專利名稱:轉(zhuǎn)換信息的方法和開關(guān)的制作方法
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)換信息的方法和用來建立轉(zhuǎn)換信息連接的開關(guān)。
眾所周知，為了在終端設(shè)備，諸如電話和數(shù)字終端之間建立通信，要給經(jīng)一個(gè)或多個(gè)開關(guān)的信息選定路由，例如在tdm(時(shí)分多路轉(zhuǎn)換)信道中就是如此。一般來說，每個(gè)開關(guān)包括一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，一個(gè)用來存儲(chǔ)表示經(jīng)過該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器建立起來的連接地址的連接存儲(chǔ)器，和連接控制裝置;該裝置用來控制連接存儲(chǔ)器的內(nèi)容并從而控制經(jīng)該開關(guān)來建立和切斷連接。
使用這種連接裝置，除了要給轉(zhuǎn)換信息提供輸入和輸出數(shù)據(jù)總線外，還需提供連接控制總線，由于所需的相互連接量大，從而使開關(guān)的布線復(fù)雜和使得開關(guān)集成電路制造困難。此外，使用連接控制裝置導(dǎo)致在建立連接或終止連接時(shí)出現(xiàn)明顯的超前或滯后，由此，短暫消息的轉(zhuǎn)換和開關(guān)控制信息的轉(zhuǎn)換按與數(shù)據(jù)相同的方法來處理是低效或不切實(shí)際的，此外還會(huì)使連接控制裝置會(huì)變得過載或飽和，因而即使通過該開關(guān)可得到這種連接的通路，但也不能建立起連接。
因此，存在一些與使用這種連接裝置有關(guān)的明顯的問題。與開關(guān)有關(guān)的另一個(gè)問題是封鎖(block)的問題，在封鎖情況下，經(jīng)輸入信道和輸出信道之間的開關(guān)不存在自由通路，該輸出信道是空閑的，并將與輸入信道相連接。眾所周知，采用固有的非封鎖的單級(jí)時(shí)間開關(guān)，可避免封鎖的問題;并采用單級(jí)時(shí)間開關(guān)的一個(gè)陣列，即矩陣(每個(gè)這樣的開關(guān)構(gòu)成一個(gè)交叉結(jié)點(diǎn))以提供信道的時(shí)間和空間轉(zhuǎn)換。但是，交叉結(jié)點(diǎn)矩陣的使用，使為連接控制裝置提供互連的問題變得復(fù)雜。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的轉(zhuǎn)換信息的方法，并為tdm輸入與輸出信道之間建立連接而提供一種改進(jìn)的開關(guān)。這就至少減少或消除了上述與已知的轉(zhuǎn)換方法和開關(guān)有關(guān)的某些問題。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種轉(zhuǎn)換信息的方法，該轉(zhuǎn)換信息包括頭標(biāo)，要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)和輔助信息三部分，其中頭標(biāo)含有對(duì)一個(gè)開關(guān)的路由信息;要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)跟在對(duì)該開關(guān)的這個(gè)路由信息后面;輔助信息提供了頭標(biāo)開始和數(shù)據(jù)結(jié)束的指示。該方法由以下步驟組成響應(yīng)頭標(biāo)開始的指示并取決于路由信息，通過一個(gè)開關(guān)建立連接;特別應(yīng)當(dāng)數(shù)據(jù)結(jié)束指示，終止連接。
這樣，根據(jù)本發(fā)明，將被轉(zhuǎn)換的信息本身含有在將被轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)之前的頭標(biāo)里的路由信息，因此，每個(gè)連接的路由信息包含在信息流本身中，所以，不需把連接控制總線和連接控制裝置分開。為了識(shí)別出頭標(biāo)開始和數(shù)據(jù)結(jié)束標(biāo)志以建立和終止連接，提供了上述輔助信息。按一種簡(jiǎn)單的形式，如下文將詳細(xì)敘述那樣，這種輔助信息可含有輔助的并行數(shù)據(jù)線上的一位(二進(jìn)制數(shù))，它表示各信道是否在輸送相對(duì)于已建立起連接或者將建立連接的數(shù)據(jù)(或頭標(biāo))，因此，在頭標(biāo)開始和跟隨在頭標(biāo)后面的數(shù)據(jù)結(jié)束時(shí)，該位改變自己的狀態(tài)。
最好通過開關(guān)建立起來的連接僅用于傳送跟隨在對(duì)該開關(guān)的路由信息后面的數(shù)據(jù)和輔助信息，使得該數(shù)據(jù)由含有對(duì)一組開關(guān)中的每一個(gè)開關(guān)的路由信息的復(fù)合頭標(biāo)作為先導(dǎo)，數(shù)據(jù)將通過這些開關(guān)順序地被轉(zhuǎn)換，每個(gè)開關(guān)在相對(duì)于該開關(guān)路由信息的前端截住頭標(biāo)和輔助信息，即相對(duì)于該開關(guān)的路由信息，因而一系列中的每個(gè)開關(guān)接收和使用它所需要的路由信息，并把下面的所有信息，不管是數(shù)據(jù)還是另一個(gè)頭標(biāo)信息，都傳遞給下一個(gè)開關(guān)(若有的話)，這樣，信息便能自身穿過網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)或多個(gè)開關(guān)直至達(dá)到所要求之目的地。
最好，通過開關(guān)建立起的連接取決于路由信息，該路由信息出現(xiàn)在跟隨于頭標(biāo)后面的欲轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)出現(xiàn)之前，故在對(duì)于此開關(guān)的路由信息之后的數(shù)據(jù)和輔助信息通過這個(gè)開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，此開關(guān)的延時(shí)小于路由信息結(jié)束和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)開始之間的延時(shí)。
這樣，通過開關(guān)很快建立起多個(gè)連接，從而使該數(shù)據(jù)基本上未被延遲。因此，這個(gè)方法能有效地處理非常短的消息而幾乎沒有什么延遲，因而，開關(guān)控制信息和開關(guān)之間的通訊能用數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑯臃绞絹硖幚?。更具體地說，按本發(fā)明所說的方法，開關(guān)的工作與轉(zhuǎn)換信息的持續(xù)時(shí)間和內(nèi)容無關(guān)。此外，快速處理路由信息以建立經(jīng)過開關(guān)的連接，避免了飽和或連接控制功能的過載。
另一方面，本發(fā)明提供了在tdm幀中多路轉(zhuǎn)換信道轉(zhuǎn)換信息的方法，每個(gè)信道的信息含有包括開關(guān)路由信息的頭標(biāo)、跟在該路由信息后的要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)、和提供了頭標(biāo)開始指示和數(shù)據(jù)結(jié)束指示的輔助信息。該方法對(duì)每個(gè)通道而言包括下列步驟響應(yīng)于頭標(biāo)開始的指示并取決于路由信息，對(duì)于數(shù)據(jù)和跟隨在對(duì)該開關(guān)的路由信息后面的輔助信息，建立起通過開關(guān)的連接，該連接建立在路由信息結(jié)束的一幀內(nèi)，因此，通過上述的連接經(jīng)開關(guān)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)和輔助信息，由于開關(guān)而產(chǎn)生了小于1幀的延遲;響應(yīng)于數(shù)據(jù)結(jié)束的指示而終止這個(gè)連接。
最好，為了把每個(gè)信道的信息轉(zhuǎn)換到開關(guān)的一組輸出端口中的任何一個(gè)中去，這個(gè)開關(guān)包括一組交叉結(jié)點(diǎn)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)與該開關(guān)的相應(yīng)輸出端口相連以建立信道與那里的連接，而所說的路由信息含有一個(gè)欲建立連接的輸出端口的輸出端口號(hào)，該方法還包括確定每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)是否通過它要建立連接的步驟，這響應(yīng)于信道的頭標(biāo)開始指示和取決于上述的路由信息的輸出端口號(hào)。
這使得輸入信道能連到一組輸出端口中的任一個(gè)上，對(duì)已識(shí)別的輸出端口上的任何空閑輸出信道或輸出端口的一個(gè)設(shè)定輸出信道，可以建立起這種連接。在后一種情況下，路由信息還包括一個(gè)信道號(hào)，在輸出端口的一組tdm信道之中，這個(gè)信道是打算要建立聯(lián)接的對(duì)象，該方法最好還包括在已確定要建立連接的交叉結(jié)點(diǎn)中，與取決于所說的路由信息中的信道號(hào)的輸出端口的信道建立連接的步驟。信道號(hào)跟在連續(xù)的tdm幀中路由信息的輸出端口號(hào)后面是合適的。
另一方面，本發(fā)明提供了一個(gè)開關(guān)，此開關(guān)用來建立在n個(gè)輸入端口上的輸入tdm信道和m個(gè)輸出端口上的輸出tdm信道之間的連接，其中n和m是正整數(shù)，每個(gè)需要連接的輸入信道中的信息包括含有對(duì)該開關(guān)的路由信息的頭標(biāo)，處于該路由信號(hào)后的要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，和提供頭標(biāo)開始的指示和數(shù)據(jù)結(jié)束指示的輔助信息，該開關(guān)包括交叉結(jié)點(diǎn)的m列和n行的一個(gè)矩陣，每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)耦合在相應(yīng)的輸入端口和相應(yīng)的輸出端口之間從而在它們之間建立起信道連接，每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)都包括用來建立連接的裝置，該連接響應(yīng)輸入信道中頭標(biāo)開始的指示和取決于路由信息，從而在相應(yīng)輸入端口的輸入信道和相應(yīng)輸出端口的輸出信道之間建立起連接，每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)還包括一個(gè)響應(yīng)于數(shù)據(jù)結(jié)束指示而終止連接的裝置。
最好在每一行中有一組交叉結(jié)點(diǎn)，每一列的交差結(jié)點(diǎn)與一組輸出端口中相應(yīng)的一個(gè)相聯(lián)接，而上述路由信息包括相應(yīng)于將要與之實(shí)現(xiàn)連接的輸出端口的輸出端口號(hào)，每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)包括響應(yīng)于相應(yīng)輸入端口上輸入信道的頭標(biāo)開始指示以激勵(lì)該交叉結(jié)點(diǎn)的激勵(lì)裝置，其目的是根據(jù)所說的路由信息中的輸出端口號(hào)，建立一個(gè)與相對(duì)應(yīng)的輸出端口的輸出信道的連接。
最好在每一列中有一組交叉結(jié)點(diǎn)，一列的每一個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)包括用來消除一組輸入信道都要與相應(yīng)的輸出端口的同一輸出信道建立連接的信道爭(zhēng)用問題的裝置。
用來消除信道爭(zhēng)用的裝置可包括對(duì)每個(gè)輸出端口用來儲(chǔ)存在該輸出端口上每個(gè)輸出信道是否空閑的指示的存儲(chǔ)裝置，在此情況下，每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)最好對(duì)消除信道爭(zhēng)用有一個(gè)預(yù)定的優(yōu)先級(jí)，例如由它在矩陣中的位置來確定，并且交叉結(jié)點(diǎn)還包括響應(yīng)于輸出端口上的每個(gè)輸出信道是否空閑的指示的激勵(lì)裝置;每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)都有消除信道爭(zhēng)用的預(yù)定優(yōu)先級(jí)并包括響應(yīng)于相應(yīng)的輸入端口上輸入信道的頭標(biāo)開始指示的激勵(lì)裝置，如果由上述的存儲(chǔ)裝置的指示指出該輸出信道是空閑的，則該激勵(lì)裝置就產(chǎn)生一個(gè)請(qǐng)求信號(hào)以建立與輸出信道的連接;并響應(yīng)此請(qǐng)求信號(hào)，修改上述的指示以指出該輸出信道已不空閑;還包括對(duì)有較低優(yōu)先級(jí)的同一列中的交叉結(jié)點(diǎn)，在響應(yīng)請(qǐng)求信號(hào)時(shí)產(chǎn)生請(qǐng)求作廢信號(hào)的裝置;響應(yīng)來自較高優(yōu)先級(jí)的同一列中的交叉點(diǎn)的請(qǐng)求作廢信號(hào)從而作廢該請(qǐng)求信號(hào)的裝置;以及響應(yīng)未被作廢的請(qǐng)求信號(hào)用來建立輸入信道到輸出信道的連接裝置。
存儲(chǔ)裝置可提供給來自同一列的交叉結(jié)點(diǎn)每一個(gè)輸出端口使用，或它可分布在該列的交叉結(jié)點(diǎn)中。
換句話說，用來消除信道爭(zhēng)用的裝置可包括每列交叉結(jié)點(diǎn)的令牌環(huán)(token ring)裝置，使每個(gè)令牌環(huán)裝置周期地把相應(yīng)輸出端口的關(guān)于每個(gè)輸出信道的令牌輪流提供給該列中的每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)，每個(gè)令牌提供相應(yīng)輸出信道是否空閑的指示。
這時(shí)，最好一列中的每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)包括一個(gè)裝置，它用來把來自相應(yīng)輸入端口(該端口通過交叉結(jié)點(diǎn)而建立連接通路)的輸入信道的數(shù)據(jù)，或者把來自同一列中前一個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)的輸出數(shù)據(jù)作為來自交叉結(jié)點(diǎn)的輸出數(shù)據(jù)有選擇地提供出去。這就大大簡(jiǎn)化了每列中兩個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)之間的互連，因?yàn)橹皇前衙總€(gè)交叉結(jié)點(diǎn)直接連到同一列中的前一個(gè)和后一個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)上，而且只是把這一列的最后一個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)連接到相應(yīng)的輸出端口上。這種互連作用得到了進(jìn)一步增強(qiáng)，因?yàn)橛糜诿恳惠敵龆丝诘拿總€(gè)輸出信道的上述令牌可以構(gòu)成所述的輔助信息，所以，在兩個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)之間不必再分別地進(jìn)行聯(lián)結(jié)了。
借助于壓縮該列鄰近交叉結(jié)點(diǎn)的互連，可以取消每個(gè)輸出端口的列數(shù)據(jù)總線，這種安排也可擴(kuò)展以提供該矩陣每行鄰近交叉結(jié)點(diǎn)的壓縮連接，因此，給出了一個(gè)充分壓縮的矩陣，分別與同一列和行中所有交叉結(jié)點(diǎn)相聯(lián)結(jié)的列和行數(shù)據(jù)總線可省去，各交叉結(jié)點(diǎn)與至多四個(gè)其他交叉結(jié)點(diǎn)有輸入和輸出數(shù)據(jù)連接，這至多的四個(gè)其他交叉接點(diǎn)就是在同一行或列中緊鄰的接點(diǎn)。
從下面參照附圖的說明可進(jìn)一步理解本發(fā)明，其中圖1示意地說明了轉(zhuǎn)換之前和轉(zhuǎn)換之后構(gòu)成的要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)的呼號(hào)(call)數(shù)據(jù)格式;
圖2根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用方框圖的形式示意地說明了一開關(guān)矩陣;
圖3是說明圖2的開關(guān)矩陣的交叉結(jié)點(diǎn)的一種形式的方框示意圖;
圖4是圖3結(jié)點(diǎn)的一個(gè)結(jié)點(diǎn)和信道激勵(lì)器的示意方框圖;
圖5是圖3結(jié)點(diǎn)的一個(gè)請(qǐng)求優(yōu)先權(quán)判別器(arbitrator)的方框示意圖;
圖6是圖3結(jié)點(diǎn)的一個(gè)輸出允許控制器(output enablecontroller)的方框示意圖;
圖7是圖2的開關(guān)矩陣的輸出端口控制器的方框示意圖;
圖8是說明圖2的開關(guān)矩陣的交叉結(jié)點(diǎn)的另一可選形式的方框示意圖;
圖9是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例、以方框圖的形式示出的開關(guān)矩陣;
圖10是說明圖2的開關(guān)矩陣交叉結(jié)點(diǎn)的一種形式的方框示意圖圖11是圖10結(jié)點(diǎn)的輸出允許控制器的方框示意圖，與圖6和圖7繪在同一頁里。
圖12以方框圖示意地說明了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的開關(guān)矩陣的形式;
圖13是說明圖12開關(guān)矩陣的交叉點(diǎn)的方框示意圖;
圖14是圖13結(jié)點(diǎn)請(qǐng)求優(yōu)先權(quán)判別器的方框示意圖;
圖15是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例以方框圖的形式示意地說明了壓縮開關(guān)矩陣;
圖16是說明圖15壓縮開關(guān)矩陣交叉結(jié)點(diǎn)的方框示意圖;
圖17是圖16結(jié)點(diǎn)連接控制器的方框示意圖。
圖18是說明壓縮開關(guān)矩陣交叉點(diǎn)的另一種形式的方框示意圖;
圖19是圖18結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)控制器的方框示意圖;
圖20是圖18結(jié)點(diǎn)的連接控制器的方框示意圖;
圖21示意地說明了利用含有圖18交叉點(diǎn)的開關(guān)矩陣來作轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)格式。
在下面敘述的本發(fā)明的實(shí)施例中，經(jīng)開關(guān)矩陣轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)通信量取決于包含在數(shù)據(jù)通信量頭標(biāo)中的路由信息，因此頭標(biāo)作為數(shù)據(jù)通信量本身的一部分。在轉(zhuǎn)換過程中頭標(biāo)從數(shù)據(jù)通信量中被拆掉，因此，一組頭標(biāo)(每一個(gè)頭標(biāo)都包含路由信息，用以通過一組開關(guān)矩陣連續(xù)地發(fā)送數(shù)據(jù)呼號(hào))能夠在數(shù)據(jù)通信量開始時(shí)連續(xù)地被提供，在轉(zhuǎn)換過程中，每一個(gè)頭標(biāo)在各自的開關(guān)矩陣中被拆掉。
為了識(shí)別數(shù)據(jù)呼號(hào)的出現(xiàn)，尤其是頭標(biāo)開始，至少需要有一條附加線與數(shù)據(jù)相聯(lián)系，此線在此處稱為忙線(busy line)。按簡(jiǎn)單的形式，在數(shù)據(jù)通信量未出現(xiàn)時(shí)，忙線輸送0位，而數(shù)據(jù)通信量出現(xiàn)在相聯(lián)的數(shù)據(jù)線上時(shí)，忙線輸送1位。因此，在這種情況下，在數(shù)據(jù)呼號(hào)頭標(biāo)開始的地方，忙線變成了二進(jìn)制的1，并在整個(gè)數(shù)據(jù)呼號(hào)期間保持二進(jìn)制的1，而在數(shù)據(jù)呼號(hào)結(jié)束的地方，忙線變成二進(jìn)制的0。數(shù)據(jù)可含有任意信息，諸如聲音信道信號(hào)、通訊通信量以及轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)和控制信息，并可以有任意的持續(xù)時(shí)間，例如從幾毫秒(對(duì)于短消息或控制信息)到幾星期，幾個(gè)月或幾年(對(duì)于專用信道)。
如上所述，圖1說明數(shù)據(jù)呼號(hào)的格式，圖1上部的框圖表示數(shù)據(jù)字節(jié)以及在其輸入一側(cè)進(jìn)入開關(guān)矩陣的忙線的相應(yīng)狀態(tài)，下部的框圖表示在其輸出一側(cè)離開該開關(guān)矩陣的相應(yīng)的信息，在每種情況下，這些信息沿水平方向作為時(shí)間的函數(shù)。
正如圖1所說明的，將被轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)呼號(hào)(該數(shù)據(jù)經(jīng)過特定輸入端口上的特定信道輸入到該開關(guān)矩陣)由忙線的0狀態(tài)和任意數(shù)據(jù)信息作先導(dǎo)，在數(shù)據(jù)呼號(hào)的開始處，在開關(guān)輸入端口上時(shí)間t1時(shí)，忙線改變到1狀態(tài)，并且數(shù)據(jù)信息表示出該開關(guān)矩陣的輸出端口號(hào)碼。其后是表示在輸出端口上的信道號(hào)的數(shù)據(jù)字節(jié)，因此，這兩個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)結(jié)合在一起組成了一個(gè)路由信息頭標(biāo)，該路由信息識(shí)別輸出信道和輸出端口并因而識(shí)別后隨數(shù)據(jù)欲經(jīng)開關(guān)的路由。
在t2時(shí)間開始，呼號(hào)數(shù)據(jù)緊跟在頭標(biāo)后面，該呼號(hào)數(shù)據(jù)可含有上述的其它一些頭標(biāo)、識(shí)別產(chǎn)生這個(gè)呼號(hào)數(shù)據(jù)源的源信息(該源可最終用來按類似的方式在相反的傳輸方向上經(jīng)開關(guān)網(wǎng)絡(luò)建立數(shù)據(jù)呼號(hào)，從而為雙向連接建立起通過網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)獨(dú)立通路)，和另外的控制信號(hào)或?yàn)槟程厥饽康乃璧男畔⒁约坝麄鬏數(shù)膶?shí)際數(shù)據(jù)。在圖1中，作為呼號(hào)數(shù)據(jù)已表示出來，并已表明就所關(guān)心的轉(zhuǎn)換信息而言，可具有任意的持續(xù)時(shí)間和內(nèi)容。
在呼號(hào)數(shù)據(jù)結(jié)束的地方即在時(shí)間t3，忙線重又回到0狀態(tài)，在從t2到t3的整個(gè)呼號(hào)期內(nèi)它一直保持1狀態(tài)。正如圖1下部所示，在t2和t3之間，只有呼號(hào)數(shù)據(jù)才通過開關(guān)矩陣轉(zhuǎn)換到輸出信道和輸出端口上，并且輸出忙線由0狀態(tài)變到1狀態(tài)是在時(shí)間t2而不是在時(shí)間t1。換句話說，含有針對(duì)特定開關(guān)矩陣的路由信息的頭標(biāo)被除去或者拆掉，并且忙線狀態(tài)從0變到1被延遲了一個(gè)時(shí)間，這個(gè)時(shí)間相應(yīng)于數(shù)據(jù)經(jīng)由開關(guān)矩陣通過時(shí)頭標(biāo)從時(shí)間t1到時(shí)間t2的時(shí)期。
用簡(jiǎn)單的忙線狀態(tài)去指示在一個(gè)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)中，任何一點(diǎn)的呼號(hào)持續(xù)時(shí)間的上述數(shù)據(jù)呼號(hào)的例子，被用來敘述本發(fā)明的實(shí)施例只是為了清楚和簡(jiǎn)單的緣故，但是應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明實(shí)施例的許多變型和改進(jìn)，例如，對(duì)于誤差的檢測(cè)和校準(zhǔn)，是可能的和有希望的。例如，在忙線上的信息可進(jìn)行時(shí)分多路轉(zhuǎn)換以傳送更多的信息或?qū)崿F(xiàn)出錯(cuò)保護(hù)，和/或它可提供給多條線路，和/或針對(duì)數(shù)據(jù)位它可含有奇偶校驗(yàn)或CRC(循環(huán)冗余碼校驗(yàn))信息，和/或它可以含有冗余傳輸?shù)奈?，此外，頭標(biāo)信息可含有不同的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，并且頭標(biāo)和另外的信息的出現(xiàn)可以用前導(dǎo)的數(shù)據(jù)字節(jié)或者起標(biāo)志作用的多個(gè)字節(jié)來指示。許多另外的技術(shù)可以用來指示和代表數(shù)據(jù)字節(jié)的內(nèi)容，為了開關(guān)矩陣的工作，僅需要在數(shù)據(jù)通路上含有可識(shí)別的頭標(biāo)信息。
現(xiàn)參閱圖2，圖中說明了開關(guān)矩陣，該矩陣含有一交叉點(diǎn)10的陣列以便從一組輸入端口的任何一個(gè)輸入端的N個(gè)數(shù)據(jù)信道中的任一信道聯(lián)到一組輸出端口的任何一個(gè)輸出端的任何一個(gè)輸出信道。為了敘述的方便和清楚起見，圖2中僅畫出三個(gè)輸入端口11到13和三個(gè)輸出端口01到03，因此是一個(gè)交叉點(diǎn)10的3×3的陣列，每個(gè)交叉點(diǎn)連接到一個(gè)相應(yīng)的輸入和輸出端口的組合。每個(gè)輸入或輸出端口含有并行數(shù)據(jù)線和忙線以傳送上述的相應(yīng)信號(hào)。
與01到03的每個(gè)輸出端口相聯(lián)的是各自的輸出端口控制器12，它聯(lián)結(jié)到各自輸出端口上，又聯(lián)到在同一列中的全部交叉點(diǎn)10上，即經(jīng)過線14和線16連接到該相同的輸出端口上，線14和16分別地被稱為“登記”(book)線和“已登記”(booked)線。此外，各相繼交叉點(diǎn)經(jīng)“作廢”(cancel)線18連接在一起，線18通過交叉點(diǎn)按一定方式順序鏈接，這種鏈接的方式從下文的敘述中將予以說明。
圖3給出了圖2所繪開關(guān)矩陣的一個(gè)交叉點(diǎn)10，分別地示出了相應(yīng)輸入端口的輸入忙線20和并行數(shù)據(jù)線22，相應(yīng)輸出端口的輸出忙線24和并行數(shù)據(jù)線26，約定線14和已約定線16以及具有輸入端口18′和輸出端口18″的作廢線18，它們分別地來自同一列中前一個(gè)交叉點(diǎn)并傳出到同一列中的下一個(gè)交叉點(diǎn)。交叉點(diǎn)有表示該交叉點(diǎn)在陣列中的位置的列號(hào)和行號(hào)并分別對(duì)應(yīng)于輸出和輸入端口的號(hào)，還有幀和時(shí)鐘信號(hào)。
該交叉點(diǎn)含有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器28，它有著聯(lián)到線20、22的數(shù)據(jù)輸入端和聯(lián)到線24、26的數(shù)據(jù)輸出端;由移位寄存器30組成的連接存儲(chǔ)器，其內(nèi)容組成了對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器28的讀地址并可經(jīng)選擇器32通過移位寄存器30有選擇地循環(huán);連接請(qǐng)求存儲(chǔ)器34，它用來向選擇器32提供地址;信道計(jì)數(shù)據(jù)36，它用來向連接請(qǐng)求存儲(chǔ)器34提供地址;結(jié)點(diǎn)和信道激勵(lì)器38，它用來識(shí)別在輸入端口線20、22上的數(shù)據(jù)呼號(hào)的開始;和請(qǐng)求標(biāo)志存儲(chǔ)器40，請(qǐng)求判別器(arbitrator)42，和輸出允許控制器44，其功能將從下文敘述中變得很清楚。
圖3中交叉結(jié)點(diǎn)的工作在下文參照?qǐng)D4到圖6(圖4到圖6分別地說明了38單元，42單元和44單元)以及參考圖7(圖7說明了在圖2中示出的輸出端口控制器12)予以說明。如圖4所示，這個(gè)結(jié)點(diǎn)和信道激勵(lì)器38含有比較器46，具有一個(gè)反相輸入端和兩個(gè)不反相輸入端的與門48和兩個(gè)N-位的移位寄存器50和52，其中N是在每個(gè)輸入端上的每一幀中的時(shí)分多路轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)信道的數(shù)目。如圖5所示，請(qǐng)求判別器含有與門54和56(它們各具有一個(gè)反相輸入端和一個(gè)不反相輸入端)，一個(gè)或門58，一個(gè)K-位移位寄存器60，一個(gè)(N-K)位移位寄存器62，以及一個(gè)一位寄存器64，其中，K是該交叉點(diǎn)的行號(hào)即交叉點(diǎn)的輸入端口號(hào)。如圖6和圖7所示，輸出允許控制器44和輸出端口控制器12中的每一個(gè)控制器，各自含有一個(gè)N-位移位寄存器，2個(gè)輸入端的與門，2個(gè)輸入端的或門，它們分別在圖6中用標(biāo)號(hào)66、68和70表示以及在圖7中用標(biāo)號(hào)72、74、76表示，此處假設(shè)在每個(gè)輸出端口上的每一幀中也存在著N個(gè)信道。
在輸入端口的一個(gè)信道上的數(shù)據(jù)呼號(hào)開始時(shí)，如圖1所示，針對(duì)信道的相繼的字節(jié)，忙線從0變到1，并因此，在輸入端口的相繼幀中也是如此。忙線上最初建立的1狀態(tài)伴隨有在數(shù)據(jù)線上希望的轉(zhuǎn)換輸出端口號(hào)，該輸出端口號(hào)與必須轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)所通過的交叉點(diǎn)的列號(hào)相對(duì)應(yīng)，在這個(gè)與有關(guān)的輸入端口相連的列中的交叉點(diǎn)10的結(jié)點(diǎn)和信道激勵(lì)器38中，比較器46把來自數(shù)據(jù)線22的數(shù)據(jù)和列號(hào)進(jìn)行比較并在檢測(cè)到完全一致后在線78上產(chǎn)生一個(gè)匹配信號(hào)。該信號(hào)與來自線20的當(dāng)前的忙線信號(hào)、和前一幀的被反相后的忙線信號(hào)一起，由門48選通，這個(gè)前一幀信號(hào)在移位寄存器50中已延遲了一幀，從而僅在數(shù)據(jù)呼號(hào)開始時(shí)才在線80上建立一個(gè)激勵(lì)信號(hào)。該激勵(lì)信號(hào)在移位寄存器52中被延遲了一幀，以在線82上產(chǎn)生一個(gè)允許寫信號(hào)，該信號(hào)與數(shù)據(jù)呼號(hào)的第二頭標(biāo)字節(jié)一致。同時(shí)由已提及的時(shí)鐘信號(hào)和幀信號(hào)同步的信道計(jì)數(shù)器36在總線84上建立起呈現(xiàn)數(shù)據(jù)呼號(hào)的輸入信道號(hào)。將它作為數(shù)據(jù)傳送給連接請(qǐng)求存儲(chǔ)器34，并作為寫地址輸入到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器28，響應(yīng)于此，在線20和22上的數(shù)據(jù)和忙信號(hào)被存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器28中。
響應(yīng)于線82上的允許寫信號(hào)，在總線84上的輸入信道號(hào)在所希望的輸出信道號(hào)形成的地址處被存入連接請(qǐng)求存儲(chǔ)器34。該輸出信道號(hào)作為寫地址由數(shù)據(jù)線22提供。以類似的方式向請(qǐng)求標(biāo)志存儲(chǔ)器40提供相應(yīng)的地址，針對(duì)各輸出信道以1位作為請(qǐng)求標(biāo)志存儲(chǔ)起來。信道計(jì)數(shù)器36在總線86上也產(chǎn)生一個(gè)輸出信道號(hào)，按類似于輸入信道號(hào)的方式全部輸出信道號(hào)將周期性地和有序地產(chǎn)生出來，輸出信道號(hào)作為讀地址提供給連接請(qǐng)求存儲(chǔ)器34和請(qǐng)求標(biāo)志存儲(chǔ)器40。因此，響應(yīng)于下次出現(xiàn)在總線86上的已被請(qǐng)求的輸出信道的輸出信道號(hào)，從存儲(chǔ)器40中讀出請(qǐng)求標(biāo)志并作為請(qǐng)求信號(hào)經(jīng)線88提供給請(qǐng)求判別器42，清除存儲(chǔ)器40中的請(qǐng)求標(biāo)志，同時(shí)請(qǐng)求的輸入信道號(hào)從連接請(qǐng)求存儲(chǔ)器34經(jīng)總線90提供給選擇器32。
在各輸出端口(開關(guān)矩陣的列)的輸出端口控制器12中，在移位寄存器76中存入0或1位，該移位寄存器構(gòu)成一個(gè)約定記錄(bocking record)移位寄存器，對(duì)于每個(gè)輸出信道而言，取決于該信道是忙(即已約定，如下文所說)或是可以利用的。移位寄存器76的輸出在線16上構(gòu)成已約定信號(hào)，并反饋給與門72，與門72將被在線24上的輸出忙信號(hào)所選通，因此，處于忙狀態(tài)的輸出信道將在約定記錄移位寄存器76中保持一個(gè)1位。與門72的輸出和線14上的信號(hào)約定一起，由或門74選通后，送至移位寄存器76。因此，對(duì)于任何一個(gè)輸出信道，在線14上的約定信號(hào)在約定記錄移位寄存器76中設(shè)置一個(gè)1-位，而在數(shù)據(jù)呼號(hào)結(jié)束時(shí)，一個(gè)忙位0清除了在移位寄存器76中的這個(gè)1位。
如果被請(qǐng)求的輸出信道可被選用，則在線16上已約定的信號(hào)是0，使選擇器32把來自總線90的請(qǐng)求輸入信道號(hào)供給連接存儲(chǔ)移位寄存器30，并使在請(qǐng)求判別器42(圖5)中的門54能夠通過在線88上的請(qǐng)求信號(hào)以便在線14上產(chǎn)生約定信號(hào)。從而輸出信道在移位寄存器76中被標(biāo)志為已約定。
請(qǐng)求判別器42解決了同一列中的不同交叉結(jié)點(diǎn)爭(zhēng)用同一輸出信道的問題。為此在請(qǐng)求判別器42中的移位寄存器60和62一起構(gòu)成一個(gè)具有一幀延遲的N-位移位寄存器，該寄存器在線92上產(chǎn)生一個(gè)允許信號(hào)(signal grant)，該信號(hào)響應(yīng)于只有在線18′上沒有輸入作廢信號(hào)時(shí)，才由在線14上的門54產(chǎn)生的信號(hào)約定。移位寄存器60、62在第K-位的位置上被分開，這里K是提供給請(qǐng)求判別器42的有關(guān)交叉結(jié)點(diǎn)的行號(hào)，如圖3所示，其中經(jīng)移位寄存器傳送的信號(hào)約定在出現(xiàn)作廢信號(hào)時(shí)被門56禁止，而作廢信號(hào)來自具有更小行號(hào)的交叉結(jié)點(diǎn)(因此具有更高的優(yōu)先級(jí))。線18′上不存在這種輸入的作廢信號(hào)時(shí)，經(jīng)一幀的總延遲之后，允許信號(hào)在線92上產(chǎn)生，因此，與跟在頭標(biāo)后的數(shù)據(jù)呼號(hào)的第一個(gè)字節(jié)一致。在線18″上對(duì)更大行號(hào)(因此具有更低的優(yōu)先級(jí))的交叉結(jié)點(diǎn)輸出的作廢信號(hào)產(chǎn)生于1-位寄存器64的輸出端，它補(bǔ)償了交叉結(jié)點(diǎn)相鄰行之間的定時(shí)差，一位寄存器64的輸入來自于或門58的輸出，或門58的輸出響應(yīng)于線18′上的一個(gè)輸入作廢信號(hào)或經(jīng)移位寄存器60傳送來的信號(hào)約定。
根據(jù)以上所述的方式，被相同或不同的輸入端口上的一組輸入信道同時(shí)請(qǐng)求的一個(gè)輸出信道只分配給一個(gè)輸入信道，對(duì)被請(qǐng)求的輸出信道而言，請(qǐng)求輸入通道號(hào)經(jīng)選擇器32通過連接存儲(chǔ)移位寄存器30進(jìn)行循環(huán)，這是因?yàn)樵诰€16上約定的信號(hào)是邏輯1，且在數(shù)據(jù)呼號(hào)第一個(gè)非頭標(biāo)字節(jié)內(nèi)，在線92上產(chǎn)生了允許信號(hào)。該允許信號(hào)通過在輸出允許控制器44中的或門68(圖6)在線94上為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器28產(chǎn)生一個(gè)輸出允許信號(hào)。當(dāng)不存在輸出允許信號(hào)時(shí)，由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器25向忙線和數(shù)據(jù)線24和26提供邏輯0信號(hào)，如圖1下部框圖所示。在出現(xiàn)輸出允許信號(hào)時(shí)，存放在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器28中的忙信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)按輸入信道號(hào)組成的讀地址從存儲(chǔ)器中讀出，該輸入信道號(hào)是由連接存儲(chǔ)移位寄存器30所提供的，因而按圖1所說從那里拆掉了頭標(biāo)的方式，數(shù)據(jù)呼號(hào)經(jīng)過該交叉接點(diǎn)，并因而經(jīng)過該開關(guān)矩陣而被轉(zhuǎn)換。
在輸出允許控制器44中，線94上的輸出允許信號(hào)通過與門66和或門68經(jīng)移位寄存器70循環(huán)，(寄存器70提供N-位或1幀延遲)，只要線16上的約定信號(hào)繼續(xù)允許與門66，循環(huán)就不會(huì)停止。在數(shù)據(jù)呼叫結(jié)束時(shí)，如上已提及過的，線24上的忙信號(hào)變成0，因此在線16上的約定信號(hào)也變成了0，從而封閉門66并終止了在線94上的輸出允許信號(hào)，從而使邏輯0再次提供給輸出忙線24和數(shù)據(jù)線26。
圖8示出了交叉結(jié)點(diǎn)10的另一種形式，在這種形式中，圖3中的連接請(qǐng)求存儲(chǔ)器34、選擇器32，和連接存儲(chǔ)移位寄存器30已被連接存儲(chǔ)器96和連接標(biāo)志存儲(chǔ)器98所代替，交叉結(jié)點(diǎn)的其他部分仍如上所述。
在圖8的交叉結(jié)點(diǎn)中，在線94上的輸出允許信號(hào)(該信號(hào)表示每個(gè)相應(yīng)的輸出信道是否要連接到一個(gè)輸入信道)被作為相應(yīng)輸出信道的連接標(biāo)志存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器98中，它以相應(yīng)于總線86上的輸出信道號(hào)的地址寫入其中。線22上的數(shù)據(jù)用來作為對(duì)連接標(biāo)志存儲(chǔ)器的讀地址，其輸出構(gòu)成對(duì)連接存儲(chǔ)器96的另一個(gè)寫允許輸入。如果在第二個(gè)頭標(biāo)字節(jié)中被請(qǐng)求的輸出信道未如連接標(biāo)志存儲(chǔ)器98所指示的那樣被連接上，則響應(yīng)于線82上的寫允許信號(hào)，在總線84上的請(qǐng)求輸入信道號(hào)直接儲(chǔ)存在連接存儲(chǔ)器96中的由數(shù)據(jù)線22提供的并與被請(qǐng)求的輸出信道號(hào)相對(duì)應(yīng)的地址上。根據(jù)來自信道計(jì)數(shù)器36經(jīng)總線86提供的輸出信道號(hào)的地址，實(shí)現(xiàn)了對(duì)連接存儲(chǔ)器96的讀操作。
從圖9到圖11示出了開關(guān)矩陣和交叉結(jié)點(diǎn)的另一個(gè)修改方案，在此方案中去除了輸出端口控制器12，且用改進(jìn)了的控制器100去代替輸出允許控制器44。本方案還用一條信號(hào)約定線(booking line)102去代替線14和16(約定和已約定)。從而簡(jiǎn)化了交叉結(jié)點(diǎn)之間的相互連接。
參照?qǐng)D10，來自輸出允許控制器的輸出允許信號(hào)不僅加到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器28和連接標(biāo)志存儲(chǔ)器98上，而且還要加到約定線102上，并由此而加到請(qǐng)求判別器42上，為此，它構(gòu)成了約定信號(hào)。請(qǐng)求判別器42和上面參照?qǐng)D5作的說明一樣，只是不再需要在線14上的輸出信號(hào)約定了。如圖11所示，輸出允許控制器100類似于圖6中的控制器44，在圖6中它含有門66和68及移位寄存器70，除此之外，現(xiàn)在在線24上的忙信號(hào)被用來作為對(duì)門66的輸入允許信號(hào)，而且輸出允許信號(hào)從輔助或門104的輸出得到，或門104的輸入由線92上的允許信號(hào)和移位寄存器70的輸出來供給。
根據(jù)本修改方案的設(shè)計(jì)，每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)10上的輸出允許控制器100直接地監(jiān)視和提供各輸出端口的每個(gè)輸出信道處于忙或可利用狀態(tài)的指示信息。像以前一樣，響應(yīng)于線92上的允許信號(hào)，輸出允許信號(hào)被產(chǎn)生出來，并通過移位寄存器70保持，同時(shí)線24上的忙信號(hào)繼續(xù)允許與門66開通。
上述關(guān)于圖9到圖11的所描述修改方案是需要的，因?yàn)殡S著開關(guān)矩陣規(guī)模的增加，按實(shí)際需要，越來越重要的是應(yīng)盡可能地減少開關(guān)矩陣交叉結(jié)點(diǎn)中必須提供的相互連接的數(shù)目。此外，還需要使這些必須提供的相互連接盡可能地短而直接了當(dāng)。為此，下一步可以把開關(guān)矩陣如下面參照?qǐng)D12到14所說明的那樣，作進(jìn)一步改進(jìn)。
在圖12中，開關(guān)矩陣的交叉結(jié)點(diǎn)106按圖9中的陳列來排列，但是現(xiàn)在用令牌環(huán)(token ring)108代替作廢線18和約定線102。圖13說明了交叉結(jié)點(diǎn)106，該交叉結(jié)點(diǎn)除下述情況外與圖10中的交叉結(jié)點(diǎn)10含有類似的方框和相互連接。具體是，結(jié)點(diǎn)106包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器28、結(jié)點(diǎn)和信道激勵(lì)器38、信道計(jì)數(shù)器36、連接存儲(chǔ)器96，它們以在圖10中結(jié)點(diǎn)相同的方式相互連接，除請(qǐng)求標(biāo)志存儲(chǔ)器40包括另一寫允許輸入外，該寫允許輸入信號(hào)也如上所述供給連接存儲(chǔ)器96。此外，結(jié)點(diǎn)106包括一個(gè)輸出允許控制器44，它和圖6中的允許控制器是一樣的，只是圖6中的約定信號(hào)用線110上的申請(qǐng)信號(hào)(signal claimed)所代替，還包括一個(gè)請(qǐng)求判別器112的修改型，該修改型將在圖14中說明。
令牌環(huán)108載著針對(duì)每個(gè)輸出信道的一個(gè)1-位信號(hào)，該1-位信號(hào)就叫做此信道的令牌(token)。在任何列中的每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)106對(duì)輸出端口上的各個(gè)相應(yīng)的輸出信道的令牌處理一次，圍繞著環(huán)108，令牌接連地從一個(gè)結(jié)點(diǎn)通過到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)。由此，每個(gè)輸出端口至少必須具有的輸出信道數(shù)(因而，在令牌環(huán)108中的令牌數(shù))應(yīng)當(dāng)和交叉結(jié)點(diǎn)106所具有的輸入端口即行的數(shù)目一樣。在本發(fā)明的實(shí)施例中，如果相應(yīng)的輸出信道是忙狀態(tài)，則每個(gè)令牌為邏輯1;如果相應(yīng)的輸出信道處于可用狀態(tài)，每個(gè)令牌為邏輯0。
參照?qǐng)D14，請(qǐng)求判別器112包括兩個(gè)N-位移位寄存器，它們每個(gè)又被分成具有K位的第一部分114′、116′和具有N-K位的第二部分114″、116″，其中K是在開關(guān)矩陣中的交叉結(jié)點(diǎn)106的行號(hào)。請(qǐng)求判別器112還包括門118、120、122和124，一個(gè)1-位寄存器126，和一個(gè)選擇器128。按照類似于圖5中的請(qǐng)求判別器42的工作方式，線88上的輸入請(qǐng)求信號(hào)經(jīng)移位寄存器114′、114″傳送，從而在線92上產(chǎn)生一個(gè)允許信號(hào)(如果該輸出信道處于可用狀態(tài)的話)，這正如令牌環(huán)108上的輸入令牌的邏輯狀態(tài)所表示那樣。如果輸入令牌是邏輯1(輸出信道已被連接)，或如果有一個(gè)請(qǐng)求信號(hào)，則門120產(chǎn)生一個(gè)邏輯1輸出到與門124上。只有在數(shù)據(jù)呼號(hào)的末端，當(dāng)忙信號(hào)變成0同時(shí)輸出允許信號(hào)是1的時(shí)候，門122才產(chǎn)生邏輯0輸出，并且該輸出信號(hào)經(jīng)移位寄存器的116′部分傳送，從而，以相應(yīng)輸出信道的合適時(shí)序來控制門124。如果輸出信道是空閑的，即未被請(qǐng)求，或如果數(shù)據(jù)呼叫剛結(jié)束，則門124的輸出是0，反之，是邏輯1。因此，這個(gè)輸出信號(hào)形成了有關(guān)輸出信道的令牌，并且經(jīng)1-位寄存器126在令牌環(huán)108上向前推進(jìn)，只要能確保交叉結(jié)點(diǎn)的行和在信號(hào)“延時(shí)”控制下的選擇器128之間有合適的時(shí)序。在線110上申請(qǐng)的信號(hào)是由經(jīng)門124輸出在移位寄存器的116″部分內(nèi)延時(shí)，從而經(jīng)移位寄存器116′、116″提供了一幀的總延時(shí)后而產(chǎn)生的。
通常信號(hào)“延時(shí)”是邏輯0，從而控制選擇器128將寄存器126的輸出連接到令牌環(huán)108上。如果每個(gè)輸出端口具有多個(gè)輸出信道，則交叉結(jié)點(diǎn)具有多個(gè)行，則對(duì)在每一列中的最后的交叉結(jié)點(diǎn)，信號(hào)“延時(shí)”是邏輯1，因此，輸出令牌來自移位寄存器116″的輸出，在通過了令牌環(huán)108時(shí)，每個(gè)令牌被精確地延時(shí)了該輸出信道的一個(gè)幀。
在說明本發(fā)明實(shí)施例的圖15到圖17中，進(jìn)一步說明了利用上述令牌環(huán)的優(yōu)點(diǎn)。如圖15所示，在該開關(guān)矩陣中交叉結(jié)點(diǎn)130被壓縮地排列在每一列中，其中來自于一列中，每個(gè)結(jié)點(diǎn)130的輸出數(shù)據(jù)加到在同一列中的下一個(gè)結(jié)點(diǎn)，而不是像在圖2到14的實(shí)施例中那樣加到該列中對(duì)所有結(jié)點(diǎn)公用的數(shù)據(jù)總線上。這就大大簡(jiǎn)化了在交叉結(jié)點(diǎn)間相互連結(jié)的實(shí)際裝置，這相同的原則能用于相應(yīng)輸入端口的每一行的交叉結(jié)點(diǎn)以提供整個(gè)地壓縮的矩陣，在該矩陣中，數(shù)據(jù)總線僅在該陣列的水平的和垂直的相鄰交叉結(jié)點(diǎn)之間延伸，雖然為簡(jiǎn)單起見，此處不再作進(jìn)一步說明。交叉結(jié)點(diǎn)之間的壓縮相互連接，也能以類似方式用于圖2、9和12的開關(guān)矩陣中。
此外，在圖15中在交叉結(jié)點(diǎn)中的另一個(gè)相互連接被取消了，因?yàn)榱钆骗h(huán)108也形成一個(gè)連接在結(jié)點(diǎn)中的忙信號(hào)。
圖16說明交叉結(jié)點(diǎn)130，該結(jié)點(diǎn)通常與圖13中的交叉結(jié)點(diǎn)的形式一致，只是輸出允許控制器44和請(qǐng)求判別器112用連接控制器132和還被作為數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)寄存器134來代替，并且信道計(jì)數(shù)器36提供了交叉結(jié)點(diǎn)的行號(hào)，該交叉結(jié)點(diǎn)行號(hào)通常用來補(bǔ)償輸出通道計(jì)數(shù)，因此，在任何情況下，對(duì)于開關(guān)矩陣每一列中不同的交叉結(jié)點(diǎn)由信號(hào)計(jì)數(shù)器36在總線86上產(chǎn)生輸出信道號(hào)一個(gè)接一個(gè)地各不相同。
在交叉結(jié)點(diǎn)130中，由連接控制器在線136上產(chǎn)生的一個(gè)輸出選擇信號(hào)形成了對(duì)于連接標(biāo)志存儲(chǔ)器98的輸入數(shù)據(jù)，并且由此經(jīng)選擇輸入而控制數(shù)據(jù)寄存器134。當(dāng)輸出選擇信號(hào)是邏輯0時(shí)，數(shù)據(jù)寄存器134所存儲(chǔ)、并經(jīng)數(shù)據(jù)總線138加到同一列中的下一個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，是經(jīng)過總線140接收的來自同一列的前一個(gè)結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。反之，當(dāng)線136上的輸出選擇信號(hào)為邏輯1時(shí)，表示經(jīng)過該交叉結(jié)點(diǎn)的連接已建立，數(shù)據(jù)寄存器134受控制從而存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并把它提供給數(shù)據(jù)總線138，該數(shù)據(jù)是從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器28經(jīng)它的數(shù)據(jù)輸出總線142讀出來的。因此，數(shù)據(jù)寄存器134的供給消除了對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器28的輸出允許控制信號(hào)的需要，因?yàn)楫?dāng)經(jīng)交叉結(jié)點(diǎn)將要建立連接的時(shí)候，來自數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器28的數(shù)據(jù)只加到輸出數(shù)據(jù)總線138。
來自輸入線20上的忙信號(hào)(該忙信號(hào)也存放在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器128中)從這里與該數(shù)據(jù)一同讀出并經(jīng)線140加到連接控制器132的忙輸入端，控制器132已在圖17中示出。控制器132含有兩個(gè)N-位移位寄存器146和148，或門150、152和154，與門156、158、160和162，及1-位寄存器164。
由于信道計(jì)數(shù)器36在總線86上產(chǎn)生的補(bǔ)償輸出信道計(jì)數(shù)值，在開關(guān)矩陣的每一列中，針對(duì)每一個(gè)輸出信道的令牌環(huán)108上的令牌，當(dāng)輸出信道號(hào)出現(xiàn)在總線86上的時(shí)候，到達(dá)每一個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)。如果令牌是指示該輸出信道已處于忙的邏輯1，則在連接控制器132中(圖17)，在線88上的任何請(qǐng)求信號(hào)對(duì)于該輸出信道來說均被門156封鎖。并且經(jīng)門158和152，在線136上產(chǎn)生具有邏輯0的輸出選擇信號(hào)，以它去控制上述的數(shù)據(jù)寄存器134，因此，數(shù)據(jù)從總線140耦合到總線138。來自門152的輸出選擇信號(hào)封鎖門160并且使門162接通，因此，輸入令牌經(jīng)門150、162和154及1-位移位寄存器164在令牌環(huán)108上形成輸出令牌(邏輯1)。
如果輸入令牌是指示各輸出信道是可用的邏輯0，則允許線88上的信道的任何請(qǐng)求信號(hào)通過門156后達(dá)到移位寄存器146。經(jīng)過一幀延時(shí)后，移位寄存器146響應(yīng)于請(qǐng)求信號(hào)而將邏輯1信號(hào)供至門158(門158此時(shí)一直被空閑輸出信道的邏輯0輸入令牌所開通)，這個(gè)邏輯1信號(hào)經(jīng)過門158，并且經(jīng)過門152而在線136上構(gòu)成輸出選擇信號(hào)，響應(yīng)于這個(gè)信號(hào)，如上所說數(shù)據(jù)寄存器134為該輸出信道提供來自數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器28的數(shù)據(jù)，送到輸出數(shù)據(jù)總線138。該邏輯1封鎖門162，并且只要數(shù)據(jù)呼號(hào)的忙信號(hào)維持邏輯1以開通門160，該邏輯1就保持通過門160和門152，此時(shí)移位寄存器148提供1幀的延遲);該邏輯1經(jīng)過門154和1位寄存器164在令牌環(huán)108上產(chǎn)生具有邏輯1的輸出令牌，表示輸出信道處于忙狀態(tài)。在數(shù)據(jù)呼號(hào)的末端，在線144上的忙信號(hào)變成0，使得輸出令牌變成0，以指示該輸出信道是空閑的，由于移位寄存器148的作用，延時(shí)一幀之后，使在線136上的輸出選擇信號(hào)再次變成0。
從以上所述可清楚地看出令牌的狀態(tài)和忙信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此，正如已提到的，忙信號(hào)能夠由在每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)130的輸出端的令牌環(huán)信號(hào)所組成。
如果如圖16所示，在供給連接控制器132的延遲信號(hào)的控制下，交叉結(jié)點(diǎn)的行數(shù)小于每個(gè)端口的輸出信道數(shù)，則雖然在圖17中未示出，但在每列的最后一個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)中，如圖14所述，輸出令牌可以在(N-K)-位移位寄存器中被延遲，而不是在1-位寄存器164中延遲。
圖18示出了交叉結(jié)點(diǎn)170的改進(jìn)形式，它用于通常如圖15所示的開關(guān)矩陣中。(不同之處為忙線從令牌環(huán)108中分出來)以建立起輸入端口的輸入信道與設(shè)定輸出端口上的任意空閑輸出信道之間的聯(lián)系;換言之，對(duì)于設(shè)定的輸出端口每一個(gè)連接都是需要的，但也可以是對(duì)在該輸出端口上的任何輸出信道的連接。當(dāng)設(shè)定的輸出信道不需要時(shí)，則在此情況下，數(shù)據(jù)格式被簡(jiǎn)化為如圖21所示，在該圖中，頭標(biāo)減少為在數(shù)據(jù)呼號(hào)開始處的一個(gè)代表所需輸出端口號(hào)的一個(gè)字節(jié)。
參閱圖18，交叉結(jié)點(diǎn)170含有數(shù)據(jù)寄存器28，結(jié)點(diǎn)和信道激勵(lì)器38、信道計(jì)數(shù)器36(除信道計(jì)數(shù)器36不再提供輸出信道計(jì)數(shù)之外，其他如上所述)和數(shù)據(jù)寄存器172，它通常相應(yīng)圖16的寄存器134，只不過它還選擇和存儲(chǔ)各自的忙信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)。結(jié)點(diǎn)170還包括連接存儲(chǔ)移位寄存器30和按圖3方式安排的選擇器32、一個(gè)連接控制器174、一個(gè)請(qǐng)求排隊(duì)存儲(chǔ)器176和一個(gè)排隊(duì)控制器178。
在一個(gè)寫地址處并在排隊(duì)控制器178提供的允許寫信號(hào)的控制下，請(qǐng)求排隊(duì)存儲(chǔ)器176存儲(chǔ)來自總線84的輸入信道計(jì)數(shù)或地址(即請(qǐng)求連接到各自輸出端口的一個(gè)輸出信道的各自輸入端口的每一個(gè)輸入信道的地址)。從請(qǐng)求排隊(duì)存儲(chǔ)器176中讀出輸入信道地址也是由根據(jù)排隊(duì)控制器178提供的讀地址來實(shí)現(xiàn)的，輸入信道地址加到總線180上，經(jīng)選擇器32，在由連接控制器174提供給線182上的許可信號(hào)的控制下，加到連接存儲(chǔ)移位寄存器30。
為此，圖19所示的排隊(duì)控制器178含有寫、讀指針控制器184和186，從而分別地在地址總線188和190上提供寫和讀的地址?？刂破?78還含有比較器192，置位-復(fù)位觸發(fā)器194和與非門196、198從而在線200和202上分別地產(chǎn)生不空和不滿信號(hào)，這些信號(hào)表示請(qǐng)求排隊(duì)存儲(chǔ)器176已被存滿狀態(tài)?？刂破?78還含有一個(gè)與門204用以響應(yīng)在202線上的一個(gè)不滿信號(hào)和一個(gè)信道激勵(lì)信號(hào)，該激勵(lì)信號(hào)是如上所述在一個(gè)輸入信道上的數(shù)據(jù)呼號(hào)開始時(shí)由結(jié)點(diǎn)和信道激勵(lì)器38在線82上產(chǎn)生的信號(hào)，從而在線204上產(chǎn)生對(duì)請(qǐng)求排隊(duì)存儲(chǔ)器176的寫允許信號(hào);控制器178還包括一個(gè)比較器206，比較器206把總線84上的輸入信道地址和從請(qǐng)求排隊(duì)存儲(chǔ)器176讀到總線180上的當(dāng)前的排隊(duì)地址進(jìn)行比較，一旦二者相符，則產(chǎn)生一輸出信號(hào);控制器178還包括一個(gè)或門208，它響應(yīng)于比較器206的輸出或在線182上的許可信號(hào)以產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)，去增加讀指針計(jì)數(shù)器186的值并復(fù)位觸發(fā)器194。寫指針計(jì)數(shù)器184計(jì)數(shù)值的增加和觸發(fā)器194的置位都是在響應(yīng)線204上的寫允許信號(hào)的時(shí)候發(fā)生的，觸發(fā)器194的輸出控制門196和198，而比較器192的輸出也加到這兩個(gè)門的輸入端。
連接控制器174，如圖20所示，除了以下所述部分外，類似于圖17中的連接控制器132。在控制器174中，輸入令牌被直接地加到移位寄存器146的輸入端，(圖17中的門156已被取消)而請(qǐng)求信號(hào)(由線200上的不空信號(hào)組成)加到門158的第三輸入端。移位寄存器146的輸出現(xiàn)在加到門158的反相輸入端，線182上的許可信號(hào)從門158的輸出取得，并且線136上的輸出選擇信號(hào)從移位寄存器148的輸出得到而不是如圖17那樣從門152的輸出得到。
假設(shè)請(qǐng)求排隊(duì)存儲(chǔ)器不滿，則在一個(gè)輸入信道上數(shù)據(jù)呼叫開始的時(shí)候，響應(yīng)于線82上的信號(hào)，在線204上產(chǎn)生寫允許信號(hào)，輸入信道號(hào)即地址存儲(chǔ)在請(qǐng)求排隊(duì)存儲(chǔ)器176中，且寫指針計(jì)數(shù)器184增值。門196在線200上產(chǎn)生不空信號(hào)，它組成了對(duì)連接控制器174的請(qǐng)求信號(hào)。響應(yīng)于在令牌環(huán)108上輸入的0令牌(它對(duì)于兩個(gè)相繼的幀指示出可利用的輸出信道)，響應(yīng)于請(qǐng)求信號(hào)，門158在線182上產(chǎn)生一個(gè)許可信號(hào)，并置輸出令牌為1，并在延遲1幀之后在線136上產(chǎn)生一個(gè)輸出選擇信號(hào)作為邏輯1。響應(yīng)于在線182上的許可信號(hào)，請(qǐng)求輸出信道號(hào)從請(qǐng)求排隊(duì)存儲(chǔ)器176中讀出經(jīng)選擇器32送到連接存器移位寄存器30，此后該輸入信道的忙信號(hào)和數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)寄存器172在數(shù)據(jù)呼號(hào)的持續(xù)時(shí)間內(nèi)輸出，即在線144上的忙信號(hào)保持邏輯1之時(shí)輸出。響應(yīng)于182上的許可信號(hào)，讀指針計(jì)數(shù)器186增值。
針對(duì)每個(gè)空閑的輸出信道，對(duì)于另外的請(qǐng)求輸入信道，這個(gè)過程連續(xù)下去直到請(qǐng)求排隊(duì)存儲(chǔ)器176空出，并且不空信號(hào)在線200上變成0，終止對(duì)于連接控制器174的請(qǐng)求為止。某種情況下，如果請(qǐng)求不能滿足，例如，如果所有的輸出信道都忙，則經(jīng)1幀的時(shí)延之后比較器206檢測(cè)到了總線84上的輸入地址和存儲(chǔ)在請(qǐng)求排隊(duì)存儲(chǔ)器176中并被讀出作為在總線180上的排隊(duì)地址的當(dāng)前請(qǐng)求輸入信道之間的一致性，響應(yīng)于此，讀指針計(jì)數(shù)器186增值而不需滿足請(qǐng)求，以致有關(guān)的數(shù)據(jù)呼號(hào)不能被聯(lián)接。
從以上敘述可以看出在通過開關(guān)矩陣即開關(guān)網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)轉(zhuǎn)換方式上，本發(fā)明能提供許多優(yōu)點(diǎn)。尤其是開關(guān)矩陣提供了從任何輸入信道到任何設(shè)定的輸出信道和端口的不封鎖連接，只要該輸出信道已處在不忙的狀態(tài)，而在圖18到圖20的實(shí)施例的情況下對(duì)于在設(shè)定輸出端口上的任何空閑信道也是如此。以提供路由信息的速率相同的速率建立起連接，同時(shí)還解決了在不同輸入信道中對(duì)同一輸出信道的爭(zhēng)用問題，因此，數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，即使是非常短暫的信息，轉(zhuǎn)換也是有效的。結(jié)果，連接路由信息被作為對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)呼號(hào)的頭標(biāo)信息而包括進(jìn)去，因此控制信息與數(shù)據(jù)信息量被以同樣的方式對(duì)待，所以就不需要連接控制總線。通過這樣，以及應(yīng)用盡可能少的交叉結(jié)點(diǎn)互連從而消除爭(zhēng)用的方法，減少了交叉結(jié)點(diǎn)的復(fù)雜性和VLSI(超大規(guī)模集成電路)器件的輸出端腳，VLSI器件可很方便地用來組成每一個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)。在后一個(gè)方面，可以看到在交叉結(jié)點(diǎn)中的信息流是與數(shù)據(jù)流的速率相同的，并且，壓縮開關(guān)矩陣實(shí)施例放寬了時(shí)序的限制并能減輕來自每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)的輸出驅(qū)動(dòng)能力，因而簡(jiǎn)化了交叉結(jié)點(diǎn)的VLSI的實(shí)施。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，用數(shù)據(jù)信息流中的一種適當(dāng)?shù)闹甘救プR(shí)別不同形式的數(shù)據(jù)呼號(hào)頭標(biāo)以及連接，這表示在圖1和圖21中，例如頭標(biāo)中含有附加的數(shù)據(jù)呼號(hào)類型字節(jié)，每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)可設(shè)計(jì)用來同時(shí)處理參考圖15到圖17和圖18到圖21所述的兩種連接型式，因此，為了消除信道爭(zhēng)用，每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)都含有一個(gè)公用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器28、連接存儲(chǔ)器96、計(jì)數(shù)器36、激勵(lì)器38、數(shù)據(jù)寄存器134和連接控制器132。
對(duì)于上述本發(fā)明特定實(shí)施例可進(jìn)行許多其他的修改和改進(jìn)而不超過如權(quán)利要求
所規(guī)定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)換信息的方法，該信息含有包括對(duì)一個(gè)開關(guān)的路由信息的頭標(biāo)、在這路由信息之后的待轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)和輔助信息，該輔助信息提供了一個(gè)頭標(biāo)開始的指示和一個(gè)該數(shù)據(jù)結(jié)束的指示，此方法之特征在于包括以下步驟響應(yīng)頭標(biāo)開始的指示和取決于路由信息，而建立一個(gè)通過開關(guān)的連接；響應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)束的指示而終止這個(gè)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于通過開關(guān)的這個(gè)連接，僅是為跟在該開關(guān)路由信息后面的數(shù)據(jù)和輔助信息而建立的。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于通過開關(guān)的連接的建立，取決于頭標(biāo)后面的待轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)出現(xiàn)之前的路由信息，因此，在開關(guān)路由信息之后的數(shù)據(jù)和輔助信息經(jīng)過這個(gè)開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，其延遲小于路由信息結(jié)束與要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)的開始之間的延遲。
4.一種在tdm(時(shí)分多路轉(zhuǎn)換)幀中，多路轉(zhuǎn)換信道的轉(zhuǎn)換信息方法，每個(gè)信道的信息含有包括開關(guān)路由信息的頭標(biāo)、在這個(gè)開關(guān)路由信息后要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)以及提供頭標(biāo)開始和該數(shù)據(jù)結(jié)束指示的輔助信息，其特征在于，對(duì)每個(gè)信息而言這個(gè)方法包括以下的幾個(gè)步驟響應(yīng)頭標(biāo)開始的指示、并取決于路由信息，通過開關(guān)建立起該開關(guān)路由信息后面的數(shù)據(jù)和輔助信息的連接，所述的連接建立在路由信息結(jié)束的一幀內(nèi)，因此通過所說的連接經(jīng)此開關(guān)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)和輔助信息，在此開關(guān)內(nèi)的延遲小于1幀。響應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)束的指示，終止這個(gè)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的方法，其特征在于，該方法用來把每個(gè)信道信息轉(zhuǎn)換到開關(guān)的一組輸出端口中的任何一個(gè)，這個(gè)開關(guān)包含一組交叉結(jié)點(diǎn)，每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)與這個(gè)開關(guān)的各輸出端口相連，從而在此建立與信道的連接，而所說的路由信息包含相對(duì)于將要建立連接的輸出端口的輸出端口號(hào)，此方法還包括在每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)中響應(yīng)一個(gè)信道頭標(biāo)開始指示、取決于所說路由信息中的輸出端口號(hào)、從而確定通過該交叉結(jié)點(diǎn)是否要建立連接的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的方法，其特征在于所說的路由信號(hào)還包括一信道號(hào)，相對(duì)于一個(gè)輸出端口的一組tdm信道中的這個(gè)信道號(hào)將要建立一個(gè)連接，這種方法還包括下面的步驟，即在確定將要建立連接的交叉結(jié)點(diǎn)中，建立一個(gè)到取決于所說的路由信息中的信道號(hào)的輸出端口的信道的連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的方法，其特征在于在相繼的tdm幀中，信道號(hào)跟在所說的路由信息的輸出端口號(hào)的后面。
8.根據(jù)權(quán)利要求
4到7的任何一條權(quán)利要求
所述的方法包括在并行數(shù)據(jù)總線上提供頭標(biāo)和要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)的步驟和相對(duì)于所說的輔助信息至少提供一條與所說并行數(shù)據(jù)總線相并行的輔助線的步驟。
9.一種用于在n個(gè)輸入端口上的輸入tdm信道、和m個(gè)輸出端口上的輸出tdm信道之間建立連接的開關(guān)，其特征在于n和m都是正整數(shù)，在每個(gè)要連接的輸入信道上的信息中，含有包括開關(guān)的路由信息的頭標(biāo)、在該開關(guān)的路由信息后面的要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)、以及提供頭標(biāo)的開始指示和數(shù)據(jù)結(jié)束指示的輔助信息，這個(gè)開關(guān)包括m列和n行交叉結(jié)點(diǎn)的矩陣，每個(gè)交叉點(diǎn)都聯(lián)結(jié)在各自輸入端口和各自輸出端口之間，從而在其間建立起信道連接，每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)都包括用來在各自輸入端口的輸入信道和各自輸出端口的輸出信道之間、響應(yīng)于輸入信道上的頭標(biāo)開始指示和取決于路由信息而建立連接的裝置，以及響應(yīng)于數(shù)據(jù)結(jié)束指示而終止連接的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9所述的開關(guān)，其特征在于在每一行有一組交叉結(jié)點(diǎn)，每一行的交叉結(jié)點(diǎn)與一組輸出端口中的相對(duì)應(yīng)的一端口相聯(lián)結(jié)，所述路由信號(hào)包括相對(duì)于要與它建立連接的輸出端口的輸出端口號(hào)，每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)包括響應(yīng)于各輸入端口上輸入信道的頭標(biāo)開始指示的激勵(lì)裝置用以激勵(lì)這個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)，從而建立起與取決于所說路由信息中輸出端口號(hào)的相應(yīng)輸出端口的輸出信道的連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的開關(guān)，其特征在于每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)中用于建立連接的裝置包括一個(gè)用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，對(duì)在各輸入端口上的每個(gè)輸入信道來說，至少儲(chǔ)存要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)、開關(guān)路由信息后面的輔助信息，用于建立連接的裝置還包括一個(gè)用來儲(chǔ)存相對(duì)于通過交叉結(jié)點(diǎn)建立起來的每個(gè)連接的一個(gè)地址的連接存貯器，從而對(duì)所說的連接數(shù)據(jù)存貯器進(jìn)行尋址，該交叉結(jié)點(diǎn)包括在連接存貯器中存儲(chǔ)一地址用以響應(yīng)激勵(lì)交叉結(jié)點(diǎn)的激勵(lì)裝置建立連接，從而實(shí)現(xiàn)與空閑的信道相連接的裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11所述的開關(guān)，對(duì)每個(gè)輸出端口還含有用來存貯在輸出端口上每個(gè)輸出信道是否空閑的指示的存貯裝置，每個(gè)聯(lián)到各自輸出端口的交叉結(jié)點(diǎn)包含有用來禁止上述存貯裝置在連接存貯器中存貯相對(duì)于一個(gè)不空閑的輸出信道的地址的裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求
12所述的開關(guān)，其特征在于在每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)中，響應(yīng)于數(shù)據(jù)結(jié)束指示、用來終止通過交叉結(jié)點(diǎn)而建的連接的裝置包含一個(gè)輸出控制裝置，它用以使存貯在數(shù)據(jù)存貯器中的數(shù)據(jù)和輔助信息能供應(yīng)給對(duì)于經(jīng)過該交叉結(jié)點(diǎn)建立起的每個(gè)連接點(diǎn)的相應(yīng)輸出信道，而該輸出控制裝置響應(yīng)于由此而加到相應(yīng)的輸出信道并提供了數(shù)據(jù)結(jié)束指示的輔助信息，從而停止對(duì)上述相應(yīng)輸出信道的數(shù)據(jù)和輔助信息的供應(yīng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求
11到13中任一項(xiàng)所述的開關(guān)，其特征在于在每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)中，響應(yīng)于數(shù)據(jù)結(jié)束指示從而終止通過該交叉結(jié)點(diǎn)建立起連接的裝置，包含有輸出控制裝置，以允許將存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)和輔助信息供應(yīng)給對(duì)于經(jīng)過該交叉結(jié)點(diǎn)而建立起的每個(gè)連接的相應(yīng)的輸出信道，該輸出控制裝置響應(yīng)于加到相應(yīng)的輸出信道并提供了數(shù)據(jù)結(jié)束指示的輔助信息，從而停止了對(duì)上述相應(yīng)輸出信道的數(shù)據(jù)和輔助信息供應(yīng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求
9所述的開關(guān)，其特征在于在每一列都有一組交叉結(jié)點(diǎn)，一列的每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)都含有用于消除一組輸入信道要與相應(yīng)輸出端口的同一輸出信道相連的信道爭(zhēng)用的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求
15所述的開關(guān)，其特征在于用于消除信道爭(zhēng)用的裝置包括對(duì)每個(gè)輸出端口用來存儲(chǔ)輸出端口上每個(gè)輸出信道是否空閑的指示的存儲(chǔ)裝置;每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)都具有一個(gè)為消除信道爭(zhēng)用而預(yù)定的優(yōu)先級(jí)，并且含有響應(yīng)于相應(yīng)輸入端口上輸入信道的頭標(biāo)開始指示的激勵(lì)裝置，如果輸出信道由所說的存儲(chǔ)裝置的指示表明是空閑的，則該激勵(lì)裝置用來產(chǎn)生為了建立與該輸出信道的連接的請(qǐng)求信號(hào)，并且，響應(yīng)于該請(qǐng)求信號(hào)，修改所說的指示以指出該輸出信道不是空閑的;對(duì)同一列內(nèi)的具有較低優(yōu)先級(jí)的交叉結(jié)點(diǎn)，響應(yīng)于該請(qǐng)求信號(hào)產(chǎn)生一請(qǐng)求作廢信號(hào)的裝置;響應(yīng)在同一列中具有較高的優(yōu)先級(jí)的交叉結(jié)點(diǎn)送出的請(qǐng)求作廢信號(hào)，使該請(qǐng)求信號(hào)作廢的裝置;響應(yīng)于未被作廢的請(qǐng)求信號(hào)來建立輸入信道連到輸出信道的裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求
16所述的開關(guān)，其特征在于在每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)中用來建立連接的裝置包括，對(duì)輸入端口上的每個(gè)輸入信道用來存儲(chǔ)要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)和開關(guān)路由信息后面的輔助信息的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，和響應(yīng)通過交叉結(jié)點(diǎn)建立的每個(gè)連接用來存儲(chǔ)一個(gè)用以對(duì)所說的連接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問的地址的連接存儲(chǔ)器，每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)包括有對(duì)通過交叉結(jié)點(diǎn)建立的每個(gè)連接而言，使存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)和輔助信息能夠提供給各自的輸出信道的輸出控制裝置，同一列中所有交叉結(jié)點(diǎn)的輸出控制裝置是相互連接的，因此構(gòu)成了所說的存儲(chǔ)裝置，每一個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)還包括在連接存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存地址的裝置，該裝置用來建立響應(yīng)輸入信道的頭標(biāo)開始指示的連接，從而與被所說儲(chǔ)存裝置指示為空閑的那條輸出信道實(shí)現(xiàn)連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求
17所述的開關(guān)，其特征在于在每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)內(nèi)，輸出控制裝置響應(yīng)于輔助信息，該輔助信息被加到相對(duì)于通過交叉結(jié)點(diǎn)建立的每個(gè)連接的相應(yīng)輸出信道上，提供一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)束的指示，從而終止對(duì)相應(yīng)輸出信道的數(shù)據(jù)和輔助信息的供應(yīng)、并指示相應(yīng)輸出信道是空閑的，因此該輸出控制裝置構(gòu)成了用來終止連接的上述裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求
15所述的開關(guān)，其特征在于用來消除信道爭(zhēng)用的裝置包括交叉結(jié)點(diǎn)的每一列的令牌環(huán)裝置，每個(gè)令牌環(huán)裝置用來周期地依次將相應(yīng)輸出端口的相對(duì)于每個(gè)輸出信道的令牌供給這一列中的每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)，每一令牌指示相應(yīng)的輸出信道是否空閑。
20.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的開關(guān)，其特征在于一列中的每個(gè)交叉結(jié)點(diǎn)包括將或者來自通過該交叉結(jié)點(diǎn)建立的連接的相應(yīng)輸入端口的輸入信道的數(shù)據(jù)、或者來自同一列中前一交叉結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)輸出作為來自交叉結(jié)點(diǎn)的輸出數(shù)據(jù)而有選擇地提供出來的裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求
20所述的開關(guān)，其特征在于對(duì)每個(gè)輸出端口的每一個(gè)輸出信道的令牌構(gòu)成了上述的輔助信息。
專利摘要
為了經(jīng)開關(guān)建立連接，要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)由含有路由信息的頭標(biāo)作為前導(dǎo)，而且此數(shù)據(jù)伴隨有指示頭標(biāo)開始和該數(shù)據(jù)結(jié)束的輔助信息，連接的建立響應(yīng)于該頭標(biāo)開始，連接的終止響應(yīng)于該數(shù)據(jù)結(jié)束。該開關(guān)是非飽和、非封鎖、全矩陣時(shí)間開關(guān)，它應(yīng)用路由信息以建立一個(gè)tdm幀中的連接，因而對(duì)任何型式(包括開關(guān)控制信息)和任意持續(xù)時(shí)間的數(shù)據(jù)都能有效地處理。一個(gè)輸入信道可連到任何一個(gè)空閑信道、或連到任何一個(gè)輸出端口的特定輸出信道。為多個(gè)同時(shí)要連接到單一輸出通道的請(qǐng)求提供了解決信道爭(zhēng)用的方法。
文檔編號(hào)G06F15/173GK87104185SQ87104185
公開日1988年3月30日 申請(qǐng)日期1987年5月14日
發(fā)明者艾倫·弗蘭克·格雷夫斯, 肯特·格雷厄姆·博德爾, 杰弗里·約翰·布朗, 查爾斯·凱文·赫斯克羅夫物 申請(qǐng)人:北方電信有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan