FR2774242A1 - Systeme et procede de commutation asynchrone de cellules composites, et modules de port d'entree et de port de sortie correspondants - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de commutation asynchrone de cellules comprenant chacune un champ d'en-tête et un champ de données, selon lequel au moins certains des modules d'entrée comprennent des moyens de formation de cellules composites, assurant notamment la construction de blocs de données de canal, comprenant chacun une information de canal à transmettre extraite des données de canal reçues et au moins une identité de canal explicite associée à ladite information de canal à transmettre, et des moyens de multiplexage sélectif de blocs de données de canal destinés à une destination commune, dans le champ de données d'au moins une cellule composite, et selon lequel au moins certains desdits modules de sortie comprennent des moyens de traitement desdites cellules composites, comprenant des moyens d'extraction et de reconnaissance desdits blocs de données de canal reçus, au moyen desdites identités de canal explicites associées et des moyens pour transmettre vers au moins une liaison sortante les données de canal appartenant aux différents canaux.

Description

Système et procédé de commutation asynchrone de cellules composites, et modules de port d'entrée et de port de sortie correspondants.

Le domaine de l'invention est celui du transfert, et de la commutation asynchrone, de cellules. En particulier, I'invention concerne typiquement le transfert de canaux synchrones (par exemple des canaux à 64 kbit/s d'un multiplex numérique), à l'aide de commutateurs asynchrones de cellules conçus initialement pour commuter des services large bande.

Dans une telle situation, une condition essentielle à respecter est le délai de transfert pour chaque canal synchrone à travers un noeud de commutation (par exemple dans l'Avis Rec. Q-551 de l'ITU : délai de transfert moyen 900 Rs; avec 95 % inférieur ou égal à 1500 Clos). C'est notamment le cas dans le cadre de l'utilisation de cellules ATM normalisées, qui impliquerait un temps d'assemblage en cellule de 6 pLS pour réaliser le groupement de 48 échantillons (de 8 bits chacun) d'un canal à 64 kbit/s.

Plusieurs approches ont déjà été proposées pour réduire ces temps d'assemblage en cellule, tout en assurant que chaque cellule devant être commutée ne contienne pas plus d'un échantillon d'un même canal.

Une première catégorie de solutions repose sur l'utilisation de cellules ATM normalisées en mode "composite" (c'est-à-dire pour plusieurs canaux), de façon à réduire l'énorme augmentation de bande passante quand une cellule ATM (de 424 bits) est utilisée pour transférer un unique échantillon de canal de 8 bits, ce qui conduit à une bande passante 53 fois plus importante.

Une deuxième catégorie de solutions repose sur l'utilisation de cellules de tailles plus réduites pour transférer chacune un échantillon de canal individuel.

Toutefois, même dans ce cas, la bande passante requise reste importante, et la gestion de la commutation est complexe.

Des documents décrivant de telles approches ont notamment été présentés à la conférence ISS en avril 1995.

L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'état de l'art.

Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir un système et un procédé de commutation mettant en oeuvre une troisième catégorie de solutions offrant une efficacité supérieure pour une complexité réduite.

Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel système et un tel procédé, améliorant les noeuds de commutation à bande étroite existants utilisant des commutateurs synchrones classiques (PCM), en remplaçant ces derniers par des commutateurs de cellules asynchrones.

L'invention a également pour objectif de fournir un tel système et un tel procédé, intégrant les services large bande et bande étroite dans des noeuds de commutation mettant en oeuvre des techniques de commutation asynchrone de cellules.

Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints selon l'invention à l'aide d'un système de commutation asynchrone de cellules comprenant chacune un champ d'en-tête et un champ de données, du type assurant l'interconnexion de liaisons entrantes et de liaisons sortantes, chacune desdites liaisons multiplexant des données appartenant à au moins deux canaux, ledit système comprenant des modules de port d'entrée et des modules'de port de sortie interconnectés par au moins un étage d'éléments de commutation intermédiaires, système dans lequel:
- au moins certains desdits modules d'entrée comprennent des
moyens de formation de cellules composites comprenant:
- des moyens de mémorisation de données de canal reçues des
canaux entrants sur les liaisons entrantes du module de port
d'entrée;
des moyens de construction de blocs de données de canal
comprenant chacun une information de canal à transmettre
extraite des données de canal reçues et au moins une identité
de canal explicite associée à ladite information de canal à
transmettre;
et des moyens de multiplexage sélectif de blocs de données
de canal destinés à une destination commune correspondant à
au moins un même module de port de sortie destinataire,
dans le champ de données d'au moins une cellule composite
à transmettre à ladite destination commune;
- et au moins certains desdits modules de sortie comprennent des
moyens de traitement desdites cellules composites, comprenant:
des moyens d'extraction et de reconnaissance desdits blocs
de données de canal reçus dans le champ de données d'une
cellule composite, au moyen desdites identités de canal
explicites associées;
- et des moyens pour transmettre vers au moins une liaison
sortante les données de canal appartenant aux différents
canaux, en fonction desdites identités de canal explicites
associées.

L'adjonction d'identités de canal explicites selon l'invention offre de nombreux avantages, comme on le verra par la suite. Notamment, elle permet non seulement d'éliminer la nécessité de préconfigurer chaque canal, mais aussi la nécessité de réarranger les canaux. En outre, I'efficacité d'un tel système est supérieure à celle des techniques connues.

De façon préférentielle, lesdites identités de canal associées désignent l'adresse du canal entrant dans le module de port d'entrée ou l'adresse d'au moins un canal sortant dans le module de port de sortie. Les deux variantes sont discutées par la suite.

Selon les modes de réalisation, lesdits blocs de données de canal peuvent être de longueur fixe et identique, ou de longueur variable. Dans ce dernier cas, on peut prévoir que:
- la longueur de chacun desdits blocs de données de canal est précisée
par un indicateur associé à chacun desdits blocs de données de
canal ; ou que
- la longueur de chacun desdits blocs de données de canal est fixée
pour chaque connexion à un canal sortant, et connue du module de
port de sortie destinataire.

Avantageusement, lesdites longueurs variables sont des multiples d'une longueur élémentaire de base.

Lesdits moyens de multiplexage sélectif peuvent regrouper dynamiquement des blocs de données de canal de diverses façons, et notamment:
- sans suivre un ordre prédéterminé, selon l'ordre de réception
desdites données de canal;
- selon un ordre préétabli;
- selon un ordre pré-établi modifié dynamiquement, à chaque cycle de
transmission;
selon un ordre aléatoire, ou quasi-aléatoire, modifié à chaque cycle
de transmission.

De façon préférentielle, lesdits moyens de multiplexage sélectif limitent le nombre de blocs de données de canal à un nombre maximum de blocs de données de canal acceptable dans le champ de données d'une cellule composite.

Avantageusement, lesdits moyens de multiplexage sélectif tiennent compte d'une durée maximale pour assembler une cellule composite, et assurent l'émission d'une cellule composite non complètement remplie lorsque ladite durée maximale est écoulée.

Selon un mode de réalisation de l'invention, on peut prévoir que la longueur du champ de données desdites cellules composites est variable.

Dans ce cas, ladite longueur du champ de données est avantageusement adaptée dynamiquement en fonction du nombre et/ou de la longueur des blocs de données de canal que ledit champ de données contient.

L'invention concerne également les modules de port d'entrée et les modules de port de sortie en tant que tels, pour un système de commutation asynchrone tels que décrits ci-dessus.

Un tel port d'entrée comprend notamment des moyens de formation de cellules composites comprenant:
des moyens de mémorisation de données de canal reçues des canaux
entrants sur les liaisons entrantes du module de port d'entrée;
- des moyens de construction de blocs de données de canal
comprenant chacun une information de canal à transmettre extraite
des données de canal reçues et au moins une identité de canal
explicite associée à ladite information de canal à transmettre;
et des moyens de multiplexage sélectif de blocs de données de canal
destinés à une destination commune correspondant à au moins un
même module de port de sortie destinataire, dans le champ de
données d'au moins une cellule composite à transmettre à ladite
destination commune.

De même, un tel port de sortie comprend notamment des moyens de traitement desdites cellules composites, comprenant:
- des moyens d'extraction et de reconnaissance desdits blocs de
données de canal reçus dans le champ de données d'une cellule
composite, au moyen desdites identités de canal explicites associées
- et des moyens pour transmettre vers au moins une liaison sortante
les données de canal appartenant aux différents canaux, en fonction
desdites identités de canal explicites associées.

Enfin, I'invention concerne également un procédé de commutation asynchrone de cellules tel que mis en oeuvre par le système de commutation décrit ci-dessus. Un tel procédé comprend en particulier les étapes suivantes;
formation de cellules composites, dans au moins certains desdits modules
d'entrée, comprenant les étapes de:
- mémorisation de données de canal reçues des canaux entrants sur les
liaisons entrantes du module de port d'entrée;
- construction de blocs de données de canal comprenant chacun une
information de canal à transmettre extraite des données de canal
reçues et au moins une identité de canal explicite associée à ladite
information de canal à transmettre;
et multiplexage sélectif de blocs de données de canal destinés à une
destination commune correspondant à au moins un même module de
port de sortie destinataire, dans le champ de données d'au moins une
cellule composite à transmettre à ladite destination commune; - traitement desdites cellules composites, dans au moins certains desdits
modules de sortie, comprenant les étapes de:
extraction et reconnaissance desdits blocs de données de canal reçus
dans le champ de données d'une cellule composite, au moyen
desdites identités de canal explicites associées;
et transmission vers au moins une liaison sortante les données de
canal appartenant aux différents canaux, en fonction desdites
identités de canal explicites associées.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels:
la figure l illustre de façon simplifiée un système de commutation
auquel l'invention peut s'appliquer;
- la figure 2 est un diagramme fonctionnel d'un CCTM d'entrée selon
l'invention;
- les figures 3A et 3B présentent deux modes de réalisation de la table
de traduction utilisée par le module ICRC de la figure 2;
- la figure 4 présente la structure du module CCC de la figure 2;
- la figure 5 illustre les mémoires tampon utilisées par le module CAU
de la figure 2;
les figures 6A et 6B illustrent le fonctionnement d'un CCTM de
sortie, selon deux modes de réalisation.

1 - Glossaire
Dans la suite de la présente description, on utilisera notamment les abréviations suivantes:
- ASC : réseau de commutation asynchrone;
- CCTM : module de port d'extrémité (d'entrée ou de sortie);
CRI: identificateur de référence de connexion ;
CHE : bloc de données de canal (identité de canal + échantillon de
canal);
NCE : nombre de blocs de données de canal dans une cellule (ou
NCHEIC);
- NBCHE : nombre d'octets par canal;
TNCDC : nombre total de canaux par CCTM de sortie;
- NCFC : nombre de cellules complètement remplies;
- NARCH : nombre de canaux déjà reçus pour un CCTM de sortie;
TNCL: nombre total de cellules ;
- NCHELC : nombre de blocs de données de canal dans une cellule
non complète (dernière cellule);
ICRU : module de réception des canaux d'entrée;
CTU : module de transmission de cellules ;
- ICHS : échantillon de canal entrant;
- CAU : module d'assemblage des cellules ;
ICHI: identité de canal entrant;
- ICRC : module de gestion de l'acheminement des canaux entrants ;
- OCLD : données de cellules sortantes ;
- CCC : module de contrôle de groupement des canaux;
- ICHRD : données d'acheminement des canaux entrants ;
- CHCI : instructions de groupement de canaux;
- ICTT : table de traduction des canaux entrants ;
- DCCTM : CCTM destinataire;
- OCHI : identité du canal sortant;
CCCM : mémoire de gestion de groupement des canaux;
- TNCDC : nombre total de canaux par CCTM de sortie;
- NARCH : nombre de canaux déjà reçus;
CCCL : logique de contrôle de groupement des canaux;
CHBM : mémoire tampon d'en-tête de cellule;
- DSBM : mémoire tampon de données;
SLPM : mémoire de pointeurs de liste chainée d'intervalles;
- SLLM : mémoire de liste chainée d'intervalles;
- SSAP : pointeur de première adresse d'intervalle;
- LSAP : pointeur de dernière adresse d'intervalle;
- CHTI : indicateur de type de canal;
- CHEP : position d'un bloc de données de canal dans une cellule.

2 - Rappels sur l'état de la technique 2-1 Description d'un noeud de commutation
Comme illustré en figure 1, on considère un noeud de commutation 11 réalisant l'interconnexion de N=PxQ canaux entrants 12 et canaux sortants 13, où:
N est le nombre total de canaux synchrones;
- P est le nombre maximal de canaux 14 par CCTM 15;
- Q est le nombre maximal de CCTM 15 du noeud de commutation
11.

En pratique, un CCTM se termine par des interfaces externes qui sont des liaisons multiplex de plusieurs canaux, par exemple des liaisons à un débit primaire de 2,048 Mbit/s, multiplexant 32 canaux à 64 kbit/s. Dans ce cas, P représente le produit du nombre de lignes de multiplex (p) par CCTM multiplié par le nombre de canaux (c) par multiplex. Par exemple, P=1024 lorsque p=32 et c=32.

Les CCTM sont connectés au commutateur asynchrone (ASC) au moyen d'interfaces 16 transférant des cellules. Chaque interface entre un CCTM et l'ASC peut correspondre en fait à un ou plusieurs liens physiques, mais globalement équivalent à un débit de B Mbit/s.

2-2 Technique connue utilisant des cellules ATM "composites"
Dans une telle approche, seules des cellules ATM normalisées sont utilisées.

Dans ce cas, l'ASC est un commutateur ATM et les interfaces CCTM/ASC transportent des cellules ATM de longueur fixe de 53 octets (424 bits) chacune. En conséquence, chaque CCTM peut transmettre ou recevoir un maximum de B/424 cellules par seconde (B étant le débit total binaire disponible à l'interface ASC).

Le principe des cellules "composites" repose sur le regroupement de plusieurs (S) échantillons de S canaux différents d'une même trame de multiplex synchrone (typiquement 125 Rs) dans le champ de données ("payload") de chaque cellule ATM, ces S échantillons de canal devant être transférés à un CCTM de destination (en conséquence, ces S canaux entrants sont des canaux qui doivent être transférés à au moins S canaux sortants appartenant tous au même CCTM de destination).

Dans le cas classique de canaux de 64 kbit/s, chaque échantillon de canal comprend 8 bits, et une cellule ATM peut transporter un maximum de 5MAX=48 canaux, dans son champ de données de 48 octets. Toutefois le remplissage maximal ne peut pas toujours être obtenu, puisqu'il dépend de la distribution du trafic entre les canaux entrants et les canaux sortants.

Dans le cas d'une distribution strictement uniforme, chaque CCTM d'entrée distribuerait ses P canaux de façon égale à Q CCTM de sortie, c'est-à-dire qu'il connecterait P/Q canaux entre chaque couple de CCTM d'entrée et de sortie. On obtiendrait alors un remplissage à taux moyen : par exemple, un groupement de 8 canaux par cellule composite lorsque P vaut 1024 et Q vaut 128 ; un tel groupement conduit à utiliser 128 cellules par trame.

Dans l'autre cas extrême d'une distribution complètement déséquilibrée, le remplissage serait optimal lorsque tous les P canaux d'un CCTM d'entrée doivent être transférés au même CCTM de sortie (par exemple pour P=1024 (et Q=128), 22 cellules sont requises par trame : 21 cellules pleines avec 48 canaux et 1 cellule contenant 16 canaux).

On peut montrer que le cas de distribution de trafic le moins favorable, c'est-à-dire conduisant au nombre maximum de cellules "composites" par trame, (donc à la plus forte charge de trafic de cellules à l'interface CCTM/ASC), correspond au cas où un CCTM d'entrée supporte:
- Q-1 cellules avec seulement un canal chacune, respectivement vers Q- 1 CCTM de sortie;
- CM cellules additionnelles pour les P-(Q- 1) canaux restants vers un
CCTM de sortie CM étant donc la valeur entière juste supérieure à [P-(Q- 1 )]/48.

Toujours en supposant que P=1024 et Q=128, le nombre maximal de cellules pour un CCTM serait alors 127 + 19, soit 146, cellules par trame dans le cas de distribution de trafic le plus défavorable.

Comme illustré par ces quelques exemples de distribution de trafic, une telle technique de cellules "composites" conduit à un nombre statistiquement variable de canaux par cellules (1 < S < 48), en fonction de l'évolution de la distribution des connexions entre CCTM. En conséquence, les modifications de la distribution de trafic (dues à l'établissement et au relachement des connexions) impliquent que certaines cellules doivent pouvoir contenir plus de canaux et que d'autres cellules contiennent moins de canaux qu'auparavant.

Cette situation, lorsque des canaux sont progressivement déconnectés, conduit à un problème de réallocation des canaux dans d'autres cellules, à moins que les interfaces d'accès des CCTM soient prévues pour autoriser le maximum de nombre de cellules (valeur entière supérieure à P/48) pour chaque CCTM de sortie.

Toujours avec le même exemple (P=1024, Q=128), il n'existerait aucun problème de réallocation de canaux dans d'autres cellules si le CCTM est capable de supporter un débit de 22 x 128 =2816 cellules par trame de 125 Ws (c'est-à-dire environ 22,5 x 106 cellules par seconde, soit une bande passante B de l'ordre de 9500
Mbit/s).

Cependant, le cas de la distribution la plus défavorable identifié ci-dessus requiert beaucoup moins de cellules si l'on effectue des ré-arrangements, à savoir 146 cellules par trame dans l'exemple donné (c'est-à-dire seulement une bande passante B de l'ordre de 495 Mbit/s), c'est-à-dire environ 20 fois moins que dans l'hypothèse d'un système sans réarrangements de canaux. L'existence de situations impliquant des réarrangements des canaux peut être illustré à l'aide d'un exemple particulier de changement de distribution de trafic.

On considère que l'on part d'une distribution de trafic défavorable A dans laquelle 127 cellules portent chacune un canal vers 127 CCTM de sortie identifiés par CCTM#1 à CCTM#127, et 19 cellules portent les 897 canaux restants vers le CCTM#128 restant. On considère maintenant un changement de distribution de la distribution A vers une autre distribution défavorable B dans laquelle 127 cellules portent un canal chacune vers 127 CCTM de sortie qui sont désormais les CCTM&num;2 au CCTM&num;128, et 19 cellules portent les 897 canaux restants désormais vers le premier CCTM#1.

Si aucun réarrangement de canal n'est effectué pendant la transition de la situation A vers la situation B:
- les 19 cellules destinées au CCTM&num;128 sont toujours utilisées, mais
pour un nombre de canaux progressivement décroissants (tendant
vers S=0 pour la plupart des cellules);
- la cellule unique pour le CCTM#1 devient pleine et des cellules
additionnelles sont progressivement nécessaires (tendant vers 19
cellules au total).

En revanche, si une réorganisation des canaux dans un nombre réduit de cellules est prévue pour les cellules destinées au CCTM&num;128 (par exemple en remplaçant deux cellules avec respectivement S1 et S2 canaux par une seule cellule dès que S1 + S2 = 48), alors le nombre total de cellules nécessaires par CCTM ne dépassera jamais le nombre total maximum (Q - I + C) strictement requis pour la distribution de trafic la plus défavorable.

Des algorithmes des réarrangement sont connus pour certains types de commutateurs sujet à des blocages. Toutefois, I'usage de tels algorithmes de réarrangement introduit une augmentation non négligeable de la complexité, notamment pour effectuer les réallocations avec un nombre d'opérations réduit tout en évitant des perturbations aux connexions établies.

2-3 Technique connue à cellules de taille réduite
Dans ce cas, le transfert d'un échantillon de canal unique par cellule devient de plus en plus efficace à mesure que la taille des cellules décroît, par comparaison avec la taille d'une cellule ATM de 53 octets.

En revanche, quand la taille de la cellule décroît, la taille de l'entête des cellules reste fixe et devient une portion de plus en plus prédominante de la taille de la cellule, ce qui constitue une limite intrinsèque à cette approche.

3 - Principe de la technique de l'invention 3-1 Caractéristique principale
La caractéristique principale de cette approche consiste à transférer plusieurs (S) échantillons de canal, typiquement appartenant tous à S canaux différents (et donc un seul échantillon par canal), regroupés ("clustered" en langue anglaise) en une cellule unique, mais avec une identification de canal explicite respectivement associée à chacun des échantillons de canal.

Comme décrit plus loin, il peut s'agir de l'identification du canal d'entrée dans le CCTM d'entrée, ou de l'identité du canal de sortie dans le CCTM de sortie.

Cependant, bien que certaines applications de service en temps réel (par exemple, téléphonie numérique) imposent des contraintes de délai de transfert telles qu'un seul échantillon d'un même canal par cellule, l'approche proposée est bien sûr généralisable aux cas de plusieurs (quelques) échantillons d'un même canal par cellule, donc sur la base d'un processus périodique portant sur plusieurs (quelques) trames successives au lieu d'une seule trame.

La différence principale entre cette technique nouvelle et la technique classique connue des cellules "composites" repose sur la présence des identités respectives des canaux associées à chacun des S échantillons de canal regroupés dans la cellule. Cela permet non seulement d'éliminer la nécessité de définir la configuration entre canal et cellule à chaque opération de connexion et de déconnexion, mais aussi la nécessité de réarrangement complexe de configuration de l'ensemble des canaux parmi les cellules.

Cette différence essentielle peut être illustrée par l'exemple suivant. On considère le cas de cellules ATM de taille fixe et une situation dans laquelle 2
CCTM sont reliés par 22 canaux. Dans le cas de cellules "composites" sans réarrangement, ces 22 canaux sont par exemple configurés en 4 ensembles de canaux: Si = 9 canaux dans la cellule 1, S2 = 4 canaux dans la cellule, S3 = 6 canaux dans la cellule 3 et S4 = 3 canaux dans la cellule 4.

Tant qu'il n'y a pas de réarrangement (pour regrouper les 22 canaux dans une seule cellule), les 4 ensembles de canaux sont fixés (non seulement leur nombre mais également leur composition, dans la mesure où un canal donné reste associé au même ensemble, donc à la même cellule).

En revanche, dans la nouvelle approche selon l'invention, aucune allocation semi-permanente d'un canal à une cellule n'a besoin d'être effectuée à l'initialisation de la connexion, puisque chaque cellule entre 2 CCTM contient une suite non structurée d'échantillons de canal avec leurs identités de canal associées.

En supposant par exemple des identités de canal codées sur 10 bits (P = 1024) et des échantillons de canal de 8 bits, le champ de données d'une cellule d'ATM (48 octets) peut contenir jusqu'à 21 blocs de données de canal (10+8 bits chacun). A chaque cycle (typiquement par trame de 125 Fus), les blocs de données de canal à transmettre vers un CCTM sortant donné sont regroupés dynamiquement selon un mode optimal (comme cela est présenté par la suite, plusieurs techniques optimales peuvent être envisagées), avec la propriété que ce groupement dynamique peut être toujours effectué indépendamment des groupements effectués aux cycles précédents.

Une technique envisageable est de considérer le nombre total de canaux à commuter vers chaque CCTM sortant pour remplir des cellules ATM avec les premiers échantillons de canal d'entrée disponibles, et de transmettre une cellule lorsqu'elle est complètement pleine, ou bien lorsque l'on détecte que tous les canaux attendus pour le CCTM sortant considéré ont été reçus. Dans l'exemple précédent de 22 canaux à commuter vers un CCTM donné, ce type de méthode conduirait à la construction d'une première cellule pleine avec 21 blocs de données de canal, et d'une deuxième cellule incomplète avec un seul bloc de données de canal.

Considérons maintenant le cas d'une déconnexion de l'un de ces 22 canaux, donc le passage de 22 à 21 canaux à commuter vers ce CCTM sortant. Dans l'exemple utilisant des cellules "composites" classiques, il pourrait par exemple s'agir d'une connexion appartenant au quatrième ensemble de canaux. Dans ce cas, la cellule 4 porterait maintenant S4 = 2 canaux, au lieu de 3.

En utilisant la technique de (re)groupement dynamique selon l'invention, la suppression de cette connexion conduirait simplement à un nouveau nombre total de 21 canaux (au lieu de 22) qui seraient alors automatiquement regroupés en une cellule unique (quelle que soit la connexion qui a été désactivée).

En fait, le groupement dynamique de canaux selon l'invention assure à chaque cycle un assemblage auto-adaptatif optimal des canaux en cellules quels que solent les changements de la distribution du trafic, et sans requérir la moindre gestion de configuration pour associer des ensembles de canaux et des cellules particulières.

Au vu de l'exemple ci-dessus, on peut apprécier les bénéfices tirés de l'introduction d'identités explicites de canal associés aux échantillons de canal, à savoir:
- élimination de la gestion semi-permanente de l'allocation de chaque
canal à un ensemble structuré de canaux à assembler dans une cellule
particulière;
- en conséquence, élimination de tout cas de blocage nécessitant des
réarrangements de canaux parmi les divers ensembles de canaux
structurés par cellule dans le cas des cellules "composites"
classiques.

En pratique, cela permet également d'obtenir une adéquation optimisée entre le nombre de bits devant être transférés par canal dans les cellules, d'une part, et une réduction significative de la complexité du mécanisme de (re)groupement ("clustering") d'autre part.

3-2 Caractéristiques optionnelles et variables
3-2-1 taille de cellules fixe ou variable
Comme mentionné plus haut, dans la description de l'approche reposant sur des cellules "composites" classiques, le nombre de canaux par cellules (S) est une variable statistique dont la valeur dépend fortement de la distribution du trafic entre les CCTM d'entrée et les CCTM de sortie. Jusqu'à un certain point, cela est également vrai dans la technique selon l'invention, tant que l'on utilise des cellules de taille fixe. Dans ce cas, l'ASC transfere des cellules de longueur fixe acheminant un nombre variable de canaux, certaines des cellules étant utilisées de façon efficace (complète), alors que d'autres ne le sont pas.

Du fait du principe de l'allocation semi-permanente de canaux dans des ensembles structurés de canaux, à savoir des cellules, la gestion correspondante dans l'approche utilisant des cellules "composites" classiques deviendrait encore plus complexe si on essayait de l'appliquer à la technique des cellules de taille variable. Inversement, la nouvelle technique selon l'invention, basée sur une approche auto-adaptative du (re)groupement dynamique des canaux, conduit à un usage optimal des cellules de taille variable.

En fait, ce mécanisme de (re)groupement dynamique peut employer une liste de blocs de données de canal (échantillon de canal + identité de canal) pour assembler des cellules de longueur variable, la longueur de cette liste étant connue à chaque cycle, soit en tant que longueur fixe, soit comme une longueur dérivée du nombre actuel de canaux actifs (et éventuellement d'autres paramètres).

Plusieurs approches sont envisageables pour choisir la longueur des cellules, notamment en utilisant soit différentes longueurs prédéterminées, soit des longueurs complètement variables. Dans tous les cas, cette amélioration supplémentaire permet de mieux adapter la longueur des cellules en fonction du nombre effectif des blocs de données de canal à transporter, et donc d'augmenter l'efficacité globale du transfert de cellules à travers le commutateur ASC.

3-2-2 Identité de canal d'entrée ou de sortie
Les deux variantes sont envisageables, chacune d'entre elles conduisant à une architecture d d'entrée x dans un CCTM x d'entrée et un canal de sortie y dans un CCTM y de sortie. Les deux variantes sont: - variante A:
- dans le CCTM x, le canal x est connu comme devant être connecté au canal y dans le CCTM y;
- dans la cellule transférée entre le CCTM x et le CCTM y,
I'identification du canal sortant (canal y) est utilisée;
- dans le CCTM y, l'adresse du canal de sortie est directement
disponible, puisque reçue de façon explicite.

- variante B:
- dans le CCTM x on sait que le canal x doit être connecté au CCTM
y, mais on ne sait pas de façon précise à quel canal sortant
spécifique;
dans la cellule transférée entre le CCTM x et le CCTM y,
I'identification du canal d'entrée (canal x) est utilisée;
- dans le CCTM y, le canal d'entrée x du CCTM x d'entrée est connu
comme devant être connecté au canal de sortie y.

En plus de la localisation différente des données définissant l'association entre les canaux d'entrée et de sortie de la connexion (chx/CCTM x vers chy/CCTM y) ces deux variantes d'architecture présentent les différences suivantes:
- dans la variante A, seules les identités de canaux de sortie sont
nécessaires dans la cellule;
- dans la variante B, en plus de l'identité individuelle de chaque canal
d'entrée, il doit y avoir une indication directe ou indirecte (voir
paragraphe 3-2-3) de l'origine de la cellule, à savoir le CCTM x
d'entrée;
- quand le canal de sortie peut être sélectionné de façon libre
(typiquement parmi les canaux libres d'une ligne multiplex sortante
gérée par un CCTM de sortie), la sélection d'un canal de sortie libre
a lieu, dans le cadre de la variante A, dans le CCTM y, et donc
l'identité du canal y sélectionné doit être communiquée au CCTM x.

Inversement, dans la variante B, la requête peut être effectuée par le
CCTM x pour le canal x d'entrée et donc le CCTM y peut
sélectionner localement un canal de sortie y sans avoir à
communiquer l'identité de ce dernier au CCTM x. En conséquence
le temps d'établissement de la connexion peut être réduit;
lorsque l'on considère le cas de connexions point-à-multipoint entre
un canal d'entrée x et plusieurs (k) canaux de sortie Yl.Y2.---Yk
pouvant le cas échéant appartenir à différents CCTM y, la variante A
en tant que telle n'est pas appropriée, parce qu'il est souhaitable
d'envoyer seulement une seule copie des données de canal à chaque
CCTM y concerné. En revanche, la variante B est plus appropriée
pour des connexions point-à-multipoint de ce type, du fait que:
dans le CCTM x, on sait que le canal x doit être connecté à
au moins un canal y dans les CCTM yl, Y2,----,Yk En
conséquence, le CCTM x fait les copies nécessaires de la
donnée de canal x pour les k CCTM y destinataires;
- dans chaque CCTM y concerné, le canal x peut également
être localement associé à plusieurs canaux sortants yl,
y2,....,yi qui sont connus et gérés localement.

3-2-3 Commutateurs (ASCl"avec connexion" ou "sans connexion"
De façon générale, l'architecture des commutateurs asynchrones de cellules (ASC) utilisés pour interconnecter les modules terminaux (CCTM) peut être de deux types, à savoir:
-avec connexion", quand l'établissement préalable d'un chemin de
connexion est une condition nécessaire dans l'ASC pour permettre à
ce dernier d'acheminer les cellules entre CCTM entrants et sortants;
"sans connexion" (ou "self routing" en anglais), quand il n'est pas
nécessaire d'établir des chemins de connexion entre les CCTM,
chaque cellule étant acheminée individuellement par elle-même au
CCTM de destination appropné.

L'opération dans les CCTM selon l'invention peut être décrite de la façon suivante, selon le type d'ASC:
- ASC "avec connexion"
Dans cette situation des connexions appropriées entre CCTM entrants et sortants (point-à-point ou point-à-multipoint) doivent être établies, modifiées, relachées, en fonction du trafic de cellules requis entre les CCTM (lequel dépend de la distribution du trafic entre les canaux d'entrée et de sortie).

En ce qui concerne les aspects discutés au paragraphe 3-2-2, aussi bien les variantes A et B peuvent être utilisées (c'est-à-dire l'utilisation d'une identité de canal d'entrée ou de sortie dans les cellules). Dans le cas de la variante B, il n'est pas nécessaire, dans l'absolu, de fournir de façon explicite l'identification du
CCTM x d'entrée puisque l'identificateur de référence de connexion (CRI) peut être utilisé pour caractériser de façon indirecte que la cellule a été transmise par le
CCTM x (le CRI étant implicitement présent dans le champ d'en-tête de la cellule pour son acheminement (par exemple, l'identificateur "VCIfVPI" dans le cas des cellules ATM normalisées).

- ASC "sans connexion"
Dans ce cas, les cellules individuelles sont acheminées uniquement sur la base de leurs adresses de destination, c'est-à-dire les CCTM y de sortie, sans que des chemins de connexion soient établi au préalable entre les CC14.

A nouveau, les deux variantes A et B du paragraphe 3-2-2 peuvent être utilisées. Cependant, dans le cas de la variante B, il faut prévoir d'ajouter dans la cellule l'identification explicite du CCTM x émetteur (puisque la cellule fournit normalement dans ce cas uniquement l'identité du CCTM y destinataire dans son champ d'en-tête).

3-24 Techniques de regroupement des canaux dans le CCTM d'entrée
Plusieurs techniques de regroupement de canaux peuvent être envisagées pour optimiser la performance globale et l'efficacité du noeud de commutation, en fonction des caractéristiques de l'ASC utilisé pour connecter les CCTM. Les paramètres clé sont classiquement la charge des trafics de cellules (fonction de la taille de cellules dans le cas d'un ASC avec capacité de gestion de cellules de taille variable), le temps de transfert de cellules, et le profil d'arrivée des cellules dans le
CCTM de sortie.

Le mécanisme de (re)groupement dynamique de canaux proposé selon l'invention offre une grande flexibilité pour sélectionner une méthode optimale d'assemblage des canaux en cellules, du fait de l'absence de toutes contraintes pour associer les canaux aux cellules (puisqu'il n'y a pas d'ensembles de canaux prédéfinis par cellule). Par exemple:
- les blocs de données de canal peuvent être groupés dans des cellules
selon leur temps réel d'arrivée, de façon à pouvoir minimiser les
temps d'attente dans le CCTM d'entrée;
- le nombre de blocs de données de canal par cellule (de même que la
longueur de cellule à utiliser dans le cas de cellules à longueur
variable) peut être déterminé de façon dynamique, en fonction du
nombre actuel de canaux d'entrée à acheminer vers chaque CCTM y,
de façon à minimiser la charge de trafic des cellules
- alternativement, le nombre de blocs de données de canal par
seconde, et éventuellement la longueur des cellules, peut être
modifié dynamiquement (c'est-à-dire changer à chaque cycle) de
façon à rendre aléatoire l'instant de départ d'une cellule vers l'ASC
et ainsi réduire la corrélation temporelle de l'arrivée des cellules dans
un CCTM de sortie par rapport à l'arrivée synchrone des données de
canal dans les CCTM d'entrée.

3-2-5 Svnchronisation de trame entre entrées et sorties
En fonction des implantations spécifiques et des temps de transfert globaux résultants, une synchronisation de trame correcte (c'est-à-dire l'identification de la trame synchrone à laquelle chaque échantillon de canal reçu appartient) peut être garanti automatiquement ou non.

Quand les variations du temps de transfert total ne permettent pas de déterminer de façon non ambiguë la trame correcte, des informations de trame supplémentaires peuvent être ajoutées dans la cellule, par exemple sous la forme d'un bit désignant une trame A ou B dans le cas incertain où un canal reçu peut appartenir à l'une quelconque de deux trames consécutives.

Cette technique connue en elle-même peut être utilisée en combinaison avec le principe (re)groupement dynamique des canaux selon l'invention, aussi bien avec un indicateur de trame commun par cellule, quand tous les canaux d'une cellule appartiennent à la même trame, qu'avec un indicateur de trame individuel par échantillon de canal, si l'on prévoit plus généralement de transmettre dans la même cellule des échantillons de canal appartenant à des trames différentes.

4-Description détaillée d'un mode de réalisation 4-1 Définition du svstème
On donne maintenant un exemple particulier de réalisation de l'invention, pour les deux variantes A et B décrites précédemment.

A titre d'exemple, on fixe donc les conditions suivantes:
- durée d'un cycle (c'est-à-dire trame synchrone): 125,us;
- taille d'un échantillon de canal: 8bits;
taille de l'identité de canal: 8 bits (c'est-à-dire P = 256 canaux par
CCTM);
ce qui donne des blocs de données de canal (CHE) de 8+8 = 16
bits;
- nombre de CCTM (Q) : 256 (c'est-à-dire 8 bits pour l'identité d'un
CCTM);
- ASC "sans connexion";
- protocole de transport de cellules : cellules à longueur variable, du
type des cellules à intervalles multiples ("multislot");
format des cellules à intervalles multiples : M intervalles de 8 octets
chacun:
- premier intervalle: (en-tête de cellule) contenant (au moins):
CCTM y de destination (CCTM y de sortie) (pour i' auto acheminement);
- CCTM x d'origine (CCTM x d'entrée) dans la
version B;
nombre de blocs de données de canal (NCE) dans la
cellule;
- autres informations de contrôle classiquement
contenues dans le champ d'en-tête de cellules;
jusqu'à 4 blocs de données de canal (CHE) de 2 octets
chacun pour chaque intervalle suivant.

Le tableau ci-dessous illustre la structure d'une telle cellule à longueur variable dans le cas d'une cellule à 5 intervalles (M=5).

OCTETS: 1 2 3 4 5 6 7 8
intervalle

<tb> EN-TE1 <SEP> DE <SEP> CELLULE <SEP>
<tb> <SEP> 2 <SEP> CHE1 <SEP> <SEP> CHE2 <SEP> CHE3 <SEP> <SEP> CHE4 <SEP>
<tb> <SEP> 3 <SEP> CHES <SEP> CHEZ <SEP> CHE7 <SEP> CHE8 <SEP>
<tb> <SEP> 4 <SEP> CHE9 <SEP> CHE10 <SEP> CHE11 <SEP> cHE12 <SEP>
<tb> <SEP> 5 <SEP> CHE13 <SEP> CHE14 <SEP> CHE15 <SEP> CHE16 <SEP>
<tb> TABLEI
On notera que les informations requises dans l'entête de cellule (c'est-à-dire le premier intervalle) peuvent ne pas remplir les 8 octets affectés. Une optimisation complémentaire de la taille de la cellule consisterait donc à placer (au moins) un
premier bloc de données de canal (CHEl) dans le premier intervalle de la cellule, de
façon qu'une petite cellule comportant un intervalle unique puisse suffire pour
acheminer un bloc de données de canal unique. Ce cas d'optimisation n'est pas
inclus dans ce qui suit, pour des raisons de simplification de description.

Pour illustrer l'efficacité accrue du groupement dynamique de canaux dans des cellules à longueur variables par rapport aux cellules ATM "composites" conventionnelles, la table ci-dessous montre le nombre d'octets de cellules requis par canal en fonction du nombre de canaux multiplexés dans une cellule (NCHEIC).

<tb>

NCHEIC <SEP> NBCHE2 <SEP> NBCHE1 <SEP> NCHEIC <SEP> NBCHE2 <SEP> NBCHE1 <SEP>
<tb> <SEP> 1 <SEP> 53 <SEP> 16 <SEP> 13 <SEP> 4,1 <SEP> 3,1
<tb> <SEP> 2 <SEP> 26,5 <SEP> 8 <SEP> 14 <SEP> 3,8 <SEP> 2,9
<tb> <SEP> 3 <SEP> 17,7 <SEP> 5,3 <SEP> 15 <SEP> 3,5 <SEP> 2,7
<tb> <SEP> 4 <SEP> 13,2 <SEP> 4 <SEP> 16 <SEP> 3,3 <SEP> 2,5
<tb> <SEP> 5 <SEP> 10,6 <SEP> 4,8 <SEP> 17 <SEP> 3,1 <SEP> 2,8
<tb> <SEP> 6 <SEP> 8,8 <SEP> 4 <SEP> 18 <SEP> 2,9 <SEP> 2,7
<tb> <SEP> 7 <SEP> 7,6 <SEP> 3,4 <SEP> 19 <SEP> 2,8 <SEP> 2,5
<tb> <SEP> 8 <SEP> 6,6 <SEP> 3 <SEP> 20 <SEP> 2,6 <SEP> 2,4
<tb> <SEP> 9 <SEP> 5,9 <SEP> 1 <SEP> 3,5 <SEP> 21 <SEP> 2,5 <SEP> 2,7
<tb> <SEP> 10 <SEP> 5,3 <SEP> 3,2 <SEP> 22 <SEP> 2,4 <SEP> 2,5
<tb> <SEP> 11 <SEP> 4,8 <SEP> 2,9 <SEP> 23 <SEP> 2,3 <SEP> 2,4
<tb> <SEP> 12 <SEP> 4,4 <SEP> 2,7 <SEP> 24 <SEP> 2,2 <SEP> 1 <SEP> <SEP> 2,3
<tb>
TABLE II
Dans le cas où l'on utilise le type de cellules à intervalles multiples décrit ci-dessus, le nombre d'octets par canal (NBCHE1), est:
NBCHE1 = ( LNCHEIC /4 jr U+ 1)*8/NCHEIC où: NCHEIC est le nombre de canaux multiplexés dans la cellule;
r.u. est la fonction délivrant le premier entier supérieur ou égal à la valeur
calculée.

Si l'on utilise des cellules "composites" ATM classiques, la valeur comparable est:
NBCHE2 = 53/NCHEIC.

Quantitativement, cette comparaison montre que la technique de (re)groupement dynamique des canaux selon l'invention (malgré l'addition des identités de canal associées à chaque échantillon de canal) avec des cellules à longueur variable (même dans le mode de réalisation simplifié décrit ici) est plus efficace que la technique des cellules ATM "composites" classiques, jusqu'à 20 canaux par cellules.

Ce résultat est particulièrement intéressant dans les applications classiques, où la probabilité de devoir acheminer un nombre élevé de canaux dans une même cellule est a priori relativement faible, auquel cas l'efficacité du transfert de cellules multiplexant un nombre limité de canaux est particulièrement importante.

En utilisant le protocole de transport à cellules à intervalles multiples décrit ci-dessus, on peut remarquer que l'on ne réalise pas de gain important en utilisant des cellules à intervalles multiples plus longues (ayant un grand nombre d'intervalles). En effet, l'efficacité caractérisée par le rapport NBCHEI montre qu'un facteur compris entre 2,5 et 3 est obtenu avec un nombre de canaux par cellule compris entre 12 et 16. On peut donc limiter en pratique la longueur maximale d'une telle cellule à N = 4 ou 5 intervalles.

En fait, ne pas utiliser de cellules plus longues améliore la performance du système de deux façons, à savoir:
- le temps d'assemblage des canaux est statistiquement réduit;
la charge de trafic de cellules dans l'ASC augmente son efficacité
puisque la taille maximale des cellules est diminuée.

Dans la suite, on suppose donc que la longueur maximum d'une cellule est de 5 intervalles (soit 16 CHE au maximum par cellule).

Par ailleurs, on suppose que l'on utilise une technique de groupement de canaux simplifiée de la façon suivante:
- le nombre total de canaux par CCTM y de sortie (TNCDC) est
connu du CCTM x d'entrée entrant pour chaque CCTM y;
la technique de groupement est telle que la division de TNCDC par
16 (toujours en supposant que 16 est le nombre maximal de blocs de
données de canal par cellule) donne:
- un quotient qui est le nombre de cellules complètement
remplies (NCFC), c'est-à-dire contenant chacune 16 blocs
de données de canal;
- un reste qui est le nombre de blocs de données de canal
acheminés par une cellule additionnelle incomplètement
remplie (si ce reste n'est pas nul).

Ce reste (SL) est strictement compris entre 0 et 16..

Par exemple, si TNCDC est égal à 25 canaux, le nombre de cellules complètement pleines NCFC (le quotient) vaut 1 et une cellule additionnelle est nécessaire (puisque le reste est non nul) pour acheminer SL=9 blocs de données de
canal multiplexés dans une cellule à 4 intervalles.

En pratique, une telle technique suppose la connaissance dans un CCTM x
des deux paramètres suivants pour chaque CCTM y de sortie:
- TNCDC (tel que défini ci-dessus);
- NARCH : nombre de canaux déjà reçus.

Du fait de la modularité supposée des CCTM (P = 256 canaux), chacun des
deux paramètres cidessus peut être codé avec 8 bits, pour la plage allant de 1 à 256
(par convention on suppose que la valeur 0 est connue de façon séparée).

On peut donc structurer ces paramètres de la façon suivante, en 2 quartets de
4 bits chacun:
- TNCDC = TNCL (4 bits), NCHELC (4 bits);
- NARCH = X (4 bits), Y (4 bits).

Ainsi, selon les principes de la division binaire, TNCL (pouvant varier de 1
à 16) représente ici le nombre total de cellules (devant être utilisé pour le CCTM y
concerné), et NCHELC (variant également de 1 à 16) représente le nombre de blocs
de données de canal dans la dernière cellule.

En conséquence, on peut remarquer que, parmi les TNCL cellules, les
TNCL-1 premières cellules sont toujours complètement remplies et que la dernière cellule comporte NCHELC blocs de données de canal qui sont en nombre inférieur ou égal à 16 (c' est-à-dire que qu la dernière cellule peut être une cellule complètement ou incomplètement remplie).

En utilisant NARCH comme compteur d'arrivée des différents canaux à acheminer vers un CCTM donné (ce compteur étant incrémenté à chaque fois qu'un canal concerné est reçu), les informations ci-dessus peuvent être obtenues de la façon suivante pour déterminer comment le groupement dynamique d'un nouveau canal arrivant doit être traité:
si X < TNCL, une cellule de taille maximale est en train d'être
construite, donc:
- si Y < 16, le canal reçu est le yème canal à assembler dans la
cellule en cours de construction, mais pas le dernier d'une
cellule complète;
- si Y = 16, le canal reçu est le 16ème canal à assembler dans la
cellule en cours de construction ; celle-ci est désormais
complète avec 16 blocs de données de canal et est donc prête à être transmise au CCTM y via l'ASC;
- si X = TNCL, la dernière cellule est en cours de construction donc:
si Y < NCHELC, le canal reçu est le yème canal à assembler
dans la cellule en cours de construction, mais pas le dernier
de la cellule;
- si Y = NCHELC, le canal reçu est le dernier canal attendu
pour compléter la dernière cellule, qui contient NCHELC
entrées de canal. La dernière cellule est désormais prête à être
transmise au CCTM y de destination via l'ASC.

Sur cette base, on décrit maintenant une réalisation de CCTM, respectivement pour un CCTM d'entrée et un CCTM de Sortie.

4-2 CCTM d'entrée
4-2-1 Structure
La figure 2 est un diagramme fonctionnel d'un exemple de réalisation d'un
CCTM d'entrée (ou CCTM entrant), dans lequel le module ICRU 21 (module de réception des canaux d'entrée) et CTU 22 (module de transmission de cellules) ne sont pas, a priori, dépendants des caractéristiques de l'invention.

A chaque intervalle de temps de canal (P = 256 intervalles de temps de canal par trame de 125 Kils), le module ICRU délivre un échantillon de canal d'entrée
ICHS 23 au CAU 24 et une identité de canal d'entrée ICHI 25 au module ICRC.

En fait, les modules ICRU 21 assurent également toutes les fonctions de terminaison requises avec les interfaces de canal synchrones externes.

En sortie, le module CAU 24 fournit des données de cellules sortantes (OCLD) au module CTU 22 qui assure les fonctions de terminaison avec l'interface au niveau cellules, avec le commutateur ASC.

Le module ICRC 26 utilise l'identité ICHI (chx) 25 reçue pour déterminer les données d'acheminement correspondantes, c'est-à-dire l'identité du CCTM de destination (CCTM y) qui est transrnise au module CCC 28 (module de contrôle de groupement des canaux), et dans le cas de la version A l'identité du canal de sortie (chy).

Selon que l'on utilise la version A ou B, le module ICRC 26 fournit au module CAU 24 soit l'identité du canal de sortie sortant (chy), soit l'identité du canal d'entrée (chx = ICHI). Par ailleurs, le module ICRC 26 reçoit les données d'acheminement des canaux d'entrée (ICHRD) 29 d'une fonction de contrôle des connexions (non illustrée sur la figure), chaque fois qu'une connexion est établie ou relâchée.

Ensuite, après avoir mis à jour les données d'acheminement, le module
ICRC 26 met à jour le nombre total de canaux par CCTM de destination (TNCDC) géré par le module CCC 28 en envoyant une information de mise à jour du TNCDC (WNCDCU) 210 à ce dernier. Le module CCC 28 utilise les informations de CCTM de destination reçues (DCCTM) 211 pour élaborer les instructions 213 de groupement de canaux appropriées (CHCI) pour le module CAU 24, selon la technique de (re)groupement de canaux décrite précédemment.

Le module CAU 24 reçoit l'échantillon de canal d'entrée 23 (ICHS) ainsi que l'identité de canal transférée 212 (TCHI), et assure l'assemblage nécessaire du bloc de donées du canal dans la cellule à intervalles multiples en fonction des instructions CHCI 213 du module CCC 28.

Le module ICRC 26 est organisé autour d'une table de traduction des canaux d'entrée (ICTT) comme illustré en figure 3A et 3B.

L'entrée de cette table ICN 31 sélectionnée par la donnée ICHI 32 contient les CCTM de destination 33 (DCCTM) vers lesquels le canal d'entrée doit être acheminé. De plus, dans le cadre de la version A (figure 3A), il contient également l'identité du canal de sortie 34 (OCHI). Dans le cadre de la version B, illustré en figure 3B, elle ne comprend que les DCCTM 33.

Le module CCC 28 est organisé autour d'une mémoire 41 de gestion du groupement des canaux (CCCM) tel qu'illustré en figure 4. Chaque ligne de mémoire de la CCCM 41 sélectionnée par un des CCTM particulier contient les deux paramètres TNCDC 42 (nombre total de canaux par CCTM de destination) et
NARCH 43 (nombre de canaux déjà reçus) ainsi que cela a été défini précédemment.

Les deux paramètres TNCDC 42 et NARCH 43 sont transmis à une logique de contrôle de groupement des canaux (CCCL) après incrémentation 45 de la valeur
NARCH 44 quand un canal est reçu (cette valeur incrémentée est ensuite inscrite dans le champ NARCH de l'adresse concernée dans la mémoire CCCM).

Le module CCCL 44 exécute les opérations logiques requises pour mettre en oeuvre le mécanisme de groupement de canaux décrit précédemment, et génère les instructions 213 d'assemblage des canaux appropriés (CHCI) pour le module
CAU 24.

Parallèlement, le paramètre TNCDC (nombre total de canaux par CCTM de destination) doit être mis àjour (46), c'est-à-dire incrémenté ou décrémenté, chaque fois qu'une information 47 de mise à jour du TNCDC (TNCDU) est émise par le module ICRC 26 indiquant qu'un canal doit être ajouté ou supprimé du TNCDC pour un des CCTM (établissement ou relâchement de connexion).

Le module CAU 24 est organisé autour de deux mémoires tampon utilisées pour assembler les cellules à intervalles multiples, l'une pour les en-têtes de cellules (premiers intervalles) et l'autre pour le champ de données des cellules (intervalles de données) telles qu'elles sont illustrées sur la figure 5.

Cette structure particulière permet de construire l'en-tête de cellule d'une nouvelle cellule pendant que l'on reçoit le premier bloc de données de canal (pour cette cellule), lequel est stocké dans la seconde mémoire.

La première mémoire tampon 51 est la mémoire d'en-tête (CHBM) qui comprend K entrées de 64 bits, chaque ligne de mémoire contenant l'en-tête d'une cellule, (c'est-à-dire le premier intervalle d'une cellule), qui est construit quand une nouvelle cellule doit être assemblée pour un CCTM de destination. La seconde mémoire tampon 52 est la mémoire de données (DSBM) qui comprend KD entrées de 64 bits (8 octets par intervalle), chaque intervalle de données contenant jusqu'à 4 blocs de données de canal.

Chaque mémoire tampon 51 et 52 (CHBM et DSDM) est gérée comme une mémoire tampon partagée conventionnelle, dans laquelle un emplacement de mémoire d'intervalles disponible quelconque peut être alloué à une cellule par une fonction de gestion des emplacements de mémoire d'intervalles disponibles (les intervalles disponibles étant typiquement gérés comme une pile FIFO ou une liste chaînée des emplacements disponibles).

La taille de ces mémoires tampon CHBM 51 et DSDM 52 (c'est-à-dire le nombre d'emplacements mémoire d'intervalles KH et KD) est choisie en fonction de la probabilité que présente un besoin pour plus de KH et KD emplacements de mémorisation d'intervalles respectivement pour toutes les cellules simultanément en cours d'assemblage ou en attente de transmission.

Pour gérer en permanence le contrôle des adresses d'intervalles CHBM et
DSBM pour chaque cellule en cours d'assemblage, une technique de liste chaînée classique est utilisée pour chaîner les adresses des intervalles de cellules consécutifs, en utilisant deux mémoires 53 et 54 de contrôle d'adresse d'intervalles
- une mémoire 53 des pointeurs de liste d'intervalles (SLPM);
- une mémoire 54 de liste chaînée d'intervalles (SLLM).

La mémoire SLPM 53 dispose de Q entrées, chaque entrée correspondant à un CCTM de destination particulier (DCCTM) et contenant deux pointeurs d'adresse d'intervalles, à savoir:
- le pointeur 55 d'une première adresse d'intervalle (FSAP) qui
désigne l'adresse du premier intervalle de la cellule (en-tête de
cellules) stocké dans la mémoire CHBM 51;
- le pointeur 56 de dernière adresse d'intervalle (LSAP) qui désigne
l'adresse du dernier intervalle de cellules courant stocké dans la
mémoire DSDM 52.

La mémoire SLLM 54 a K = KH + KD entrées, de façon à couvrir la plage d'adresse complète des deux mémoires tampon 51 et 52 (CHBM et DSDM), chaque entrée contenant l'adresse de l'intervalle suivant de la cellule dans la mémoire
DSBM 52 (du fait que l'intervalle suivant ne peut bien sûr pas être le premier d'une cellule, il s'agit toujours d'un intervalle de données, qui est donc stocké dans la mémoire DSBM).

4-2-2 Fonctionnement
4-2-2-1 relations entre le CCC et le CAU
Le module CCC 28 délivre des instructions de groupement de canaux au module CAU 24 chaque fois qu'un nouveau canal est reçu et doit être assemblé dans une cellule. En relation avec le processus d'assemblage de cellules, trois situations de réception de canal peuvent être rencontrées par le module CCC 28 (en supposant toujours que la technique d'assemblage de cellules est telle que le module
CCC 28 connaît toujours le nombre de canaux à regrouper dans chaque cellule):
- premier canal d'une cellule;
- canal intermédiaire d'une cellule;
- dernier canal d'une cellule.

Ces différents types de canaux sont donc précisés par un indicateur de type de canal (CHTI) qui peut être codé avec 2 bits FCH (premier canal) et LCH (dernier canal):
FCH = O et LCH = 0: canal intermédiaire (ni le premier ni le dernier);
FCH=OetLCH= 1: dernier canal;
FCH = 1, LCH = 0: premier canal;
- FCH = 1, LCH = 1: premier et dernier canal.

De plus, pour chaque canal reçu, le module CCC 28 fournit les informations suivantes au module CAU 24:
- l'identité du C4 de destination (DCCTM);
la position du bloc de données de canal (CHEP) dans la cellule.

Parallèlement, quand un premier canal est reçu, le module CCC 28 indique le nombre de blocs de données de canal dans la cellule au module CAU 24.

4-2-2-2 Opérations effectuées par le module CAU
Quand un nouveau canal est reçu, le module CAU 24 ajoute le bloc de données du canal correspondant dans une cellule comme suit, en fonction de l'indicateur de type de canal (CHOTT) donné par le module CCC 28:
a - premier canal
Lorsqu'il s'agit d'un premier canal, une nouvelle cellule est créée pour le
CCTM de destination concerné, ce qui nécessite:
- I'allocation d'un nouveau premier intervalle (en-tête de cellule) dans
la mémoire CHBM 5 l;
- l'allocation d'un nouvel intervalle de données dans la mémoire
DSBM 52 (pour le second intervalle de la cellule).

Ces adresses sélectionnées sont stockées comme suit, dans des mémoires de contrôle d'adresse d'intervalle:
dans l'entrée du DCCTM concerné de la SLPM 53, le premier
intervalle fourni est inscrit comme pointeur de première adresse
d'intervalle (FSAP) et l'intervalle de données est inscrit en tant que
pointeur de dernière adresse d'intervalles (LSAP);
dans la mémoire SLLM 54, le lien entre les deux premiers intervalles
est établi en inscrivant l'adresse de l'intervalle de données (c'est-à
dire le second intervalle) dans la ligne de mémoire correspondant au
premier intervalle.

En parallèle, les contenus de ces deux intervalles sont préparés comme suit, dans les mémoires tampon:
dans la mémoire CHBM 51,1'en-tête de cellules est construite en
écrivant l'information requise pour la cellule, comprenant:
- l'identité du CCTM de destination concerné (vers lequel la cellule
sera acheminée);
l'identité du CCTM émetteur (requise seulement dans le cas de la
version B)
- le nombre de blocs de données de canal dans la cellule (NCHEIC)
délivré par le module CCC 28 comme une partie des instructions de
groupement des canaux;
dans la mémoire DSBM 52, le bloc de données du canal reçu (c'est
à-dire l'échantillon de canal et l'identité de canal) est stocké dans le
nouvel intervalle de données fourni dans le champ de 16 bits défini
par la position du bloc de données de canal (CHEP) fournie par le
module CCC 28 sous la forme d'une partie des instructions de
groupement des canaux, à savoir la position &num;1 dans le cas présent. b - canal interrnédiaire
Dans le cas d'un canal intermédiaire, le module CAU 24 lit les pointeurs 56 d'adresse du dernier intervalle (LSAP) dans la mémoire SLPM 53 pour trouver I'adresse du dernier intervalle de données actuel où le bloc de données du canal reçu de canal devra être mémorisé dans la mémoire DSBM 52 à la position définie par le pointeur CHEP fourni par le module CCC 28.

Quand une quatrième entrée de canal est inscrite dans un intervalle de données, ce dernier est complètement plein et un nouvel intervalle de données est requis et alloué à la cellule, en avance.

En conséquence, l'adresse du prochain intervalle de données est inscrite:
- dans la mémoire SLPM 53 en tant que compteur d'adresse du
dernier intervalle (mise à jour du LSAP);
- dans la mémoire SLLM 54 en tant que nouvelle adresse d'intervalle
dans la ligne de mémoire de l'intervalle qui vient d'être complété
(mise àjour de la liste chaînée).
c- dernier canal
Dans le cas d'un dernier canal, le CAU 24 stocke tout d'abord le dernier bloc de données de canal reçu dans la mémoire DSBM 52, à la position désignée par le pointeur CHEP, de la même façon que dans le cas d'un canal intermédiaire.

Ensuite, la cellule étant complète, cette dernière est transférée à une file de transmission de cellules pour sortir de l'ASC, via le Cuti.

Pour effectuer le passage d'une cellule de la phase d'assemblage qui précède vers la nouvelle phase de transmission, il est équivalent et plus simple, au lieu d'effectuer un transfert de cellules réelles entre mémoires tampon physiques (c'està-dire des mémoires CHBM et DSBM vers un autre buffer de sortie), de maintenir les intervalles dans les mémoires CHBM et BSBM inchangés, et de transférer seulement les pointeurs d'adresse de cellules correspondants (c'est-à-dire FSAP et
LSAP) vers les pointeurs de file de sortie de cellules comme suit:
la file de sortie de cellules est une simple liste chaînée d'intervalles,
telle que tous les intervalles d'une cellule restent liés les uns aux
autres, et que le premier intervalle d'une nouvelle cellule soit lié au
dernier intervalle de la cellule précédente;
- cette liste de cellules en attente de transmission est gérée par deux
pointeurs de file de sortie de cellules:
- un pointeur d'adresse de premier intervalle (FQSAP 57);
- un pointeur d'adresse de dernier intervalle (LQSAP 58).

- quand une cellule est complètement assemblée et prête à être
transmise, elle est ajoutée à cette liste complète en effectuant les
opérations suivantes:
- écriture du FSAP de la cellule en tant que nouvelle adresse
d'intervalle dans l'entrée LQSAP de la liste;
- écriture de la valeur LSAP comme nouvelle valeur de
LQSAP.

Cette technique de transfert de cellules utilisant simplement les pointeurs
FSAP et LSAP (sans utilisation des liens intermédiaires entre les intervalles d'une cellule) est possible lorsque la liste complète de cellules en attente de transmission est contrôlée par la même mémoire de liste chaînée que celle utilisée pour lier entre eux les intervalles de chaque cellule, c'est-à-dire la mémoire SLLM.

En conséquence, la technique de transmission de cellules est assurée en lisant successivement les intervalles de cellules dans les mémoires tampon (CHBM et DSBM), dans l'ordre défini dans la liste chaînée complète de cellules en attente de transmission, en sortant l'intervalle désigné par le pointeur FQSAP, et en mettant à jour ce dernier avec la nouvelle adresse d'intervalles trouvée dans la mémoire de liste chaînée SLLM.

4-3 CCTM de sortie
Le fonctionnement des CCTM de sortie est relativement simple, lorsque l'on utilise la technique dynamique de groupement de canaux présentée plus haut, parce que cette dernière élimine la nécessité d'une quelconque gestion de configuration associant des ensembles de canaux à des cellules particulières dans le CCTM de sortie.

Du fait de la présence d'identités de canal explicites dans chaque cellule, le
CCTM de sortie extrait simplement les différents blocs de données de canal, et transfère les échantillons de canal dans une mémoire de réception d'échantillons de canal TSSRM 61, telle qu'illustrée en figures 6A et 6B, en utilisant les identités de canal associées comme décrites ci-dessous selon que l'on met en oeuvre les versions A (figure 6A) ou B (figure 6B) présentées plus haut.

Dans le cas de la version A, chaque identité de canal d'un bloc de données transmis dans la cellule est le canal de sortie CHy (pour CHI), et cette identité de canal peut être utilisée directement pour adresser la mémoire TSSRM pour mémoriser les échantillons de canal reçus.

Dans le cas de la version B, chaque identité de canal d'un bloc de données transmis est celle du canal d'entrée CHx (ICHI). Une traduction est donc nécessaire pour déterminer quel canal de sortie CHy doit être associé au canal d'entrée CHx du
CCTM de départ.

L'utilisation d'une table de traduction classique requièrerait une mémoire très importante comprenant P x Q entrées (soit 64 koctets dans le cas de l'exemple décrit), puisque chaque canal de sortie cHy doit pouvoir être connecté à un canal d'entrée Clix: quelconque de chaque CCTMx. Une technique plus économique consiste à utiliser une mémoire adressable 62 (CAM) comportant P lignes de mémoire (une par canal sortant), chaque ligne comprenant l'adresse CHx/CCTMx connectée ; une telle mémoire CAM permet de déterminer quelle ligne CHy contient l'adresse du canal entrant. Alors, le canal de sortie CHy délivré par la mémoire
CAM est utilisée de la même manière que dans le cadre de la version A, pour mémoriser l'échantillon de canal à l'adresse CHy de la mémoire TSSRM.

Dans la version A ou B, la mémoire TSSRM est lue de façon synchrone pour sortir les échantillons de canal mémorisés selon le rythme de la trame temporelle synchrone.

Claims (19)

1. desdites identités de canal explicites associées.

   les données de canal appartenant aux différents canaux, en fonction

   - et des moyens pour transmettre vers au moins une liaison Sortante

   composite, au moyen desdites identités de canal explicites associées

   données de canal reçus dans le champ de données d'une cellule

   - des moyens d'extraction et de reconnaissance desdits blocs de

   moyens de traitement desdites cellules composites, comprenant:

   et en ce que au moins certains desdits modules de sortie comprennent des

   destination commune;

   données d'au moins une cellule composite à transmettre à ladite

   même module de port de sortie destinataire, dans le champ de

   destinés à une destination commune correspondant à au moins un

   - et des moyens de multiplexage sélectif de blocs de données de canal

   explicite associée à ladite information de canal à transmettre;

   des données de canal reçues et au moins une identité de canal

   comprenant chacun une information de canal à transmettre extraite

   - des moyens de construction de blocs de données de canal

   entrants sur les liaisons entrantes du module de port d'entrée;

   - des moyens de mémorisation de données de canal reçues des canaux

   moyens de formation de cellules composites comprenant:

   REVENDICATIONS 1. Système de commutation asynchrone de cellules comprenant chacune un champ d'en-tête et un champ de données, du type assurant l'interconnexion de liaisons entrantes et de liaisons sortantes, chacune desdites liaisons multiplexant des données appartenant à au moins deux canaux, ledit système comprenant des modules de port d'entrée et des modules de port de sortie interconnectés par au moins un étage d'éléments de commutation intermédiaires, caractérisé: - en ce que au moins certains desdits modules d'entrée comprennent des
2. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite identité de canal explicite désigne l'adresse du canal entrant dans le module de port d'entrée.
3. 3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite identité de canal explicite désigne l'adresse d'au moins un canal sortant dans le module de port de sortie.
4. 4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits blocs de données de canal sont de longueurs fixes et identiques.
5. 5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits blocs de données de canal sont de longueurs variables.
6. 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que la longueur de chacun desdits blocs de données de canal est précisée par un indicateur associé à chacun desdits blocs de données de canal.
7. 7. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que la longueur de chacun desdits blocs de données de canal est fixée pour chaque connexion, et connue du module de port de sortie destinataire.
8. 8. Système selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que lesdites longueurs variables sont des multiples d'une longueur élémentaire de base.
9. 9. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de multiplexage sélectif regroupent dynamiquement des blocs de données de canal, sans suivre un ordre prédéterminé, selon l'ordre de réception desdites données de canal.
10. 10. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de multiplexage sélectif regroupent dynamiquement des blocs de données de canal, selon un ordre préétabli.
11. 11. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de multiplexage sélectif regroupent dynamiquement des blocs de données de canal, selon un ordre pré-établi modifié dynamiquement, à chaque cycle de transmission.
12. 12. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de multiplexage sélectif regroupent dynamiquement des blocs de données de canal selon un ordre aléatoire, ou quasi-aléatoire, modifié à chaque cycle de transmission.
13. 13. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que lesdits moyens de multiplexage sélectif limitent le nombre de blocs de données de canal à un nombre maximum de blocs de données de canal acceptable dans le champ de données d'une cellule composite.
14. 14. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que lesdits moyens de multiplexage sélectif tiennent compte d'une durée maximale pour assembler une cellule composite, et assurent l'émission d'une cellule composite non complètement remplie lorsque ladite durée maximale est écoulée.
15. 15. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la longueur du champ de données desdites cellules composites est variable.
16. 16. Système selon la revendication 15, caractérisé en ce que ladite longueur du champ de données est dynamiquement adaptée en fonction du nombre et/ou de la longueur des blocs de données de canal que ledit champ de données contient.
17. 17. Module de port d'entrée pour système de commutation asynchrone de cellules comprenant chacune un champ d'en-tête et un champ de données, système du type assurant l'interconnexion de liaisons entrantes et de liaisons sortantes, chacune desdites liaisons multiplexant des données appartenant à au moins deux canaux, ledit système comprenant des modules de port d'entrée et des modules de port de sortie interconnectés par au moins un étage d'éléments de commutation intermédiaires, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de formation de cellules composites comprenant:

    - des moyens de mémorisation de données de canal reçues des canaux

    entrants sur les liaisons entrantes du module de port d'entrée;

    - des moyens de construction de blocs de données de canal

    comprenant chacun une information de canal à transmettre extraite

    des données de canal reçues et au moins une identité de canal

    explicite associée à ladite information de canal à transmettre;

    - et des moyens de multiplexage sélectif de blocs de données de canal

    destinés à une destination commune correspondant à au moins un

    même module de port de sortie destinataire, dans le champ de

    données d'au moins une cellule composite à transmettre à ladite

    destination commune.
18. 18. Module de port de sortie pour système de commutation asynchrone de cellules comprenant chacune un champ d'en-tête et un champ de données, système du type assurant l'interconnexion de liaisons entrantes et de liaisons sortantes, chacune desdites liaisons multiplexant des données appartenant à au moins deux canaux, ledit système comprenant des modules de port d'entrée et des modules de port de sortie interconnectés par au moins un étage de d'éléments de commutation intermédiaires, au moins certains desdits modules d'entrée comprenant des moyens de formation de cellules composites comprenant:

    - des moyens de mémorisation de données de canal reçues des canaux

    entrants sur les liaisons entrantes du module de port d'entrée;

    des moyens de construction de blocs de données de canal

    comprenant chacun une information de canal à transmettre extraite

    des données de canal reçues et au moins une identité de canal

    explicite associée à ladite information de canal à transmettre;

    - et des moyens de multiplexage sélectif de blocs de données de canal

    destinés à une destination commune correspondant à au moins un

    même module de port de sortie destinataire, dans le champ de

    données d'au moins une cellule composite à transmettre à ladite

    destination commune, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de traitement desdites cellules composites, comprenant:

    - des moyens d'extraction et de reconnaissance desdits blocs de

    données de canal reçus dans le champ de données d'une cellule

    composite, au moyen desdites identités de canal explicites associes

    - et des moyens pour transmettre vers au moins une liaison sortante

    les données de canal appartenant aux différents canaux, en fonction

    desdites identités de canal explicites associées.
19. 19. Procédé de commutation asynchrone de cellules comprenant chacune un champ d'en-tête et un champ de données, à l'aide d'un système assurant l'interconnexion de liaisons entrantes et de liaisons sortantes, chacune desdites liaisons multiplexant des données appartenant à au moins deux canaux, ledit système comprenant des modules de port d'entrée et des modules de port de sortie interconnectés par au moins un étage de d'éléments de commutation, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - formation de cellules composites, dans au moins certains desdits modules

    d'entrée, comprenant les étapes de:

    - mémorisation de données de canal reçues des canaux entrants sur les

    liaisons entrantes du module de port d'entrée;

    - construction de blocs de données de canal comprenant chacun une

    information de canal à transmettre extraite des données de canal

    reçues et au moins une identité de canal explicite associée à ladite

    information de canal à transmettre;

    - et multiplexage sélectif de blocs de données de canal destinés à une

    destination commune correspondant à au moins un même module de

    port de sortie destinataire, dans le champ de données d'au moins une

    cellule composite à transmettre à ladite destination commune; - traitement desdites cellules composites, dans au moins certains desdits

    modules de sortie, comprenant les étapes de:

    - extraction et reconnaissance desdits blocs de données de canal reçus

    dans le champ de données d'une cellule composite, au moyen

    desdites identités de canal explicites associées ; et - transmission vers au moins une liaison sortante les données de canal

    appartenant aux différents canaux, en fonction desdites identités de

    canal explicites associées.