DK170568B1 - Knudepunkt for et hurtigt pakkekoblet netværk i optiskelektrisk teknologi - Google Patents

Description

DK 170568 B1

Den foreliggende opfindelse angår pakkekoblede telekommunikationsanlæg og angår især et knudepunkt til et hurtigt pakkekoblet netværk i optisk-elektrisk teknologi.

Hurtig pakkekobling, der også er kendt under navnet etiket-5 adresseret omkobling (eng.: label addressed switching), eller asynkron tidsfordelt omkobling, er en digital informationskoblingsteknik, hvori informationsblokke, som er forsynet med en etiket eller et mærke, der karakteriserer informationen, og som ankommer på vilkårlige tidspunkter til koblingsorga-10 nerne, kan alene omkobles på basis af indholdet i etiketterne. Denne teknik tillader en betydelig forbedret funktion sammenlignet med konventionel pakkekobling, især hvad angår forenkling af protokollerne, informationsbehandlingshastighed og fleksibilitet. Af disse årsager synes det at være den mest 15 lovende koblingsteknik til at realisere et bredbåndet integreret tjenestenetværk, hvor båndbreddekravene til de individuelle kommunikationer opfyldes samtidig med, at deres tidsbegrænsninger respekteres, og informationen omkobles uafhængig af tjenestetypen.

20 Når man realiserer et bredbåndet netværk, synes brugen af optisk teknologi at være en oplagt løsning, og det ville være ønskeligt at anvende en sådan teknologi, ikke alene til transmission mellem netværksknudepunkter, men også til omkobling i knudepunkterne. Således kunne man undgå alle kon-25 verteringer fra optiske signaler til elektriske signaler og omvendt.

Et rent optisk, hurtigt, pakkekoblet netværk kræver optiske koblingsmatricer og optiske behandlingsorganer for at udføre de operationer, der er relevante i et knudepunkt, især sig-30 nalbehandling og dirigering (rutevalg også kaldet "rutning", eng.: routing) i knudepunktet.

Optiske koblingsmatricer, der kan anvendes ved tidsfordelte eller rumfordelte kredsløbskoblingssystemer, er i vid ud- DK 170568 B1 2 strækning beskrevet i litteraturen, f.eks. i artiklen "Photonic switching using directional couplers" af H. S. Hinton, IEEE Communications Magazine, bind 25, nr. 5, maj 1987, der beskriver optiske koblingsmatricer på basis af koblings- * 5 elementer med to indgange og to udgange. De nævnte elementer kan også anvendes til at realisere selvdirigerende koblingsmatricer f.eks. med omega eller delta topologi, der er bedre egnet til hurtig pakkekobling som beskrevet i artiklen "Access and Alignment of Data in an Array Processor" af D. H.

10 Lawrie, IEEE Transactions om Computers, bind C-25, december 1975, siderne 1145 og fremefter.

Optiske behandlingsorganer med den behandlingskapacitet, der er nødvendig for at styre knudepunkter i et netværk af den betragtede art, eksisterer endnu ikke, skønt i det mindste 15 relativt simple behandlingsorganer, der er i stand til at styre dirigeringen eller rutebestemmelsen gennem den optiske koblingsmatrix, muligvis vil blive tilgængelige i fremtiden.

Den mest realistiske løsning på problemet med at indføre den optiske teknologi i et hurtigt pakkekoblet netværk synes nu 20 om dage at være brugen af optiske fiber forbindelser mellem knudepunkterne og af elektrisk styrede, optiske koblingsmatricer inden for knudepunkterne.

Hurtige pakkekoblede netværk, der kombinerer optisk omkobling og elektrisk styring, er endnu ikke kendt af fagfolk, 25 og det er formålet med opfindelsen at tilvejebringe et knudepunkt for et netværk af denne art.

Knudepunktet ifølge opfindelsen omfatter: en optisk koblingsmatrix bestående af et antal trin, der hver især omfatter flere koblingselementer til at omkoble 30 informationspakker, der transmitteres som optiske signa ler, DK 170568 B1 3 en elektrisk koblingsmatrix, som anvendes til at søge efter en rute gennem knudepunktet ved at udnytte information, der er indeholdt i identifikationsblokkene, (eng.: header, dvs. indledningsblok med styrekarakterer i en 5 datastreng) i det følgende betegnet: "overskrifterne" eller etiketterne på informationspakkerne, og som er konverteret til elektrisk form, hvilken konfiguration er taget fra den elektriske koblingsmatrix og er reproduceret i den optiske koblingsmatrix, 10 - en første gruppe af behandlingsorganer, der hører sammen med indgangene på den elektriske koblingsmatrix, for den elektriske behandling af de overskrifter på informationspakkerne, der er nødvendige for at søge en forbindelsesvej mellem en indgang og en udgang i den elektriske 15 koblingsmatrix, og til opdatering af overskrifterne på de optiske informationspakker, en anden gruppe af elektriske behandlingsorganer, der er knyttet sammen med udgangene fra den elektriske koblingsmatrix til at detektere oprettelsen af en forbindelse 20 mellem en indgang og en udgang fra den elektriske kob lingsmatrix og til at fremsende en anerkendelsespakke for en sådan opretning til behandlingsorganerne i den første gruppe, en centraliseret knudepunktsstyreenhed for den elektriske 25 behandling af signalerende pakker.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til de vedføjede tegninger, hvorpå fig. 1 viser den generelle struktur for et hurtigt pakkeom-koblende netværk, 30 fig. 2 et blokdiagram af et knudepunkt ifølge opfindelsen, DK 170568 B1 4 fig. 3 et skematisk diagram af knudepunktets operationsfaser.

Som vist i fig. 1, kan et hurtigt pakkekoblet netværk betragtes som værende dannet af et antal transitknudepunkter * NTl...NTn, der hver især er knyttet til et antal lokale 5 knudepunkter, der er forbundet til transitknudepunktet af * optiske fiberforbindelser. For ikke at gøre tegningen uoverskuelig er der kun vist to lokale knudepunkter NLli og NLnj, der er forbundet henholdsvis til NTI og NTn. De terminaler, der danner den pakkefordelte information, der 10 transmitteres som optiske signaler, er forbundet til de lokale knudepunkter gennem multipleks/demultiplekssystemer.

Stadig for ikke at komplicere tegningen er der kun vist multipleks/demultiplekssystem MD1, MDn i forbindelse med knudepunkterne henholdsvis NLli og NLnj og kun terminalerne 15 Tlx og Tny, der henholdsvis er forbundet til MD1 og MDn. Forbindelser mellem terminaler og multipleks/ demultipleks-systemer er forbindelser, der arbejder med relativt lave transmissionshastigheder, mens forbindelser mellem knudepunkterne indbyrdes og mellem knudepunkter og blokke MD 20 arbejder med høje transmissionshastigheder. I den foreslåede struktur kan de lave hastigheder være hastigheder op til et hundrede Mbit/s, mens de høje hastigheder kan være hastigheder, der strækker sig fra nogle hundrede Mbit/s til nogle GHz/s.

25 Hver pakke omfatter, ud over det aktuelle informationsindhold, en overskrift (eng.: header), dvs. en indikation af pakkens begyndelse, en indikation af pakkens art (signalering, information, ...), et beskyttelsesfelt for overskriften, en etikette (geografisk etikette eller label), der 30 kendetegner kommunikationen, og som opdateres ved hvert knudepunkt, samt den såkaldte "routing tag" eller med andre ord "rutemærke" for rutevalget inden for knudepunktet. *

Informations- og signaleringspakker kan transmitteres ved forskellige bølgelængder og muligvis ved forskellige DK 170568 B1 5 hastigheder. Visse indgangs/udgangslinier i et knudepunkt kan muligvis kun bære informationspakker, andre kun signaleringspakker, og andre igen begge pakketyper.

Som angivet for knudepunktet NLI i, og som det vil blive for-5 klaret mere detaljeret i det følgende, består knudepunkterne af en optisk koblingsdel OS og en elektrisk styredel EC. Den optiske koblingsdel OS kobler kun informationspakker. Den elektriske styredel behandler signaleringspakkerne og informationspakkeoverskrifterne, dvs. den opdaterer etiketterne og 10 opbygger rutemærket.

Signaleringsbehandling i et knudepunkt foregår centraliseret, mens informationspakkeoverskrifterne behandles fordelt uafhængig for hver omkoblende matrixindgang. Hvad angår rutevalget gennem knudepunktet, har man valgt en løsning, 15 hvori et sådant rutevalg søges gennem en elektrisk koblingsmat rix, som fortrinsvis har samme topologi som den optiske matrix. Den konfiguration, som vælges for den elektriske matrix, reproduceres derefter igen identisk i den optiske matrix.

20 Det skal igen bemærkes, at den optiske koblingsdel kan arbejde enten synkront eller asynkront. I det første tilfælde er der perioder af konstant varighed, hvori først den elektriske koblingsmatrix (og derefter den optiske) indstilles, og derefter transmitteres på samme tid alle de pakker, for 25 hvilke der er fundet en vej gennem knudepunktet. De pakker, som ikke kunne fremsendes, stilles i kø i knudepunktsindgangsbuf fere. Det er klart, at der må anvendes passende strategier for at hindre, at en pakke forsinkes i det uendelige. I det andet tilfælde vil de individuelle elementer af 30 koblingsnetværket være knyttet til buffere, hvor de pakker, som ikke kan nå den ønskede udgang for elementet selv, vil blive sat i kø, såvel som behandlingsorganer til at styre sådanne buffere. Vanskeligheden ved at realisere et koblingsnetværk med fordelte hukommelser og optisk behandlings- DK 170568 B1 6 kapacitet har ledt os til at vælge den synkrone drift for den nærværende opfindelse.

Fig. 2 viser knudepunktsstrukturen i det mest generelle til- .

fælde, i hvilket indgangslinierne leder både signaleringspak-5 ker, afsendt ved en bølgelængde Wl, og informationspakker, <* afsendt ved en bølgelængde W2. De forskellige pakketyper transmitteres ved forskellige hastigheder. For at forenkle tegningen er der kun vist en enkelt indgangslinie 1 og en enkelt udgangslinie 17. Dobbelte linier angiver optiske 10 signalveje, mens enkelte linier angiver elektriske signalveje.

Hver indgangslinie 1 for et knudepunkt ankommer til en tilhørende bølgelængde-demultiplekser, som separerer signaleringspakker fra informationspakker og fremsender de først nævnte 15 på linien 5 og de sidst nævnte på linien 2.

Signaleringspakker på linien 5 konverteres til elektriske signaler af en optisk-til-elektrisk konverter COE1 og sendes derefter til signalerende behandlingsorganer i et elektrisk styreapparat EC. Informationspakker på linien 2 ankommer til 20 en stråledeler (eng. : beam splitter) SEP, som fordeler den effekt, der hører sammen med de optiske signaler, mellem en ledning 3, der fører til de optiske koblingsorganer OS, og en ledning 4, der fører til en optisk-til-elektrisk konverter C0E2, og følgelig til organer til behandling af informations-25 pakkeoverskrifter i det elektriske styreapparat EC. På udgangen af knudepunktet rekombinerer en bølgelængdemultiplekser WM signalerne til en enkelt optisk pakkestrøm på ledningen 17, og pakker, der forlader OS såvel som pakker, der ankommer fra EC, konverteres igen til optisk form af en elektrisk-til-30 optisk konverter CEO.

De optiske koblingsorganer OS består af den aktuelle omkoblende matrix MOT og en optisk buffer BOT for hver indgang af koblingsmatricen MOT. Bufferne skal midlertidigt oplagre in- DK 170568 B1 7 formationspakker, som skal omkobles gennem MOT.

Det elektriske styreapparat EC består af to grupper af organer, der henholdsvis behandler de signalerende pakker og informationspakkeoverskrifterne.

5 Den første gruppe af organer, der er indskudt mellem COE1 og CEO, består af: et synkroniseringsorgan SIN1, som fra den ankommende signalerende pakkestrøm udtrækker tidssignaler CKE1 til signalering af pakkens ankomst til knudepunktet og aner-10 kender begyndelsen af enhver sådan pakke ved at danne signalet INI, en buffer BEIS, der midlertidigt oplagrer de signalerende pakker, som udsendes af SIN1 på en forbindelse 6, en knudepunktsstyreenhed CEL til den elektriske behand-15 ling af de signalerende pakker, der er til stede på en linie 9, der udgår fra BEIS, en udgangsbuffer BEOS, der lagrer signalerende pakker, som udsendes fra CEL på en udgang 10, før pakkerne fremsendes på en ledning 11 mod CEO, WM og en ledning 17.

20 De apparater, der behandler informationspakkeoverskrifterne, består af: et synkroniserings- og dekodningsorgan SIN2, der er identisk med SIN1, SIN2 udsender taktsignaler CKE2, IN2, som for informationspakkerne har den samme funktion som 25 CKE1, INI, en buffer BEL, der midlertidigt lagrer overskrifterne af informationspakkerne, der er til stede på en ledning 7, der udgår fra SIN2, DK 170568 B1 8 en første behandlingsenhed PEE (indgangsprocessor), der ud fører behandlingen af informationspakkeoverskrifter, der er nødvendig for pakkekoblingen i knudepunktet, på basis af den information, der tilføres af CEL gennem en * 5 forbindelse 12, li en elektrisk koblingsmatrix MEL, der topologisk er identisk med MOT, og som anvendes ved rutesøgningen, en hukommelse MPM, der lagrer den information, der tages (vælges) ved hver netværkscyklus af MEL, og som i over-10 ensstemmelse hermed kontrollerer opretningen af MOT, et andet behandlingsorgan PUE (udgangsprocessor), der genkender, at en forbindelse er blevet oprettet mellem en ind gang og en udgang på MEL, og som fremsender en pakke, der anerkender den oprettede forbindelse til ind-15 gangsprocessoren PEE hørende til den pågældende indgang.

Styreenheden CEL er enestående for hele omkoblingsknudepunktet. Antager man at z indgangs/udgangslinier, hvoraf k bærer både informations- og signaleringspakker, er forbundet til knudepunktet, betegner henvisningstallene 9a...9k, 20 10a...10k CEL's forbindelser med de k-grene, der hver især indeholder apparaterne henholdsvis C0E1, SIN1, BEIS og BEOS, CEO, der behandler signaleringspakkerne, henvisningstallene 12a..,12z betegner forbindelserne med de z-grene, indeholdende blokkene SEP, C0E2, SIN2, BEL, PEE, PU, BOT, der håndterer 25 informationerne.

Også matricerne MOT, MEL og hukommelsen MPM er enestående. Matricerne har z indgange/udgange, der er angivet på figuren med 13a...13z, 14a...14z (for MEL) og 15a...15z, 16a...16z (for MOT).

30 Knudepunktet indeholder også en taktgenerator (eller tids-basis) BT, som fra et hovedtaktsignal CKM (knudepunktstakt- DK 170568 B1 9 signalet) udtrækker de lokale signaler, der er nødvendige for at fastlægge tidspunktet for de forskellige operationer i knudepunktet. På udgangen fra taktgeneratoren er alle de lokale signaler markeret med CKL. På indgangene til de 5 forskellige blokke er der explicit angivet signaler, CKL1, CKL2, CKL3, RC, T, R, der henholdsvis anvendes til at fastsætte tidspunkterne for læsning i BEIS og skrivning/læsning i BEOS, tidspunkterne for læsning i BOT, og tidspunkterne for læsning i BEL, reproduktion til MOT gennem MPM af udformnin-10 gen af MEL, påbegyndelse af afsendelse af optiske pakker gennem matricen MOT, påbegyndelse af oprettelsen af den elektriske matrix MEL.

Signalerne CKE1, CKE2, som direkte udtrækkes fra strømmen af pakker på ledningerne 5, 2 af enhederne SIN1, SIN2 ved at ud-15 nytte synkroniseringspakker eller synkroniseringsinformation, der er indeholdt i signalerings/informationspakkeoverskrif-ter, anvendes som synkroniseringssignaler til skrivning i indgangsbuffere BEIS henholdsvis BOT, BEL.

CKL1 og CKL2 er signaler med samme frekvens som CKE1 hen-20 holdsvis CKE2. CKL3 er et langsommere signal, som det vil fremgå af det følgende.

Den optiske koblingsmatrix MOT er dannet af koblingselementer med 2 indgange og 2 udgange, der kan omkoble pakker med en længde f.eks. af størrelsesordenen et tusind bit og er 25 forbundet således, at de danner et selvdirigerende netværk, der er egnet til et hurtigt pakkekoblet anlæg med delta eller omega topologier.

Den optiske buffer BOT indfører bit'ene for en informationspakke begyndende fra det øjeblik, hvor pakkens start erkendes 30 (signal IN2), og således at tidspunktet fastlægges af CKE2. Efter at overskriften er blevet opdateret af PEE, læses informationen lagret i BOT, idet tidspunktet fastlægges af CKL2. Idet der tages hensyn til, at skrivning i BOT kan DK 170568 B1 10 starte efter anerkendelse i SIN2 af pakkebegyndelse, kan der passende indskydes en forsinkelseslinie langs ledningen 3, der leder optiske pakker, som skal gemmes til BOT. Forsinkelseslinien er vist skematisk med en sløjfe 3a og kan f.eks.

5 fremstilles ved at danne en vikling af den samme fiber, som danner ledningen 3. Hukommelsen BOT kan opbygges af en gruppe ^ bistabile lasere og retningskoblere, som drives af indgangs-processoren PEE. Anvendelsen af bistabile lasere som hukommelseselementer og deres styring med elektriske signaler er 10 beskrevet f.eks i artiklen "Et eksperiment vedrørende højhastigheds optisk tidsfordelt omkobling" af S. Suzuki m. fl., Journal of Lightwave Technology, bind LT-4, nr. 7, juli 1986.

De elektriske buffere BEIS og BEOS er helt konventionelle og 15 har hver især en kapacitet, som er et multiplum af signaleringspakkelængden (der er af størrelsesordenen 100 - 300 bit). Den elektriske buffer BEL, der ligeledes er konventionel, har en kapacitet, som er et multiplum af længden af pakkeoverskrifterne (f.eks. 32 bit).

20 Indgangsprocessoren PEE har de typiske opgaver for tilsvarende indretninger i allerede beskrevne hurtige pakkekoblings-netværk. Nærmere betegnet vil det sige, at PEE opdaterer etiketten (label) i den optiske pakke, der er lagret i BOT, og opbygger rutemærket i den elektriske "header packet" eller 25 med andre ord overskriftspakke, på basis af information, som tilføres af CEL. Opgaverne for PEE er beskrevet mere detaljeret f.eks. i notatet "Fast packet-switching technique in first generation ISDN", et foredrag der blev holdt af C. Demichelis, G. Giandonato, S. Giorcelli og R. Melen på the * 30 International Switching Symposium ISS'87 i Phoenix i USA den 15 - 20 marts 1987.

Matricen MEL er baseret på topologier, der er foreslået for hurtigere pakkekoblede netværk, og fortrinsvis er den topologisk identisk med MOT. Den vil bestå af omkoblende elementer 11 DK 170568 B1 med en betydelig mindre kapacitet, end hvad der kræves for elementerne i MOT, eftersom de kun skal omkoble pakke- overskrifterne. Derfor kan MEL arbejde med en lavere hastighed end MOT, og den taktstyres af CKL3 og ikke signalet CKL2, der 5 repræsenterer liniehastigheden. Hvis den optiske transmission f.eks. finder sted med en hastighed af størrelsesordenen flere hundrede Mbit/s, kan den hastighed, der er nødvendig i MEL, være ca. en tiendedel, altså ca. 10 til 50 Mbit/s. Rutevejen for hver pakke opbygges gennem MEL som i konventionelle 10 netværk og reproduceres derefter i MOT.

Hukommelsen MPM indeholder en position for hvert koblingselement i MEL, og efterhånden som de forskellige elementer i MEL bliver sat, vil en sådan position lagre den bit, der angiver den konfiguration, der tages (vælges) af det tilsva-15 rende element i MEL. Blokken MPM består altså af de drivkredsløb, der er nødvendige for at transformere de logiske signaler, der lagres i blokken, til signaler med den effekt, der er nødvendig for at drive elementerne i MOT.

Udgangsprocessoren PUE kan bestå af en læsehukommelse (ROM), 20 hvis læsekommando er knyttet sammen med ankomsten for overskriftpakken "header packet" på den dertil knyttede udgang fra MEL.

Alle andre knudepunktsblokke udfører funktioner, der er velkendte af fagfolk, og yderligere information er derfor unød-25 vendig.

Fig. 3 viser underinddelingen af en funktionsperiode for knudepunktet i det beskrevne tilfælde for fordelt rutestyring og for synkron drift. Som vist kan der grundlæggende genkendes tre tidsfaser: 30 i den første fase, som varer fra tidspunktet to for

periodens begyndelse til et tidspunkt ti, finder de operationer sted, som er nødvendige for at indstille MEL

.... JtåiMå DK 170568 B1 12 og for at op datere pakkeoverskriften i BOT: varigheden af denne første fase er Te.(Lh + S), hvor Te er varigheden af en elektrisk bit, Lh er længden af pakkeoverskriften, udtrykt som antallet af bit, og S er antallet af 5 trin i MEL, * den anden fase, ti - t2, er afsat til transmission af anerkendelsespakken fra PUE til PEE. Varigheden af den anden fase er Te.(La + S), hvor La er længden af bit for anerkendelsespakken, og stort Te, S har den ovenfor 10 angivne betydning. I denne anden fase vil også indstil lingen af MOT finde sted, den tredie fase, fra t2 og resten af perioden til dennes afslutning t3, er beregnet til transmission af pakker, lagret i hukommelserne BOT gennem matricen. Denne fase 15 vil have en varighed To.Lp, hvor To er varigheden af en optisk bit, og Lp er længden af bit for pakken, som skal gennem koblingen.

Det skal bemærkes, at mens en pakke transmitteres, kan ankomsten af den følgende pakke, der er til stede på samme knude-20 punktsindgang, og etikettebehandlingen starte: netværksperioder kan således overlappe hinanden. I øvrigt vil passende beskyttelsestider mellem de forskellige faser være indrettede .

Knudepunktsoperationen skal nu beskrives under henvisning til 25 diagrammet i fig. 3.

En pakke, som ankommer på ledningen 1 i fig. 2, kan være en signalerings- eller informationspakke. Det har været antaget, - at pakken i det første tilfælde er moduleret på en bølgelængde Wl, og i det andet tilfælde på en bølgelængde W2, der é 30 er forskellig fra Wl. Bølgelængdedemultiplekseren WD, der er placeret på knudepunktsindgangen, fremsender pakken på en ledning 5, hvis den er en signaleringspakke, og på en ledning DK 170568 B1 13 2, hvis det er en informationspakke.

I det følgende betragtes først signaleringspakker. Efter konvertering til elektriske signaler i CE01 lagres disse pakker midlertidigt i hukommelsen BEIS (som åbnes ved et signal INI 5 udsendt fra SIN1) for derefter at blive behandlet af CEL. Som nævnt ovenfor tidsstyres oplagringen i BEIS af CKE1, mens overføringen til CEL tidsstyres af CKL1. Signalbehandlingen, som ikke afviger fra behandlingen i andre elektriske hurtige pakkekoblingsnetværk, resulterer i dannelsen af nye signale-10 ringspakker eller i transmission af den modtagne til andre netværksknudepunkter. I alle tilfælde oplagres de signaleringspakker, eller den signaleringspakke, som udgår fra CEL, i hukommelsen BEOS (idet tiden styres af CKL1) , og de udtrækkes derefter derfra, konverteres af CEO til optiske 15 signaler med en bølgelængde W1 og bølgelængdemultiplekses med de optiske informationspakker på bølgelængden W2, der kommer fra ledningen 16.

Signalbehandlingen vedrører ikke den nærværende opfindelse og skal derfor ikke beskrives nærmere.

20 Når en informationspakke ankommer, fremsendes den af WD på en ledning 2 og duplikeres af SEP. Pakken på ledningen 3 lagres i den optiske buffer BOT, mens pakken på ledningen 4 konverteres til elektriske signaler og overføres til SIN2. SIN2 genkender pakkebegyndelsen og muliggør lagring i BOT og BEL.

25 Kun pakkeoverskriften skal indføres i BEL. Pakken indføres i BOT og BEL, idet tidssignalet CKE2 udtrækkes fra ankommende informationspakker. Eftersom BEL kun skal lagre overskriften, mens indføringen i BOT afsluttes, er pakkeoverskriften allerede til rådighed til PEE, som derefter kan påbegynde 30 sine operationer.

Pee modtager fra CEL gennem en forbindelse 12 den information, der er relevant for kommunikationen, hvortil pakken refererer, og på basis af en sådan information udskifter den DK 170568 B1 14 indgangsetiketten med udgangsetiketten i den optiske pakke, som er lagret i BOT, og opbygger rutemærket i den elektriske "header packet" eller overskriftspakke, der læses fra BEL på tidspunkter, som fastlægges af CKL3 og tilføres til PEE * 5 gennem ledningen 8. Den modificerede elektriske overskriftspakke sendes gennem netværk MEL, der selv vælger ruten (operationen startes med signal R) , og når de individuelle elementer af MEL sættes på den måde, der angives af rutemærke bit'ene, gemmes konfigurationen af de individuelle elementer 10 (krydsede, lige) i MPM.

De samme operationer udføres parallelt for alle andre knudepunkt s indgange .

Uanset resultatet af søgningen efter en rute gennem knudepunktet til øjeblikket ti i fig. 3, er de operationer, der 15 har relation til indstilling af MEL i fig. 2, afsluttet, og læseordren RC for MPM kan udsendes for at sætte MOT.

Antages det, at en rute er blevet fundet for "overskriftspak-ken" som betragtes, vil en sådan pakke til tidspunktet ti være til stede på en udgang af MEL og gør det muligt for 20 udgangsprocessoren PUE at starte en bagudrettet transmission af anerkendelsespakken via den samme rute, som blev fulgt af "overskriftspakken". Når PEE har modtaget en sådan pakke til tidspunktet t2, kan læsningen af hele informationspakken, der er lagret i BOT, gøres mulig med signalet T, og pakken over-25 føres til linien 17 gennem MOT og WM. Samtidig læses alle andre optiske pakker, for hvilke en rute gennem MEL er blevet oprettet. Mens en optisk pakke transmitteres gennem netværket MOT, kan operationerne vedrørende ankomsten af den følgende pakke begynde.

30 Det er værd at bemærke, at pakkerne ankommer til de forskel- - lige knudepunktsindgange på forskellige tidspunkter. I en periode vil kun de pakker, hvis overskrifter er blevet fuldstændig indlæst i bufferne BEL og er blevet behandlet inden

Claims (10)

1. Knudepunkt for et hurtigt pakkekoblet netværk i optisk-25 elektrisk teknologi, hvori omkoblingen finder sted på basis af ruteinformation, som er indeholdt i en identifikationsblok for hver pakke, kendetegnet ved, at de omfatter, en optisk koblingsmatrix (MOT) omfattende et antal trin, der hver især indeholder flere koblingselementer for at 30 omkoble informationspakker, der transmitteres som optiske signaler, DK 170568 B1 16 en elektrisk omkoblingsmatrix (MEL), som anvendes til at søge efter en rute gennem knudepunktet (NLl...NLn, NTI... NTn) ved at udnytte information indeholdt i identifikationsblokkene for informationspakkerne og konverteret i 5 elektrisk form, idet den konfiguration, som antages af den elektriske koblingsmatrix (MEL), reproduceres i den T optiske koblingsmatrix (MOT). en første gruppe af behandlingsenheder (PEE), der hører sammen med indgangene til den elektriske koblingsmatrix 10 (MEL), til de elektriske behandlinger af informations pakkeidentifikationsblokke, der er nødvendige for at søge efter en forbindelsesvej mellem en indgang og en udgang i den elektriske koblingsmatrix (MEL), og til opdatering af identifikationsblokke i de optiske informationspakker, 15. en anden gruppe af elektriske behandlingsorganer (PUE), der hører sammen med udgangene for den elektriske koblingsmatrix (MEL) for at erkende, når en forbindelse er blevet oprettet mellem en indgang og en udgang af den elektriske koblingsmatrix (MEL), og til fremsendelse af 20 en pakke, der anerkender en sådan opretning over for behandlingsorganerne (PEE) i den første gruppe, en centraliseret knudepunktsstyreenhed (CEL) til den elektriske behandling af signaleringspakker.

2. Knudepunkt ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 25 den elektriske koblingsmatrix (MEL) omfatter det samme antal trin og det samme antal elementer som den optiske koblingsmatrix (MOT) og er topografisk identisk med denne.

3. Knudepunkt ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at hver indgang til den optiske koblingsmatrix (MOT) er 30 knyttet sammen med en optisk buffer (BOT) til midlertidig oplagring af pakkerne, som skal omkobles optisk, i den tid der er nødvendig for at søge efter og oprette en forbindel DK 170568 B1 17 sesvej mellem en indgang og en udgang i den elektriske koblingsmatrix (MEL) og til at oprette den optiske koblings-matrix (MOT) , idet de pakker, som er lagret i alle bufferne (BOT), læses på samme tidspunkt.

4. Knudepunkt ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at behandlingsorganerne (PEE) i den første gruppe er forbundet til den centraliserede styreenhed (CEL), hvorfra de modtager information, der er nødvendig for at opdatere informationspakkeidentifikationsblokken og til deri at indbygge et 10 rutemærke vedrørende ruten gennem den elektriske koblingsmatrix (MEL), idet opdateringen af identifikationsblokken foretages direkte i de optiske pakker, der er indeholdt i bufferne (BOT).

5. Knudepunkt ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet 15 ved, at en hukommelse (MPM) er forbundet mellem den elektriske og den optiske koblingsmatrix (MEL, MOT)for at lagre information i form af elektriske signaler, der angiver konfigurationen, som antages af elementerne i den elektriske koblingsmatrix (MEL), hvilken information overføres til de 20 homologe elementer i den optiske koblingsmatrix (MOT) som en indstillingsordre.

6. Knudepunkt ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at det omfatter synkroniserings-organer (SIN1, SIN2) til fra den ankommende pakkestrøm at ud- 25 trække taktsignaler (CKE1, CKE2) for pakkeankomst til knudepunktet (NLli...NLnj, NTI...NTn).

7. Knudepunkt ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at det omfatter en lokal taktgenerator (tidsbasis BT), der genererer taktsignaler (CKL1,

30 CKL2, CKL3, RC, R, T) for de forskellige enheder i knudepunktet (NLli...NLnj, NTI...NTn), og som organiserer koblingsoperationerne i knudepunktet (NLli...NLnj, NTI...NTn) i arbejdsperioder af konstant varighed, omfattende en første DK 170568 B1 18 fase, hvori den elektriske koblingsmatrix (MEL) indstilles, og identifikationsblokkene for pakkerne, der er tilstede i den optiske buffer (BOT), opdateres, en anden fase hvori den optiske omkoblermatrix (MOT) indstilles, og behandlings- ^ 5 organerne (PUE) for den anden gruppe sender mulige pakker mod behandlingsorganerne PEE for den første gruppe, som anerkender, at en forbindelse er blevet etableret mellem en knudepunktsindgang og -udgang, en tredie fase i hvilken optiske pakker for hvilke der er fundet en rute gennem knudepunktet, 10 fremsendes gennem den optiske matrix (MOT) mod knudepunktets udgang.

8. Knudepunkt ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at signaleringspakker og informationspakker, der er til stede på samme indgangs/udgangslinie 15. knudepunktet (NLli...NLnj, ΝΤΙ.,.ΝΤη), transmitteres ved brug af forskellige bølgelængder og/eller med forskellige hastigheder.

9. Knudepunkt ifølge krav 8, kendetegnet ved, at indgangs/udgangslinierne fra knudepunktet, som transporterer 20 begge pakketyper, er knyttet til organer (WD, SEP) til at genkende informationspakker og signaleringspakker og sende den førstnævnt type imod den optiske koblingsmatrix (MOT) og den første gruppe af behandlingsorganer PEE, og den sidste type imod den centraliserede styreenhed (CEL), og endvidere 25 er forsynet med organer til at rekombinere pakkerne, der er sendt gennem den optiske matrix (MOT), og signaleringspakkerne, der udsendes fra den centraliserede styreenhed (CEL) til en optisk strøm af optiske pakker.

10. Knudepunkt ifølge krav 6 eller 7,kendetegnet ? 30 ved, at synkroniseringsorganerne omfatter et første synkroniseringsorgan (SIN1) til at genkende begyndelsen af hver j signaleringspakke, og til fra signaleringspakkestrømmen at udtrække taktsignaler (CKE1, INI) for at signalere en pakkeankomst til knudepunktet (NLli...NLnj, ΝΤΙ.,.ΝΤη), og et DK 170568 B1 19 andet synkroniseringsorgan (SIN2) til at genkende begyndelsen af hver informationspakke og fra informationspakkestrømmen at udtrække taktsignaler (CKE2, IN2) for informationspakke-ankomsten til knudepunktet (NLli...NLnj, ΝΤΙ.,.ΝΤη). 5