CN1138442C - 用于高数据速度异步转移模式的交换设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有安排在中央基板组件(BBG)上的转接装置的ATM交换设备。转接装置包含一个转接模块(X15)，该模块具有用于连接用户连接设备的高频数据总线(DB0，DB1)。基板组件(BBG)具有多个连接位(SLOT0，…，SLOT7)用于接触用户连接设备和多个安排在转接模块(X15)较近区域内的多路转换器(MUX0，…，MUX3)，该多路转接器在一端经高频数据总线(DB0，DB1)与转接模块(X15)相连，在另一端经一用户连接设备专用的数据总线(TB0，…，TB7)与各至少一个用户连接设备相连。

Description

用于高数据速度异步转移模式的交换设备

随着对现代通信技术传输光信息例如在可视电话应用中的固定和移动图像或者在现代个人计算机上描绘高分辨率图形的需求越来越多，高数据传输速率(大于100兆位/秒)的传输技术和交换技术的意义越来越大。有关高数据传输速度的已知的数据传输方法是异步转移模式(ATM)。根据异步转移模式的数据传输现在可实现高达622兆位/秒的可变的传输位速率。

已知的交换设备，如根据异步转移模式的这种交换设备，一般以模块式构成。在此，通常多个组件-例如实现用于连接用户线路的接口或中央控制装置-可插入到所有组件共用的中央接插组件，亦即所谓的‘底板’上的，并且经该接插组件彼此连接在一起。此外，由此达到的交换设备的模块化可以使交换设备与不同配置容易实现匹配，以及在维护功能中实现简化的故障分析。

这时尤其是交换系统的互联设备(例如耦合网络)安排在一个或多个也可插入到中央接插组件上的分离的互联组件上。

从技术说明书“MOS INTEGRATED CIRCUIT μPD98410(MOS集成电路μPD98410)”NEC Corporation(日本电气公司)1997，Document(文件)No.S12624EJ1VODS00(第1版)获悉一个高集成度互联组件，该互联组件允许经一个高频ATM专用的总线接口对多个针对用户的接口寻址(UTOPIA：Universal Test & OperationPHY Interface for ATM(用于ATM的通用测试和运行的PHY接口)。

在EP0 506 134 A1中描述了一种ATM交换设备，该设备包含具有一个数据总线和一个多路转换器的转接单元。多路转换器把数据总线经串-并-联变换器与用于输入信号的用户连接线路相连。数据总线经地址控制器控制的存储设备以及经并-串-联变换器与用于输出信号的用户连接线路相连。

本发明的任务在于：提供一种模块化结构的ATM交换设备，其中多个用户连接设备是如此安排可连接的，即：使得为ATM应用设计的高集成度的转接模块是可插入使用的。

根据本发明本任务的解决通过权利要求1的特征实现。

为了更好地了解ATM交换设备的功能和工作方式看来必须再提一下已知的原理。

在作为异步转移模式(ATM)公知的传输法中，固定长度的数据包，所谓的信元用于数据传送。一个ATM信元由包含对ATM信元传送关系重大的交换数据的5个字节长的信头，所谓‘header’和48个字节长的有效数据段，所谓的‘payload(有效负载)’组成。

在根据异步转移模式设计的交换技术中，在建立通信连接时在ATM通信网络内，开始有效数据传输前，通过信令信息的交换设立交换表，该交换表具有在各ATM交换设备内由一个虚信道标志-下面用VCI表示-和由一个虚路径标志，-下面用VPI表示-组成的交换信息和选路信息组成。在交换表内，一个VCI值分配给虚信道标志，一个VPI值分配给虚路径标志。通过在交换表内登录的交换数据或选路信息确定：虚路径或在虚路径内包含的虚传输信道，如何通过信令与输入到ATM交换设备的和由ATM交换设备输出的连接相互关联，即哪个输入与哪个输出是交换技术上连接的。经此虚连接传输的ATM信元在信头内具有基本上由VPI值和VCI值组成的交换数据。在ATM交换设备的输入端处理ATM信头数据，即：对安排其内的交换数据进行采集和评估。接着ATM信元，依靠在交换表内储存的选路信息通过安排在ATM交换设备内的转接装置传输到代表一定目的地的输出端。

在安排转接装置到分离的互连组件上时，考虑结构上的原因，把高集成度的转接模块与用户连接设备连接的、高集成度转接模块的高频数据总线(脉冲速率＞50MHz)-即使在较小的交换设备情况下-具有约30到40cm的长度，考虑到传输线理论上的原因，这种长度对所希望的脉冲速率而言是过长了。使问题更加困难的是：为了保持传输线理论上的特性，多个用户连接设备与高频数据总线的接触还额外要求降低总线长度。

现在本发明的装置提供的优点是：在安排高集成度转接模块到基板组件上时，并通过在高集成度转接模块和用户连接设备之间的多路转换器的中间连接，高频数据总线的长度-它把高集成度转接模块与多路转换器连接在一起-可以保持极短。

此外，通过多路转换器的中间连接，高频数据总线与用户连接设备专用的数据总线实现暂时的去耦合，因此每一单个用户连接设备专用的数据总线可以以较低的、必要时通过用户连接设备专门可预定的脉冲速率运行。此外在多路转换器和用户连接设备之间形成一个纯粹的点对点连接，即每个通信连接线路只有两个接头。因此取得更好的传输线特性可实现与高频数据总线相比更大的可计量的用户连接设备专用的数据总线长度。

本发明有益的扩展在从属权利要求内给出。

本发明的实施例依靠附图详细说明如下，即：

图1示出：用于图解描述按照异步转移模式设计的转接模块的主要功能单元的结构图。

图2示出：用于图解描述安排在本发明交换设备的基板组件上主要功能单元的结构图。

图1示出高集成度转接模块X15的主要功能单元的示意图。转接模块X15经输入接口ESS和输出接口ASS与高频数据总线DB连接。此外，转接模块X15经第1接DSS与第1存储器-图中未示出-和经第2接口与包含交换数据或选路信息的第2存储器-图中未示出-相连接。

输入的ATM信元经输入接口ESS传递到‘Input separator(输入分离器)’IS，该分离器使信头和输入的ATM-信元的有效数据区段彼此分离。有效数据区段的数据经第1接DSS传递到第1存储器并在那里中间储存。处在ATM信元的信头内的交换数据部分地传递到控制单元QQ，包含在交换数据内的VCI值和VPI值经第2接HSS传递到第2存储器。依靠以交换表形式寄存在第2存储器内的选路信息重新评估用于继续传输ATM信元的VCI值和VPI值。

如果转接模块X15的仲裁单元A发信号给控制单元QQ：经数据总线连接的-图内未示出-用户连接设备要求数据，则控制单元QQ检验是否中间储存了分配给该用户连接设备的ATM信元。如果是这种情况，则在‘Outputs elector(输出选择器)’OS内，以前被分离的信头用重新评估的VCI值和VPI值以及分配的有效数据区段被组合在一起，并经输出接口ASS写入数据总线DB。

图2示出安排在本发明交换设备的基板组件BBG上的主功能单元的示意图。基板组件BBG具有一个高集成度转接模块X15，该转接模块经各一个存储数据总线与第1存储器MEM1和第2存储器MEM2相连。第1存储器MEM1用于中间储存ATM信元内所储存的用户信息。在第2存储器MEM2内以交换表的形式储存用于应传输的ATM信元的选路信息。为了与用户连接设备连接-图中未示出-转接模块X15具有16位宽的第1和第2高频(脉冲速率：50MHz)的数据总线DB0，DB1。

基板组件BBG具有8个连接插位SLOT0，...，SLOT7，用于与用户连接单元接触以及4个安排在转接模块X15的较近的区域内的多路转换器MUX0，...，MUX3。第1和第2多路转换器MUX0，MOX1经第1高频数据总线DB0，第3和第4多路转换器MUX2，MUX3经第2高频数据总线DB1与转接模块X15连接。通过多路转换器MUX0，...，MUX3在转接模块X15的较近的区域内的安排，第1和第2高频数据总线DB0，DB1的长度降到最短。

为了把用户连接设备连接到转接模块X15上，第1连接插位SLOT0经第1用户连接设备专用的数据总线TB0以及第2连接插位SLOT1经第2用户连接设备专用的数据总线TB1与第1多路转换器MUX0连接。第3到第8连接插位SLOT2，...，SLOT7以类似方式连接到第2到第4多路转换器MUX1，...，MUX3。因为ATM专用的模块迄今为止只有8位宽的模块是众知的，所以一个用户连接设备专用的数据总线TB0，...，TB7由两个具有8位宽的分离的数据总线组成。

通过用户连接设备经分离的用户连接设备专用的数据总线TB0，...，TB7与多路转换器MUX0，...，MUX3的连接，在该用户连接设备和分配的多路转换器MUX0，...，MUX3之间形成一定的点对点连接。由此连接的有利的传输线特性使经较长的传输路径的数据传输成为可能。

根据通过多路转换器MUX0，...，MUX3实现的用户连接设备专用的数据总线TB0，...，TB7与第1和第2高频数据总线DB0，DB1的暂时去耦合，每一用户连接设备专用的数据总线TB0，...，TB7可以用分离的、通过各自的用户连接设备预定的较低脉冲速率运行。

Claims (4)

1.用于高数据速度的ATM交换没备，

具有一个转接单元，该转接单元具有安排在基板组件(BBG)上的中央集成转接模块(X15)，具有至少一条与所述中央集成转接模块(X15)相连接的高频数据总线(DB0，DB1)，

具有至少一个通过存储数据总线与所述中央集成转接模块(X15)相连接的用于存储交换数据的存储单元(MEM1，MEM2)，

具有多个安置在所述基板组件(BBG)上的连接位(SLOT0，.....，SLOT7)用于连接用户连接没备，

其中，在所述基板组件(BBG)上安置了多个多路转换器(MUX0，...，MUX3)，所述多路转换器的一端通过所述高频数据总线(DB0，DB1)与所述中央集成转接模块(X15)相连接，而另一端经一条用户连接设备专用的数据总线(TB0，...，TB7)与各至少一个用户设备相连，其中，所述多路转换器(MUX0，...，MUX3)的设置可使所述高频数据总线(DB0，DB1)的长度保持极短。

2.根据权利要求1所述ATM交换设备，其特征在于：

在所述中央集成转接模块(X15)的较近的区域内的多路转换器(MUX0，...，MUX3)安排在基板组件(BBG)上。

3.根据权利要求1或2所述的ATM交换设备，其特征在于：

经插接实现用户连接设备与连接位(SLOT0，...，SLOT7)的接触。

4.根据权利要求1或2所述的ATM交换没备，其特征在于：

提供16位宽的数据总线作为所述高频数据总线(DB0，DB1)，

以及所述用户连接设备专用的数据总线(TB0，...，TB7)由两个分离的8位宽数据总线组成。

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