專利名稱：電信交換機(jī)以及交換電信信號的制作方法
本申請基于1996年10月10日在芬蘭申請的芬蘭專利申請第964065號，其內(nèi)容在此并入以供參考。
本發(fā)明涉及一種用于交換電信連接的ATM電信交換機(jī)，所述電信交換機(jī)包括入線、出線以及將任何連接從入線交換到所需出線的交換域(switching field)，所述交換域包括將連接輸送到所述交換域的輸入，以及將連接輸送出所述交換域的輸出。
ATM電信交換機(jī)一般采用ATM交換域(ATM=異步傳遞模式)。在這些域中，將包含數(shù)據(jù)的ATM信元或者分組從一個(gè)連接交換到另一連接，使得連接保持不中斷，從始發(fā)點(diǎn)延伸到所需接收機(jī)。交換域的一個(gè)特征是，它們易于出錯(cuò)；一個(gè)故障可以影響所有交換域或其一部分。改進(jìn)ATM電信交換機(jī)可靠性的一種傳統(tǒng)和自然的方法是復(fù)制交換機(jī)的交換域。但是，ATM交換域相當(dāng)貴，因此通過復(fù)制保證其可靠性極其昂貴。此外，目標(biāo)是所有通過交換域，例如虛連接交換的連接成功的概率相同。因此，出于可靠性考慮，必須復(fù)制所有交換域。交換域是ATM電信系統(tǒng)的必要部件，其中對需要交換的所有連接而言，完成的交換的成功概率，即業(yè)務(wù)等級應(yīng)當(dāng)相同。但是，顯然可以存在具有較低業(yè)務(wù)等級的連接和具有較高業(yè)務(wù)等級的連接，即連接基于復(fù)制的交換，但這導(dǎo)致了連接的不同業(yè)務(wù)類別。通常一個(gè)故障僅影響交換域的一根線路，而不是整個(gè)域。因此，ATM電信交換機(jī)的實(shí)現(xiàn)如果能夠使交換域的特定部件，例如一根或多根線路中出現(xiàn)的故障不會妨礙整個(gè)交換機(jī)的運(yùn)行，則較為有利。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種現(xiàn)有技術(shù)中的問題的解決方案，即如何處理ATM交換域中，尤其在部分交換域中出現(xiàn)的故障。目的是提供一種ATM電信交換機(jī)，以及一種利用該交換機(jī)使得交換域的特定部件中出現(xiàn)的故障不會妨礙整個(gè)交換機(jī)的運(yùn)行的方法。
該新類型的ATM電信交換機(jī)的特征在于，在所述入線和所述輸入之間提供預(yù)選器，用以將所述電信交換機(jī)的所需入線連接到交換域所需輸入。
本發(fā)明還涉及一種ATM交換機(jī)中電信連接的交換方法，該ATM交換機(jī)包括入線、出線以及將任何連接從入線交換到所需出線的交換域，所述交換域包括將連接輸送到所述交換域的輸入，以及將連接輸送出所述交換域的輸出。
本發(fā)明的方法的特征在于，在所述電信交換機(jī)的所述入線和所述輸入之間提供預(yù)選器，用以將所述電信交換機(jī)的所需入線連接到交換域所需輸入。
本發(fā)明基于以下思想，即在ATM交換機(jī)的交換域之前或之后提供預(yù)選器，或者在交換域之后提供后選器。預(yù)選器使得交換機(jī)的所需入線連接到交換域的所需輸入。相應(yīng)地，后選器使得交換域的所需輸出連接到所需出線。預(yù)選器最好包括至少一個(gè)連接到整個(gè)交換機(jī)入線的輸入，以及連接到交換域的輸入的多個(gè)輸出。通過這些輸入，需要預(yù)選器連接的線路能夠?qū)蚪粨Q域的工作輸入。應(yīng)當(dāng)注意，此處術(shù)語“預(yù)選器”主要用于指預(yù)選器，或者在交換域之后的后選器。
本發(fā)明的另一屬性是預(yù)選器和ATM交換域之間的接口包括電信交換機(jī)中預(yù)選器的每根入線至少兩個(gè)連往該域的接口。
本發(fā)明的ATM電信交換機(jī)和相應(yīng)方法的優(yōu)點(diǎn)在于，它們使得ATM電信交換機(jī)交換域的復(fù)制不再必要；利用本發(fā)明的預(yù)選器保證了交換域的充分可靠。這實(shí)際上降低了成本，因?yàn)閺?fù)制整個(gè)交換域非常昂貴。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，在附圖中

圖1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的預(yù)選器；圖2示出了具有預(yù)選器和后選器的本發(fā)明第二實(shí)施例的交換機(jī)；圖3示出了正常情況下本發(fā)明實(shí)施例的ATM電信交換機(jī)；圖4示出了已糾正出現(xiàn)的故障情況下，本發(fā)明實(shí)施例的ATM電信交換機(jī)；
圖5示出了在交換域入局方向上提供預(yù)選器的本發(fā)明的實(shí)施例；圖6示出了在交換域出局方向上提供預(yù)選器的本發(fā)明的實(shí)施例；圖7示出了交換域的某些輸出連接到交換域出局方向上提供的預(yù)選器的輸出的本發(fā)明實(shí)施例；圖8和9說明了在將預(yù)選器入線連接到冗余連接過程中優(yōu)先級的使用。
圖1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的預(yù)選器102。預(yù)選器102在ATM交換機(jī)的交換域之前提供。通過預(yù)選器102，電信交換機(jī)的所需入線101可以連接到交換域的所需輸入。預(yù)選器最好包括至少一個(gè)連接到整個(gè)交換機(jī)入線的輸入101，以及連接到交換域的輸入的多個(gè)輸出103、104。圖1示出了預(yù)選器的兩個(gè)輸出。連接到交換域的輸入。預(yù)選器自然可以包括數(shù)量比2大得多的輸出。此外，預(yù)選器還可以在交換域之后提供。
圖2示出了具有預(yù)選器和后選器的本發(fā)明第二實(shí)施例的交換機(jī)。圖2示出了交換機(jī)入線202到206，用于向ATM交換域201輸送入信號。某些入線205、206并不是直接連接到交換域，而是連接208、209到預(yù)選器207，后者從這些入線205、206中選擇一個(gè)連接，進(jìn)一步冗余地連接到ATM交換域201。后選器213通過出線212連接到交換域201。在后選器213中，來自出線212的信號被輸送到兩個(gè)輸出分支210和211中的一個(gè)，該信號從后者輸送到交換域201的所需輸出222到225。
圖2所示方案的工作原理如下。在ATM線路被改變之后，設(shè)備的控制將連接的交換更新，以對應(yīng)于新情況。這樣，當(dāng)故障發(fā)生在例如交換域201的輸入205和輸出226之間的交換節(jié)點(diǎn)時(shí)，它們之間的信號傳播可以導(dǎo)向中繼線路208(輸入206對應(yīng)到中繼線209)，該信號從中繼線208輸送到預(yù)選器207，并進(jìn)一步輸送到交換域201。該信號從該交換域輸送到輸出212，并進(jìn)一步輸送到后選器213，從后選器213輸送到輸出210和211中的一個(gè)，然后輸送到交換機(jī)的輸出。
圖3示出了正常情況下本發(fā)明實(shí)施例的ATM電信交換機(jī)。該交換機(jī)包括具有接口單元306到312的交換域301。本發(fā)明的交換機(jī)還包括預(yù)選器302，連接在交換機(jī)入線304和305以及接口單元306和308之間，交換域301之前。后選器303相應(yīng)在交換機(jī)301的接口單元310和312以及該交換機(jī)的出線330和331之間提供。交換機(jī)接口單元的操作和故障由故障信息系統(tǒng)320控制，它與該交換機(jī)的前述接口單元306到312之間存在連接351到356?？刂茊卧?21連接到預(yù)選器以控制預(yù)選器，連接的交換，還有實(shí)際交換域301?？刂茊卧?21由恢復(fù)系統(tǒng)322控制，它使得必要的恢復(fù)過程能夠完成?；謴?fù)系統(tǒng)則由故障信息系統(tǒng)323控制，在故障信息系統(tǒng)323中儲存在交換機(jī)已發(fā)生的故障的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
圖3示出的情況中，兩根ATM線路361、362在本發(fā)明方式下是安全的，即它們連接到ATM域的入線和出線通過預(yù)選器302和相應(yīng)的后選器303連接。冗余的ATM線路363也連接到預(yù)選器302，但是它不通過預(yù)選器連接，它在ATM域中也沒有任何其它連接。ATM域正常工作，在圖3情況下，3個(gè)連接Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ都從交換機(jī)接口單元306到308連接到接口單元310，，所有這些連接都交換到出局方向上的一根安全ATM線路。
隨著交換機(jī)的工作，故障信息系統(tǒng)302監(jiān)控ATM域的接口306到313的情況，隨時(shí)向恢復(fù)系統(tǒng)322報(bào)告任何故障。在故障信息系統(tǒng)320和恢復(fù)系統(tǒng)322之間有電信連接，這在該圖中未示出。如果需要，恢復(fù)系統(tǒng)322可以命令控制ATM域301的系統(tǒng)改變交換點(diǎn)和預(yù)選器的連接，從而阻止任何故障或故障的影響，需要交換的連接通過未中斷的交換機(jī)交換。
圖4示出了已糾正出現(xiàn)的故障情況下，按照本發(fā)明一種實(shí)施例的ATM電信交換機(jī)。所說明的交換機(jī)結(jié)構(gòu)部件與圖3相同，其結(jié)構(gòu)和操作前面已作了針對性的描述。在圖4情況下，故障信息系統(tǒng)320在安全ATM線路的ATM交換域301的出線接口3l0中檢測到故障400，并將該故障告知恢復(fù)系統(tǒng)322?；謴?fù)系統(tǒng)322命令預(yù)選器控制器321指令預(yù)選器303交換到冗余線路Ⅶ，而不是該故障所在的線路(接口310)。此外，恢復(fù)系統(tǒng)322命令交換域301的控制器321釋放連接到該故障所在線路的連接Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ；這些連接仍未中斷，如圖3所示?；謴?fù)系統(tǒng)還命令交換域?qū)⑺柽B接交換到冗余接口313，將這些連接從該接口轉(zhuǎn)接到冗余線路。連接從冗余線路輸送到后選器303，其中通過后選器將連接交換到交換機(jī)的出線330。在這種實(shí)施例中，連接圖3的Ⅰ、Ⅱ和Ⅱ由預(yù)選器導(dǎo)回所需線路，即交換域正常情況下將會把它們交換到的線路。
一種可選方法是，即使在交換機(jī)入局方向上也通過預(yù)選器302交換冗余線路及其接口309、313以進(jìn)行使用，即使入線正在工作也是如此。這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于，入線和出線將是同一根線路。在這種情況下，在入線方向上出現(xiàn)故障400的線路的連接，即接口310也被交換到冗余線路，即接口313。這種方案的缺陷在于，例如如果入局方向上安全線路中有一根出現(xiàn)故障，則無法再使用入局方向的冗余預(yù)選器302。
圖5示出了在交換域入局方向上提供預(yù)選器P,501的本發(fā)明的實(shí)施例。該圖示出了預(yù)選器P,501和從預(yù)選器到交換域502的冗余線路507。在這種實(shí)施例中，交換域502完成實(shí)際的交換。入線503和504導(dǎo)向交換機(jī)。在這種實(shí)施例中，單獨(dú)的中繼線505和506從入線直接連接到交換域502。如果在交換域的這些直接中繼線或其接口單元中任一個(gè)出現(xiàn)故障(參見圖3和4)，則入線503和504中的一個(gè)的連接能夠通過預(yù)選器P501交換到冗余線路507，并進(jìn)一步通過冗余接口單元和該交換域中提供的交換節(jié)點(diǎn)交換到所需出線508。這樣，所需入線503、504僅在需要時(shí)通過預(yù)選器501P交換到交換域502X中提供的冗余接口。
這種實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，預(yù)選器可靠性的重要程度減小，因?yàn)樾枰粨Q的連接在正常操作期間通過預(yù)選器。僅在意外情況，即事件或故障中，需要交換的連接才通過預(yù)選器501，從而預(yù)選器是的它能夠從故障中恢復(fù)。
圖6示出了在交換域601出局方向上提供預(yù)選器602的本發(fā)明的實(shí)施例。圖6示出了交換域X601，交換機(jī)入線603連接到該交換域。至少正常線路604、605和冗余線路606從交換域連接到后選器602,P。交換機(jī)出線607,608從該后選器中導(dǎo)出。在這種實(shí)施例中，如果故障發(fā)生在正常線路604、605或者交換域相應(yīng)接口(對應(yīng)于圖3接口)中的一個(gè)，或者發(fā)生在完成從該交換域到該連接的交換的交換節(jié)點(diǎn)，則連接的路由尋址必須使它從交換域601通過冗余線路606到達(dá)后選器602。后選器602使得原來發(fā)往出線607并從冗余線路到達(dá)該后選器的連接交換到出線607，相應(yīng)地，原來發(fā)往出線608的連接交換到出線608。這種實(shí)施例自然也能夠以鏡像方式實(shí)現(xiàn)，使得預(yù)選器直接連接(在交換域X之前)到交換機(jī)的入線，而交換域立刻位于預(yù)選器和交換機(jī)出線之間。除了功能部件位于相反位置之外，這種實(shí)施例的操作對應(yīng)于圖6實(shí)施例的操作。
圖7示出了交換域X的某些輸出連接到交換域701,X出局方向上提供的預(yù)選器的輸出的本發(fā)明實(shí)施例。在所示實(shí)施例中，入線705連接到交換域X,701，冗余線706從交換域X,701連接到后選器P,702，后者的輸出連接到交換機(jī)的出線707和708。正常連接，如線路703和704從該交換域直接連接到交換域的出線707和708。
在該實(shí)施例中，如果出線703、704或者其接口或交換域的交換節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，則可以引導(dǎo)需要交換的連接通過冗余線路706到后選器702,P。通過該后選器，需要交換的連接被交換到交換機(jī)的一根出線。交換機(jī)自然也包括若干預(yù)選器或后選器。
預(yù)選器或后選器當(dāng)然不需要以相同方式連接到輸入側(cè)和輸出側(cè)。選擇器也可以僅位于一側(cè)?？蛇x地，業(yè)務(wù)量可以是雙向的，可以同時(shí)給連接分配入線和出線。
圖8說明了在將預(yù)選器入線交換到冗余連接過程中優(yōu)先級的使用。該圖示出了交換域801,X，預(yù)選器802,P通過冗余線路803連接到該交換域。除了冗余線路803之外，入線804、805、806通往交換機(jī)。入線804和805直接連接到交換域801，并進(jìn)一步通過輔助連接807和808連接到預(yù)選器802,P。
在這種實(shí)施例中，如果入線804和805到交換域801的一個(gè)輸入或兩個(gè)輸入都出現(xiàn)故障，則冗余線路803形成了它們的冗余連接。當(dāng)交換域801的入線804、805都處于工作狀態(tài)時(shí)，線路806的業(yè)務(wù)量正常地通過預(yù)選器802,P傳送到冗余線路803，并進(jìn)一步傳送到交換域801。這樣，如果入線804和805都處于工作狀態(tài)且不需要冗余線路803，則入線806使用位于預(yù)選器之后的冗余連接803，以建立到交換域801的連接。與入線804和805相比，入線806具有較低優(yōu)先級，但是在具有較高優(yōu)先級的入線804和805不需要冗余線路時(shí)，入線806使用了冗余線路803。
圖9說明了在將預(yù)選器入線連接到冗余連接過程中優(yōu)先級的使用。該圖示出了交換域901,X，預(yù)選器902,P通過冗余線路903連接到該交換域。除了冗余線路903之外，入線904、905、906通往交換機(jī)。入線904、905和906直接連接到交換域901。入線904、905和906還進(jìn)一步通過輔助連接907、908和909連接到預(yù)選器902,P。
在這種實(shí)施例中，如果入線904、905和906或其到交換域901,X的輸入中的一個(gè)或全部都出現(xiàn)故障，則冗余線路903形成了所有入線904、905和906的冗余連接。當(dāng)交換域901的所有入線904、905和906都處于工作狀態(tài)時(shí)，連接直接從入線904、905和906傳送到交換域901,X。如果在線路904、905和906中的某些或全部，或者交換域901的相應(yīng)接口出現(xiàn)了故障，則入線904、905和906可以具有有關(guān)哪個(gè)連接具有使用冗余線路的權(quán)利的相互優(yōu)先級。因此，這應(yīng)用于多于一根線路上出現(xiàn)故障的情況，因?yàn)楫?dāng)故障僅出現(xiàn)在一個(gè)連接上時(shí)，可以將冗余線路903分配給該故障所在連接。
圖及與其相關(guān)的描述僅說明了創(chuàng)新概念。在細(xì)節(jié)上，本發(fā)明的ATM電信交換機(jī)以及在ATM電信交換機(jī)中交換電信信號的方法可以在后附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)有所變化。盡管以上主要針對ATM交換描述了本發(fā)明，但本發(fā)明也可以用于其它類型的電信交換。
如果需要，預(yù)選器可以并入一個(gè)包括大量輸入端口和所需數(shù)量輸出端口的裝置。必須有至少一根冗余線路，但是也可以有多根冗余線路。安全線路的選擇可以固定。
需要保證安全的線路的數(shù)量在本發(fā)明中沒有定義。也可以討論每根冗余線路需要保證安全的線路，或者每個(gè)冗余線路接口需要保證安全的輸入/輸出線路。冗余(安全)質(zhì)量和覆蓋自然也取決于該比率。
顯然，與不保證安全的線路相比，需要保證安全的線路在特定方面是重要的，除非交換機(jī)的所有線路都由預(yù)選器保證安全。這種由預(yù)選器保證安全的線路可以承載重要連接，例如網(wǎng)管所用連接或者對用戶特別重要的連接。節(jié)點(diǎn)間的中繼線一般也比單根用戶線更為重要。
權(quán)利要求
1．一種用于交換電信連接的ATM電信交換機(jī)，所述電信交換機(jī)包括入線(304,305)，出線(330,331)，以及將任何連接從入線交換到所需出線的交換域(301)，所述交換域包括將連接輸送到所述交換域的輸入(306-309)，以及將連接輸送出所述交換域的輸出(310-313)，其特征在于，它包括預(yù)選器(302)，提供在所述入線(304,305)和所述輸入(306-309)之間，用以將所述電信交換機(jī)的所需入線連接到交換域(301)所需輸入(306-309)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的A TM電信交換機(jī)，其特征在于，所述預(yù)選器(302)將交換機(jī)入線通過它的一個(gè)輸入連接交換域(301)的所述多個(gè)輸入中的一個(gè)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的A TM電信交換機(jī)，其特征在于，所述預(yù)選器(302)包括連接到所述入線(304,305)的一個(gè)輸入，以及連接到所述輸入(306-309)的多個(gè)輸出。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的A TM電信交換機(jī)，其特征在于，所述預(yù)選器(102)包括連接到所述入線的一個(gè)輸入(101)，以及連接到所述輸入(306-309)的兩個(gè)輸出(103,104)。
5．根據(jù)權(quán)利要求3的A TM電信交換機(jī)，其特征在于，所述預(yù)選器(102)將所述入線(101)通過它的輸入連接到連接所述輸入(306-309)的兩個(gè)可選輸出(103,104)，使得所述入線可以通過預(yù)選器(102)連接到交換域(301)的冗余輸入(309)。
6．根據(jù)權(quán)利要求1的A TM電信交換機(jī)，其特征在于，所述預(yù)選器(102)包括多個(gè)輸入(304,305)，以及多個(gè)輸出(330,331)。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的A TM電信交換機(jī)，其特征在于，所述預(yù)選器(102)在連接到它的輸出(103)的某路由出現(xiàn)故障時(shí)，如果它的可選輸出(104)冗余或空閑，或者如果連接到它的線路的優(yōu)先級低于出現(xiàn)故障的路由入線(103)，則將出現(xiàn)故障的路由線路(103)連接到所述輸出。
8．根據(jù)權(quán)利要求3的A TM電信交換機(jī)，其特征在于，響應(yīng)于交換裝置(301,302,303)使用中出現(xiàn)的變化，交換需要建立的連接，使得連接(Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ)通過交換裝置(301,302,303)而不中斷。
9．根據(jù)權(quán)利要求8的A TM電信交換機(jī)，其特征在于，包括一個(gè)響應(yīng)所述交換裝置(301,302,303)的控制單元(320)，所述控制單元(320)控制(321)交換裝置(301,302,303)，使得連接(Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ)通過交換裝置(301,302,303)而不中斷。
10．根據(jù)權(quán)利要求8的A TM電信交換機(jī)，其特征在于，響應(yīng)于交換裝置(301,302,303)使用中出現(xiàn)的變化，交換需要建立的連接，使得盡管在交換裝置(301,302,303)的某些交換中出現(xiàn)故障(400)，要建立的連接(Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ)不會中斷，從而釋放連接(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)。
11．根據(jù)權(quán)利要求1的ATM電信交換機(jī)，其特征在于，所述入線和所述輸入之間包括多個(gè)預(yù)選器(102,302,303,P)。
12．一種用于在ATM電信交換機(jī)中交換電信連接的方法，前述ATM交換機(jī)包括入線(304,305)，出線(330,331)，以及將任何連接從入線交換到所需出線的交換域(301)，所述交換域包括將連接輸送到所述交換域(301)的輸入(306-309)，以及將連接輸送出所述交換域(301)的輸出(310-313)，所述方法的特征在于，它包括在所述入線(304,305)和所述輸入(306-309)之間向所述電信交換機(jī)提供預(yù)選器(302)，用以將所述電信交換機(jī)的所需入線交換到交換域(301)所需輸入(306-309)。
13．根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于，所述交換包括將連接到預(yù)選器(302)的輸入的某根線路交換到實(shí)際輸入或冗余輸入。
14．根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于包括以下步驟在連接到所述預(yù)選器(302)輸出的路由中檢測故障(400)，響應(yīng)于連接到所述預(yù)選器(302)輸出的路由中故障(400)的出現(xiàn)，如果預(yù)選器(302)的另一輸出連接到所述交換域(301)的冗余和空閑輸入，或者使用它的線路的優(yōu)先級比出現(xiàn)故障的路由的入線低，則將所述預(yù)選器(302)的入線，而不是對應(yīng)的實(shí)際輸出連接到所述預(yù)選器(302)的所述另一輸出。
15．根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于，控制預(yù)選器(302)和交換域(301)的共享使用，使得連接保持不中斷。
16．根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其特征在于，控制預(yù)選器(302)和交換域(301)的共享使用，使得盡管在交換域(301)的某些交換中出現(xiàn)故障，連接仍然保持不中斷，從而無法通過這些交換進(jìn)行連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于交換電信連接的ATM電信交換機(jī),所述電信交換機(jī)包括入線(304,305),出線(330,331),以及將任何連接從入線交換到所需出線的交換域(301),所述交換域包括將連接輸送到所述交換域的輸入(306－309),以及將連接輸送出所述交換域的輸出(310－313)。本發(fā)明電信交換機(jī)的特征在于,它包括預(yù)選器(302),提供在所述入線( 304, 305)和所述輸入( 306－309)之間,用以將所達(dá)電信交換機(jī)的所需入線連接到交換域(301)的所需輸入(306－309)。
文檔編號H04Q11/04GK1233360SQ97198692
公開日1999年10月27日 申請日期1997年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月10日
發(fā)明者埃斯科·海爾曼 申請人:諾基亞電信公司