CN1736073A - 通信节点 - Google Patents

Abstract

一种用来建立并行穿过节点到达一个或多个远程节点的多个逻辑不同通信链路的通信节点，包括输入交换装置、输出交换装置、连接在所述输入和输出交换装置之间的多个通信资源，所述多个通信资源包括适用于传送包括分组交换和电路交换业务的不同通信业务的至少第一和第二通信资源，与所述输入交换装置和所述输出交换装置相关的控制装置逻辑上建立通过节点的不同链路，其中每个所述链路可以配置来选择性地包括所述至少第一和第二通信资源的其中一个。

Description

通信节点

技术领域

本发明涉及一种例如多业务交换装置的通信节点和操作通信节点执行例如多业务交换的方法。

本发明的实施例在例如芯片到芯片的互连、板到板的互连、机架到机架的互连以及在传统网络设备中，例如LAN集线器和网桥、WAN路由器、地下铁道(metro)交换机、光交换机和路由器、无线接入点、移动基站和终端、PDA和其它手持终端、无线或以及其它通信应用中是很有用的。

背景技术

根据其设计承载的业务种类，例如，语音、视频或数据，可以对通信网络进行分类。当用于非它们所设计的用途时，用途的本质区别导致这三种网络的每一种的弱点。

电路交换网络设计的不便于引入新的网络业务。当它们初始设计时，所设想的业务范围是有限的，并且由于专利标准而导致了行业发展缓慢。自从那时，就引入了SS7信令，但是这工作在分离的分组网络上。电路交换在其可以使用之前需要建立端到端的连接。这在数据可以通过连接放送之前引入了小但明显的延时。电路交换通常使用不适合于多种应用的窄带链路，尤其是涉及视频的应用。在此所使用的术语“电路交换的”和“电路交换”涉及交换到便于进行在现有技术中非常普遍的低延迟数据传送，并且不应该解释为对于原始硬线电路交换连接的限制。

数据网络使用分组交换结构来使例如计算机等相对复杂(与电话相比)的终端设备能够接入到异步多点到多点连接。在此所使用的术语“分组”用来表示在分组交换模式中交换的数据净荷和头部。因此，分组包括例如，信元、帧和数据报。分组交换结构能够使多个数据流具有到单组交换和链路传输资源的入口，这些链路资源引起竞争，从而导致业务质量的可变性。管理高可变业务来优化长期的投资回报是复杂、冒险而又昂贵的。

此外，分组交换需要处理每个分组，导致传送不必要级别的网络弹性，并浪费了有价值的网络资源。

传统上不交换视频网络来提供有限数量的高带宽TV信道给大量的电视终端。这种网络不适合于交互通信。因此，交互式有线电视运营商在它们的有线基础结构上覆盖分组交换网络，而交互式卫星TV的运营商典型地使用电话来提供支持信道。

包括能够处理多种业务的节点的“收敛”网络更简单、更便宜、更容易操作并能够灵活提供新业务。然而，已知的收敛网络是基于分组交换数据网络结构的。

IPv4具有设计用来赋予用户接入给定节点的交换和传输资源均等机会的分组交换结构。这使得资源竞争成为一个严重的问题，因此，分组接收的业务质量不确定，甚至非常可变。结果，IPv4网络运营商趋向于成为通过预留足够空间来确保其引入的竞争和延迟、抖动、分组丢失低于它们的用户要求的门限而成为较高成本、较高质量网络业务的提供商，或成为通过以接近于最大吞吐量来运行网络的较低成本、较低质量的更大量网络业务的提供商。这仅仅通过用户能够接受的最大延迟、抖动和分组丢失来约束的。

有意并为了简单起见，IPv4路由器是无国家的，因此不能够采用需要建立路由器的有效处理技术，例如，预传输交换建立，如在电路交换网络、ATM网络中使用的那样，并相互独立地处理每个头部，从而浪费地消耗了稀有的网络处理资源。

在标准串行传输中，分组的比特被连续地发送。因此，可变分组长度引入也称作分组内延时变化的抖动。这是在一个分组的到达和下一个分组的到达之间的间隙的持续时间内的可变性。处理的速度可以降低，但是不会消除这种可变性，并且通过提高用户的期望来持续降低可接受的门限。

IPv4的另一缺点是其头部对于高速处理来说，构建的不容易读取。

已经开发出大量覆盖结构或相关协议通过能够使路由器资源不同地应用到特定级别的分组来在IP网络中提供不同的业务。这使得竞争能够被管理。这种例子是IntServ，DiffServ，和MPLS。新的协议被引入以便能够接入这些业务，并且重新设计IP路由器来能够传送这些业务。分组在进入网络时(或更早)被进行级别标记以便路由器知道要提供哪一种新的业务单元。将业务区分体系引入到IPv4能够使网络管理者控制相对业务质量，即，不同的分组级别只接收用来在分组级别之间进行区分的范围不足以区分各个终端用户之间的业务。因此，分组将连续进行资源竞争，并且终端用户将连续遭受业务可变性。

IPv6是升级到IPv4的主要结构，其对IPv4引入了大量重要的增强，包括移动因特网协议、自动地址配置、改进的安全和路由、和更大的地址基数。IPv6通过向头部引入20比特流的标签来满足业务区分的要求，该标签能够将分组处理资源的应用区分成各个应用的数据流。IPv6还通过固定头部结构来降低头部处理的复杂性。这就意味着处理可以从头部的预定位置提取信息。IPv6与IPv4足够不同，以便实现其所承担的明显成本、冒险和挑战。这对于其应用来说已经成为一个严重的障碍。

ATM是一套完整的组网协议组。ATM通过称之为“适应层”的对话协议实现网络互连。这些能够使特定种类的网络业务量(例如，IP业务量)在多个相互连接的ATM网络上透明地传送。ATM通过虚电路来传送业务区分，该电路能够将网络资源转换到专门用于沿着ATM网络上的路径正确标记的业务量上。ATM信元的固定小尺寸和结构能够使用虚电路标识符来高速实现分组交换，并且具有非常低的抖动。

然而，小净荷(每个信元48个字节)需要：

√每兆字节比IP或以太网需要更多的分组

√对于给定的带宽来说，需要更高的分组处理速率

√需要更多的分割荷重新组装从更高网络层接收的较大分组

ATM还提供了适用于较大高速商业网络的复杂特征。相应地，对于ATM来说，网络管理和网络设备与IP相比也更复杂和昂贵。

这些缺点已经限制了ATM大量应用到高速主干网络，而更简单和便宜的IP和以太网在其它地方占优势。

因此，已知的多业务结构对语音、视频和数据网络的聚合带来现有的结构约束。这在至今所公开的多业务选项中利用独立网络类型的强健性已经成为相应的失败。

发明内容

本发明寻求提供一种改进的通信节点及其工作方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种用来建立同时通过节点到达一个或多个远程节点的多个逻辑不同的通信链路的通信节点，该通信节点包括：

输入交换装置；

输出交换装置；

连接在所述输入和输出交换装置之间的多个通信资源，所述多个通信资源包括至少第一和第二通信资源，这些通信资源适用于传送包括分组交换和电路交换业务的不同通信业务；

与所述输入交换装置和所述输出交换装置相关联来逻辑上建立通过节点的不同链路的控制装置，其中每个所述的链路可配置为选择性地包括所述至少第一和第二通信资源的其中一个。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用来接收包括多个分量的至少一个输入信号的通信节点，每个所述分量包括在一部分通信网络上的部分逻辑链路，所述通信节点包括：

用来接收所述至少一个输入信号的进入装置；

用来输出包括一个或多个所述输入信号的分量的至少一个输出信号的出口装置；

连接所述进入装置和出口装置之间的一个或多个信号处理装置，其用来接收所述至少一个输入信号的分量并根据预定的通信过程处理所述分量；

可以配置来选择性地使从所述进入装置输出的信号在到所述出口装置的途中旁路一个或多个所述信号处理装置的第一交换装置；

可以配置来将从所述信号处理装置输出的信号导向所述出口装置的第二交换装置。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用来接收和发射包括以间隔发射的信号分量组的信号的通信节点，其中一组包括相互分割开的大量信号分量，并且其中，相邻组的链接信号分量在一部分通信网络上建立多个逻辑链路，所述节点包括：

输入交换装置；

输出交换装置；

连接到所述输出交换装置，并可以编程来使得一组的所选的分割信号分量聚集以便所述聚集信号定义具有相应于预定的多个信号分量的带宽的聚集逻辑链路的控制装置。

有利优选的实施例是通用的，能够与分组交换和电路交换结构协同工作，并可用应用到层2+协议(包括ATM、以太网802.3和02.11，IPv4和IPv6、MPLS)和系统互连标准(例如，Infiniband，PICMG2.16和2.17)。

优选网络可以即刻供应给专用端到端路径来而实现100％的效率，而传统分组交换网络通常要浪费它们理论吞吐量管理拥塞的50％还要多。

优选节点在层1处理QoS网间互连，从而降低了网络分组处理——监控、路由、调度、协议转换、隧穿、分段和重新装配、头部修改、校验和重新计算、等——的需求，其降低了成本、复杂度和延迟。

优选节点能够使普通物理网络飞快重新配置成可以具有不同拓扑的逻辑不同的虚拟网络。

优选节点虚拟网络可以使用并分离不同的承载业务，从而能够使普通的物理网络支持例如ATM+IP，IPv4+IPv6，以太网LAN+IP WAN，或甚至分组化或未分组化的业务量。

优选节点提供了单个公共转移路径来会聚所有的网络运营商。

优选节点为多业务交换系统提供了可升级的基础。

优选节点保证了所需的低延迟。

优选节点允许软—配置每跳的延迟，实际上大约为1ms。

优选节点保证了有限制的抖动(分组间的延迟变化)。

优选节点允许按照顺序传送分组。

优选节点允许专用的端到端路径(零拥塞)。

优选节点提供了可以传输的未分组化的流数据，从而能够获得明显的效率。

优选节点能够使在LAN中的以太网和在WAN和MAN中UNA使能的IP在这些环境中比ATM明显执行地更好，并且成本更低。

附图说明

现在，将参考附图来仅仅作为例子来描述本发明的实施例，其中：

图1是用于实施本发明进行多业务交换的优选通信节点的示意图；

图2是图1通信节点的更详细视图；

图3是在图1节点中的第一同步异步时隙相互交换(SATSI)阶段的示意图；

图3A是显示通过典型多业务交换节点交换同步和异步信号的示意图；

图4是显示在图3的SATSI阶段同步操作模式中加载交换缓存的流程图；

图4A是显示在图3是SATSI阶段异步操作模式中加载交换缓存的流程图；

图5是显示图3的SATSI阶段的异步操作模式的流程图；

图6是显示图3SATSI阶段的分组交换模式的流程图；

图7是显示应用于图3的时隙相互交换的交换阶段的时隙相互交换的交换方案的流程图；

图8是显示优选实施例如何会聚通过多业务节点的不同网络来实现扩展电路交换信道和/或通过多业务网络的分组信道的网络的示意图。

具体实施方式

参考图1，优选实施例是用于多业务交换的通信节点10。节点10具有进入级，其具有以多线接口单元12形式的多个物理通信接口，该接口用于接收多个信号14。这些接口至少其中一个，通常为多个，采用例如H.110的同步传输协议。其它物理通信接口是异步的。在例如同步和异步信号路径的数量方面，采用本发明的节点的配置是任意的，并且至少部分地依赖于应用。该配置还可以是动态的，即，节点的一个或多个信号路径具有同步和异步操作模式。

接收信号14是离散的路径，并且每个信号或者是同步的，或者是异步的。在该例子中，每个同步信号可以被看作连续承载不同种类业务量的多个时分复用时隙，包括不同网络协议的分组—例如IP、ATM、以太网—和未分组化的数据，例如PCM语音。每个异步信号可以被看作多个统计复用分组交换业务。

线接口单元12被连接到第一路径交换级15。该级被配置为用来交换信号到第一同步异步时隙相互交换SATSI级，或者到第二信号路径交换级17，其中所述级16包括缓存、和时隙相互交换TSI和信号路径交换。SATSI级16被配置用来在线接口单元12和20之间交换独立信号路径的时隙内容。线接口单元20被连接到提供分组处理、信号处理和导向连接(direct connetion)的核心处理级18，级18将在后面详细进行解释。核心处理级18通过线接口单元24连接到第三信号路径交换级21。与级15相同，该级被配置用来将信号转换成第二同步异步时隙相互交换级22或第四信号路径交换级23，所述级22包括缓存、和TSI和信号路径交换。线接口单元26的其它的排形成相邻于第四信号路径交换级23的出口级。

SATSI级16和22的内部分量和操作模式将在下面参考图3来详细描述。

节点控制电路30除了其它控制功能外，还包括节点资源控制器。节点的软件和硬件可以配置为通过使用标准网络协议发送指令到协议处理机，这种处理机以在节点上运行的软件来实现，或以硬件来实现。配置是通过已知的手段来实现的，例如，通过改变存储在与硬件共享的存储器中的注册表值来实现。

节点10能够捆绑可以编程来通过复用、解复用和缓存进行会聚和分解的物理链路带宽的信道。这能够使单个物理链路担当以并行工作的各种所需带宽的多种逻辑链路。因此，物理链路可以同时支持集体承载多种不同业务量类型的多个逻辑链路。信号被通过缓存器发射到逻辑链路上，其中，所述交换结构以信元为单位将信元传送到合适捆绑的输出信道。

在每个节点，任何的逻辑链路可以独立地由SATSI级是路交换，或经过分组缓冲进行解复用并交换到适合于业务量类型的其中一个分组处理管道，例如，以太网的分组交换级、ATM、IP、ATM上的IP(IP over ATM)、以太网上的IP(IP over Ethernet)、或用于未分组化数据的信号处理级，例如PCM语音或MPEG-4视频的解码器。

同步传输基于在帧、时隙、和信元中的通信。信元是可以发射和接收的最小单位，例如，PCM语音电话网络的8个比特。时隙是单个信元在给定带宽内传输的持续时间。对于给定的信元大小来说，时隙持续时间随着带宽而变化，如下面那样：

时隙持续时间＝信元大小/带宽

信元交换需要在单个时隙内完成。

信道是在帧内的给定时隙的会聚传输容量(下面解释)。例如，PCM语音电话的单方向信道的带宽为64kbps。

帧是与多个不同信道相关的信元块或时隙，例如512个64kbps信道，其具有32Mbps的会聚带宽。帧和帧内的信道的开始和结束通过时钟脉冲进行告知。使用公共参考定时时钟的节点形成了同步网络。

信道带宽、时隙持续时间和信道大小具有下面的关系：

信道带宽＝信元大小/时隙持续时间。

给出两个参数，就可以确定第三个参数。

因此，优选网络的特征可以在于帧长度、信道带宽和信元大小。

对于给定的端口带宽来说，更大的信元和更高信道带宽降低了在每帧中存在很少可交换信元时需要执行交换所需的速度和在存在更少可交换的信道来跟踪时需要存储在节点存储器中的交换信息的量。

例如，1Gbps的链路可以承载超过一千六百百万路64kbps的语音信道(每一个具有8比特的信元大小和125微秒的时隙)，但是管理这种数量的链路是很复杂的。典型地，这种容量的交换位于网络中连接数量较少的点，因此，这些呼叫中的较大组被交换到并且来自相同的节点，这允许很多低带宽信道复用成较少的高带宽信道。1Gbps链路可以被复用成仅仅32个32Mbps的信道。

而且，在同步模式中的输入端口在交换之前缓存完整的帧，从而更长的帧不再经受更多的延迟。

帧长度、信元尺寸和信道带宽的这种关系仅仅适用于同步链路。并不适用于异步分组链路。例如，节点可以10Mbps/100Mbps/1Gbps/10Gbps连接到以太网。

节点的时钟可以配置来为具有任意数量信道的帧产生定时。

SATSI采用四种缓存，后面将详细解释。输入缓存器从线接口单元接收信元。交换缓存器以信元为单位在异步模式中并以帧为单位在同步模式中接收数据。单流分组缓存器在SATSI时隙相互交换处理期间接收信元。单流分组缓存器用来缓存信元并转发特定分组协议例如以太网802.3或IP的有效分组到一个或多个相关多流分组缓存器，如果它们无效，就丢弃这些分组。单流分组缓存器不约束到物理端口—在任何时候，可以存在比物理端口更多的单流分组缓存器。

多流分组缓存器会聚(统计复用)来自单流分组缓存器的分组流。多流分组缓存器同样不约束到物理端口—在任何时候都可以存在比物理端口更多的多流分组缓存器。它们的引导信元是SATSI时隙相互交换级可以寻址的输入信道。

多流分组缓存器按照优先级工作并丢弃适合于它们特定分组协议的监视。例如，如果缓存器满，并且分组被复制，那么该分组就可以被丢弃，或可以为其丢弃其它分组。而且，分组可以在除了后面之外的其它地方进行排序，例如来将其优先排在时间不敏感的分组上。

分组被通过SATSI的分组交换模式转发到逻辑链路上，后面详细描述。

任何业务量类型的信号流可以在优选节点的网络中的任意两个节点之间被电路交换，并可以被交换到任意节点的任意有效分组处理或信号处理管道。未分组化数据在作为在所有中间节点中电路交换的一个或多个逻辑链路上端到端地进行承载，并且在序列中的最后逻辑链路终止在合适的信号处理级。分组化数据流可以沿着电路交换逻辑链路和分组交换逻辑链路的任意组合来承载，并且每个分组交换逻辑链路结束数据的地方被交换成合适类型的分组处理管道。

在具有合适处理管道的优选节点的网络内，这能够发射和处理网络层分组，例如IP，而无需链路层，如在传统开放式系统互连OSI参考模型中定义的那样。

还可以使分组接入到已经建立的逻辑链路，而无需首先建立新的链路。因此，优选节点能够提供灵活组合例如“永远在线”的传输、恢复路由的分组交换特征和例如低延迟和安全的电路交换的特征的业务。

还可以使单个物理网络来支持多种虚拟网络操作，除了不兼容的网络协议之外，例如，ATM和IP、或IP和以太网。

图2详细显示了图1节点的部分，尤其是线接口阶段12和26的元件，SATSI缓存和交换级16和22、核心级18和节点控制电路30。为了简单起见，图2没有显示中间线接口单元20和24。

行接口级12包括多个线接口单元32-40，每一个提供了用于不同输入路径#1-#5的进入端口。在该例子中，所选的线接口单元38、40包括用于特定类型通信业务例如未分组化的语音和视频数据流的编码电路52，54和解码电路53、55。

各自的通信路径#1-#5通过信号路径开关SW1-SW5可以交换到SATSI级16的输入缓存器56-64，或导向信号路径开关SW6-SW10，其根据开关SW1-SW5的建立来建立交换到合适的输入线。SATSI级16包括进一步由缓存器电路、复用电路和交换表和相关控制电路68构成的SATSI交换结构，所述交换表将在后面参考图3进行描述。SATSI控制电路68控制交换结构66以便在输入路径#1-#5上的信号的预定信元被放置在所选SATSI输出缓存器72-80中的所需序列中。

SATSI级16的输出缓存器72-80被连接到信号路径开关SW6-SW10用来通过节点10在分组处理管道82、83，解码器电路53、55，或直接连接86-90之间交换它们的内容。在图2上可以看出分组处理管道82、83处于第一SATSI级16的信号路径开关SW6-SW7和第二SATSI级22的信号路径开关SW11-SW12之间。通过节点的直接连接可以看出链接第一SATSI级16的信号路径开关SW6-SW10到第二SATSI级22的信号路径开关SW11-SW15。根据开关SW2-SW10的建立来建立开关SW11-SW12来交换合适的输入线。

第二SATSI级22包括相应于第一SATSI级16的元件的元件，即，输入缓存器92-100、信号路径开关SW11-SW12和SW16-SW20(上面提到)，其它缓存器的SATSI交换结构102，复用电路和交换表、输出缓存器106-114，和控制电路104的控制。根据开关SW11-SW5的建立建立开关SW16-SW20来交换合适的输入线。开关SW16-SW20输出被连接到相应的多个线接口卡116-124。在该例子中，接口卡122和124具有专用于预定业务类型的编码器/解码器电路142、144。

内部连接150A-150C通过芯片到芯片或板到板互连机械设备154例如PCI总线或通过例如在存储器映射I/O中的共享存储器连接SATSI控制电路68和104到微处理控制器152、。

内部连接151A-B连接时钟到SATSI控制电路68和104。节点通过发现其资源，例如SATSI、分组处理管道、编解码等及其属性，例如端口带宽和传输定时(同步或异步)，然后根据任意预先创建的指令组对它们进行配置来进行初始化。

异步链路具有单个未分割的信道，并可以仅仅可以支持承载分组化数据的单条逻辑链路。因此，它们在它们的交换表中只有单个入口，这一点将在后面解释。在初始化时，每个半双工单方向链路还配置作为交换到分组处理管道的分组作为缺省的网络信令和控制协议，例如IP的单个逻辑链路，一跳长。因此，通过单个入口来初始化交换表。

这使得节点能够使用标准网络协议相互进行通信来共享有关它们资源的合适信息，包括它们所拥有的有效逻辑链路的详细信息，例如它们所连接的网络地址。无论何时发生相关的变化都会发生这种信息的共享以便网络中的节点被保持有关其它节点的状态的最新信息。其它节点资源然后可以被配置来将物理链路分割层逻辑链路，并将逻辑链路交换到合适的处理级。

以此方式，控制网络可以被分割来用来例如一部分有效物理链路带宽和每个节点单个分组处理管道(其可以与其它业务量共享)。然后，节点资源可以被配置也提供用于虚拟网络的连接和分组处理。甚至是使用与缺省网络协议不兼容的协议的网络。节点可以提供处理的网络协议的例子包括 IPv4、IPv6、SNMP、ICMP、TCP、RSVP、SIP、H323、Q931、以太网IEEE 802.3、ATM、SS7，但不局限于此。

图3显示了第一SATSI开关级16的元件和典型功能。虽然图3上的参考标记应用于第一SATSI级16，但是，为了清楚起见，第一SATSI级22具有相应的元件和相同的操作方法，已经做了必要的修改。

在图3的顶部，SATSI输入缓存器56-64每个提供相应的交换缓存器160-168。在每个交换缓存器160-168内的离散地址空间可以通过与每个交换缓存器相关并通过复用电路202连接到控制电路68的寻址电路170-178进行寻址。控制电路68具有到交换信息210的访问入口。在该实施例中，交换信息210处于多个交换表的形式，一个交换表与多个缓存器181-190的每一个相关。缓存器181、183、185、187、189是连接到相应线接口单元191-199的输出缓存器，182、184、186、188、190是控制电路在异步模式和分组交换模式中可以使用来维持单流和多流分组缓存器的分组流缓存器。为了清楚起见，图3仅显示了与第一输出缓存器181相关的交换信息210的一部分215a。实际中，每个输出缓存器181、183、185、187、189具有与其相关的交换表，该表定义了在其内部的每个地址空间、在其中一个交换缓存器160-168内或其中一个分组流缓存器182、184、186、188、190内的资源地址空间。分组流缓存器182、184、186、188、190和相关表的使用将在后面参考图3A来描述。

在每个缓存器181-190内的离散地址空间内可以通过与每个所述缓存器相关的寻址电路170a-179a进行分别寻址。所述寻址电路170a-179a通过复用电路202连接到交换控制电路68。线接口单元191-199置于节点的第一SATSI级16和核心级18之间。

每个交换表的输入信道领域被使用输入信道地址编程，通过该地址可以依次为每个输出信道读取下一个信元。相同的输入信道在交换表中可以出现不止一次。这就能够使得输入信道同时交换到多个输出信道，从而提供了以多信道广播和任意广播等为目的将输入复制到输出的装置。

未使用的输出信道被标记以便允许希望改变交换表的处理来确定信道是否在使用。只有当信道没有使用时，控制电路68才允许修改在交换表中的输出信道。

在图3的例子中，信号路径#1被看作同步信号路径，并且SATSI端口处于同步模式。帧的开始在网络上通过帧脉冲来告知。控制电路68检测经过总线220的帧脉冲，并作为响应，使得输入缓存器56的内容复制到相应的交换缓存器160。对于同步信号而言，SATSI级16这样在帧持续时间期间交换整个帧的内容。对于异步信号而言，SATSI级16将分组缓存在多流分组缓存器中，并交换缓存器的引导信元，没交换一次就删除引导信元(参见图7)。交换信息210控制填充每个缓存器181-190的序列。

根据为图3所采用的约定，开始于1的输入信道形成信号路径#1的部分，开始于标记2的输入信道形成信号路径#2的部分，和具有3的输入信道形成信号路径#3…的部分，等等。参考与输出缓存器181相关的交换表215a，输出缓存器181的第一地址空间(信道)11000被指定用来接收输入信道1000的内容A。输出缓存器181的第二地址空间11001被指定用来接收输入信道3003的内容B。缓存器181的第三地址空间11002被指定接收输入信道1004的内容C。输出缓存器181的第四地址空间11003被指定用来接收输入信道2005的内容D等等，直到达到与输出缓存器的最后空间相关的表入口。

虽然在此没有明确显示，交换表215a还可以指定来自信号路径#4和#5d输入缓存器166、168和来自分组流缓存器182、184、186、188、190的输入信道。

因此，在每个输出缓存器181、183、185、187、189中的所有地址空间是如何与各个输入信道的内容提供的是很明显的，其根据在一个帧的持续时间过程中中交换信息210表示在输入缓存器和分组流缓存器中的地址空间。

这样SATSI交换级16、22能够接收、交换和发射同步和异步输入的混合，包括分组流。

每个SATSI级16、22因此具有三种操作模式：

(i)能够使信号内的帧中的时隙中的信元在到达将被相互交换的不同输入路径的同步模式。这能够使在分割的物理链路带宽上进行多电路交换链路；

(ii)能够使承载分组的逻辑链路经过单流分组缓存器重新分组化并统计复用成一个或多个多流分组缓存器用来转发到输出逻辑链路或转发到分组处理管道上的异步模式；和

(iii)能够使已经通过分组路由算法处理过并具有预先考虑经过合适组的多流分组缓存器转发到的合适组的输出逻辑链路的交换头部的分组交换模式。

通常，但不是绝对，通过第一SATSI级16的路径工作在模式(i)或(ii)，而通过第二SATSI级22的路径工作在模式(i)或(iii)。上面的模式(i)、(ii)、(iii)将分别参考图4、5和6详细进行描述。

在图3A中，显示了到达节点的路径#1、#2和#3上的进入端口的三种典型信号。这些端口在此相应地称作端口#1、#2和#3。在路径#1上的信号是异步的，而在路径#2和#3上的信号是同步的。因此，在该例子中，SATSI的端口#1处于异步模式，并且端口#2和#3处于同步模式。SATSI TSI交换、信号路径交换、和分组缓存能够使得包括分组处理管道的核心处理级处理由任意输入逻辑链路承载的数据流。参考数字61所标识的虚线标识存在的其它端口，但在此没有显示。

在SATSI端口#1，分组流的信元P1.1、P1.2…P1.n到达输入缓存器56，并随着它们以信元为单位到达端口的交换缓存器160而被传输。在端口#2和#3，同步流的信元到达并当输出缓存器58、60的内容—整个帧的信元—被传输到交换缓存器162、164时，被缓存在输入缓存器58、60中，直到检测到“帧脉冲的开始”为止。如此，交换缓存器160-164缓存输入信道的内容，并可以通过交换表进行寻址，如前面参考图3所描述的那样。

交换表215a被编程以便输出信道11000从输入信道10000接收信元，所述输入信道是多流分组缓存器184a的引导信元的地址，同时维护该交换表以允许将分组复用到该输出逻辑链路上。这些输出信道的内容被写入出口端口#1的输出缓存器以便经过线接口单元191进行传输。

交换表215x被编程以便输出信道101000从输入信道1000接收信元，所述输入信道是到达进入端口#1的信号的交换缓存器160的前端的地址。该输出信道的信元被缓存在工作于异步模式的单流分组缓存器182(参见图5)，该缓存器根据指定的分组协议对内容进行重新分组化。控制电路68在分组缓存器接口表211中查找该缓存器，后面将详细描述，并将由该缓存器发布的分组复制到多流分组缓存器182a、184a中。从而，分组P1 P2…等被复制到分别由数字182和184表示的多流分组缓存器1和2中。

交换表215b被编程以便输出信道12001、12003、12005从输入信道9000接收信元，该输入信道是维持用来允许分组复用到该输出逻辑链路上的多流分组缓存器182a的引导信元的地址。交换表215b还指示输出信道12002、12004从输入信道3000、3001接收信元，该输入信道代表了在承载流A的路径#2上信号内的输入逻辑链路，其中流A由信元A1、A2等构成。这些输出信道的内容被写入出口端口#2的输出缓存器183以经过线接口单元193进行传输。

交换表215b被编程以便输出信道102000-102002从输入信道2001、2003、2005接收信元，这些输入信道代表了承载由分组Q1、Q2…Qn构成的分组流Q的信号#2内的输入逻辑链路。分组Q1依次由信元Q1.1、Q1.2…Q1.n构成。相应的输出信道被缓存在工作于异步模式的单流分组缓存器184中(参见图5)，该缓存器根据指定的分组协议对缓存器的内容进行重新分组化，后面详细描述，并复制由该缓存器发布的分组到多流分组缓存器182a、184a中。从而，分组P1、P2等被复制到多流分组缓存器1和2中。

交换表215c被编程以便输出信道13001、13003从输入信道2002、2004接收信元，这些输入信道代表在承载由信元B1、B2等构成的流B的#2上的信号内的输入逻辑链路。这些输出信道的内容被写入出口端口#3的输出缓存器中以便经过线接口单元195进行传输。

这样，在逻辑链路上承载的分组流(Q)在到达进入端口#2的同步信号内被解复用并被分组，并且这些分组被与来自在到达进入端口#1的异步信号上承载的分组流(P)的分组一起进行缓存。所产生的统计复用分组流被复用到两个输出逻辑链路(经过两个多流分组缓存器)，一个是端口#2的输出信号的一部分，另一个是端口#1的输出信号的全部。此外，具有相同带宽的两个逻辑链路的内容被交换。

关于图3所描述的交换结构和技术可以用于SATSI 16和SATSI 22的所有三种工作模式，如参考图4到6所解释的那样。为了清楚起见，在此只使用了应用于第一SATSI级16的参考标记。然而，所有这三种模式都可以被SATSI级16或22的任意一个使用。

从图3和3A明显可以看出，对于承载将复用以便由分组处理管道在该节点进行处理的分组流的每个输入逻辑链路，控制电路68、104建立单流分组缓存器，该缓存器工作在异步模式。并对于将承载复用分组流的每个输出逻辑链路，控制电路68、104建立多流分组缓存器，并经过分组缓存器接口表将该缓存器与来自单流分组缓存器的一个或多个分组流相关。

从而，每个单流分组可以通过使用与合适的多流分组缓存器的合适标识符相对的缓存器的合适标识符编程分组缓存接口表来连接到一个或多个多流分组缓存器。这能够使多种分组流统计复用成单流，以便传输到分组处理管道，或通过逻辑链路传输到另一个节点。

此外，由分组处理管道用来选择和识别转发分组的路径的路由信息可以使用相应于在分组缓存器接口表中的多个入口的接口识别符。这能够使缓存在多流分组缓存器中的分组流以便被复制到多个输出逻辑链路上。

图4显示了在通过SATSI的路径工作在同步模式时执行的缓存器加载过程。在步骤400，由控制电路68检测由时钟155产生的“帧开始”信号，并触发开始该过程。在步骤410，控制电路68使该端口输入缓存器56-64的一帧信元的内容复制到该端口的交换缓存器160-168。在步骤420，控制电路检测来自输入缓存器56-64的该帧信元。在步骤425，控制电路68产生“交换缓存器准备信号”，该信号触发SATSI时隙相互交换过程(参见图7)来开始用于该端口的输出缓存器。然后，控制停止该过程，直到由下一个“帧开始”信号触发为止。当由第二SATSI级22执行时，该过程相同。

图4A显示了当通过SATSI的路径工作在异步模式时执行的缓存器加载过程。在步骤450，由控制电路68检测由时钟155产生的“信道开始”信号，并触发开始该过程。在步骤460，控制电路68使该端口输入缓存器56-64的单个信元数据的内容复制到该端口的交换缓存器160-168。在步骤470，控制电路68检测来自输入缓存器56-64的该信元。在步骤475，控制电路68产生“交换缓存器准备信号”，该信号触发SATSI时隙相互交换过程(参见图7)来开始用于单流分组缓存器，在该缓存器中缓存了异步分组流信元。然后，控制停止该过程，直到由下一个“帧开始”信号触发为止。当由第二SATSI级22执行时，该过程相同。

图5显示了在SATSI 16的异步工作模式中所采用的步骤。

每当信元写入任何单流分组缓存器时，由时隙交换处理产生“单流分组缓存器写入”信号(参见图7)。该信号由控制电路68检测，并触发异步模式来开始特定单流分组缓存器。为了防止图5所示过程在其停止560之前被另一个“单流分组缓存器写入”信号重新开始，该信号被无效515，并在过程555的结束被重新使能。在步骤520，控制电路68使用专用于特定分组协议的分组成帧过程来识别在由前端开始的缓存器中的分组帧。如果不存在，那么“单流分组缓存器写入”信号被重新使能(参见步骤555)，过程暂时停止560。

如果在缓存器中可以识别正确成帧的分组，那么控制电路68就根据指定的分组协议检查其是否有效(参见步骤525)。例如，这可能包括检查分组的校验和。如果无效，就将其丢弃(参见步骤530)，重新使能“单流分组缓存器写入”信号(参见步骤555)，并停止该过程(参见步骤560)。

如果该分组有效，那么控制电路68就在分组缓存器接口表中查找该单流分组缓存器的接口识别符，并将分组复制到与该接口相关的每个多流分组缓存器(参见步骤540)。多流分组缓存器以优先级进行工作，并丢弃适用于它们指定分组协议的监控，如前面所述的那样。

在步骤550，控制电路从该缓存器中删除该分组和在其前面的任何信元，这是因为它们不能正确成帧。重新使能“单流分组缓存器写入”信号555。然后，控制过程停止560，直到由下一个“单流分组缓存器写入”信号重新触发为止(参见图7)。当由第二SATSI级22执行时，该过程相同。

图6显示了在SATSI 16的分组交换模式中执行的步骤。因此，这种工作模式易于由第二SATSI级22更频繁使用。除了识别为分组交换所格式化的分组的分组成帧过程(参见步骤620)之外，其相应于SATSI的异步工作模式，其头部(可能是尾部)识别它们的净荷所要转发的出口接口，以及例如净荷优先级和丢弃资格的信息。

每当信元写入任何单流分组缓存器时，由时隙交换处理产生“单流分组缓存器写入”信号(参见图7的步骤745)。该信号由控制电路104检测，并触发异步模式来开始特定单流分组缓存器。为了防止图6所示过程在其停止660之前被另一个“单流分组缓存器写入”重新开始，该信号被无效615，并在过程655的结束被重新使能。在步骤620，控制电路104使用专用于特定分组协议的分组成帧过程来识别在由前端开始的缓存器中的分组帧。如果不存在，那么“单流分组缓存器写入”信号被重新使能(参见步骤555)，该过程暂时停止660。

如果在缓存器中可以识别正确成帧的分组，那么控制电路104就根据指定的分组协议检查其是否有效(参见步骤625)。例如，这可能包括检查分组的校验和。如果无效，就将其丢弃(参见步骤630)，重新使能“单流分组缓存器写入”信号(参见步骤555)，并停止该过程(参见步骤660)。

如果该分组有效，那么控制电路68就在分组缓存器接口表中查找包含在交换头部的接口识别符，并将分组复制到与该接口相关的每个多流分组缓存器(参见步骤640)。多流分组缓存器以优先级进行工作，并丢弃适用于它们指定分组协议的监控，如前面所述的那样。

在步骤650，控制电路104从该缓存器中删除该分组和在其前面的任何信元，这是因为它们不能正确成帧。然后，重新使能“单流分组缓存器写入”信号655。然后，控制过程停止660，直到由下一个“单流分组缓存器写入”信号重新触发为止(参见图7)。当由第二SATSI级22执行时，该过程相同。

尤其参考图7，现在将详细描述由SATSI级16和22执行的时隙相互交换的交换过程。该过程在缓存器或者是输出缓存器181、183、185、187、189，或是单流分组缓存器中从输入信道到输出信道交换信元。

在步骤710，当每个信元被从输入缓存器端口的输入缓存器传送来时，控制电路68、104为端口处于同步模式的每个交换缓存器的每个帧检测一次由控制电路产生的“交换缓存器准备”信号(参见图4)，并为端口处于异步模式的每个交换缓存器每时隙检测一次(参见图4A)。作为响应，输出信道的指针被初始化来在交换表的开始处开始(参见步骤715)。在图3的例子中，信号路径#1的指针开始于地址空间11000。

在步骤720，控制电路68、104访问交换信息210来确定讨论中的输出信道的源输入信道。在步骤725，读取当前为该输入信道缓存的信元(在交换缓存器或多流分组缓存器中)。在步骤730，控制电路68、104检查缓存器是否已经满。如没有，就将该信元复制到输出缓存器(参见步骤735)，该缓存器位置相应于输出信道。然后，控制电路68、104检查该输出缓存器是否是单流分组缓存器。如果是，控制电路68产生“单流分组缓存器写入信号”(触发该缓存器的异步模式或分组交换模式过程的开始)。在任何情况下，或如果输出缓存器已经满，那么该过程就继续到步骤750。

然后，控制电路68、104检查输入信道是否寻址到多流分组缓存器(参见步骤750)。如果是，删除该缓存器的引导信元755，以便第二个信元成为第一个信元。接着，输出信道的指针增加1(参见步骤760)。如果该过程还没有达到在输出信道中的最后的指针，该过程就转向步骤720(参见由参考数字765指示的判断)。如果在交换表中的最后指针已经被处理，那么控制电路68、104就停止该过程，如在步骤770所指示的那样。

在使用中，由线接口单元42-50接收并输出的信号流通过第一信号路径交换级15。开关SW1-SW5被设置为将信号流直接导向开关SW6-SW10，或通过SATSI 16和22的交换结构。这些使用了可以被编程来通过网络传送预定逻辑链路的交换表，并且在合适的地方，经过分组缓存器重新组装分组来进行分组处理。从SATSI交换级16输出的高QoS同步流可以被交换到解码电路53、55，并通过线接口单元49、50交换到例如电话、数字音频播放器、视频监视器等，或通过节点交换到其中一个直接链路86-90，而来自多流分组缓存器的输出流被交换到其中一个适合的分组处理管道82、83。

高QoS业务量到达第二SATSI级22的其中一个开关SW11-SW15，并且如果不需要为该流进一步复用/解复用，那么就可以直接交换到相应的开关SW16-SW20，或者，如果需要进一步的复用/解复用，就通过SATSI级16进行交换。此后，该业务量被提供给各自的其中一个出口线接口单元116-124。

同时，由第一SATSI级16转换到各自相应的分组处理管道82、83的分组处理为适合由它们所实现的网络协议。如前面解释的那样，分组处理管道不需要实现所有层的OSI栈。

在该实施例中，管道82的级82a-82d实现在OSI层2链路层协议例如，IPover以太网上工作的OSI层3网络协议的分组处管道。管道83的级83a和83b实现OSI层仅3分组处理管道。这能够承载OSI层3业务量，而无需使用OSI层2链路层机制。有许多可以根据本发明使用的有用管道的其它例子。

级82d和83b预先考虑用于交换处于交换头部形式中的信息到来自分组处理管道的各自级82c和83a发布的分组的分组。该交换信息包括识别转发它们的净荷的出口接口的接口标识符，以及例如净荷优先级和丢弃资格的信息。

该接口相应于一组多流分组缓存器，如在分组缓存器接口表中指定的那样，并将转发到给定接口的分组复制到每个多流分组缓存器。多流分组缓存器根据指定分组协议的规则对该分组划分优先级或丢弃该分组。

第二SATSI级22的路径#1和#2的输入端口处于分组交换模式，并建立信号路径开关SW11和SW12来将信号交换到输入缓存器92、94。当被分组缓存器接口表确定时，该分组(少于任何由分组处理管道添加的交换信息)被复制到一组相应于该接口的多流分组缓存器。该多流分组缓存器被SATSI交换级102根据预先编程的交换表交换到所选的SATSI输出缓存器106-114以提供到线接口卡116-124。

参考图9，在网络管理员、用户或软硬件处理的请求下建立逻辑链路。在该实施例中，建立逻辑链路的请求可以至少指定链路的开始和结束，链路的带宽和该逻辑链路承载的业务量类型。在某些网络中，这些参数的一些可能具有缺省值。

建立逻辑链路是发生在两个通道—输出通道和输入通道的分配过程。在输出通道上，建立逻辑链路的请求被在多个有效节点上从源节点路由到目的节点。在通道期间，构造所进行的路由记录并作为请求数据的一部分进行保留，并且每个节点检查建立是否节点可以使得所需的资源有效。如果节点具有有效的所需资源，它就建立逻辑链路和合适的交换表。如果该请求没有被拒绝而到达其源点，那么就以及建立逻辑链路并准备使用。停止发送消息来进一步搜索资源。

如果在任意一个节点，有效资源不够，那么该节点就向请求所到达的节点返回请求被拒绝的消息。在该节点的协议处理机然后可以经过连接到该节点的其它优选节点来尝试可替换的路由。以此方式，可以为具有适合资源的路径测试可能路由的整个树。

下面描述另一个能够提供在网络中的任意两个端点之间提供低延迟数据传送的实施例。这些端点可以包括计算机或路由器或例如电话或因特网电器的任何家电设备。

所述网络由使用多个不同信道相互连接的节点构成。每个节点具有提供大量专用信道的能力，每个信道包括可以通过管理软件交换到输出介质的输入介质。一旦建立了通过特定节点的信道，那么通过该信道的所有业务量就都被以串行数据的形式进行交换，从而产生极低的网络延迟特性。

然后可以在网络中构建跨越不只一个节点的如上所述的专用信道。在这些信道的端点，负责构建这些信道的节点将通过例如互联网协议路由器功能接受并提供通信业务量。在端点节点位于消费者楼内的情况下，路由器连接到在路由器和消费电子设备间的分离信道上，例如是在互联网协议电话上的语音。在端点节点位于例如因特网接入点附近的情况下，路由器将连接到连接于低延迟主干介质的高带宽交换机或路由器。在此方式中，业务量可以极低的延迟整体上从消费设备路由到家电。

这种网络的一种实现方式可以使用无线链路作为节点之间的信道。在靠近于一个或多个这种网络节点的附近，还可以使用无线来连接在用户楼内的路由器和用户使用的电子设备。

当使用例如无线的非可靠媒体时，可以为单个目的建立多个信道来提供信号的冗余。在一个信道在中途遭受破坏时，在遵循分离地理线路到达相同目的节点的另一信道可能在中途并没有别破坏。以此方式，既使是使用非可靠介质，也可以提供可靠传输。

这些节点为正在进行的通信需求建立不同的发射信道。由目的节点响应于通信业务的请求建立返回路径或接收信道。以此方式，接收和发射信道占用不相关的路径。

所述网络并不依赖于传统的电信基础设施，例如电话交换和因特网业务提供商。该网络可以完全与现有的数据网络或电话网络隔离使用。在此情况下，具有安装在他们家中作为在附近楼房或房屋内节点网络的一部分的节点的任何用户可以与在他们的局域网中的其它成员实现对等连接。

在需要连接两个或多个隔离区域的情况下，这可以通过利用现有的低延迟骨干网来实现，例如通过光纤来提供。网络能够以非常大的规模进行对等电通信。例如，任何用户都可以连接VoIP电话到它们的节点上，并且使用该电话，能够拨打电话呼叫到任何其它具有连接到它们的节点的VoIP电话的用户。对于该业务来说，没有明显的运行成本，每个用户为网络节点提供安全空间并为他自己的节点进行电付费。

在具有节点和因特网设备的用户希望进行与依赖于例如有线电话或使用例如铜线、光缆等某种形式的传统局域网的拨号因特网连接的传统电信基础设施的用户互联网协议业务量的情况下，因特网主干网提供商将能够以合适的方式使用VoIP网关来路由业务量并收集任何传统呼叫终止费用。该费用可以例如预付费呼叫卡等多种方式传递给用户。

网络能够使用户使用他们的VoIP手机，并在他们的相邻节点中使用该手机。由于没有与使用该节点相关的计费，因此无需将用户关联于使用例如短消息业务、电子邮件、电话等低带宽业务的特定节点。

在用户旅行到国外的情况下，他们的因特网设备同样很好地工作于具有连接到主干网的网络节点的任何地理位置。这可以通过利用一个或多个通常在某些或全部节点中用于到消费电子设备的链路的电信标准，同时利用各种节点到节点的数据通信的电信标准来实现。这能够使系统符合在不同地域的电信标准，同时提供可以相互操作的全球消费电子设备。

例如域名业务的使用可以提供域名到网络IP地址的解析。在用户路由到另一个地域时，这种域名业务可以被动态更新以便保证用户的可到达性而不管它们所靠近节点的隔离连接。

上面的业务可以建造在网络中以便降低对于传统电信系统的依赖性。其它业务例如包括电子邮件、短消息业务和防火墙也可以建造在节点中。大多数这些业务可以分散在大量节点上以便为这些业务提供承载级别的可用性。

在使用无线媒体的情况下，可以应用频谱使用和再利用的有效手段。可以使用分离的发射和接收天线以便最大化在两个节点之间的可用信号。

在节点之间的信道的优先设置将产生较低的端到端协议开销，从而与传统无线局域网设备相比具有更大的吞吐量。

当使用无线介质时，只要在参与节点和它们最近的相邻之间存在清楚的视线(line of sight)，就可以在提供连接很难或可能成本很高的地理区域提供连接。以此方式，可以使用非常短的无线链路在大量节点之间提供高带宽连接。

这种网络可以通过选择例如特定郊区的区域来以伪随机方式构建。可以安装少量的节点来产生这种郊区，扩散在整个区域上。此后，任何决定在他们的楼内安置节点的用户也可以这样做。添加网络节点的每个用户与交换容量和业务容量例如，域名业务、电子邮件业务和其它等一起增加了网络容量的带宽。

网络可以在节点之间提供充分加密的因特网协议业务量。诸如政府代理的委托方可能需要该加密密钥以便允许窃听。窃听可以通过例如因特网协议多信道广播来实现。

识别用户的装置可以构建在用户电器中以便限制网络的滥用。可以使用任意数量的识别装置，例如个人识别号码或生理测定装置。

总之，优选实施例如此提供了多业务交换结构的基础。该结构支持并延伸所有现有的分组和电路交换网络结构。在任何给定点可以及时重新配置传输来优化分组和电路交换的组合。即，电路交换具有零竞争、零堵塞、低延迟、分组按顺序传送、零分组丢失和可忽略的抖动，而分组交换的好处在于统计复用、总是可用和易于引用新业务。

优选设备还能够在不同网络之间实现层1组网。有利地，在交换资源分割上的控制能够使不同类型的多个逻辑网络工作在相同的物理网络基础结构(例如，LAN、WAN、SAN，等)上。此外，优选设备还能够优化使用有价值的网络处理资源。此外，减少和/或消除了隧穿、封装、转换等的需要。未分组化的流数据的多信道广播传送也可以由优选节点来支持。

本领域技术人员将认识到，本发明具有很宽的应用范围，并可以工作在承载多种不同通信协议的任何已知通信介质上。各种实施例允许进行宽范围的修改，而这并不脱离本发明的概念。例如，在此所描述的专用硬件和软件配置或安排目的不在于限制。在硬件中定义的元件可以例如作为通用计算机、专用计算机、编程微处理器或微控制器、例如专用电路、离散单元电路、可编程逻辑设备等的硬件电子或逻辑电路的一部分来实现。以软件实现的元件可以用已知或未来开发的编程语言来实现。此外，在硬件中实现的方面同样可以用软件来实现，反之亦然。

Claims (49)

1、一种用来建立多个同时穿过节点到达一个或多个远程节点的逻辑不同通信链路的通信节点，该通信节点包括：

输入交换装置；

输出交换装置；

连接在所述输入和输出交换装置之间的多个通信资源，所述多个通信资源至少包括适用于传送包括分组交换和电路交换业务的不同通信业务的第一和第二通信资源；

与所述输入交换装置和所述输出交换装置相关来逻辑上建立通过节点的不同链路的控制装置，其中每个所述链路可以配置来选择性地包括所述至少第一和第二通信资源的其中一个。

2、如权利要求1的通信节点，其中所述通信资源包括信号处理装置。

3、如权利要求1或2的通信节点，其中所述通信资源包括分组处理装置。

4、如前面任何一个权利要求的通信节点，其中所述通信资源包括适用于服务其中一个所述业务类型的第一多个通信资源和适用于另一种所述业务类型的第二多个通信资源。

5、如前面任何一个权利要求的通信节点，其中至少第一通信资源被安排来处理同步输入信号的分量，和至少第二所述通信资源被安排来处理异步输入信号的分量。

6、如前面任何一个权利要求的通信节点，其中由所述第二通信资源处理来自信号流的多个分组。

7、如前面任何一个权利要求的通信节点，其中所述输入交换装置被安排来接收至少一个分割的输入信号以便它包括多个信号分量，其中所述多个通过节点的逻辑不同链路是通过逻辑相关其中一些信号分量来建立的。

8、如权利要求7的通信节点，其中所述输出交换装置可以配置来接收信号分量并将所述信号分量交换到分割所述信号分量的至少一个输出信号，其中通过所述节点的所述逻辑链路被通过逻辑相关输出信号的其中一些分量来扩展。

9、如权利要求7或8的通信节点，其中所述信号分量被通过下面的一个或多个方式进行分割：时分复用；频分复用；码分复用；和空分复用。

10、如权利要求7到9的任何一个的通信节点，其中所述输入交换装置可以配置来同时交换多个分割的输入信号。

11、如权利要求7到10的任何一个的通信节点，其中所述输出交换装置可以配置来同时交换多个分割的输出信号。

12、如前面任何一个权利要求的通信节点，其中一个或多个所述逻辑链路跨越多于两个节点以便它建立逻辑网络。

13、如权利要求12的通信节点，其中一个或多个所述逻辑网络在节点开始或终止。

14、如权利要求12的通信节点，其中一个或多个所述逻辑网络在终端开始或终止。

15、如权利要求13的通信节点，其中一个或多个所述逻辑网络在节点开始和终止。

16、如权利要求14的通信节点，其中一个或多个所述逻辑网络在终端开始和终止。

17、如前面何一个权利要求任的通信节点，其中所述输入开关装置和所述输出开关装置可以配置来在逻辑链路上电路交换通信数据以便实现所述数据的低延迟传送。

18、如前面任何一个权利要求的通信节点，其中多个所述的逻辑链路可以由所述节点编程地来会聚和分解。

19、一种用来接收包括多个元件的至少一个输入信号的通信节点，每个所述分量包括在部分通信网络上的部分逻辑链路，所述通信节点包括：

用来接收所述至少一个输入信号的进入装置；

用来输出包括所述输入信号的一个或多个分量的至少一个输出信号的出口装置；

连接在所述进入装置和所述出口装置之间的一个或多个信号处理装置，用于接收所述至少一个输入信号的分量并根据预定的通信过程处理所述分量；

可以配置用来选择性地使从所述进入装置输出的信号在途中旁路一个或多个所述信号处理装置到达所述出口装置的第一交换装置；

可以配置用来将从所述信号处理装置输出的信号引导到所述出口装置的第二交换装置。

20、如权利要求19的通信节点，其中所述第一交换装置可以配置来提供在所述进入装置和所述第二交换装置之间的连接，该连接旁路所有的所述信号处理装置。

21、如权利要求19或20的通信节点，其中提供了连接在所述进入装置和所述出口装置之间的多个信号处理装置，所述多个信号处理装置的每一个被安排来接收所述至少一个信号的至少一个分量并根据预定的通信过程处理所接收的分量。

22、如权利要求21的通信节点，其中所述多个信号处理装置的第一和第二个被安排来根据不同的预定通信过程处理所接收的分量。

23、如权利要求21或22的通信节点，其中不同的信号处理装置被安排来处理在从开放系统互连模型的层1、2、3、4、5、6和7中选择的一个或多个层的信号分量。

24、如权利要求21到23的任意一个的通信节点，其中所述第一交换装置可以配置来提供至少一个输入信号的分量到第一信号处理装置和至少一个输入信号的另一个分量到第二信号处理装置。

25、如权利要求19到24的任意一个的通信节点，其中输入信号的定时与节点的定时参考信号同步。

26、如权利要求19到25的任意一个的通信节点，其中输入信号被时分复用以便所述分量是相应于定义部分逻辑链路的时隙的多个时隙。

27、如权利要求26的通信节点，其中以预定定时间隔发生的帧脉冲划界在帧脉冲之间要缓存和/或交换的时隙数。

28、如权利要求25到27的任意一个的通信节点，其中多个同步输入信号是在所述进入装置接收的，并且来自所述出口装置所述输出信号包括来自不同输入信号的分量。

29、如权利要求19到28的任意一个的通信节点，其中所述第二交换装置提供多个输出信号到所述出口装置，和其中所述多个输出信号的第一和第二输出信号包括来自一个入射信号的分量。

30、如权利要求19到29的任意一个的通信节点，其中接收输入信号的速率独立于节点的定时参考信号。

31、如权利要求30的通信节点，其中输入信号包括分组。

32、如权利要求19到31的任意一个的通信节点，其中至少一个处理装置包括分组处理管道。

33、如权利要求32的通信节点，其中所述第二交换装置被分组处理装置安排来根据与分组相关的目的信息交换由每个分组处理装置提供的分组。

34、如权利要求31到33的任意一个的通信节点，其中来自输入信号的分组被交换以便它显示作为出口装置的多个输出信号中的分组。

35、如权利要求31到33任意一个的通信节点，其中每个在输入信号的不同逻辑链路上的多个分组流被交换，以便他们显示作为在出口装置的不同输出信号上的分组流。

36、如权利要求31到33的任意一个的通信节点，其中在第一和第二输入信号的逻辑链路上的多个分组流被交换，以便它们显示作为在出口装置的输出信号的不同逻辑链路上的分组流。

37、如权利要求31到33的任意一个的通信节点，其中在输入信号的逻辑链路上的多个分组流被交换，以便它们显示作为在出口装置的不同输出信号的逻辑链路上的分组流。

38、如权利要求31或32的通信节点，其中输入信号包括属于多个分组流的分组，每个分组流在不同逻辑链路上承载，其中所述第一交换装置可操作来解复用输入信号来提供各个分组流并将来自其的组合分组流提供到合适的分组处理管道以便根据预定的分组处理协议进行处理。

39、如权利要求31或32的通信节点，其中所述第二交换装置被使用交换信息编程，以便它从已经旁路所述分组处理装置的所述第一交换装置接收分组并引导它们而无需参考分组中的目的信息。

40、如权利要求19到39的任意一个的通信节点，其中所述至少一个输入信号包括与节点的定时参考信号时间同步的第一多个输入信号和具有独立于节点的所述定时参考信号的接收速率的第二多个输入信号。

41、如权利要求40的通信节点，其中所述至少一个输入信号包括与节点的定时参考信号时间同步的第一多个输入信号和具有独立于节点的所述定时参考信号的接收速率的第二多个输入信号。

42、一种用来接收和发射包括间隔发射的信号分量组的信号的通信节点，其中该组包括由相互分割的信号分量数，并且其中在相邻组中的连接信号分量在一部分通信网络上建立大量逻辑链路，所述节点包括：

输入交换装置；

输出交换装置；

连接到所述输出交换装置的控制装置，该控制装置可以编程来使得所选的其中一些组分割信号分量被会聚，以便所述会聚信号分量定义具有相应于预定多个的信号分量带宽的带宽的会聚逻辑链路。

43、如权利要求42的通信节点，进一步包括连接在所述输入交换装置并可以编程来使得已经在远程节点会聚的分割信号分量分解的控制装置。

44、如权利要42或43的任意一个的通信节点，进一步包括连接在所述输入交换装置和所述输出交换装置之间的多个信号处理装置，其中所述输入交换装置可以配置来提供输入信号的至少一个分量到所选的其中一个所述信号处理装置。

45、如权利要求44的通信节点，其中在传送到其的信号已经被分解之后，一个或多个所述节点处理装置被安排来处理在会聚逻辑链路上接收的至少一个信号分量。

46、如权利要求44的通信节点，其中一个或多个所述节点处理装置被安排来处理在会聚逻辑链路上接收的至少一个信号分量，而无需分解定义会聚逻辑链路的分割信号分量。

47、如权利要求44的通信节点，其中至少一个信号处理装置被安排来支持以太网、ATM、IP、ATM上的IP、以太网上的IP或未分组化数据中的一个或多个。

48、一种在包括根据权利要求1、19或42任意一个的节点的部分网络上建立逻辑链路的方法，包括发送分组到多个节点。

49、一种建立如权利要求42定义的会聚逻辑链路的方法，包括发送分组到多个节点。

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