DE69729853T2

DE69729853T2 - Modulare vermittlungsanordnung

Info

Publication number: DE69729853T2
Application number: DE69729853T
Authority: DE
Inventors: Lars-Göran Petersen
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2017-01-31
Also published as: EP0878111B1; JP2000504175A; CA2243695A1; EP0878111A1; SE9600388D0; AU1680097A; WO1997028667A1; CA2243695C; SE9600388L; US5999527A; DE69729853D1

Description

Diese Erfindung betrifft eine umfangreiche ATM-Vermittlungsanordnung (ATM = Asynchronous Transfer Mode, international standardisierte Übertragungs- und Vermittlungs-Technologie), die in der Lage ist, Daten und Telekommunikations-Daten mit einer Geschwindigkeit von, wenn sich die Technik dahingehend entwickelt, bis zu 80 Gbps oder mehr zu übertragen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In der Zukunft wird für das Breitband-ISDN der am häufigsten benutzte Übertragungsmodus der ATM (Asynchronous Transfer Mode) sein. ATM ist ein statistisches Multiplex- bzw. Übertragungs- und Vermittlungsverfahren, welches auf einem schnellen Paket-Vermittlungskonzept basiert, das zwischen dem Taktgeber des Senders und dem Taktgeber des Empfängers eine asynchrone Operation zulässt. Die Differenz zwischen den Taktgebern wird aufgelöst, indem ein temporärer Speicher für Eingangs-Pakete bereitgestellt wird, und indem in den Informationsfluss die Pakete, die keine brauchbare Information enthalten, d. h. Leer-Information von zugeordneten Datenpaketen, eingeführt oder entfernt werden. ATM stellt dedizierte Schaltungen für Sprach-, Daten- sowie Video-Kommunikationen bereit, und zwar indem innerhalb jedem dieser drei Verkehrstypen der Informationsfluss in individuelle Verkehrs-"Zellen" eingeteilt wird, wobei jede Zelle eine Art "Paket" ist, welches eine Kopfzeile enthält, die eine Adresse oder Richtungen aufweist, welche den Standort spezifizieren, zu welchem die innerhalb der Zelle getragene Information zugeführt werden muss, und welches Daten hinsichtlich der Information enthält. Richtungs-Anweisungen werden zu der durch die Zelle getragenen Information in der Gestalt eines Kennzeichens hinzugefügt, welches durch eine ATM-Vermittlungsanordnung verarbeitet wird, wenn die Zelle durch diese gelenkt wird.
Ein Netz, welches diese Art Übertragungs-Mode aufweist, ist zur Übertragung sämtlicher Arten von Diensten ausgelegt, beispielsweise für Low-Speed-Übertragung, wie etwa Telemetrie, Telecontrol-Low-Speed-Daten etc., für Medium-Speed-Übertragung, wie etwa Hifi-Sound, Video-Telephonie, etc., sowie für High-Speed-Übertragung, wie etwa High-Quality-Video-Distribution oder dergleichen. In einem kontinuierlichen Datenstrom werden Verkehrszellen gesendet; Verkehrszellen, die nicht brauchbare Information enthalten, werden bei Bedarf in den Datenstrom eingeführt oder von dem Datenstrom entfernt. In dem Netz sind keine Handshaking-Operationen vorgesehen; stattdessen weist das Netz eine niedrige BER (Bit Error Rate) auf. In jüngster Zeit ermöglichen die Konzepte zur Telekommunikation, dass basierend auf einer streng nicht-blockierenden Matrix große Gigabit-ATM-Vermittlungsanordnungen ausgelegt werden. Die Matrix muss dann nur noch auf die gewünschte Größe vergrößert werden, indem Switch-Core-Chips bzw. Vermittlungskern-Einrichtungen angeschlossen bzw. verbunden werden. Höchstwahrscheinlich kann eine 40-Gbps-Vermittlungsanordnung ausgeführt werden, indem die bewährte Technik von heute verwendet wird.
Wenn jedoch das Volumen des Kommunikationsverkehrs, und insbesondere der Bedarf hinsichtlich einer Interaktion zwischen einem Kunden und beispielsweise dem öffentlichen Datennetz INTERNET zunimmt, wird der Bedarf hinsichtlich Vermittlungsanordnungen zunehmen, die in der Lage sind, sogar höhere Geschwindigkeiten zu verwalten.
Gemäß dem ATM-Prinzip transportieren eine Anzahl von eintreffenden Verbindungen die ATM-Information zu der ATM-Vermittlungsanordnung, wo abhängig von dem Wert der Kopfzeile der eintreffenden Verkehrszelle die Information zu einer abgehenden Verbindung vermittelt wird. Die eintreffende Kopfzeile und die eintreffende Verbindungsnummer der Verkehrszelle werden verwendet, um auf eine Übersetzungstabelle in einem Switchcore bzw. Vermittlungskern zuzugreifen. Das Ergebnis des Zugriffes auf die Übersetzungstabelle ist eine abgehende Verbindung und ein neuer Kopfzeilenwert für die Zelle.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
In einer früheren Multiport-gesteuerten Zugriff-ATM-Vermittlungsanordnung, die in der US-Patentschrift Nr. 5,467,347 beschrieben wird, erhielt eine Multiport-Vorrichtung eine Switchcore-Schaltung, an welcher die Ports angeschlossen sind. Diese Switchcore-Schaltung war bis zu einer Geschwindigkeit von 40 Gbps in der Lage, eine Anzahl von A externen Verbindungen zu bedienen, wobei A beispielsweise 16 beträgt. Es können verschiedene Eingabe-Ports und Ausgabe-Ports vorhanden sein, oder jeder Port kann als ein kombinierter Eingabe-/Ausgabe-Port verwendet werden.
Jedoch besteht heutzutage ein Bedarf dahingehend, dass es möglich ist, bei Geschwindigkeiten bis zu und über 80 Gbps bis zu 128 Verbindungen zu bedienen.
Das technische Merkblatt von IBM, IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 36, Nr. 11, November 1993, (Armonk, New York, USA), "First-in First-out Queuing in Single Stage Switching Networks Built from Multiple Identical Packet Switching Modules", Seiten 517–520, offenbart kurz auf der Seite 517 eine Struktur einer modularen Vermittlungsanordnung, in welcher die Module aus kleinen Modulen aufgebaut und falls benötigt zu einer Matrix von vier Modulen kombiniert sein können. Bei parallelen Ausgaben wird eine Steuerlogik bereitgestellt, die sicherstellt, dass nur ein Port zur Zeit aktiv ist.
AUFGABEN DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine ATM-Vermittlungsanordnung bereitzustellen, die in der Lage ist, bei Geschwindigkeiten von bis zu und über 80 Gbps mehr als 120 Verbindungen zu bedienen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine ATM-Vermittlungsanordnung bereitzustellen, die an eine tatsächliche Anzahl von Leitungen anpassbar ist, und die in der Lage ist, erweitert zu werden, wenn der Bedarf besteht.
Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine ATM-Vermittlungsanordnung bereitzustellen, die in Modulen verbindbar ist.
Eine darüber hinausgehende andere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine ATM-Vermittlungsanordnung bereitzustellen, um in Teil-Racks bzw. Teil-Normgestellen, die bis zu einem gewünschten Ausmaß erweiterbar sind, modular verbindbar sind.
Die obig erwähnten Aufgaben werden mittels einer ATM-Vermittlungsanordnung gelöst, welche die in dem kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs offenbarten Merkmale aufweist. Weitere Merkmale und Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Gemäß der Erfindung wird ein erweitertes Switchcore-Modul bzw. Vermittlungskern-Modul gebildet, indem verschiedene gemeinsame Arten von Switchcore-Modulen in einer quadratischen Weise verbunden werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und weiterer Aufgaben und Vorteile hiervon wird nun Bezug auf die nachfolgende Beschreibung genommen, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu lesen ist, in welchen folgendes gilt.
1 zeigt ein Blockdiagramm einer Basis-Vermittlungsanordnungs-Architektur einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 zeigt ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform der Vermittlungsanordnung gemäß der Erfindung,
3 zeigt eine erste Ausführungsform eines Racks bzw. Normgestells, welches die Architektur der Vermittlungsanordnung gemäß der Erfindung aufweist,
4 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Racks bzw. Normgestells, welches die Architektur der Vermittlungsanordnung gemäß der Erfindung aufweist, und
5 zeigt eine Ausführungsform, die eine Verbindung von einigen Basis-Vermittlungsanordnungs-Architekturen gemäß der Erfindung aufweist, was eine weiter ausgeweitete Vermittlungsanordnung bereitstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Gemäß der Erfindung kann ein erweitertes Switchcore-Modul bzw. Vermittlungskern-Modul gebildet werden, indem verschiedene Switchcore-Einheiten bzw. Vermittlungskern-Einheiten in einer quadratischen Art und Weise untereinander verbunden werden, wenn strenge nicht-blockierende Eigenschaften erforderlich sind.
1 zeigt schematisch eine Switchcore-Einheit bzw. Vermittlungskern-Einheit SM, welche eine Anzahl von 128 Ausgaben/Eingaben von Switchport-Einheiten 1, nummeriert von 0 bis 127, aufweist. Es sei darauf hingewiesen, dass die angegebene Anzahl lediglich als Beispiel dient. Diese Einheiten sind in einer quadratischen Matrix SU von Switchcore-Einheiten verbunden. Zwei Matrix-Ebenen, Ebene 0 und Ebene 1, sind gezeigt, wobei die Ebene 0 jene Ebene ist, die gewöhnlich verwendet wird, und wobei die Ebene 1 eine Redundanz-Ebene ist, auf die in einigen Anwendungen verzichtet werden kann.
2 zeigt schematisch eine detailliertere Version des Switchcore-Moduls in der 1. Jede Switchcore-Einheit in der Matrix ist in der Lage, eine Anzahl A von Switchport-Vorrichtungen 1, wobei jede einen Switchport 2 aufweist, eine Leitungs-Eingabe-/Ausgabe-Einheit I/O, die mit dem Switchport 2 für die Verkehrszellen verbunden ist, welche durch die Vermittlungsanordnung überführt und geleitet werden müssen, sowie auch eine (nicht dargestellte) Puffereinrichtung an ihrer Einlass-Seite zu verarbeiten. Die Switchports 2 in den Switchport-Vorrichtungen 1 sind exemplarisch als SPIM-Typ (SPIM = SwitchPort-Interface-Module) dargestellt, wie es von dem Text in den Switchport-Blöcken 2 ersichtlich ist. Die Anzahl A ist als 16 (z. B. SPIM 0 bis SPIM 15) dargestellt, jedoch ist diese Anzahl lediglich beispielhaft gewählt.
Die Ports zu dem erweiterten Switchcore-Modul sind von daher in eine Anzahl von Gruppen eingeteilt, wobei jede Gruppe eine Anzahl von A Switchport-Vorrichtungen 1 aufweist. Gemäß der Erfindung wirken verschiedene Switchcore-Einheiten 4 in einer quadratischen Matrix zusammen, um einen erweiterten Switchcore zu bilden.
Die Eingänge der Switchcore-Einheiten 4 in jeder Reihe der Switchcore-Einheiten 4 sind parallel zu der Eingangsseite der Switchports 2 in einer individuellen Gruppe von Switchports verbunden. Die Switchcore-Einheiten in der Ausführungsform der 1 sind derart dargestellt, dass sie vom ASCC-Typ (Amax Switchcore-Schaltung) sind, wie es von dem Text in den Blöcken ersichtlich ist. Solch eine Art von Switchcore-Schaltung ist selber in einer Matrix gebildet und wird in der obig erwähnten US-Patentschrift Nr. 5,467,347 beschrieben. Von daher sind "ASCC 0,0" bis "SCC 7,0" in der ersten Reihe mit den Ports 2 "SPIM 0" bis "SPIM 15" in der ersten Gruppe der Switchports verbunden, und es sind "ASCC 0,7" bis "ASCC 7,7" in der letzten Reihe mit den Ports 2 "SPIM 113" bis "SPIM 127" in der 1 verbunden.
Dann sind verschiedene Switchport/Switchcore-Einheiten in einer Spalte in Beziehung zueinander vorgesehen. Von daher weist jede Reihe der Switchcore-Einheiten 4 die Anzahl von A Switchcore-Einheiten 1 auf, und wird Rahmen 6 genannt. Es gibt eine Anzahl von B Rahmen 6, die die gleiche Ausgestaltung aufweisen, wobei in der dargestellten Ausführungsform B = 8 gilt.
In der Matrix sind die Ausgaben der Switchcore-Einheiten 4 in den verschiedenen Rahmen untereinander verbunden, so dass in sämtlichen der Rahmen die Ausgaben der ersten Switchcore-Einheit 4, "ASCC 0,0" bis "ASCC 0,7", miteinander verbunden sind, und mit den Switchports 2 in der ersten Gruppe verbunden sind, die Ausgaben der zweiten Switchcore-Einheit in sämtlichen der Rahmen miteinander und mit den Switchports in der zweiten Gruppe verbunden sind, ..., und so dass die Ausgaben der letzten Spalte der Switchcore-Einheiten 4 mit den Switchports 2 in dem letzten Rahmen verbunden sind.
Wenn wie bei früheren Anwendungen lediglich eine Switchcore-Einheit in einer ATM-Vermittlungsanordnung vorgesehen ist, ist dieser direkt mit den Switchports verbunden.
Da es verschiedene Gruppen von Switchports gibt, bedeutet dies, dass es möglich sein sollte, Eingaben von einer Gruppe durch Ports zu leiten, die zu einer anderen Gruppe gehören.
Von daher ist eine nachfolgend CSMC genannte kombinierte Auseinanderführ-/Zusammenführ-Schaltung 3 mit der Ausgabe/Eingabe von jedem zugekehrten Switchport 2 verbunden, und sie stellt eine Schnittstelle zu der Switchcore-Matrix bereit. Der Zweck der kombinierten CSMC-Schaltung 3 liegt darin, Verbindungen zwischen den Geräteboard-Einrichtungen und den Rückwandplatinen-Einrichtungen herabzusetzen.
Wie es in dem oberen Teil der 2 gesehen werden kann, wo eine CSMC in einer vergrößerten Ansicht gezeigt ist, weist jede CSMC einen physikalischen Leitweg-Identifizierer PRI auf, der in der Lage ist, die Kopfzeile von jeder Verkehrszelle TcI, die durch die Switchcore-Einheit übertragen werden muss, zu lesen, um das Ziel der Verkehrszelle innerhalb der Vermittlungsanordnung zu lesen, d. h. um zu lesen, zu welcher Switchcore-Einheit in der Reihe der Switchcore-Einheit-Matrix, die auf das SPIM angepasst ist, in welches die Zelle eingegeben wird, und um die Adresse in dieser Switchcore-Einheit zu lesen, und er identifiziert ebenso den Quell-Switchport, wenn die Verkehrszelle durch die Switchcore-Einheit-Matrix hindurchgelaufen ist. Natürlich kann ein Puffer für verschiedene zu übertragende Verkehrszellen auch bei der Eingabe zu der RSI (nicht dargestellt) vorgesehen sein, wie in sämtlichen Stellen, wo die Verkehrszellen temporär zur Überprüfung, Steuerung und/oder Verarbeitung in dem Switchcore-Modul gespeichert werden können.
Da im Vergleich zu der Switchcore-Schaltung, die in früheren Switchcore-Vorrichtungen eingesetzt wurde, die Switchcore-Einheit-Matrix, "ASCC 0,0" bis "ASCC 7,7", erweitert ist, ist in der Verkehrszelle zusätzliche Routing- bzw. Leitweglenkungs-Information erforderlich. Diese Information kann in jeder Verkehrszelle in zusätzlichen Steuerzellen von 4-Byte Größe bereitgestellt werden, wenn eine Switchcore-Einheit-Matrix von 8 × 8 Switchcore-Einheiten vorgesehen ist.
Jede CSMC 3 weist eine Eingabe-Leitweg-Vermittlungseinrichtung RSI für die eintreffenden Zellen von der SPIM sowie eine Ausgabe-Leitweg-Vermittlungseinrichtung RSO für die durch die SPIM zu übertragene Zellen auf. Diese Leitweg-Vermittlungseinrichtungen sind in der 2 als mechanische Leitweg-Vermittlungseinrichtungen dargestellt. Jedoch sollte darauf hingewiesen werden, dass sie in bevorzugter Weise durch elektronische Schaltungen gemäß den heutzutage gewöhnlichen Techniken aufgebaut sind. Dem Fachmann sind diese Art von Schaltungen wohlbekannt. von daher wird keine Ausführungsform von solch einer Schaltung gezeigt und beschrieben.
Die Eingabe-Leitweg-Vermittlungseinrichtung RSI weist so viele Positionen auf, wie Switchcore-Einheiten in einer Reihe vorgesehen sind, d. h. acht Stück in der Ausführungsform der 2. Jede Position weist zumindest drei Leitungen auf (die in der 2 zum Zwecke der Klarheit nicht dargestellt sind), und zwar eine für die Verkehrszellen-Daten, eine für das Taktsignal sowie eine zur Steuerung der Switchcore-Einheit 4, zu welcher die Verkehrszelle geroutet wird. Die Leitweg-Information ist in der Kopfzeile der Verkehrszelle vorgesehen, und sie wird zum Einstellender Eingabe-Leitweg-Vermittlungseinrichtung RSI verwendet, um die Verkehrszelle zu der richtigen Switchcore-Einheit in dem Teil-Rack bzw. Teil-Normgestell zu richten, das zu dem fraglichen Port gehört. Eine Steuerung ist ebenso bereitgestellt, um die Verkehrszelle zu der geeigneten Position in dieser Switchcore-Einheit zu routen, wo sie temporär gespeichert wird.
Der Kopfwert der Verkehrszelle wird dann geändert. Die Verkehrszelle wird zu Speichern 8 geroutet, die mit der Multiport-Eingangsseite der Vermittlungsanordnung RSO in der CSMC verbunden sind, welche mit dem Ausgangsport der fraglichen Verkehrszelle zusammenwirkt. Von daher wird das Routen bzw. Leitweglenken der Verkehrszellen zu ihren zugeteilten Ausgabeports durch die Switchcore-Einheit ermittelt, die von ihrer Eingabe-SPIM ausgerichtet ist, und von daher durch die Spalte der Switchcore-Einheit 4 in der Reihe, die mit der SPIM verbunden ist, welche ausgerichtet ist.
In der Ausführungsform gemäß der 2 weist jede "SPIM" zumindest einen Puffer-Speicher an jeder Eingangsposition der Ausgabe-Leitweg-Vermittlungseinrichtung für das temporäre Speichern der Verkehrszellen auf, die zu der hiermit verbundenen Leitung ausgegeben werden müssen. Die Ausgabe von jeder CSMC durch die "SPIM" muss zur richtigen Zeit bereitgestellt werden, und es wird auf die unvermeidliche Verzögerung einer Verkehrszelle, wenn sie von ihrer Switchcore-Einheit zu der CSMC übertragen wird, geachtet, indem sie temporär in den temporären Speichern 8 gespeichert wird, bevor sie von dem Speicher zur richtigen, an die Ausgabeleitung angepassten Zeit ausgelesen wird. Gewöhnlich wird jener Speicher 8 mit verschiedenen Puffer-Speichern versehen, wie es für den oberen Speicher 8 in der Anordnung der Speicher dargestellt ist. Der Rest der Speicher ist zum Zwecke der Klarheit ohne Extrapuffer-Speicher dargestellt. Die Verkehrszellen können nacheinander in eine Warteschlange gesetzt werden, und/oder sie können abhängig von Prioritätskennzeichen in den Kopfzeilen der Verkehrszellen in verschiedenen Speicherebenen gespeichert werden.
Eine Steuervorrichtung 7 steuert das Speichern der Verkehrsleitungen, steuert die Priorität, wenn gespeicherte Verkehrszellen gemäß zuvor festgelegten Bedingungen der Leitung präsentiert werden, und führt bei Bedarf Extra-Verkehrszellen, die keine nutzbare Information enthalten, in den Ausgabe-Datenstrom ein. Die Steuerung 7 kann beispielsweise eine Stichprobe-Abfrage der Speicherart durchführen, und zwar vor jedem Zyklus der Übertragung der Inhalte der Speicher zu der "SPIM". Sämtliche vordere Verkehrszellen, die bei der Stichprobe erfasst werden, werden von oben nach unten bedient, bevor eine neue Stichprobe durchgeführt wird. Auf diese Art und Weise kommen Verkehrszellen in einen Speicher 8, nachdem eine Stichprobe zu einem nächsten Zyklus verzögert wurde, um eine in etwa gerechte sequentielle Ausgabe-Reihenfolge für die von dem Switchcore-Modul zu übertragenden Verkehrszellen bereitzustellen. Dieses ist die beste Art der Anwendung.
Ebenso ist es möglich, die Switchcore-Einheiten so zu steuern, um ihre zu den Ausgabenports zu routenden bzw. zu leitenden Verkehrszellen zu speichern, bis sie von der Ausgabe-Leitweg-Vermittlungseinrichtung derart angesteuert werden, dass sie die Zellen zu der Vermittlungsanordnung zuführen, d. h. um in dem System einen Gegendruck zu haben.
Dann wird ein Nachrichten-Kennzeichen zu der fraglichen "SPIM"-Ausgabe-Vermittlungsanordnung gesendet, sobald einer Switchcore-Einheit eine Verkehrszelle zugeführt wurde, die durch die "SPIM"-Ausgabe geroutet werden muss. Wenn die in der Switchcore-Einheit gespeicherte Verkehrszelle wiederum der Ausgabe-Leitung der Steuervorrichtung 5 dargelegt werden muss, bewirkt die Ausgabe-Leitweg-Vermittlungseinrichtung RSO, dass sie in die richtige Position gesetzt wird, und bewirkt ebenso, dass die Switchcore-Einheit durch die Steuerleitung zu der Switchcore-Einheit die Verkehrszelle zu der Vermittlungsanordnung RSO zuführt.
Ein Gegendruck kann ebenso von jeder Switchcore-Einheit 4 zu der hiermit verbundenen RSI bereitgestellt werden, und die RSI kann wiederum einen Gegendruck zu der Switchport-Einheit bereitstellen.
Die gleichen Einheiten werden in der Ausführungsform in der 2 als Eingabe-Ports und Ausgabe-Ports 4 verwendet. Die 3 zeigt eine Ausführungsform, die verschiedene Eingabe-Ports 2A und Ausgabe-Ports 2B aufweist. Ebenso ist ein Switchcore-Modul dargestellt, welches lediglich 2 mal 2 Switchcore-Einheiten 4' aufweist. Der Hauptunterschied in Bezug auf die 2 liegt darin, dass in der 3 die CSMC in eine Split-Schaltung CSC zwischen jedem Eingabe-Switchport 2A und Eingängen der Switchcores in der Reihe der Switchcore-Matrix, die zu der Eingabe-Port-Gruppe gehört, und in eine Zusammenfüg-Schaltung CMC zwischen jedem Ausgabe-Switchport 2B und den Ausgaben der Spalte der Switchcore-Einheiten, die zu der Gruppe der Ausgabe-Ports gehören, zu welchen der Ausgabe-Port gehört, aufgeteilt ist. Die Schaltung CSC weist in bevorzugter Weise den gleichen Aufbau wie obere System auf, welches die Leitweg-Vermittlungseinrichtung RSI in der CSMC 3 in 2 aufweist. Die Schaltung CMC weist in bevorzugter Weise den gleichen Aufbau wie das untere System auf, welches die Leitweg-Vermittlungseinrichtung RSO in der CSMC 3 in 2 aufweist. Es sei darauf hingewiesen, dass es möglich ist, eine verschiedene Anzahl von Eingabe-Ports 2A und Ausgabe-Ports 2B zu haben, so dass ein Aufwärtsschritt oder ein Abwärtsschritt entsprechend der Anzahl der Leitungen zu und von dem Switchcore-Modul bereitgestellt werden kann.
In der für die erfinderische Weise der Vermittlungsanordnung gemeinsamen Art ist jede Switchport-Vorrichtung, die eine Eingabe-Ausgabe-Einrichtung I/O sowie einen Switchport 2 enthält, in bevorzugter Weise auf einer individuellen Gerätebord-Einrichtung vorgesehen (siehe 2).
Eine Ausführungsform eines Racks bzw. eines Normgestells einer Basis-Vermittlungsanordnungs-Architektur für die Vermittlungsanordnung gemäß der Erfindung, die eine Matrix von 2 mal 2 Switchcore-Einheiten 4 aufweist, ist in der 4 gezeigt. Für die gleichen Arten der Bauteile sind die gleichen Bezugsziffern wie in der 2 verwendet, obwohl die Matrix in der 4 kleiner ist. Jede Rückwandplatinen-Einrichtung 6 weist in bevorzugter Weise ein redundantes Gegenteil 16 auf, wie es in diesem technischen Gebiet üblich ist. Die Redundanz-Schaltung wird verwendet, wenn die übliche Schaltung repariert oder dergleichen behandelt werden muss.
Die 2 zeigt die Verbindungsarchitektur für eine Vermittlungs-Ebene in dem Switchcore-Modul. Jedes Switchport ist durch eine Rückwandplatinen-Schnittstelle mit der kombinierten Schaltung 3 verbunden (durch strich-punktierte Linien dargestellt).
In der 4 wird gezeigt, dass jede Gerätebord-Einrichtung 5 einen Switchport enthält. Die Gerätebord-Einrichtung 5 ist in einen (nicht dargestellten) Verbinder gesteckt, welcher an der Rückseite einer Rückwandplatinen-Einrichtung vorgesehen ist. Die CSMCs 3 sowie die Switchcore-Einheiten 4 sind als integrierte Schaltungen vorgesehen, die auf einer gedruckten Schaltung montiert sind, welche auf die Rückwandplatinen-Einrichtung 6 gedruckt ist. Die Ausgaben der Switchcore-Einheiten 4 in den verschiedenen Spalten, die zu verschiedenen Rahmen gehören, sind mittels Verbinder 8 sowie mittels einer Multileiter-Leitung 9 miteinander verbunden.
Von daher weist in der in der 4 gezeigten Ausführungsform jedes Rack bzw. Normgestell für ein Switchcore-Modul lediglich zwei Teil-Racks bzw. Teil-Normgestelle (und zwei Redundanz-Module) auf. Jedes Teil-Rack hat einen Durchsatz von beispielsweise 10 Gbps und kann bis zu 16 Gerätebord-Einrichtungen halten, wobei jede eine I/O-Schaltung sowie ein SPIM und ihre Steuerschaltungen für die Routing-Funktion und eine Anzahl von Leistungs-Bords 7 zur Leistungsversorgung der Teil-Rack-Schaltung aufweist.
Jedoch kann, wie es in der 5 gezeigt ist, ein größeres Switchcore-Modul erzeugt werden, indem bis zu acht Teil-Racks miteinander verbunden werden, die einen Durchsatz von 80 Gbps liefern. Das Rack in der 5 entspricht hinsichtlich der Anzahl der Switchport-Gruppen und der Switchcores in der Switchcore-Matrix der in der 2 gezeigten Schaltung. Jede Rückwandplatinen-Einrichtung 6 weist acht Switchcores 4 auf. Es gibt sieben Verbinder 8, um die Ausgaben der Switchcores in den verschiedenen Rahmen 6 miteinander zu verbinden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die 4 und 5 verschiedene Stufen der Vergrößerungen der gleichen Art von Rückwandplatinen-Einrichtung zeigen. Die im Verhältnis zur 4 extra vorgesehene Elemente in der 5 können in offenen IC-Anschlüssen und Verbinder-Anschlüssen versehen sein, die bereits an der Rückseite der Rückwandplatinen-Einrichtung 6 vorgesehen sind. Die Vermittlungsanordnung gemäß der Erfindung kann von daher auf einfache Weise erweitert werden, indem Extra-Teil-Racks in einem Rack montiert werden, und zwar indem zusätzliche Switchcore-Einheiten 4 in offene IC-Anschlüsse eingesteckt werden, zusätzliche Verbinder in offene Verbinderanschlüsse eingesteckt werden, und indem die Teil-Racks miteinander durch die Verbinder 8 und Multileitungs-Kabel 9 in der von der 5 ersichtlichen Art und Weise verbunden werden. Eine modulare Ausweitung der Vermittlungsanordnung gemäß der Erfindung ist von daher auf einfache Weise bereitzustellen.
Beispielsweise kann jedes Modul bis zu C externe Verbindungen abschließen, wobei jede in der Lage ist, 0 – D Mbps zu tragen, wobei beispielsweise C = 128 und D = 622 gilt, wie es an der linken Seite von jedem Modul ersichtlich ist. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass die angegebenen Figuren lediglich als Beispiel dienen, und dass sie nicht als eine Einschränkung in irgendeiner Hinsicht betrachtet werden. Die Figuren basieren auf jenem, was mit der heutzutage zur Verfügung stehenden Technik ausführbar scheint.
Die Vermittlungsanordnung gemäß der Erfindung kann weiter erweitert werden, indem verschiedene Vermittlungsanordnungen der Art, die in der 2 gezeigt ist, verbunden werden. Zur Lastverteilung können zwei Switchcore-Module verwendet werden.
Jedes Zugriffs-Modul kann als Multiplexer, Konzentrator und/oder Vermittlungsanordnung dienen. Zugriff-Module können ebenso in einer Kaskade angeordnet sein, beispielsweise, wenn eine Anforderung besteht, zum Beispiel eine Anzahl > 2¹⁴ von externen Verbindungen niedriger Übertragungsrate zu verbinden.

Claims

Vermittlungsanordnung für eine schnelle Übertragung von Daten und/oder Telekommunikations-Daten, welche mehrere Eingabe- und Ausgabe-Vermittlungsanschluss-Einrichtungen (2; 2A; 2B) für in mehreren Gruppen vorgesehene Verkehrszellen, sowie mit den Vermittlungsanschluss-Einrichtungen verbundene Vermittlungskern-Einrichtungen zum Routing bzw. Leitweglenken der Verkehrszellen von einer Vermittlungsanschluss-Einrichtung zu einer anderen im Inneren aufweist, wobei die Vermittlungskern-Einrichtungen mit mehreren Vermittlungskern-Einheiten (4, 4') ausgebildet werden, die in einer in Reihen und Spalten angeordneten Matrix vorgesehen sind, und wobei in jeder Reihe die Eingänge der Vermittlungskern-Einheiten an einer individuellen Gruppe (2; 2A) für die in Frage stehende Reihe der Eingabe-Vermittlungsanschluss-Einrichtungen angeschlossen sind, und wobei in jeder Spalte die Ausgänge der Vermittlungskern-Einheiten an einer individuellen Gruppe (2; 2B) für die in Frage stehende Spalte der Vermittlungskern-Einrichtungen angeschlossen sind, gekennzeichnet durch eine zwischen jeder Eingabe-Vermittlungsanschluss-Einrichtung und ihrer Reihe in der Matrix der Vermittlungskern-Einheiten vorgesehene Eingabe-Leitweg-Vermittlungseinrichtung (RSI) zum Routing bzw. Leitweglenken einer eintreffenden Verkehrszelle zu einer bestimmten Vermittlungskern-Einheit in der Reihe, die einen zu der Gruppe der Ausgabe-Vermittlungsanschluss-Einrichtungen gerichteten Ausgang, einschließlich den für die in Frage stehende Verkehrszelle spezifizierten Ausgang aufweist.
Vermittlungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zwischen jeder Ausgabe-Vermittlungsanschluss-Einrichtung und der Matrix der Vermittlungskern-Einheiten vorgesehene Ausgabe-Leitweg-Vermittlungseinrichtung (RSO) zum Routing bzw. Leitweglenken einer abgehenden Verkehrszelle von einer bestimmten Vermittlungskern-Einheit in der Spalte der Vermittlungskern-Einheiten, deren Ausgänge mit den Vermittlungskern-Einrichtungen verbunden sind.
Vermittlungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabe- und/oder Ausgabe-Vermittlungsanschluss-Einrichtung eine kombinierte Vermittlungsanschluss-Einrichtung zum Eingeben und Ausgeben von Verkehrszellen ist.
Vermittlungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch separate Eingabe- und Ausgabe-Vermittlungsanschluss-Einrichtungen zum Eingeben und Ausgeben von Verkehrszellen.
Vermittlungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Vermittlungskern-Einheit so viele Eingänge und Ausgänge aufweist, wie Vermittlungsanschluss-Einrichtungen in der Gruppe oder in den Gruppen der Vermittlungsanschluss-Einrichtungen, zu der bzw. zu den sie verbunden ist, vorhanden sind.
Vermittlungsanordnung nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vermittlungskern-Einheiten als auf Rückwandplatinen-Einrichtungen (6) montierte Schaltungen vorgesehen sind.
Vermittlungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vermittlungsanschluss-Einrichtungen auf Geräteboard-Einrichtungen (5) vorgesehen sind, die an die Rückwandplatinen-Einrichtungen (6) anschließbar sind.
Vermittlungsanordnung nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gruppe der Vermittlungsanschluss-Einrichtungen und die Reihe der Vermittlungskern-Module, deren Eingänge mit diesen verbunden sind, in einem individuellen Teil-Rack bzw. Teil-Normgestell in einem Rack bzw. Normgestell vorgesehen sind.
Vermittlungsanordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Verbindungseinrichtungen, welche die Vermittlungskern-Einheiten Spalte für Spalte in den verschiedenen Teil-Racks bzw. Teil-Normgestellen in dem Rack bzw. Normgestell verbinden.