專利名稱：切換不同速率數(shù)字tdm信號(hào)的方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種切換時(shí)間多路復(fù)用數(shù)字信號(hào)，尤其是切換不同位速率的時(shí)分多路復(fù)用數(shù)字信號(hào)的設(shè)備。
對(duì)數(shù)字遠(yuǎn)程通信服務(wù)的需要越來(lái)越多樣化。為了滿足這些多樣化的需要，希望適應(yīng)已有的遠(yuǎn)程通信傳輸與切換裝備，其中有些當(dāng)初是為基于64kb/s通道的數(shù)字通信設(shè)計(jì)的，這樣現(xiàn)在它們可以處理不同位速率通道的傳輸。數(shù)字化話音信號(hào)通常是在每秒64K位(kbps)的基本速率(正常速率)上被傳送，相應(yīng)于8KHz的采樣率和每個(gè)PCM編碼樣本八位的配置。許多正常速率通道是以數(shù)字信號(hào)形式被時(shí)分多路復(fù)用的，其中，每個(gè)通道的一個(gè)八位樣本占據(jù)信號(hào)幀中的一個(gè)時(shí)隙。這就意味著在一個(gè)正常速率“通道”上的樣本每秒被切換8,000次(8×8000=64000)。但是，并不是每個(gè)遠(yuǎn)程通信應(yīng)用都是按這種速率發(fā)送數(shù)字信息。例如，數(shù)據(jù)源和目的地以及移動(dòng)電話話音通道可以利用較低位速率的通道，例如，16kbps，通常稱為“子速率”通道。因此，需要已有的遠(yuǎn)程通信裝備處理通常速率數(shù)字化話音通道(為描述的目的而規(guī)定的，并不限于帶寬等于64kbps的通道)以及子速率通道(規(guī)定為帶寬等于某個(gè)小于正常速率64kbps通道的值的通道，例如，8kbps,16kbps,24kbps…等)。
傳統(tǒng)的處理正常速率與子速率通道的途徑一直是依靠開(kāi)發(fā)新的甚至是更復(fù)雜的數(shù)字切換設(shè)計(jì)。除了增加復(fù)雜性與成本以外，這些途徑也沒(méi)有利用已有的為許多正常速率的傳輸及切換應(yīng)用能接受的切換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。另一種接納子速率信息的途徑是建立包含多重子幀的“超幀”。例如，在美國(guó)專利4,547,877中，為了容納最低速率2.4kbps的子速率通道，提出了一種超幀，用以切換包含20個(gè)幀的時(shí)隙的模塊，每幀23個(gè)通道。在這種情況下，一個(gè)超幀最后由18,400個(gè)時(shí)隙組成。除所增加的超幀的復(fù)雜性外，另一個(gè)子速率切換技術(shù)的重大缺陷是在超幀上的多路復(fù)用子速率通道每個(gè)被安排在一個(gè)或一個(gè)以上的超幀的8位時(shí)隙之中。結(jié)果，必須切換整個(gè)8位字節(jié)的信息而不是僅僅切換組成子速率通道的各個(gè)位(小于一個(gè)字節(jié))。從各個(gè)子速率通道位組成一個(gè)字節(jié)要增加相當(dāng)大的延時(shí)。在4,547,877專利中的超幀子速率切換系統(tǒng)也需要一種精巧的同步線路以及在超幀中分配專門的位作為子速率“信號(hào)”，以便在超幀中進(jìn)行子速率切換。
需要一種子速率開(kāi)關(guān)，能夠與已有的切換技術(shù)共同實(shí)施與工作，而且也允許有效率的進(jìn)行各個(gè)子速率通道的子速率切換。這樣的采用已有切換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的子速率切換不應(yīng)該需要基于“超幀”及專有的子速率切換位的精巧的協(xié)議。一種子速率開(kāi)關(guān)應(yīng)該有效率地切換時(shí)隙中的各個(gè)位，而不需要切換整個(gè)時(shí)隙本身。換句話說(shuō)，已經(jīng)在時(shí)隙中被多路復(fù)用的子速率通道應(yīng)該很容易切換到分離的目的地而不是必須把這些子速率通道全都通往同樣的目的地。然而，這樣的一種子速率開(kāi)關(guān)不應(yīng)該必須也處理切換正常速率的通道。替代的是，希望既有正常速率開(kāi)關(guān)也有子速率開(kāi)關(guān)被用于提供既有正常又有子速率的通道的有效率的切換。
因此，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種有效率的并且是經(jīng)濟(jì)的子速率切換系統(tǒng)，能夠適用于已有的遠(yuǎn)程通信切換的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以及新開(kāi)發(fā)的遠(yuǎn)程通信技術(shù)。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種模件化的“疊加式”子速率開(kāi)關(guān)，能夠模塊化地加到正常速率的遠(yuǎn)程通信開(kāi)關(guān)上處理在正常速率通道上多路復(fù)用的子速率通道的子速率切換。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種模塊化的，迭加式的子速率開(kāi)關(guān)，其中幾個(gè)子速率通道通過(guò)正常速率數(shù)字開(kāi)關(guān)可共同使用一個(gè)正常速率的通道支路，通過(guò)迭加式子速率開(kāi)關(guān)可互相獨(dú)立地被切換到不同的目的地。
本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供一種新的子速率開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，采用一種相當(dāng)簡(jiǎn)單及有效的子速率切換結(jié)構(gòu)來(lái)滿足以上的目的。尤其是，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種子速率開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，包括既有時(shí)間又有空間的切換，采用一種開(kāi)關(guān)庫(kù)陣，其中一個(gè)單字節(jié)和一個(gè)字節(jié)中的單個(gè)位可通過(guò)采用單個(gè)控制地址達(dá)到位的水平的子速率切換的方法從開(kāi)關(guān)庫(kù)中選出。
本發(fā)明的第五個(gè)目的是提供高效率的，有效子速率切換，不需要精巧的“超幀”，專門的子速率位區(qū)，或者與在超幀上多路復(fù)用子速率通道有聯(lián)系的延時(shí)。
這些目的以及其它的目的通過(guò)本發(fā)明的數(shù)字遠(yuǎn)程通信切換系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了。一種正常速率的主開(kāi)關(guān)具有多重，雙向口，用于選擇性地切換在輸入與輸出時(shí)隙數(shù)字線上多路復(fù)用的正常速率通道。一個(gè)時(shí)隙包括預(yù)先規(guī)定的位數(shù)，如8位。正常速率主開(kāi)關(guān)將從切換口中任何一個(gè)接收到的時(shí)隙切換到任何其它的切換口上。一種“迭加”式子速率開(kāi)關(guān)聯(lián)到正常速率開(kāi)關(guān)上，以低于正常速率的數(shù)據(jù)傳輸速率，選擇性地切換一個(gè)時(shí)隙中的一位或多于一位(相應(yīng)于一個(gè)或多于一個(gè)子速率通道)。
多重的，較慢數(shù)據(jù)速率通道是在數(shù)字信號(hào)中時(shí)分多路復(fù)用的，也就是，子速率通道。一個(gè)子速率通道的樣本可以用位0,1,2,…7來(lái)組成；幾個(gè)子速率通道的樣本可以共同使用幀的相同的時(shí)隙(在不同的位位置)。正常速率開(kāi)關(guān)將這些具有被切換的子速率信息的時(shí)隙送到子速率開(kāi)關(guān)，子速率開(kāi)關(guān)適當(dāng)?shù)貙⒚總€(gè)單獨(dú)的子速率通道聯(lián)到各自的目的地。具有在子速率開(kāi)關(guān)的輸出口產(chǎn)生的子速率信息的時(shí)隙被返回到正常速率開(kāi)關(guān)以便進(jìn)一步傳輸。在一種實(shí)施方案中，正常傳輸速率是641kbps，子速率傳輸可包括8,16,32,40,48及56kbps。
子速率開(kāi)關(guān)是為最佳切換子速率通道而設(shè)計(jì)的，在一種示范性的實(shí)施方案中，是在時(shí)間與空間中選擇性地切換子速率通道。由于它的模塊化的結(jié)構(gòu)，子速率開(kāi)關(guān)可被迭加到已有的各種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的正常速率開(kāi)關(guān)上。例如，子速率開(kāi)關(guān)可被模塊化地迭加到時(shí)-空-時(shí)(TST)正常速率開(kāi)關(guān)上，該正常速率開(kāi)關(guān)包括許多時(shí)間切換模塊及空間切換模塊以及嚴(yán)格地非阻塞性時(shí)-空(TS)配置開(kāi)關(guān)。
子速率開(kāi)關(guān)最好包括存貯時(shí)隙數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存貯器矩陣。來(lái)自一個(gè)輸入切換口的樣本被寫入矩陣的一個(gè)行的數(shù)據(jù)存貯器中。因此，在一行中的所有的數(shù)據(jù)存器包含相同的數(shù)據(jù)。多路調(diào)制器選擇矩陣的一列中的數(shù)據(jù)存貯器中的一個(gè)時(shí)隙以及在所選的時(shí)隙中的一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的位。在此法中，在每個(gè)時(shí)隙中的一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的位可通過(guò)不同的速率的開(kāi)關(guān)被選擇性地切換。許多控制存貯器被提供，每個(gè)控制存貯器相應(yīng)于矩陣中數(shù)據(jù)存貯器的一個(gè)列。每個(gè)控制存貯器可尋址地從該列中數(shù)據(jù)存貯器中的一個(gè)選擇一個(gè)時(shí)隙中的一位，以便產(chǎn)生這樣的單個(gè)輸出位，從控制存貯器中尋址的m個(gè)輸出位(其中m是時(shí)隙中的位數(shù))被組合為一個(gè)輸出時(shí)隙，并返回到正常速率開(kāi)關(guān)。給定在行中的所有的數(shù)據(jù)存貯器包含相同的數(shù)據(jù)，n個(gè)數(shù)據(jù)存貯器的一個(gè)組在其它的實(shí)施方案中可由一個(gè)數(shù)據(jù)存貯器來(lái)代替，寫入一次，在一個(gè)時(shí)隙周期中讀n次，n的值取決于到數(shù)據(jù)存貯器中的位置的存取時(shí)間。在這種情況下，控制存貯器為了從數(shù)據(jù)存貯器的列中可尋址地選擇并讀出n個(gè)單獨(dú)的位，可以由一個(gè)有許多位置的單個(gè)的控制存貯器來(lái)代替，在一個(gè)控制存貯器控制單個(gè)位中是n次，在一個(gè)時(shí)隙周期中被讀n次。
本發(fā)明也為切換不同速率數(shù)字電話通道提供一種優(yōu)越的方法。用雙向切換口的方法，在任何一個(gè)多重的輸入與輸出數(shù)字通路之間，由正常速率遠(yuǎn)程通信開(kāi)關(guān)接收到的正常速率需求被以第一切換速率切換。然而，正常速率開(kāi)關(guān)將具有子速率信息的時(shí)隙送到一個(gè)專用的，模塊化的子速率遠(yuǎn)程通信開(kāi)關(guān)或開(kāi)關(guān)擴(kuò)展器上。子速率通道在子速率開(kāi)關(guān)中以低于第一切換速率的切換速率被切換，然后返回到正常速率開(kāi)關(guān)。
如果通道支持第一或第二速率，則每個(gè)在兩通道間切換聯(lián)接的請(qǐng)求是報(bào)告的。對(duì)于第一(正常)速率通道，切換路徑是通過(guò)獨(dú)立于子速率開(kāi)關(guān)的正常速率開(kāi)關(guān)建立的。對(duì)于第二(子)速率通道，切換路徑是通過(guò)正常速率及子速率開(kāi)關(guān)建立的。因此，為了切換到子速率通道，建立了三種基本的聯(lián)接。第一，一種輸入正常速率通道的聯(lián)接被建立在正常速率開(kāi)關(guān)中，以便將包含輸入子速率通道的時(shí)隙聯(lián)到子速率開(kāi)關(guān)上，第二，一種輸出正常速率通道的聯(lián)接被建立在正常速率開(kāi)關(guān)中，以便將子速率通道輸出從子速率開(kāi)關(guān)聯(lián)到輸出通道。第三，一種第二速率通道的聯(lián)接被建立在子速率開(kāi)關(guān)中。由此，第二速率通道聯(lián)接被聯(lián)到輸入與輸出第一速率通道聯(lián)接上。換一個(gè)辦法，可在正常速率開(kāi)關(guān)與傳送子速率通道的子速率開(kāi)關(guān)時(shí)隙之間建立半固定聯(lián)接。用這種方法，只有一種聯(lián)接需要建立，因?yàn)樵谧铀俾书_(kāi)關(guān)與正常速率開(kāi)關(guān)之間的兩個(gè)半固定聯(lián)接已經(jīng)建立了。
下面將更充分地描述本發(fā)明的這些以及其它的目的和優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)結(jié)合附圖一起閱讀以下的詳細(xì)描述時(shí)會(huì)更好地理解本發(fā)明。


圖1是一張八位時(shí)隙的圖，說(shuō)明四個(gè)16kbps的子通道是如何被組裝在時(shí)隙中的；圖2是一張高等級(jí)的示意圖，示出了依據(jù)本發(fā)明的一種遠(yuǎn)程通信切換系統(tǒng)，其中包含有一個(gè)模塊化的子速率遠(yuǎn)程通信開(kāi)關(guān)和一個(gè)正常速率的遠(yuǎn)程通信開(kāi)關(guān)；圖3是說(shuō)明圖2中所示的正常速率與子速率開(kāi)關(guān)之間基本聯(lián)結(jié)的路徑模型；圖4是說(shuō)明通過(guò)正常速率與子速率開(kāi)關(guān)在輸入與輸出載波之間是如何實(shí)現(xiàn)子速率聯(lián)接的示意圖；圖5是正常速率與子速率開(kāi)關(guān)之間接口的一張較詳細(xì)的概況圖；圖6示出了一個(gè)正常速率通道通過(guò)正常速率開(kāi)關(guān)的路由的例子；圖7示出了一個(gè)子速率通道通過(guò)正常速率與子速率開(kāi)關(guān)的路由的例子；圖8是說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案的子速率開(kāi)關(guān)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)功能方框圖；圖9是說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方案的子速率開(kāi)關(guān)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)功能方框圖；圖10是說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案的子速率開(kāi)關(guān)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)功能方框圖；圖11是說(shuō)明一個(gè)控制庫(kù)地址的格式；圖12說(shuō)明每個(gè)控制庫(kù)存貯器位置的數(shù)據(jù)格式；圖13是說(shuō)明將一個(gè)子速率切換模塊迭加到一種已有的稱為組切換子系統(tǒng)的時(shí)空時(shí)遠(yuǎn)程通信開(kāi)關(guān)上的功能方框圖；圖14是更詳細(xì)地說(shuō)明在組切換子系統(tǒng)中時(shí)間切換模塊(TSM)之間的最佳子速率切換聯(lián)接；圖15是說(shuō)明模塊化子速率開(kāi)關(guān)應(yīng)用到當(dāng)前已開(kāi)發(fā)的Uniswitch時(shí)-空配置的遠(yuǎn)程通信切換系統(tǒng)中的功能方框圖；圖16是作為Uniswitch切換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的一種子速率擴(kuò)展單元配置的子速率開(kāi)關(guān)的功能方框圖；圖17是依據(jù)Uniswitch的應(yīng)用的子速率開(kāi)關(guān)矩陣結(jié)構(gòu)的功能方框圖；圖18是說(shuō)明在圖17中說(shuō)過(guò)的子速率開(kāi)關(guān)矩陣的最佳實(shí)施結(jié)構(gòu)功能方框圖。
在以下的描述中。為了解釋和不局限的目的，進(jìn)行特別詳細(xì)的闡述，如特定的電路，接口，技術(shù)等，以便提供對(duì)本發(fā)明透徹的了解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是很明顯的，本發(fā)明可被偏離這些特定細(xì)節(jié)的其它實(shí)施方案中實(shí)現(xiàn)。另外，對(duì)于熟知的方法，設(shè)備及線路的詳細(xì)描述被略去，這樣不致于使本發(fā)明的描述被不必要的細(xì)節(jié)并得含糊不清。
參看圖1，示出子速率通道是如何被“組裝”在時(shí)隙中的。特別是，單個(gè)，正常速率通道(如64kbps速率)被組裝在幀的8位(0-7)時(shí)隙中。四個(gè)子通道(0-3)被組裝在本例中以正常速率四分之一……16kbps的速率發(fā)送的一個(gè)時(shí)隙中。某些遠(yuǎn)程通信設(shè)備既使用正常速率也使用子速率通道。例如，在用于移動(dòng)電話系統(tǒng)的歐洲GSM網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)基站發(fā)送接收機(jī)通過(guò)2Mbps PCM通路聯(lián)到基站控制器，每個(gè)通路包含六個(gè)64kbps信號(hào)通道和四十八個(gè)16kbps通信通道。本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)然理解，子速率通道與正常速率通道的其它例子也可采用。在這樣的“混合“速率應(yīng)用中，典型的做法只是通信量的一部分被切換到子速率水平上。確實(shí)，通信量的大部分被切換到正常速率上。正如已經(jīng)描述過(guò)的，已有的，正常速率開(kāi)關(guān)并未為有效率地，有效地切換子速率通道設(shè)計(jì)。利用一種專門為切換子速率通道設(shè)計(jì)的模塊化子速率開(kāi)關(guān)，本發(fā)明有效率地，有效地實(shí)現(xiàn)了特定的遠(yuǎn)程通信應(yīng)用要求的子速率切換功能而無(wú)需重新設(shè)計(jì)正常速率開(kāi)關(guān)。
圖2以基本等級(jí)說(shuō)明“迭加“式子速率切換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。更具體地說(shuō)，一個(gè)遠(yuǎn)程通信切換系統(tǒng)10包括一個(gè)正常速率開(kāi)關(guān)(正常速率在本例中所規(guī)定的，在整個(gè)描述中采用的是64kbps)和一個(gè)子速率開(kāi)關(guān)12，用于切換以低于64kbps傳送的子速率通道。因此，來(lái)/往外部遠(yuǎn)程通信設(shè)備16a……16n的通信是通過(guò)正常速率開(kāi)關(guān)14在正常速率被切換的。子速率開(kāi)關(guān)來(lái)/往外部遠(yuǎn)程通信設(shè)備的通信是通過(guò)正常速率開(kāi)關(guān)14到專門分配來(lái)處理子速率通道切換的子速率開(kāi)關(guān)12的聯(lián)接進(jìn)行的。
子速率開(kāi)關(guān)12通過(guò)一個(gè)或多個(gè)通路18a…18n聯(lián)到正常速率開(kāi)關(guān)上，每個(gè)通路包含許多時(shí)隙，子速率開(kāi)關(guān)12將來(lái)自正常速率開(kāi)關(guān)14的任何時(shí)隙中任何位聯(lián)到返回正常速率開(kāi)關(guān)14的任何時(shí)隙中任何位。為了將來(lái)自外部遠(yuǎn)程通信設(shè)備A的一個(gè)子速率通道C聯(lián)到外部遠(yuǎn)程通信設(shè)備B的子速率通道D上，要執(zhí)行以下的步驟。首先，從外部遠(yuǎn)程通信設(shè)備A上的時(shí)隙在正常速率開(kāi)關(guān)14中建立正常速率聯(lián)接，設(shè)備A包含一個(gè)到子速率開(kāi)關(guān)12上任何自由時(shí)隙的子通道。第二，通過(guò)正常速率開(kāi)關(guān)從子速率開(kāi)關(guān)12上任何其它時(shí)隙到包含子通道D的外部遠(yuǎn)程通信設(shè)備B上的時(shí)隙建立聯(lián)接。第三，在第一和第二步中選出的時(shí)隙中適當(dāng)?shù)奈换蛉舾晌?相應(yīng)于所需要的子通道)之間在子速率開(kāi)關(guān)12中建立聯(lián)接。雖然通過(guò)正常速率開(kāi)關(guān)14對(duì)子速率開(kāi)關(guān)12的聯(lián)接可以根據(jù)需要建立，如果需要的話，這樣的聯(lián)接也可建立為半固定的聯(lián)接。
因此，在正常速率上待切換的通信通常通過(guò)正常速率開(kāi)關(guān)14切換。子速率通信通過(guò)正常速率開(kāi)關(guān)14切換到子速率開(kāi)關(guān)12，該子速率開(kāi)關(guān)是特別為處理最佳子速率切換設(shè)計(jì)的。這種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是特別有優(yōu)點(diǎn)的，因?yàn)樗莒`活地迭加到已有的原來(lái)為在正常速率下最佳工作設(shè)計(jì)的正常速率切換的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上而與已有的切換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的沖突最小。用這種方法，子速率切換通信可由子速率切換模塊進(jìn)行最佳地處理而與已有的切換系統(tǒng)的硬件的沖突最小。
圖3示出了一種在解釋子速率聯(lián)接是如何建立時(shí)有用的一種路徑模型。為了使路徑模型簡(jiǎn)化與通用化，規(guī)定了多重位置節(jié)點(diǎn)(MUP)。每個(gè)MUP相應(yīng)一個(gè)普通設(shè)備被聯(lián)到開(kāi)關(guān)的位置。一個(gè)MUP規(guī)定了一個(gè)端接在切換口上的正常速率通道(一個(gè)時(shí)隙)。因?yàn)橐粋€(gè)切換口端接幾個(gè)時(shí)隙，口本身相應(yīng)于幾個(gè)MUP，一個(gè)切換聯(lián)接或切換路徑可在MUP之間完成。
正如圖3中所示，一個(gè)子通道聯(lián)接采用三個(gè)物理途徑聯(lián)接或切換兩個(gè)子通道。子通道C和D分別(和其它子通道一道)在MUP A和B被提供。MUP X和Y位于子速率開(kāi)關(guān)被連接的范圍內(nèi)。因此在輸入MUPA和MUPB之間建立了一種傳遞聯(lián)接。這是一種在正常速率開(kāi)關(guān)14中建立的正常速率聯(lián)接，以便將輸入時(shí)隙聯(lián)到子速率開(kāi)關(guān)12。然后，將MUPY聯(lián)到輸出MUPB的傳遞聯(lián)接被建立起來(lái)。這又是一個(gè)在正常速率開(kāi)關(guān)14中建立的正常速率聯(lián)接。以便將子速率開(kāi)關(guān)聯(lián)到輸出時(shí)隙。然后將子通道C聯(lián)到子通道D的一種子通道聯(lián)接被建立起來(lái)。為了說(shuō)明的目的，這個(gè)子速率聯(lián)接可以是建立在子速率開(kāi)關(guān)12中的N×8kbps聯(lián)接(其中N是一個(gè)1-7的整數(shù))，也就是，8、16、32、40、48和56kbps。
通過(guò)兩個(gè)正常速率的聯(lián)接，子通道C被端接在MUPX，與MUPA在相同的子通道位置，子通道D被端接在MUPY，與MUPB在相同的子通道位置。這兩種正常速率的聯(lián)接被考慮為“傳遞”或“載體”聯(lián)結(jié)。然后，一種子速率聯(lián)接被建立，以便將子通道C和D聯(lián)接。這些“載體”聯(lián)接可以是半固定的。如果它們是“根據(jù)需要”聯(lián)接，一個(gè)或兩個(gè)載體可能已經(jīng)為其它的聯(lián)接建立了，在這種情況下，只有兩個(gè)或一個(gè)聯(lián)接必須被建立。
因此，為了建立子速率聯(lián)接，一種呼叫請(qǐng)求辨認(rèn)輸入與輸出的MUP，指明適當(dāng)?shù)淖?MUP的子通道信息以及為聯(lián)結(jié)所需要的速率，也就是，N值。這種信息為控制計(jì)算機(jī)/處理器使用，控制切換系統(tǒng)10以便確定時(shí)隙及在聯(lián)接中使用的子通道，在子速率開(kāi)關(guān)12中建立了在MUPX上的子通道C和MUPY上的子通道D之間的子通道聯(lián)接。在圖3中所示的呼叫請(qǐng)求的邏輯電平上，必要的呼叫啟動(dòng)信息包括MUPA，在MUPA中的一個(gè)子通道(也就是，子通道C),MUPB，在MUPB中的一個(gè)子通道(也就是，子通道D)。由這信息，處理器選擇為聯(lián)接需要的三個(gè)物理途徑。
圖4示出了子通道的各位是如何被切換的。三個(gè)相聯(lián)的物理途徑相應(yīng)于從輸入MUPA到在MUPX的子速率開(kāi)關(guān)12的一個(gè)載體，通過(guò)子速率開(kāi)關(guān)12的途徑，以及從MUPY的子速率開(kāi)關(guān)到輸出MUPB的一個(gè)載體。子速率開(kāi)關(guān)12將在輸入時(shí)隙中的位位置7與6上的子通道C切換到輸出時(shí)隙中的位位置3與2上的所需要的子通道D上。
圖5是正常速率與子速率開(kāi)關(guān)是如何被接合的一般性概況圖。只是為了說(shuō)明的目的，圖5示出通信流是一個(gè)方向的(從左到右)。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，通信的典型流向是雙向的。正常通信速率開(kāi)關(guān)14的第一組通信接口(#1-n)被分配于傳統(tǒng)的正常速率通信。正常速率開(kāi)關(guān)14(#n+1)到(#n+m)被分配于連通正常速率開(kāi)關(guān)14與子速率開(kāi)關(guān)12之間的子速率通信。子速率開(kāi)關(guān)包括許多輸入與輸出接口(#1-m)。因此，子速率開(kāi)關(guān)12只聯(lián)到正常速率開(kāi)關(guān)，并不與外部遠(yuǎn)程通信設(shè)備接合，這進(jìn)一步加強(qiáng)它的模塊性并使它與已有設(shè)備的沖突最小。
參考圖6，正常速率通道通過(guò)正常速率開(kāi)關(guān)14從端接在口#1的幀傳送的一個(gè)輸入-MUPA切換到端接在口#n的幀傳送的輸出-MUPB。所說(shuō)明的幀是SONET或同步傳輸模式(STM)-n類型的幀。在圖6的例子中，輸入-MUPA被聯(lián)到輸出-MUPB。在這種正常速率聯(lián)接中，一個(gè)相應(yīng)于單個(gè)正常速率通道的8位時(shí)隙從輸入-MUPA聯(lián)到輸出-MUPB。
圖7示出了將子速率通道C以相應(yīng)于正常速率八分之一的速率聯(lián)到子速率通道D的示范性聯(lián)接。換句話說(shuō)，子速率通道C相應(yīng)于時(shí)隙中位位置6上的一位，最終被切換到時(shí)隙輸出-MUPB中位位置2上。因此，正常速率時(shí)隙包含在輸入-MUPA(在口#1上)上接收到的子速率通道C。它被通過(guò)正常速率開(kāi)關(guān)14聯(lián)到輸出-MUPX(在口#n+1上)。注意，子通道C仍然在位位置6。包括子通道C的時(shí)隙被接通到執(zhí)行子速率切換的子速率開(kāi)關(guān)12的口#1，也就是將輸入時(shí)隙中位位置6上的子通道C切換到不同輸出時(shí)隙中位位置2上的子通道D。包括子通道D的輸出時(shí)隙由子速率開(kāi)關(guān)口#m聯(lián)到正常速率開(kāi)關(guān)輸入MUPY(在口#n+m)，然后通過(guò)正常速率開(kāi)關(guān)聯(lián)到輸出MUPB(在口#n)。
如上所述，迭加式子速率開(kāi)關(guān)的好處之一是它是為切換了速率通信最佳地設(shè)計(jì)的。在圖8中示出了一種示范性子速率開(kāi)關(guān)12的邏輯結(jié)構(gòu)的功能方框圖。有八根TDM輸入總線0-7，每個(gè)包括例如，順序的512個(gè)時(shí)隙幀，產(chǎn)生4.096Mbps的數(shù)據(jù)速率。有八列開(kāi)關(guān)庫(kù)(SS)，每列相應(yīng)于8位輸出時(shí)隙的一位。每個(gè)開(kāi)關(guān)庫(kù)可以是，例如，字寬9位和512字長(zhǎng)的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。八位相應(yīng)于待切換一個(gè)時(shí)隙的信息，第九位相應(yīng)于糾錯(cuò)用的奇偶位。因此，每個(gè)開(kāi)關(guān)庫(kù)存貯器一次可存貯一幀時(shí)隙信息。另外，來(lái)自每個(gè)輸入總線的同樣的幀信息同時(shí)存入該行中的八個(gè)開(kāi)關(guān)庫(kù)存貯器的每一個(gè)中。因此，在一列中，開(kāi)關(guān)庫(kù)存貯器的數(shù)量與輸入口的數(shù)量一樣。每個(gè)開(kāi)關(guān)庫(kù)存貯器存貯一幀來(lái)自相應(yīng)輸入口的數(shù)據(jù)，用這種方法，所有輸入數(shù)據(jù)可在用于切換的列中得到。因?yàn)橐涣邢鄳?yīng)于一個(gè)輸出口中的一個(gè)特定的位位置，這是用來(lái)在該特定的位位置切換來(lái)自任何輸入口的任何輸入位。圖8說(shuō)明在開(kāi)關(guān)矩陣中的八個(gè)列，表示從八個(gè)輸入口子速率切換到一個(gè)輸出口的例子。這種結(jié)構(gòu)將重復(fù)八次，以便實(shí)現(xiàn)從八個(gè)輸入口到八個(gè)輸出口的子速率切換。為八個(gè)列中的每一個(gè)提供一個(gè)控制庫(kù)(CS)存貯器。像開(kāi)關(guān)庫(kù)SS一樣，控制庫(kù)CS可以是一個(gè)RAM存貯器，存貯512*m位置的控制字。在控制庫(kù)中每個(gè)字的寬度是用于以下位的和開(kāi)關(guān)庫(kù)地址，第一套時(shí)隙選擇器20a…20n的地址，第二套位選擇器22a…22n的地址，和奇偶位。在本例中，開(kāi)關(guān)庫(kù)地址包括9位，以便選擇在每種速度庫(kù)中存貯的512時(shí)隙字中的一個(gè)。時(shí)隙選擇器20a…20n的地址包括3位，以便從列中八個(gè)開(kāi)關(guān)庫(kù)中選擇一個(gè)。位選擇器的地址包括3位，以便從由時(shí)隙選擇器為該列選取的8位時(shí)隙的八位中選一位。奇偶位典型地包括一位。因此，在圖8中所示的示范矩陣中控制庫(kù)字的寬度可以是16位。然而，一個(gè)附加位可被迭加到每個(gè)控制庫(kù)的位置，以便標(biāo)記是半固定聯(lián)接或相反是根據(jù)需要聯(lián)接。奇偶位檢驗(yàn)器(PC)在時(shí)隙數(shù)據(jù)上執(zhí)行奇偶檢驗(yàn)功能。每個(gè)控制庫(kù)采用從時(shí)隙計(jì)數(shù)器(未示出)的輸出來(lái)尋址。
在圖8的子速率開(kāi)關(guān)的邏輯結(jié)構(gòu)中，八列中每一個(gè)產(chǎn)生8位輸出的一位。在每列中的八個(gè)開(kāi)關(guān)庫(kù)及以下的時(shí)隙選擇器(可以是多路調(diào)制器-但是一種總線可被使用，用以代替多路調(diào)制器)從輸入口中的一個(gè)提供一個(gè)完全的時(shí)隙。第二選擇器(也可以是一個(gè)多路調(diào)制器)從該所選的時(shí)隙中選出一位。對(duì)于每個(gè)輸出時(shí)隙的每一位，子速率開(kāi)關(guān)在控制庫(kù)中有一個(gè)位置。控制庫(kù)位置的內(nèi)容規(guī)定了在應(yīng)被讀出的特定的開(kāi)關(guān)庫(kù)中的特定位。用這種方法，子速率開(kāi)關(guān)能夠在時(shí)間(開(kāi)關(guān)庫(kù))和空間(選擇器20與22)上將各個(gè)位從在一個(gè)正常速率時(shí)隙上多路復(fù)用的一個(gè)子通道切換到在一個(gè)完全不同的正常速率的時(shí)隙中的另一個(gè)子速率通道。因此，子速率開(kāi)關(guān)應(yīng)用一種時(shí)-空(TS)切換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。TS開(kāi)關(guān)是嚴(yán)格地不閉塞的。
考慮以下的簡(jiǎn)單例子。假定，待切換的子速率通道是一個(gè)16kbps子速率通道，也就是說(shuō)，它占據(jù)兩個(gè)8kbps子速率通道。為了將16kbps通道從輸入口5上的幀中位置220上的時(shí)隙中位位置0和1切換到輸出口3上的時(shí)隙位置300中的位位置2和3，控制輸出口3上位位置2的控制庫(kù)必須與輸出位置300相應(yīng)，尋址在輸入口5的存貯器位置220中的位位置零?？刂戚敵隹?上位位置3的控制庫(kù)必須與輸出位置300相應(yīng)，尋址輸入口5上存儲(chǔ)器220上的位位置1。
圖9示出了子速率開(kāi)關(guān)的邏輯結(jié)構(gòu)的一種替代的實(shí)施方案。這種替代的實(shí)施方案利用了這樣的事實(shí)，即在圖8中所示的存貯器矩陣的一行中所有的開(kāi)關(guān)庫(kù)包含相同的時(shí)隙數(shù)據(jù)。因此，在每行中的八個(gè)開(kāi)關(guān)庫(kù)由單個(gè)的512字乘9位的RAM來(lái)代替，其中每個(gè)時(shí)隙僅被寫一次，然后讀出八次。為了實(shí)現(xiàn)在一個(gè)時(shí)隙中，八次讀操作，存貯器存取速率必須是36.864MHZ(4.096MHZ×9)。雖然未圖示說(shuō)明，在圖8中所示的八列也可減少為兩列，這就只需要四次存貯器讀操作。雖然非必要，在圖8中所示的八個(gè)控制庫(kù)中每一個(gè)也可以組合為具有4K字乘M位的單個(gè)控制庫(kù)，其中，對(duì)于4K大小的子速率開(kāi)關(guān)M是17(也就是在圖8與9中所示的示范開(kāi)關(guān)的大小)?？刂茙?kù)CS也可每個(gè)時(shí)隙讀八次，控制處理器對(duì)一個(gè)控制庫(kù)的讀或一個(gè)控制庫(kù)的寫可達(dá)到的是每個(gè)時(shí)隙一個(gè)周期，一個(gè)九位的，八個(gè)多路調(diào)制器20之一從開(kāi)關(guān)庫(kù)之一選擇并行數(shù)據(jù)。多路調(diào)制器20的輸出被奇偶校驗(yàn)器PC進(jìn)行奇偶檢驗(yàn)，八個(gè)多路調(diào)制器之一選擇數(shù)據(jù)的一位。多路調(diào)制器20與22被控制庫(kù)CS每個(gè)時(shí)隙切換八次。一個(gè)多路解調(diào)器將由多路調(diào)制器22產(chǎn)生的八個(gè)單個(gè)位輸出組合成一個(gè)八位的時(shí)隙輸出。
圖10示出了可為本發(fā)明采用的子速率開(kāi)關(guān)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的又一個(gè)示范性實(shí)施方案。因?yàn)椋课贿壿嬮T的數(shù)目與每位的功率消耗都隨RAM規(guī)模的增加而減少，子速率開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)可通過(guò)采用較大的存貯器塊而得到更進(jìn)一步的改進(jìn)。通過(guò)采用每個(gè)時(shí)隙兩次寫操作與八次讀操作，512*9開(kāi)關(guān)庫(kù)對(duì)可被組合到1024*9開(kāi)關(guān)庫(kù)中，正如圖10所指出的那樣。4K*17控制在每個(gè)時(shí)隙中執(zhí)行八次讀操作。這種子速率開(kāi)關(guān)的實(shí)施方案的操作與圖9中所示的前面的實(shí)施方案的開(kāi)關(guān)的操作是類似的。不同的是四個(gè)，兩個(gè)多路調(diào)制器26a、26d中的一個(gè)，在輸入對(duì)之間交替，并迭加一個(gè)寫操作以便完成每個(gè)時(shí)隙總共兩次“寫”。采用四個(gè)較大的RAM塊作開(kāi)關(guān)庫(kù)而不是圖9中所示的八個(gè)RAM塊或者在圖8中所示的64RAM塊。每位邏輯門的數(shù)目及每位功率消耗減少了。假如在存貯器存取速率方面有更一步的增加可以得到，更大塊的開(kāi)關(guān)庫(kù)可被使用。例如，若每個(gè)時(shí)隙可完成四個(gè)寫操作與八個(gè)讀操作，可采用2048*9開(kāi)關(guān)庫(kù)，這樣把存貯器塊的數(shù)目減少到兩個(gè)。
對(duì)于應(yīng)用圖9與10基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的子速率開(kāi)關(guān)，采用單個(gè)有17位的4096字的控制庫(kù)?？刂茙?kù)地址是12位，其中9位表示輸出時(shí)隙數(shù)，3位表示輸出位數(shù)，如圖11中所示?？刂茙?kù)的位置應(yīng)用圖12中所示的格式。注意，在圖12中沒(méi)有忙/閑標(biāo)志。一個(gè)體閑時(shí)隙由位位置0-14中全零來(lái)表明。如果這些位是全零，輸出數(shù)據(jù)被設(shè)置為休閑位型式值。因此，這種格式的優(yōu)點(diǎn)是將控制庫(kù)的寬度減低1位。在位位置15上的S標(biāo)志表示半固定聯(lián)接，在重新啟動(dòng)期間被使用。奇偶位P是在子速率開(kāi)關(guān)中產(chǎn)生并檢驗(yàn)的。
在較高水平上觀察子速率開(kāi)關(guān)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，時(shí)間切換在開(kāi)關(guān)庫(kù)中在控制庫(kù)的指向下完成。每個(gè)開(kāi)關(guān)庫(kù)的矩陣的位置是依據(jù)與輸入幀有關(guān)的時(shí)隙計(jì)數(shù)器每幀一次順序?qū)懭?。在矩陣的單列中的開(kāi)關(guān)庫(kù)依據(jù)與輸出通路有關(guān)的控制庫(kù)的內(nèi)容以隨機(jī)的次序被讀出。同時(shí)，每個(gè)控制庫(kù)依據(jù)時(shí)隙計(jì)數(shù)器的輸出每幀一次順序讀出?？臻g切換是通過(guò)一列的開(kāi)關(guān)庫(kù)中的一個(gè)選取時(shí)隙以及通過(guò)與輸出通路有關(guān)的控制庫(kù)選擇多路換路器20(即，時(shí)隙在空中被切換)。
現(xiàn)在，依據(jù)本發(fā)明的子速率開(kāi)關(guān)模塊單元將作為一個(gè)對(duì)已有的遠(yuǎn)程通信開(kāi)關(guān)，也就是，基于有名的愛(ài)立信AXE-10遠(yuǎn)程通信切換系統(tǒng)(圖13)的組開(kāi)關(guān)子系統(tǒng)(GSS)，將一個(gè)模塊化迭加式開(kāi)關(guān)被描述。組開(kāi)關(guān)子系統(tǒng)30應(yīng)用時(shí)-空-時(shí)(TST)開(kāi)關(guān)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。輸入與輸出呼叫通過(guò)切換網(wǎng)絡(luò)終端(SNT)接合到組開(kāi)關(guān)子系統(tǒng)。輸入切換網(wǎng)絡(luò)終端32被聯(lián)到輸入時(shí)間切換模塊(TSM)34。時(shí)間切換模塊34被聯(lián)到空間切換模塊(SPM)36。子速率切換模塊38也通過(guò)時(shí)間切換模塊34和空間切換模塊36接合。一個(gè)鐘模塊40與組開(kāi)關(guān)子系統(tǒng)30中的所有模塊的定時(shí)同步。中央處理器(未示出)及區(qū)域處理器40保持聯(lián)到開(kāi)關(guān)及開(kāi)關(guān)接口上不同類型通道和開(kāi)關(guān)的各種類型設(shè)備的系統(tǒng)配置的數(shù)據(jù)庫(kù)映象。利用這種數(shù)據(jù)庫(kù)信息，處理器通過(guò)組開(kāi)關(guān)子系統(tǒng)30控制操作以及切換途徑的路由。
更具體地說(shuō)子速率開(kāi)關(guān)模塊38通過(guò)8個(gè)(0-7)TSM 34被聯(lián)到正常速率組開(kāi)關(guān)。每個(gè)TSM 34接口包括512個(gè)時(shí)隙。正如以上描述過(guò)的，在子速率開(kāi)關(guān)模塊中每個(gè)輸出時(shí)隙的每一位相應(yīng)于子速率開(kāi)關(guān)模塊控制庫(kù)中的一個(gè)位置。因此，每個(gè)控制庫(kù)位置的內(nèi)容規(guī)定了在待讀出的開(kāi)關(guān)庫(kù)(SS)中的一個(gè)特定的位。為了聯(lián)接一個(gè)大于8kbps的通道，區(qū)域處理器必須在一個(gè)以上控制庫(kù)的位置上寫地址。例如，設(shè)置24kbps的聯(lián)接(正常速率8位時(shí)隙中的3位)，需要有三個(gè)地址必須被寫入控制庫(kù)(也就是，每位一個(gè)控制庫(kù)位置)。
組開(kāi)關(guān)子系統(tǒng)的實(shí)際的詳細(xì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及操作是已知的，在此不重復(fù)。為了簡(jiǎn)明，時(shí)間切換模塊(TSM)執(zhí)行時(shí)間切換，空間切換模塊(SPM)執(zhí)行空間切換。TSM采用不同的開(kāi)關(guān)庫(kù)發(fā)送與接收語(yǔ)言樣本。語(yǔ)言樣本以固定次序?qū)懭胼斎胝Z(yǔ)言庫(kù)，但當(dāng)這些樣本被讀出時(shí)，次序是由控制庫(kù)中的地址確定的。時(shí)間切換模塊也有一個(gè)附加的控制庫(kù)，用來(lái)控制空間切換模塊(SPM)中的電子門的操作，以便選擇性地通過(guò)組開(kāi)關(guān)傳遞語(yǔ)言與數(shù)據(jù)。從本質(zhì)上講，這種空間切換控制庫(kù)是用來(lái)聯(lián)接輸入與輸出TSM。
圖14示出了在這種組開(kāi)關(guān)實(shí)施方案中，一種特定的實(shí)施基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。為了在組開(kāi)關(guān)子系統(tǒng)中對(duì)子速率開(kāi)關(guān)模塊12提供方便的實(shí)施與維護(hù)，子速率開(kāi)關(guān)模塊12可以分隔成與時(shí)間切換模塊(TSM)的規(guī)模相適應(yīng)的單元。一個(gè)被分隔的單元，例如，與圖8、9或10中所示的相對(duì)應(yīng)。采用這種分隔辦法，子速率開(kāi)關(guān)庫(kù)矩陣被分成子速率開(kāi)關(guān)單元42。每個(gè)子速率開(kāi)關(guān)單元42包括只輸出到單個(gè)時(shí)間切換模塊(TSM)的一個(gè)輸出引線。而且，每個(gè)子速率切換單42包括從TSM聯(lián)到子速率切換模塊(SRSM)34的輸入引線。
現(xiàn)在將描述在這組開(kāi)關(guān)子系統(tǒng)(GSS)的實(shí)施方案中根據(jù)要求建立與釋放雙向子速率聯(lián)接的步驟。“根據(jù)要求”子速率聯(lián)接是通過(guò)由GSS用戶產(chǎn)生子速率路徑信號(hào)而被啟動(dòng)。該信號(hào)包含與輸入的GSS-MUP有關(guān)的數(shù)據(jù)，輸入的子通道的位置，輸出子通道的位置，輸出的GSS-MUP。與子通道位置有關(guān)的數(shù)據(jù)，也辨認(rèn)所要求的子速率聯(lián)接的特定的速率。
在接收子速率聯(lián)接命令的同時(shí)，中央/地區(qū)處理器建立了組成子速率聯(lián)接的三條途徑，正如以上隨同圖3一起敘述的那樣輸入載體，輸出載體，和子速率切換路徑。當(dāng)然，輸入和輸出載體可作為按需要聯(lián)接建立或按半固定聯(lián)接建立。子速率雙向聯(lián)接的釋放是由GSS用戶命令的；釋放信號(hào)包含輸入-MUP及在輸入-MUP中子通道的位置。一旦接收到，在子速率開(kāi)關(guān)中的子速率聯(lián)接被釋放。如果沒(méi)有其它子速率聯(lián)接存在于它們以上，兩個(gè)載體聯(lián)接被釋放。
另一種依據(jù)本發(fā)明的迭加式子速率開(kāi)關(guān)的示范性應(yīng)用涉及到當(dāng)前正在開(kāi)發(fā)的切換主遠(yuǎn)程通信開(kāi)關(guān)的技術(shù)(與此相反的是建立良好的已有的開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)，如同基于GS64k)。一種新開(kāi)發(fā)的技術(shù)例子是基于Uniswitch的愛(ài)立信組開(kāi)關(guān)子系統(tǒng)，如圖15中所示。Uniswitch是一種基于125微秒幀與64kbps時(shí)隙的同步傳遞模式(STM)開(kāi)關(guān)。Uniswitch基本上是一種非阻塞時(shí)-空開(kāi)關(guān)，不需要內(nèi)部路徑選擇，因此提供通過(guò)開(kāi)關(guān)最小的時(shí)延。Uniswitch 100包括一個(gè)Uniswitch核102，終端聯(lián)接單元(TCU)104，以及位于終端單元(TU)106的開(kāi)關(guān)端接單元。聯(lián)到Uniswitch的無(wú)論什么就是終端單元(TU)106。終端單元將用戶與Uniswitch接合。STU是位于TU上的一個(gè)開(kāi)關(guān)口，它產(chǎn)生/端接Uniswitch中用于兩個(gè)單元之間的USI接口。提供了兩個(gè)不同位速率的接口，也就是USI2和USI4。TU可直接聯(lián)到Uniswitch核或通過(guò)TCU。TCU104是多路調(diào)制器，在其中被聯(lián)接的終端單元106與Uniswitch核102是被映象的；在多路調(diào)制器中無(wú)切換發(fā)生，因此時(shí)隙次序被保護(hù)。
像基于GS64K的組開(kāi)關(guān)子系統(tǒng)一樣，Uniswitch的詳細(xì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及操作并不是本發(fā)明的題目。然而，更詳細(xì)的Uniswitch的描述被提供在下文中“Uni-Switch-A New Flexible STM switch FabricConcept,”Peter.Lundh and Sture Roos來(lái)源于Ericsson ReviewNo 3,1995,2-12頁(yè)。
圖15也包括一個(gè)迭加在正常速率Uniswitch開(kāi)關(guān)100上的子速率開(kāi)關(guān)單元(SRU)108。因此，從Uniswitch核102的觀點(diǎn)，子速率單元108被看作為一個(gè)TCU。變更一下，子速率切換模塊可作一個(gè)擴(kuò)展單元被拼入，作為一個(gè)專門的板來(lái)實(shí)施，就像裝入U(xiǎn)niswitch核102的正常速率板的同樣機(jī)箱中插入，如圖16所示。
在Uniswitch中采用的子速率開(kāi)關(guān)的一個(gè)特定的例子示于圖17中。子速率開(kāi)關(guān)矩陣在結(jié)構(gòu)與操作方面與圖8所示的子速率開(kāi)關(guān)類似。一個(gè)幀的一個(gè)輸入U(xiǎn)SI4部分被存貯在八個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)庫(kù)(SS)中，在每個(gè)開(kāi)關(guān)庫(kù)中有2560*8位。一個(gè)控制庫(kù)(CS)控制每個(gè)輸出位每個(gè)時(shí)隙字的每位的讀出。歷此，在本例中，一個(gè)控制庫(kù)是2560*18位，1位用于兩個(gè)Uniswitch接口(USI4)通路之一的地址，12位用于2560個(gè)位置的地址，3位用于在尋址位上8位時(shí)隙中每位的地址，2位用于定義是否輸出子通道是休閑/忙，并處理在以上參考文章中描述的偏置切換機(jī)制?？刂茙?kù)尋址單個(gè)開(kāi)關(guān)庫(kù)位置，讀出一個(gè)時(shí)隙，然后驅(qū)動(dòng)一個(gè)8∶1多路調(diào)制器，用來(lái)選擇插入輸出時(shí)隙的適當(dāng)?shù)奈晃恢?子通道切換)的時(shí)隙的地址位?？刂茙?kù)也控制2∶1多路調(diào)制器，用來(lái)選擇已編址的USI輸入。與圖8-10所描述的從開(kāi)關(guān)存貯器中讀出時(shí)隙大不相同，在圖17所示的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是這樣的，首先從由存貯器讀出的一個(gè)時(shí)隙中選出一個(gè)單獨(dú)位，然后，數(shù)據(jù)存貯器本身被選出。功能上這兩種實(shí)施方案是類似的，不同的是實(shí)現(xiàn)的方法。
作為與圖17中所示的比較，另一種實(shí)現(xiàn)子速率開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)的實(shí)施方案示于圖18中，畫的是一個(gè)單USI4口。USI4口是USI4接口被端接的Uniswitch核的口。在這個(gè)口上被接收的時(shí)分多路復(fù)用信號(hào)包括2560個(gè)時(shí)隙。在圖18的實(shí)現(xiàn)中有一個(gè)假定，在一個(gè)時(shí)隙周期中寫和/或讀可用五個(gè)周期。為了將存貯器合并成較少數(shù)量的存貯器塊，由四個(gè)控制庫(kù)控制的開(kāi)關(guān)庫(kù)存貯器的四個(gè)邏輯列是通過(guò)由四個(gè)控制庫(kù)控制的數(shù)據(jù)存貯器的一個(gè)物理列來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)樗械牧邪嗤臄?shù)據(jù)，每個(gè)時(shí)隙可被寫入存貯器一次和讀四次。
圖18表示八個(gè)SS的一行和在圖17中所示的8∶1選擇器的實(shí)現(xiàn)。假定每五個(gè)口存貯器塊(SS-A和SS-B)被配置來(lái)存貯2560*8位，每個(gè)存貯器塊采用五個(gè)獨(dú)立的用于讀或?qū)懀谝粋€(gè)時(shí)隙周期中被存取五次。為了存貯一個(gè)輸入U(xiǎn)SI4幀，在一個(gè)存貯器塊上建立一個(gè)物理開(kāi)關(guān)庫(kù)。因?yàn)橐粋€(gè)出入口用于寫一個(gè)輸入時(shí)隙，在一個(gè)時(shí)隙周期中可得到四次讀操作。為了在輸出USI4幀的輸入時(shí)隙中的單個(gè)位上實(shí)現(xiàn)時(shí)間切換，執(zhí)行了八次讀出入，也就是在輸出時(shí)隙中每個(gè)位位置一次存取。為了在一個(gè)時(shí)隙中實(shí)現(xiàn)八次讀，用于存貯輸入幀的開(kāi)關(guān)庫(kù)被加倍，因?yàn)樵谝粋€(gè)寫操作以后，只有四次讀操作可達(dá)到。結(jié)果，兩個(gè)標(biāo)有SS-A和SS-B的開(kāi)關(guān)庫(kù)。每個(gè)相應(yīng)于一個(gè)存貯器塊，用于存貯來(lái)自輸入口的一個(gè)USI幀。輸出USI4的時(shí)隙的第一個(gè)四位被從SS-A存貯器讀出，第二個(gè)四位被從SS-B存貯器讀出。對(duì)于輸出USI4時(shí)隙的每一位，有一個(gè)八位總線適應(yīng)于在一個(gè)讀周期中從每個(gè)存貯器塊中讀出八位。一個(gè)8∶1的多路調(diào)制器實(shí)現(xiàn)從總線選擇從位位置插入的位。對(duì)于一個(gè)如圖17所示的開(kāi)關(guān)矩陣端接兩個(gè)USI4接口，圖18的配置被以2×2矩陣重復(fù)。一個(gè)2∶1的多路調(diào)制器從列中的兩個(gè)SS中的一個(gè)選擇適當(dāng)?shù)奈弧?br> 因此，在本發(fā)明中，子速率通道切換是通過(guò)采用一種模塊化的迭加式子速率開(kāi)關(guān)有效地實(shí)現(xiàn)的，這種開(kāi)關(guān)是為子速率通道的最佳切換設(shè)計(jì)的。用這樣的方法，為切換正常速率時(shí)隙設(shè)計(jì)的正常速率開(kāi)關(guān)可以繼續(xù)這樣使用并服務(wù)于子速率切換。子速率開(kāi)關(guān)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的迭加式模塊化是有特別優(yōu)點(diǎn)的，因?yàn)樗鼘?duì)正常速率開(kāi)關(guān)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的沖突最小。而且，該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)允許有效率地切換正常速率與子速率切換都需要的通信應(yīng)用。雖然以上描述的示范性實(shí)施方案示出了對(duì)于特定的正常速率開(kāi)關(guān)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的各種子速率開(kāi)關(guān)的實(shí)現(xiàn)方案，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，本發(fā)明也可適用于其它的切換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
雖然是結(jié)合當(dāng)前認(rèn)為最實(shí)用的，最佳實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，可以理解，本發(fā)明并不限于已公開(kāi)的實(shí)施方案，正相反，應(yīng)覆蓋在所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)包括的各種修改及等效的方案。
權(quán)利要求
1．一種數(shù)字遠(yuǎn)程通信切換系統(tǒng)包括一種主數(shù)據(jù)傳輸速率開(kāi)關(guān)，通過(guò)多重雙向開(kāi)關(guān)口被聯(lián)到多重輸入與輸出時(shí)隙的數(shù)字線路上，每個(gè)時(shí)隙包括預(yù)先規(guī)定的數(shù)據(jù)位數(shù)，用于在第一數(shù)據(jù)傳輸速率上將從任何一個(gè)開(kāi)關(guān)口接收到的時(shí)隙切換到另一個(gè)開(kāi)關(guān)口上；和一種子速率開(kāi)關(guān)，被聯(lián)接到主開(kāi)關(guān)上，用于在與第一數(shù)據(jù)傳輸速率不同的數(shù)據(jù)傳輸速率上有選擇性地切換小于在時(shí)隙中預(yù)先規(guī)定的數(shù)目一個(gè)或多個(gè)位。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中許多較慢的數(shù)據(jù)速率通道被多路復(fù)用在單個(gè)第一數(shù)據(jù)速率時(shí)隙上并由主開(kāi)關(guān)在一個(gè)輸入開(kāi)關(guān)口上接收，并按規(guī)定路線發(fā)送到子速率開(kāi)關(guān)，該子速率開(kāi)關(guān)單獨(dú)地將每個(gè)較慢數(shù)據(jù)速率通道以慢于第一數(shù)據(jù)傳輸速率的數(shù)據(jù)傳輸速率聯(lián)接到目的開(kāi)關(guān)口上。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中不同的數(shù)據(jù)傳輸速率是許多較慢數(shù)據(jù)傳輸速率之一。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中第一數(shù)據(jù)傳輸速率是64kbps，許多較慢數(shù)據(jù)傳輸速率包括8、16、32、40、48和56kbps。
5．根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中子速率開(kāi)關(guān)是非阻塞，時(shí)-空配置的開(kāi)關(guān)。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中主開(kāi)關(guān)是時(shí)-空-時(shí)配置的開(kāi)關(guān)，有許多第一時(shí)間級(jí)聯(lián)到輸入開(kāi)關(guān)口，一個(gè)中間空間切換級(jí)，和許多其它時(shí)間切換級(jí)，在一邊聯(lián)到空間切換級(jí)，在相對(duì)的一邊聯(lián)到輸出開(kāi)關(guān)口。
7．根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中主開(kāi)關(guān)是時(shí)-空配置的非阻塞開(kāi)關(guān)。
8．根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)中，其中子速率開(kāi)關(guān)是作為時(shí)-空配置主開(kāi)關(guān)的一個(gè)模塊式擴(kuò)展迭加上去的。
9．根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中未聯(lián)到輸入與輸出線路的其它主開(kāi)關(guān)通道口被聯(lián)到子速率開(kāi)關(guān)的輸入與輸出口。
10．根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中子速率開(kāi)關(guān)包括一個(gè)用于存貯時(shí)隙數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存貯器矩陣；一種選擇機(jī)構(gòu)，用于選擇在數(shù)據(jù)存貯器的一個(gè)中的一個(gè)時(shí)隙及在所選時(shí)隙中的一個(gè)單獨(dú)的位，允許通過(guò)各種速率開(kāi)關(guān)選擇性地切換包含在一個(gè)時(shí)隙中的一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的位。
11．根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中矩陣包括許多存貯器的列和行，該系統(tǒng)還包括一組控制存貯器，每個(gè)控制存貯器相應(yīng)于矩陣中數(shù)據(jù)存貯器的一列，從該列的數(shù)據(jù)存貯器之一可尋址地選擇一個(gè)時(shí)隙的一位，用這樣的方式產(chǎn)生單個(gè)的輸出位來(lái)自許多控制存貯器的輸出位等于一個(gè)時(shí)隙中的許多位，輸出位被組合成一個(gè)輸出時(shí)隙并返回到主開(kāi)關(guān)。
12．根據(jù)權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中每個(gè)數(shù)據(jù)存貯器是一個(gè)隨機(jī)存取存貯器，用于存貯一幀的時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙由相應(yīng)的控制存貯器單獨(dú)尋址，選擇機(jī)構(gòu)包括由相應(yīng)的控制存貯器控制的第一多路調(diào)制器，用于從列中的一個(gè)數(shù)據(jù)存貯器中選擇一個(gè)時(shí)隙，和用于從所選出的時(shí)隙中選擇一個(gè)單獨(dú)的位的第二多路調(diào)制器。
13．根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中子速率開(kāi)關(guān)包括用于存貯時(shí)隙數(shù)據(jù)的許多數(shù)據(jù)存貯器的列矩陣，和每列一個(gè)選擇器，用于在數(shù)據(jù)存貯器之一中選擇一個(gè)時(shí)隙和從所選出的時(shí)隙中選擇一個(gè)單獨(dú)的位，允許通過(guò)可變速率的開(kāi)關(guān)選擇性地切換一個(gè)或多于一個(gè)單獨(dú)的位。其中數(shù)據(jù)存貯器的每個(gè)列矩陣的數(shù)據(jù)存貯每個(gè)時(shí)隙被讀出多次。
14．根據(jù)權(quán)利要求13的系統(tǒng)，還包括控制存貯器，每個(gè)可尋址地選擇與讀出許多單獨(dú)位，其數(shù)量等于從列中的數(shù)據(jù)存貯器中每個(gè)時(shí)隙被讀次數(shù)的倍數(shù)。
15．在一種切換系統(tǒng)中，使用第一正常速率開(kāi)關(guān)以第一速率切換時(shí)隙式通道，使用聯(lián)到第一速率開(kāi)關(guān)的第二子速率開(kāi)關(guān)以低于第一速率的許多第二速率之一切換在時(shí)隙式通道中的一位或多位，子速率開(kāi)關(guān)包括一個(gè)數(shù)據(jù)存貯器矩陣，用于存貯有從第一速率開(kāi)關(guān)接收到的子速率數(shù)據(jù)的時(shí)隙，和一個(gè)選擇器，用于在數(shù)據(jù)存貯器之一中選擇一個(gè)時(shí)隙和在所選的時(shí)隙中選擇一個(gè)單獨(dú)位，允許通過(guò)子速率開(kāi)關(guān)，選擇性地切換一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)位。
16．根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中矩陣包括許多行和列的數(shù)據(jù)存貯器，選擇器包括許多控制存貯器，每個(gè)控制存貯器用于從列的數(shù)據(jù)存貯器之一可尋址地選擇一個(gè)時(shí)隙的一位，用以這樣地產(chǎn)生單個(gè)的輸出位，即同時(shí)從許多控制存貯器可尋址地被選出的輸出位等于在一個(gè)時(shí)隙中的位數(shù)，該輸出位被組合成一個(gè)輸出時(shí)隙，并返回到正常速率開(kāi)關(guān)。
17．根據(jù)權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中每個(gè)數(shù)據(jù)存貯器是隨機(jī)存取存貯器，用于存貯一幀的時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙由相應(yīng)的控制存貯器單獨(dú)地尋址，選擇器還包括由相應(yīng)的控制存貯器控制的第一多路調(diào)制器，用于從列中的數(shù)據(jù)存貯器之一選擇一個(gè)時(shí)隙，和從所選的時(shí)隙中選擇一個(gè)單獨(dú)的位的第二多路調(diào)制器。
18．一種切換不同速率數(shù)字電話通道的方法包括以下步驟切換由正常速率遠(yuǎn)程通信開(kāi)關(guān)在多重輸入和輸出數(shù)字電話通道之間以第一切換速率采用雙向開(kāi)關(guān)口的方法接收到的時(shí)隙；從正常速率開(kāi)關(guān)接收在子速率遠(yuǎn)程通信開(kāi)關(guān)上包括子速率通道的時(shí)隙；和以低于第一切換速率的第二切換速率有選擇性地切換子速率開(kāi)關(guān)中的子速率通道，并將被切換的子速率通道返回到正常速率開(kāi)關(guān)。
19．根據(jù)權(quán)利要求18的方法，還包括分析對(duì)于一個(gè)通道的切換聯(lián)接的請(qǐng)求，確定是否該通道支持第一或第二速率；對(duì)于第一速率通道，通過(guò)與子速率開(kāi)關(guān)無(wú)關(guān)的正常速率開(kāi)關(guān)建立切換路徑；和第二速率通道，通過(guò)正常速率與子速率開(kāi)關(guān)建立切換路徑。
20．根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中處理的步驟還包括在正常速率開(kāi)關(guān)中建立輸入第一速率通道的聯(lián)接，以便將輸入通道聯(lián)到子速率開(kāi)關(guān)；在正常速率開(kāi)關(guān)中建立輸出第一速率通道的聯(lián)接，以便將輸出通道聯(lián)到子速率開(kāi)關(guān)；和在子速率開(kāi)關(guān)中建立第二速率通道聯(lián)接，并將第二速率通道聯(lián)接聯(lián)到輸入和輸出的第一速率通道聯(lián)接上。
21．在一種切換具有不同數(shù)據(jù)速率的數(shù)字電話通道的開(kāi)關(guān)中，包括一個(gè)正常速率開(kāi)關(guān)，通過(guò)多重雙向開(kāi)關(guān)口聯(lián)到各種輸入和輸出數(shù)字電話通道和聯(lián)到正常速率開(kāi)關(guān)的子速率開(kāi)關(guān)，一種用于在一個(gè)正常速率開(kāi)關(guān)的輸入口上，作為正常速率通道一部分接收到的子速率通道的子速率切換的方法，包括(a)將通過(guò)正常速率開(kāi)關(guān)在正常速率途徑上正常速率開(kāi)關(guān)的輸入口上接收到的時(shí)隙發(fā)送到正常速率開(kāi)關(guān)的一個(gè)輸出口，然后在第一通路上聯(lián)接到子速率開(kāi)關(guān)的一個(gè)輸入口。(b)通過(guò)子速率開(kāi)關(guān)在子速率開(kāi)關(guān)輸入口和子速率開(kāi)關(guān)輸出口之間建立子速率切換途徑；(c)在子速率切換途徑上接通子速率通道；(d)將子速率通道隨同一個(gè)或多個(gè)其它的子速率通道作為一個(gè)新的正常速率通道在第二通道聯(lián)結(jié)上從子速率開(kāi)關(guān)的輸出口聯(lián)接到正常速率開(kāi)關(guān)的另一個(gè)輸入口，并且通過(guò)正常速率開(kāi)關(guān)聯(lián)接到正常速率開(kāi)關(guān)的另一個(gè)輸出口。
22．根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中在正常速率開(kāi)關(guān)中的第一與第二被切換的聯(lián)接是半固定聯(lián)接。
23．根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中在正常速率開(kāi)關(guān)中的第一與第二被切換的聯(lián)接對(duì)于第一呼叫是根據(jù)要求建立的。
24．根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中為第一呼叫建立的在正常速率開(kāi)關(guān)中第一和第二切換的聯(lián)接之一是為后續(xù)的第二呼叫保持的。
25．一種切換可變速率的在許多通信線路上時(shí)間多路復(fù)用的數(shù)字通信通道的方法包括以下步驟采用第一速率開(kāi)關(guān)切換以第一速率發(fā)送的通道；將以慢于第一速率的第二速率發(fā)送的通道從第一速率開(kāi)關(guān)傳送到第二速率開(kāi)關(guān)；在第二速率開(kāi)關(guān)中在時(shí)間與空間上切換子速率通道；和將已切換的子速率通道返回到第一速率開(kāi)關(guān)。
26．一種模塊式的聯(lián)接到已有的遠(yuǎn)程通信開(kāi)關(guān)，對(duì)已有的遠(yuǎn)程通信開(kāi)關(guān)執(zhí)行子速率通道切換的模塊化子速率遠(yuǎn)程通信開(kāi)關(guān)，包括一個(gè)存貯器陣，用于存貯來(lái)自己有的包含子速率通道的遠(yuǎn)程通信開(kāi)關(guān)的輸入時(shí)隙；一個(gè)控制器，用于選擇性地從存貯器存取在每個(gè)已存貯的相應(yīng)于子速率通道的時(shí)隙中的一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)位；一種選擇機(jī)構(gòu)，用于選擇與輸出特定的一個(gè)被存取的子速率通道，以產(chǎn)生一個(gè)輸出時(shí)隙，其中在一個(gè)輸入時(shí)隙中的不同子速率通道被切換到不同的輸出時(shí)隙中。
27．一種數(shù)字遠(yuǎn)程通信切換系統(tǒng)包括一種主數(shù)據(jù)傳輸速率開(kāi)關(guān)，由多重雙向開(kāi)關(guān)口聯(lián)到輸入和輸出時(shí)隙式電話線路，每個(gè)時(shí)隙包括預(yù)先規(guī)定的數(shù)據(jù)位數(shù)，用于將從任何一個(gè)開(kāi)關(guān)口接收到的時(shí)隙以第一數(shù)據(jù)傳輸速率切換到另一個(gè)開(kāi)關(guān)口；和一個(gè)聯(lián)到主速率開(kāi)關(guān)的可變速率開(kāi)關(guān)，用于以不同于第一數(shù)據(jù)傳輸速率的數(shù)據(jù)傳輸速率選擇性地在時(shí)間與空間中切換少于在一個(gè)時(shí)隙中預(yù)先規(guī)定數(shù)的一位或多位。
全文摘要
一種數(shù)字遠(yuǎn)程通信切換系統(tǒng)包括一個(gè)主正常速率開(kāi)關(guān),該開(kāi)關(guān)具有多重雙向口用于選擇性地切換與在輸入和輸出數(shù)字通路上多路復(fù)用的正常速率通道有聯(lián)系的時(shí)隙。在幀中的每個(gè)時(shí)隙包括預(yù)先規(guī)定的位數(shù)。正常速率開(kāi)關(guān)將由任何一個(gè)開(kāi)關(guān)口接收到的時(shí)隙以正常速率切換到任何一個(gè)其它的開(kāi)關(guān)口。一種“迭加”式子速率開(kāi)關(guān)被模塊式地聯(lián)接到正常速率開(kāi)關(guān)上并以低于正常速率的數(shù)據(jù)傳輸速率選擇性地切換相應(yīng)于時(shí)隙中一個(gè)或多個(gè)子速率通道的一位或多位。
文檔編號(hào)H04Q11/04GK1214183SQ9719311
公開(kāi)日1999年4月14日 申請(qǐng)日期1997年1月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月26日
發(fā)明者K·－A·克里斯托菲爾森, S·羅米蒂 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司