理過供應算法提供每呼叫加強。
如圖4所示，為了在連接到不在同一區域節點的不同邊緣節點的網關之間傳送，需要具有五個有效相對埠標記的標記棧，因為有五個交換機要穿過。離開網關的呼叫的每個信元、數據包或幀運送具有五個有效相對埠標記的棧。這種布置仍舊使用了如在專利申請No.GB0130729.7中描述的PTO算法。
如果在連接兩個網關的兩個邊緣節點上都有呼叫處理信息，則可以產生五個有效標記如果在兩個邊緣節點上的智能呼叫處理功能之間有信令通信；以及如果區域節點(X和Z)僅充當加強的交叉連接作用，則隨之產生如在專利申請No.GB0130729.7中的PTO方法描述的簡單轉接核心(STC)功能可以在星形節點(Y)工作。星形節點(Y)是一個被穿過的交換機，它與智能節點沒有關聯，但它利用PTO保護管理過供應算法提供每呼叫加強。區域節點(X和Z)是被穿過的交換機，它與智能節點沒有關聯，而是它們在靜態管理控制下只為穿過5個交換機的路徑提供固定的加強。
使用圖5和圖8所示的規則網絡拓撲形式產生一些好處。一個好處是一定數目的節點必須被穿過，例如1、3或5。如果不包括點狀網格，則在圖8中將是1個、2個或3個節點。因此信頭中的有效標記數字應該對應於待穿過節點的數字(否則可以認為出錯)。還有一些必須應用的其它條件。在圖5中，如果信頭只有一個標記，則該標記不應該指示連接到區域節點的輸出埠；為了有效，它應該指向連接到網關的埠。它也遵循，具有3個或5個標記的信頭的第一個標記不應該指向連接到網關的埠。
圖5的一些規則是只有最後一個有效標記應該指向連接到網關的埠。
倒數第二個有效標記應該指向連接到已分配邊緣節點的埠。
3個或5個有效標記的第一個有效標記應該指向連接到區域節點的埠。
5個有效標記的第二個有效標記應該指向連接到星形節點的埠。
有效標記不能是零(否則它將指回它自己)。
這應該確保星形節點到區域節點再到星形節點的路徑是無效的，區域節點到邊緣節點再到區域節點的路徑也是無效的。
對於部分互連的星形網絡應用這些規則的實際裝置將分配連結狀態層
層1網關到已分配邊緣節點層2已分配邊緣節點到區域節點層2區域節點到星形節點對於星形網絡需要符合下述規則連接規則一個有效標記三個有效標記五個有效標記第一標記層1到層1層1到層2層1到層2第二標記---------- 層2到層2層2到層3第三標記---------- 層2到層1層3到層3第四標記---------- ----------- 層3到層2第五標記---------- ----------- 層2到層1對於如圖8所示的部分互連扁平網絡有所不同，因為只存在兩層層1網關到MP/STC節點層2MP/STC節點到點狀網格節點具有點狀網格的扁平網絡需要相應地符合下述規則連接規則一個有效標記三個有效標記五個有效標記第一標記層1到層1層1到層2層1到層2第二標記----------- 層2到層2層2到層2第三標記----------- 層2到層1層2到層2第四標記----------- ---------- 層2到層2第五標記----------- ----------- 層2到層1對於如圖6所示的部分互連扁平網絡又只存在兩層層1網關到MP/STC節點層2MP/STC節點到MP/STC節點沒有點狀網格的扁平網絡需要相應地符合下述規則連接規則一個有效標記二個有效標記三個有效標記第一標記層1到層1層1到層2層1到層2第二標記----------- 層2到層1層2到層2第三標記----------- ----------- 層2到層1為了指示無效標記，每個標記可以包含奇偶校驗位。可以利用具有壞的奇偶校驗的零標記指示無效標記(例如當不需要該標記時)。利用奇偶校驗也有助於發現標記的任何毀壞。業務域允許號也可以具有奇偶校驗位。
正如已經提及的，使用相對埠標記的好處是，一旦網絡已經被穿過，則可以從用過的相對埠標記推斷出穿過該網絡的路徑。該特徵可以以幾種方式加以利用，儘管這些利用的確傾向於依賴部分互連星形網絡和部分互連扁平網絡的規則特性。
通過在消息的信頭設置廣播標誌，廣播調查消息可以和起始都被設置為無效狀態的標記一起發送有效負載可以包含測試和識別信息(例如始發網關的IP位址)。業務域允許號應該對應於正在被調查的業務域，或者業務域允許號可以設置為零(具有好的奇偶校驗)以指示該調查不局限於一個業務域。在第一交換機處，一個消息從除了該消息抵達的埠外的所有埠被發出，但是其具有的一個標記現在被設置以指示對於從輸入埠數字取得輸出埠數字所必要的模加法，從而產生好像該標記已被使用並被置於棧尾一樣的效果。這發生在穿過網絡的時候，但是為了阻止試圖沿著不合適的路徑或者沿著環路等傳送的消息，也可以應用與上述所列對應的某一規則，以便例如從星形節點到區域節點再到星形節點的路徑是無效的，和從區域節點到邊緣節點再到區域節點的路徑也是無效的。
從網關X的廣播消息的使用將導致所有其它網關接收大量消息。消息的數量與穿過網絡的明顯可接受的路由選擇的總數量相對應。
通過1個節點通過3個節點通過5個節點X到A 1 0 10X到B 0 2 10X到C 0 0 8通過在消息的有效負載中設置響應標誌，通過已接收廣播調查消息的網關可以形成廣播調查響應消息有效負載又一次包含測試和標識信息(例如響應網關的IP位址)。因此，對於網關來說，獲悉抵達其它網關所需的標記以及獲悉那些網關的標識是可能的。該信息可被用來看在可能的路由中是否因為故障或重配置而發生變化。形成這些消息並解釋該結果的複雜性是網關的職責，對於相對埠標記交換機的唯一特殊功能是處理廣播消息並且應用上面定義的連接規則。
通過使用相對埠標記交換，穿過使用非常簡單的交換機的網絡來完成此過程是可能的。不需要由相對埠標記交換機自己處理的信頭翻譯表或路由表。
當不得不丟棄一個消息時會發生業務域允許違犯。這在較低層也可以被觸發，如果需要的話(例如85％的佔有率)。當業務域允許違犯被觸發時，由相對埠標記交換機採取的行動是為該業務域以相反的方向發送廣播消息(包含違犯標誌)，即返回到可能正在提供太多業務或為該業務域提供業務到網絡的特定點的所有網關。然後，接收到業務域允許違犯消息的網關應該對於受影響的業務域避免使用直接與在業務域允許違犯消息中接收的那個相對應的標記棧。
業務域允許和丟棄消息的目的是保護其它業務域。它們不會自動保護業務域內的電路以免相互影響。數據包業務最優化(PTO)是確保業務域內撥號類型電路不互相干擾的一種方法。如圖4所示，當穿過5個節點並使用了PTO時，則呼叫處理和PTO處理應該在邊緣節點完成，然後由邊緣節點為網關提供所需的相對埠標記棧。
多協議標記交換(MPLS)是公認的技術。它既沒有使用用於對輸出埠的直接編址的標記，也沒有使用對輸出埠的相對編址。當網關收到廣播調查消息或業務域允許違犯消息時，它需要推斷相對埠標記(反向棧)以沿著返回到消息源的路徑折回。所以對於每個標記，假定它有L位(不包括奇偶校驗位)，則反向標記的值等於2L-原始標記的值對每個標記必須完成該推導。
圖12到圖18相當詳細地示出了當穿過圖4中所示的5個節點時所需要的動作。
圖12示出了初始相對埠標記棧。它假定所有交換機對每一標記需要L位，以致它們可以有多達2L個埠。
圖13示出了始發已分配邊緣節點所需的動作。頂層標記用於定義輸出埠並被置於棧底，其它標記則向上移動一個位置。應該檢查業務域允許容量分配以確保其不被超出。
圖14示出了始發區域節點交換機所需的動作，同圖13一樣，頂層標記用於定義輸出埠並被置於棧底，其它標記則向上移動一個位置。應該檢查業務域允許容量分配以確保其不被超出。
圖15示出了星形節點交換機所需的動作。
圖16示出了端接區域節點交換機所需的動作。
圖17示出了端接區域節點交換機所需的動作。
圖18示出了抵達端接網關的標記的狀態和如何推導反向棧。
應該注意到，通過管理或控制接口可以為相對埠標記交換機提供每個業務域允許的容量分配參數。通過管理控制接口可能需要提供的其它一些信息是分配給每一連結的層；網絡類型，例如星形網絡，扁平網絡(具有點狀網格)，扁平網絡(沒有點狀網格)；節點類型和信頭格式。
為了通過正常業務接口提供管理信息，可以需要將管理網關連接到通常沒有直接連接網關的網絡節點的埠上，例如星形節點。通過正常業務接口接收的管理信息將被轉接到(如有效標記所指示)管理網關連接的埠上。
本申請已經提到，一旦某一標記已被使用，則可以將其置於棧尾。這有助於為下一個交換機指示哪個是有效標記。存在指示哪個是有效標記的其它方式，包括使已經用過的標記更清楚，因而棧中下一個就是有效標記。達到此目的可以通過對每個標記使用單獨的標誌，或者通過翻轉奇偶校驗位，或者通過增加指示已經使用了多少標記的計數值。在星形網絡的情況下，從連接規則推斷哪個是有效標記也是可能的，儘管對於扁平網絡則不是這樣。如果包括一些關於扁平網絡用過的標記棧的附加信息，那麼就能夠推斷出有效標記，例如一個相關節點的數字標識(不是對於5個標記的棧)多於一個相關節點的數字標識一個相關節點的數字標識，如果節點知道它們連接的節點的數字標識。
不必改變信頭的好處是可以簡化交換機電路，對於一些形式的交換，譬如光交換具有相當大的好處。又一個好處是，如果交換機不改變消息的內容(既不是信頭也不是有效負載)，則發現故障和性能監控會變得更容易。
權利要求
1.一種通信交換機，包括多個用數字標識的輸入業務埠、多個用數字標識的輸出業務埠、至少一個有效標記提取裝置和至少一個數字處理器，對通信交換機進行布置，由此每個通過用數字標識的輸入業務埠進入通信交換機的消息包含一個信頭，該信頭包含一個標記棧，該標記棧包括至少一個合法的標記，其這一合法標記是一個有效標記，其中該有效標記的數值被包含在通過特定數字標識的輸入業務埠進入通信交換機的特定消息的信頭裡面，該數值通過至少一個有效標記提取裝置中的一個進行提取，並被提供給至少一個數字處理器中的一個，該數字處理器使用此特定信息的有效標記和此特定用數字標識的輸入業務埠的數值以便形成一個數值結果，該數值結果直接等於用數字標識的輸出業務埠的數字，所述特定消息通過該輸出業務埠離開通信交換機。
2.權利要求1所述的通信交換機，其中形成一個雙工對的一個用數字標識的輸入業務埠和一個用數字標識的輸出業務埠的每一個都有同樣的數字標識。
3.權利要求1或2所述的通信交換機，其中當信頭包含多個有效標記時，由通信交換機收到的有效標記棧的第一個標記是有效標記。
4.權利要求3所述的通信交換機，其中一旦提取有效標記的值用於數字處理，則該有效標記被移至棧內的最後位置。
5.權利要求1，2，3或4所述的通信交換機，其中數值結果等於有效標記的數值。
6.權利要求1，2，3或4所述的通信交換機，其中數值結果等於有效標記的數值和特定用數字標識的輸入業務埠的數值的模加法。
7.權利要求6所述的通信交換機，其中一組連接規則是通過管理或控制接口應用的，其中如果消息不符合所應用的該組連接規則，那麼就不轉發該消息。
8.權利要求7所述的通信交換機，其中如果已接收消息的信頭包括廣播標誌，則所述消息通過所有用數字標識的輸出業務埠離開通信交換機，除了與該消息進入通信交換機所經過的用數字標識的輸入業務埠具有相同數字的用數字標識的輸出業務埠之外。
9.權利要求8所述的通信交換機，其中每條離開通信交換機的消息具有用過的有效標記，如果類似消息進入相同的用數字標識的輸入業務埠，離開相同的用數字標識的輸出業務埠，那麼該有效標記被設置為與該類似消息具有同樣的值，除了該類似消息不包括廣播標誌以外。
10.前述任一權利要求所述的通信交換機，其中分離和附加網關的功能可以產生具有標記棧的消息；可以接收消息；可以產生廣播消息；可以接收廣播消息並利用反向標記棧產生廣播響應消息；以及可以接收包含違犯標誌的廣播消息。
11.前述任一權利要求所述的通信交換機，其中每條消息的信頭還包括業務域允許號，以指示該消息屬於哪個業務域，並具有用於比較來自於每個業務域轉發給用數字標識的輸出業務埠的業務量和所述用數字標識的輸出業務埠的各個業務域所具有的容量分配參數的裝置。
12.權利要求11所述的通信交換機，其中如果用數字標識的輸出埠受到被超過的容量分配參數的影響，則受影響的用數字標識的輸出業務埠通過具有同一數字標識的用數字標識的輸入業務埠以相反的方向啟動包含違犯標誌的廣播消息。
13.每一個如前述任一權利要求所述的多個通信交換機被連接以形成部分互連網絡，其中多個通信交換機是已分配節點或星形節點；其中已分配節點是每一個被分配到多個區域(AREA)之一的節點，部分互連網絡也包括在已分配節點和星形節點之間的點到點的互連，其中具有互連到各個星形節點的已分配節點的區域數目構成從各個星形節點路由(ROUTE)的數目，第一區域的已分配節點被互連到一組包括一些但不是全部的星形節點，以及其中其它區域類似地互連到每組包含星形節點的其它組，在不同區域的任意兩個已分配節點之間至少存在一個互連選擇(CHOICE)。
14.每一個如前述任一權利要求所述的多個通信交換機被連接以形成部分互連網絡，其中多個通信交換機可以代表至少六個拓撲節點，其中一個拓撲節點是一個單個的物理節點或一組互連的物理節點，或一個物理節點或一組互連的物理節點的一部分和多個物理節點的多個部分，每個拓撲節點有至少三個點到點的拓撲連結，用於將拓撲節點連接到多個拓撲節點的一些但不是全部，在任意兩個拓撲節點之間有至少一個路由選擇，一個路由選擇或者包含在另外拓撲節點處串聯連接的兩個點到點的拓撲連接或者包含兩個拓撲節點之間直接點到點的拓撲連接。
15.每一個如前述任一權利要求所述的多個通信交換機被連接以形成部分互連網絡，其中多個通信交換機可以代表多個節點，其中多個節點中至少有一個包括一個執行簡單轉接核心功能的交換裝置，多個節點中的三個或更多包括一個聯繫輸出屬性和/或輸入認知屬性的單連結接口，其中在一個節點上的每個簡單轉接核心功能沒有邏輯連接到在另一個節點上的另一個簡單轉接核心功能和在一個節點上的每個簡單轉接核心功能被邏輯連接到在其它節點上的至少三個單連結接口，根據各自的輸出屬性和/或輸入認知屬性，包括單連結接口的節點被各自相互通信連接接受控制進程控制，該單連結接口連接到被布置以執行簡單轉接核心功能的節點的一個實例。
全文摘要
一種通信交換機，包括多個用數字標識的輸入業務埠、多個用數字標識的輸出業務埠、至少一個有效標記提取裝置和至少一個數字處理器，對通信交換機進行布置，由此每個通過用數字標識的輸入業務埠進入通信交換機的消息包含一個信頭，該信頭包含一個標記棧，該標記棧包括至少一個合法的標記，其這一合法標記是一個有效標記，其中該有效標記的數值被包含在通過特定數字標識的輸入業務埠進入通信交換機的特定消息的信頭裡面，該數值通過至少一個有效標記提取裝置中的一個進行提取，並被提供給至少一個數字處理器中的一個，該數字處理器使用此特定信息的有效標記和此特定用數字標識的輸入業務埠的數值以便形成一個數值結果，該數值結果直接等於用數字標識的輸出業務埠的數字，所述特定消息通過該輸出業務埠離開通信交換機，其中數值結果等於有效標記的數值和所述特定用數字標識的輸入業務埠的數值的模加法。
文檔編號H04L12/56GK1633789SQ03803977
公開日2005年6月29日 申請日期2003年2月11日 優先權日2002年2月14日
發明者G·喬平, T·S·馬德恩 申請人:馬科尼英國智慧財產權有限公司