SE515666C2 - Pålitlig och robust ATM-växel - Google Patents

Description

35 515 666 2 menten är anordnade i minst tre steg. Stegen är anslutna i serie med varandra, så att en cell, vilken placerar genom den sammansatta växeln, successivt måste passera genom alla stegen.

Växelelementen i ett första steg fungerar på distribuerat sätt och leder slumpmässigt mottagna celler till utgångsportar hos växelelementen i detta steg. Växelelementen i det första steget är dubblerade för att ge redundans i form av redundanta parallella plan. En cell inkommande till den sammansatta växeln fördelas av ingångskretsar till de båda redundanta planen i det första steget och överförs som likadana kopior över planen till utgångsportar, vilka motsvarar var- andra, dvs har samma ordningsnummer. Ett planval för att välja en av de likadana kopiorna av cellen görs efter varje par växelelement i det första steget, vid varje par motsvarande utgångsportar. Detta val görs oberoende av varandra för de olika paren växlar i det första steget. Detta innebär, att om ett växelelement är felaktigt, vilket är det föredragna växelele- ment, från vilket celler tas på utgångssidan av det par, till vilket detta växelelement hör, görs en omläggning till det andra växelelementet i detta par, och att omläggningen görs endast för detta par växelelement, så att detta andra växelelement nu är det föredragna, från vilket celler tas. Sålunda påverkas endast trafiken genom detta par växelelement av omläggningen och av det felaktiga växelelementet.

Växelelementen i det första steget arbetar i på distribuerande sätt, vilket innebär, såsom angetts ovan, att en inkommande cell slumpmässigt kopplas till någon av växelns utgångar. I de andra och tredje stegen i växeln arbetar växelelementen i dessa steg alla på vanligt växlan- de eller kopplande sätt. Om funktionen hos ett växelelement i det andra steget upphör, kom- mer trafiken att endast passera genom det andra växelelementen i det andra steget. Detta är möjligt genom den slumpmässiga fördelningen av celler till utgångsportar i det första steget och genom att förbinda ett växelelement i det första steget med alla växelelement i det andra steget, så att alla växelelement i det andra steget mottager celler från varje växelelement i det första steget. Om antalet växelelement i det andra steget är stort, säg 32, kommer för upphö- rande av funktionen hos ett växelelement i det andra steget fortfarande 31/32 av kapaciteten finnas kvar, vilken är en tillräckligt kapacitet för de flesta möjliga tillämpningar av växeln.

Det andra steget i den sammansatta växeln är utfonnat som ett lastdelande steg, i vilket växelelementen arbetar på vanligt växlande sätt, såsom angetts ovan, och sänder celler till korrekta växelelement i tredje steget i växeln styrt av någon vägvisningsinformation, såsom en vägflagga befintlig i varje cell. Det tredje steget har liksom det första steget dubblerade växel- element eller plan, som bildar redundanta parallella plan men arbetar på vanligt växlande sätt liksom växelelementen i det andra steget. När funktionen hos ett av växelelementen i ett par av parallella växelelement i det tredje steget upphör, görs en omläggning till det andra paral- lella planet enbart för detta par av växelelement, på samma sätt som för växelelementen i det första steget.

Den ovan skisserade principen kan allmänt användas i en sammansatt växel, som inne- fattar minst tre steg av växelelement. Om fler steg används, kan ett eller flera av mittstegen, dvs av dem, som inte är direkt förbundna med ingångssidan eller utgångssidan i den samman- 4o satta växeln, behandlas som ett enda steg, vilket fungerar på lastdelande sätt, dvs en sådan 10 20 25 30 35 40 515 666 3 växelenhet betraktas fortfarande som väsentligen uppbyggd av tre steg. I ett praktiskt fall kan den sammansatta växeln innefatta fem grundsteg, av vilka de första och femte stegen har redundanta plan och de andra, tredje och fjärde stegen år lastdelande. Även ingångssteget och utgångssteget kan uppbyggas av delsteg, vilka vart och ett arbetar på redundant sätt med redundanta parallella plan. Den sammansatta växeln kan då t.ex. bestå av fem grundsteg, varvid det första och andra stegen har redundanta plan, det tredje planet arbetar på lastdelan- de sätt och de fjärde och femte planen har redundanta plan.

Fördelarna med den ovan beskrivna sammansatta växeln innefattar: Endast en bråkdel av trafiken påverkas av ett fel i ett enkelt växelelement.

En minskad mängd kretsar erfordras jämfört med en helt redundant växel, dvs en växel, i vilken varje växelelement är dubblerat.

Den är tolerant mot multipelfel, så länge som dessa påverkar olika växelelement.

Sålunda anvisas en växel med hög pålitlighet och robusthet.

Ett växelelement, som är lämpligt som byggelement för den ovan beskrivna sammansat- ta växeln, är den elektroniska kretsen QSE, som är tillgänglig från företaget IgT och som kan arbeta både på distribuerande sätt och på växlande sätt.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen ska nu beskrivas i detalj såsom en ej begränsande utföringsform med hänvisning till bifogade ritningar, i vilka: Fig. l är ett diagram som visar ett enkelt förut känt nät, Fig. 2 är ett blockschema, som visar en lastdelande förut känd växel, vilken är upp- byggd av fyra växelkämor, Pig. 3 är ett blockschema över en växelenhet, som har ett stort antal ingångar och ut- gångar och använder både dubblerade växelkämor och lastdelning för att uppnå redundans, Fig. 4 är ett blockschema liknande blockschemat i tig. 3, som visar andra ingångs- och utgângskretsar och vägar för positivt och negativt bekräftande meddelanden, Fig. 5 är ett blockschema över en växelenhet liknande växelenheten i fig. 3 men med fem delsteg och Fig. 6 är ett blockschema över en alternativ växelenhet med fem delsteg.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM I fig. I visas ett ATM-nät med terminaler eller ingångs- och utgångsstationer 3, som är förbundna med andra nätlänkar, abonnenter, etc. Varje tenninal 3 är ansluten till en ATM- växelnod 5. Nodema 5 är på ett lämpligt sätt förbundna med varandra, så att ett meddelande kan sändas från varje terminal 3 till varje annan terminal av nätet eller till terrninalen själv.

I det schematiska exemplet enligt fig. 1 är varje växelnod förbunden med ett litet antal andra noder 5 eller terminaler 3 men i mer komplexa nät föreligger ett behov av noder, som kan koppla meddelanden mellan ett stort antal ingångs- och utgångsportar hos noderna.

Stora växlar kan byggas upp av mindre växelelement, varvid de mindre växelelementen i sin tur har ett litet antal ingångsportar och utgångsportar, mellan vilka de kan koppla om celler i en datacellström med mycket hög hastighet. En del av behandlingen inom sådana 20 25 30 35 515 666 4 elementväxlar utförs då alltid på parallellt sätt, se t.ex den publicerade internationella patent- ansökningen WO 96/36196, medan överföringen mellan växlarna istället utförs på seriellt sätt såsom är det standardsätt, vilket används inom ATM. Ett sådant växelelement eller växelkär- na är kretsen QSE, som har produktidentifikationen WAC-488-A och som tillverkas av företa- get IgT, Integrated Telecom Technology, Inc.

Kretsen QSE har 32 ingångsportar och 32 utgångsportar, vilka var och en arbetar med en bithastighet av 264 Mbit/s. Ingångar och utgångar hos kretsen QSE kan anordnas med hjälp av kretsen QRT, som har produktidentifikationen WAC-487-A och som erhålls från samma företag IgT. En QRT har fyra ingångsportar och fyra utgångsportar, som arbetar vid 264 Mbit/s och som kan förbindas med samma QSE eller med olika QSE:er i den sammansat- ta växeln.

En QSE kan arbeta på två olika sätt, ett distribuerande sätt och ett växlande sätt. När den arbetar på det distribuerande sättet, tar QSE:en celler från sina ingângsportar och fördelar dessa slumpmässigt till sina utgångsportar, utan att ta hänsyn till möjlig vägvalsinformation i cellerna. Sålunda kommer en cell, vilken anländer till en QSE, att vidarebefordras från QSE:en på en godtycklig av dennas utgångar enligt ett slumpmässigt mönster. Det använda slumpmässiga mönstret minimerar risken för kollision mellan celler i senare steg i det växel- nät, i vilket en QSE arbetande på distribuerande sätt ingår. En QSE, som arbetar på växlande sätt, kopplar inkommande celler till sina utgångsportar bestämt av en vägflagga i header-fältet i varje cell. Sålunda kommer en cell, som anländer till QSE, vilken arbetar på växlande sätt, att sändas genom QSE:en till en bestämd av dennas utgångsportar. När mer än en cell leds till samma utgångsport, vidarebefordras den cell, som har högst prioritet, bestämt av t.ex en prioritetsflagga i cellens header-fält, varvid den andra cellen eller möjligen celler med lägre prioriteter i förkastas. Varje cell kan tilldelas en av tre prioriteter, hög prioritet, mellanpriori- tet och låg prioritet. Om mer än en cell med samma prioritet leds till samma utgångsport, väljs en av cellerna slumpmässigt och vidarebefordras och den andra cellen eller de andra cellerna förkastas. Det senare förfarandet kan användas även när inga explicita eller implicita prioriteter finns i nätet.

När en cell förkastas vid prioritetsvalet, varvid denna händelse också benämns kollision, såsom ovan nämnts, kan QSE:en vara konfigurerad för att sända en negativt bekräftande signal NACK tillbaka till ett föregående steg i det växelnät, i vilket QSE:en ingår. Den nega- tivt bekräftande signalen NACK är en enkel signal, som sänds i bakåtriktningen längs samma väg som den väg, vilken har genomlöpts av den cell, vilken förkastades, och sålunda till ingångssteget hos flera efter varandra anslutna QSE:er. Sålunda fungerar en QSE, så att den mottar sådana negativt bekräftande meddelanden från QSE:er, vilka är belägna nedströms, och så att den sänder dessa i bakåtriktningen, till en föregående QSE. Meddelandena leds till korrekt ingångsport, i vilken en kopia av den förkastade cellen finns lagrad i en ingångsbuf- fert. Också från utgångssteget eller utträdessteget från med varandra förbundna QSE:er kan ett liknande men positivt bekräftande meddelande sändas i bakåtriktningen genom följden av 40 QSE:er på samma sätt och följa den mottagna cellens väg i ornkastad riktning. 20 25 30 35 515 666 5 Kretsen QRT är utformad att fungera som ingångsenhet och som utgångsenhet till ett växelkärnselement av typ QSE. Den kan sålunda utföra den buffring, som är nödvändig, när ATM-cellströmmar mottagas i en ingångsledning. Cellerna lagras i en QRT i buffertar, varvid en buffert finns anordnad för varje logisk förbindelse, och QRT:en kan konfigureras för att översätta numret på en logisk förbindelse till annan information såsom vägflaggor, vilka erfordras i senare steg i växeln för att koppla celler till korrekt utgångsport i den sammansatta växeln. Celler, som hör till samma logiska förbindelse, kommer alltid att sändas från en QRT vid ingången på samma utgångsport hos denna, varvid denna port väljs, när den logiska för- bindelsen upprättas.

QSE:erna och QRT:erna är utformade för att arbeta med hög hastighet, som medger, att de med en lämplig kombination av sådana kretsar bildar ett växelnät, i vilket celler kan sän- das på en celltid och ett positivt bekräftande meddelande kan sändas tillbaka genom växeln från utträdessidan för att nå inträdesenheterna före nästa celltid, dvs under samma cellinter- vall. Negativt bekräftande meddelanden kan också sändas från ett växelelement i ett steg varje gång, då en cell förkastas, och dessa negativt bekräftande meddelanden kommer också att mottagas av inträdesenheterna före nästa celltid. För att tillhandahålla redundans kan varje växelelement eller växelkärna QSE i speciella fall dubbleras, så att ett reservplan erhålls för varje QSE. I detta fall överförs kopior av samma cell parallellt och oberoende i de två planen i ett sådant par QSE:er. Vid utträdessidan från ett sådant redundant par av QSE:er används någon enkel urvalsmetod för att vid varje ögonblick bestämma ett föredraget plan, från vilket celler sända över planet vidarebefordras till nästa steg.

Kombinationen av kretsarna QRT/QSE kan på konventionellt sätt användas i konfigura- tioner, som innefattar två redundanta, parallella växelplan men också i en lastdelande konfi- guration med fyra plan, såsom visas i fig. 2. Sålunda fungerar 32 QRT:er 7 som ingångsen- heter och var och en av de fyra utgångarna från varje QRT är ansluten till en separat eller egen av fyra QSE:er 8, som bildar det lastdelande steget. 32 QRT 9 arbetar som utgångsenhe- ter och är var och en förbunden med var och en av QSE:erna 8. Om i denna konfiguration en av de lastdelande kärnorna eller planen 8 strejkar, finns endast 3/4 av kapaciteten kvar, vilket är en alltför avsevärd minskning av växlings- eller kopplingskapaciteten. En sådan minskad kapacitet kan i de flesta fall inte godtagas för nät med hög kapacitet.

Emellertid kan en sammansatt växel uppbyggas med QSE:er i tre steg med användning av en lastdelande konfiguration med 32 QSE:er i mellansteget. Om funktionen hos en QSE i mellansteget upphör, kommer för cellerna riktade till denna QSE inte några positivt bekräf- tande signaler utsändas och sålunda kommer celler att återutsändas från ingångsenheterna.

Beroende på den slumpmässiga fördelningen i det första steget kommer alla celler att slutligen ledas till en av de kvarvarande 31 QSE:erna och ledas till korrekt utgång. Om antalet QSE:er i mellansteget är 32, finns fortfarande 31/32 av växlingskapaciteten kvar, vilket i de flesta fall är godtagbart.

En enligt ovan skisserad växel sammansatt kan antas klockas av både en bitklockssignal 40 med hög hastighet och en cellklockssignal med lägre hastighet, varvid intervallet mellan varje lO 20 25 30 35 515 666 6 cellklockssignal benämns ett cellintervall och innefattar ett bestämt antal intervall mellan bitklockssignaler, dvs cellklockssignalen inträffar vid var Mzte bitklockssignal, där M för fallet med QSE:er och QRTzer är lika med 118. Den tidpunkt, vid i vilken en cellklockssignal uppträder, benämns en celltid, och den tidpunkt, vid vilken bitklockssignalen uppträder, benärrms en bittid.

Sålunda visas i tig. 3 en ATM-växel, som är uppbyggd huvudsakligen av kretsarna QSE och som utnyttjar en lastdelande konfiguration såsom ovan angivits. För enkelhetens skull visas QSE:erna i varje steg med bara 8 ingångar och utgångsportar och endast ett fåtal länkar mellan QSE:erna i de tre stegen är utritade. Antalet QSE:er kan vara upp till 32 och antalet länkar mellan varje par kan vara upp till 32, eftersom antalet ingångs- och utgångsportar hos en QSE är 32. Naturligtvis kan samma grundutformning användas för kretsar liknande QSE med ett godtyckligt antal ingångar och utgångar. Växeln innefattar tre steg I, II, III. Såsom ses i dataflödets huvudriktning har det första steget I QSE:er, som arbetar på distribuerande sätt, och i mellansteget II och det tredje slutliga steget III arbetar alla QSE:erna på växlande sätt. Det första steget och det tredje steget kan vara väsentligen likadana förutom att de ingå- ende QSE:erna arbetar på olika sätt.

I det första steget I är QSE:erna anordnade, så att de ger redundans, genom att för varje QSE en parallell QSE finns anordnad, vilken arbetar oberoende av denna, så att alla QSE:er i detta steg sålunda är anordnade i par, i den fulla konfigurationen 32 par. Cellströmmar in- kommer på ingångsledningar ll till fördelande ingångskretsar 13, varvid varje ingångskrets är ansluten till ingångsport hos en QSE 15 och till motsvarande ingångsport, som har samma ordningsnummer och hör till den andra QSE:en 15 i ett par. De fördelande ingångskretsama 13 utför nödvändig buffring av inkommande celler och har sålunda tillräckligt stora buffert- minnen. Ingångskretsama 13 kan uppbyggas av kretsen QRT från IgT, varvid varje QRT då innefattar eller motsvarar fyra fördelande ingångskretsar 13, se också fig. 4. Varje mottagen cell, som inkommer till den sammansatta växeln, fördelas av en lämplig av ingångskretsarna 13 till de båda parallella QSE:er 15, som är anslutna till denna fördelande krets 13. Utgångs- portarna från QSE:erna 15 är anslutna till redundansterminerande enheter 17, varvid varje redundansterminerande enhet 17 sålunda är ansluten till en ingångsport till en QSE 15 och till motsvarande utgångsport från den parallella QSE:en. De redundansterminerande enheterna 17 arbetar på vanligt sätt med att terminera cellströmmen från redundanta plan i växlar och nät.

Alla redundansterminerande enheter 17, som är förbundna med samma par QSE:er, tar sålun- da celler från en föredragen av de båda parallella QSE:erna ingående i paret. En omläggning till den andra QSE:en ingående i paret, så att denna andra QSE blir det föredragna planet, kan göras vid nästa celltid, om så är nödvändigt.

Varje redundansterminerande enhet 17 har sin enda utgångsport ansluten till en ingångs- port till en QSE 19 i mellansteget II, så att varje redundansterminerande enhet 17 för två parallella QSE:er 15 i steget I är ansluten till en egen av QSE:erna 19 i mellansteget II, dvs alla de redundansterminerande enheterna 17 för ett par QSE:er 15 är anslutna till olika 40 QSE:er 19 i steget II. 20 25 30 35 40 515 666 7 Utgângsportarna från QSE:erna 19 i mellansteget II är via fördelande kretsar 21 anslut- na till QSE:er 23 i det tredje steget eller slutsteget III, varvid QSE:erna i slutsteget liksom QSE:erna 15 i det första steget I är anordnade i redundanta par, så att det finns 32 sådana par i steget III. Utgångsportarna från en QSE 19 i mellansteget II är alla anslutna till olika av paren parallella QSE:er i steget III, så att en QSE i steget II sålunda har förbindelse med varje par QSEzer i steget III. De fördelande enheterna 21 är likadana som de fördelande enheterna 13 för det första steget I. Sålunda sänder de en kopia av en cell samtidigt över de båda parallella QSE:erna 23 ingående i ett par i det tredje steget III. Redundanstenninerande enhetema 25, som är likadana som de redundansterminerande enhetema 17 i det första steget I, är anslutna till utgångsportarna från QSE:erna 23 i steget III på liknande sätt som för steget I, varvid en sådan redundansterminerande enhet 25 sålunda är ansluten till endast en av ut- gångsportarna från en QSE 23 i steget III och till utgångsporten, som har samma nummer eller är den motsvarande hos QSE:en 23 ingående i samma redundanta par QSE:er i steget III. De redundansterminerande enheterna 25 avger utgående cellströmmar, som har överförts genom hela den sammansatta växeln, Lex. till QRTzer, ej visade.

Den i tig. 3 visade sammansatta ATM-växeln fungerar på följande sätt. En cell, som inkommer på en utgångsledning 11, hör till en logisk förbindelse med något som VP/VC- nummer såsom enligt ATM-standarden. Cellerna buffras eller lagras temporärt i de fördelan- de ingångsenheterna 13, deras förbindelseinformation översätts till vägflaggor med använd- ning av t.ex. tabellslagningar och införs i eller läggs till cellerna. Från de fördelande portarna 13 sänds cellerna till QSE:ema 15 i det första steget I, varvid en kopia av en cell inmatas till var och en av de två QSE:erna ingående i ett redundant par. I detta första steg I, i vilket QSE:erna arbetar på distribuerande sätt, sänds de två kopiorna av en cell till en godtycklig av utgångsportarna från varje QSE ingående i ett redundant par, men endast en kopia väljs och vidarebefordras, den cellkopia, som anländer på den vid det betraktade ögonblicket föredrag- na QSE:en. Från en redundansterrninerande enhet 17 i det första steget I vidarebefordras cellen till den QSE 19 i det andra steget II, som är ansluten till den betraktade redundanster- minerande enheten. Såsom redan har beskrivits, har cellema i något tidigare steg, såsom i de fördelande ingångsportarna 13, försetts med lämplig Väginformation såsom vägflaggor, vilka lagts till eller införts i ett headerfalt i en cell. Denna information används av QSE:en 19 i det andra steget II för att sända cellen till den önskade eller valda av dess utgångar. Cellen vida- rebefordras sedan till den fördelande enhet 21 i det tredje steget III, som är ansluten till den valda utgångsporten från QSE:en 19 i det andra steget II. Den fördelande enheten 21 sänder cellen samtidigt till de båda redundanta eller parallella QSE:erna, som är anslutna till utgång- ama från denna fördelande enhet 21. I QSE:ema 23 i det tredje steget III sänds sedan cellen till en bestämd av utgångsportarna från QSE:erna ingående i det betraktade paret QSE:er 23, också bestämt av Väginformation för denna cell.

Vid varje celltid väljer de fördelande ingångskretsama 13 en cell och sänder den till de två QSE:er 15, som är anslutna till den. Om QRT:er används som ingångskretsar, väljer under varje cellintervall eller vid varje celltid en QRT fyra logiska förbindelser, från var och 15 20 25 30 35 40 515 666 8 en av vilka en cell tas, och sedan sänder QRT:en dessa fyra celler till de utgångsportar, som är bestämda för varje logisk förbindelse, varvid varje utgångsport också har anordningar för att sända två likadana kopior av en cell till de båda planen av QSE:er i ett redundant par, som är anslutet till den. Emellertid innefattar varje ledning mellan QRT:er och QSE:er och mellan QSE:er, se fig. 3 och 4, i själva verket fyra parallella ledningar. Detta innebär, att på en bitklockscykel sänds fyra bitar genom växeln och sålunda sänds inom ett cellintervall 4-118 = 472 bitar, dvs en cell består alltid av 472 bitar för den speciella användningen av QSE:er och QRT:er.

Växelkärnoma, dvs QSEzerna 15, 19, 23 har i princip inte några buffringsmöjligheter för celler av det här betraktade slaget. Buffringen antas istället göras endast vid ingången till växeln, i ingångskretsarna 13 såsom QRT:er. Om en betraktad ingångskrets 13 såsom en QRT, när den sänder en cell under sin cellintervall, inte mottar en positivt bekräftande signal ACK under samma cellintervall, håller ingångskretsen kvar cellen i sin buffert och omsänder den vid en senare tidpunkt. I annat fall, dvs om en positivt bekräftande signal mottages, tas cellen bort från den buffert, i vilken den är lagrad i ingångsenheten, och en ny cell utsänds för att sändas i nästa cellintervall. De positivt bekräftande signalerna ACK utsänds på utträ- dessidan av den sammansatta växeln, av utgångskretsarna 25 såsom QRTzer på utträdessidan, närhelst en sådan krets mottar en felfri cell. De positivt bekräftande signalerna sänds i bakåt- riktningen genom den sammansatta växeln längs en väg, som är parallell med den väg, längs vilken cellen har passerat till sin målutgångskrets 25, varvid denna väg upprättas och anord- nas av speciella organ inom de QSE:er, vilka ingår i cellens väg. Kretsen QRT har inbyggda anordningar för att sända sådana positivt bekräftande signaler ACK, så att den kan användas för att uppbygga de redundansterminerande enheterna 25 i slutsteget III.

Genom sändningen av både positivt bekräftande och negativt bekräftande signaler erhålls en redundans i felövervakningen. Eventuellt kan också de negativt bekräftande signalema utformas, så att de är karaktäristiska för det steg, från vilket det utsänds, så att de negativt bekräftande signalerna erhållna från steget II skiljer sig från dem, som utsänds av steget III.

Detta är till hjälp vid övervakning av fel i de enskilda anordningarna.

Såsom redan har diskuterats, måste emellertid ett val av plan också göras för att sända de bekräftande signalerna ACK och NACK, dvs om QSE:erna i mellansteget II väljer celler från en betraktad QSE i det första steget I, väljer också QRT:ema på ingångssidan de be- kräftande signalerna från denna QSE. Allmänt antas valet av föredraget plan styras av en ej visad processor, som styr ett par QSE:er och en QRT ansluten till paret för att välja signaler från en föredragen QSE ingående i paret. Det föredragna plan, som används för att sända bekräftande signaler, är då detsamma som det, som används för överföring av celler i ned- strömsriktningen.

Kollisioner mellan celler kan inträffa i en QSE i steget II och III, när vid samma tid- punkt minst två celler leds till samma utgångsport. Då väljs endast en av cellerna och den andra cellen eller cellerna går förlorad eller förkastas. Då kan en negativt bekräftande signal NACK alstras av den QSE, i vilken kollisionen inträffade, och sändas i bakåtriktningen, på 20 25 30 35 515 666 9 samma sätt som en positivt bekräftande signal ACK, genom den sammansatta växeln längs en väg parallell med cellens väg. De positivt och negativt bekräftande signalerna mottages alla av ingångskretsarna till den sammansatta växeln, dvs av de fördelande ingångskretsarna 13 till det första steget I. Om en negativt bekräftande signal mottages av en ingångskrets 13, kom- mer denna att omsända cellen under nästa cellintervall eller eventuellt senare, beroende på kösituationen i ingångskretsen QRT. Kretsen QRT är särskilt utformad för att mottaga positivt bekräftande/negativt bekräftande signaler och också för att utföra sådana ornsändningar av celler.

I blockschemat i fig. 4 är de fördelande ingångskretsarna 13 ersatta av QRT-kretsar 27 och de terrninerande enheterna på utgången av QRT-kretsar 29. Här åskådliggörs också några möjliga kollisionssituationer och vägarna för bekräftande meddelanden.

Sålunda sänds t.ex. en cell från den första ingångs-QRT:en 31 och råkar ledas till den- nas andra utgång. Cellen sänds sedan som likadana kopior över det första paret av QSE:er 33 i steget I. Den cellkopia, som sänds till den första QSE:en ingående i paret, råkar ledas till dennas första utgång. Cellkopian sänds sedan till den första QSE:en 35 i steget II, i vilken den leds dennas andra utgång. En kollisionssituation inträffar här, såsom anges med cirkeln 37, eftersom en annan cell härrörande från en annan ingångs-QRT 39 under samma cellinter- vall har kopplats till samma utgång från den första QSE:en 35 i steget Il. Den andra cellen väljs och den först betraktade cellen går förlorad. Ett negativt bekräftande meddelande NACK sänds då från det ställe där kollisionen inträffade, alltså från den första QSE:en 35 i steget II tillbaka längs en väg 41, som anges med en streckprickad linje och som är parallell med vägen för den förlorade cellen, tillbaka till den ingångskrets QRT 31, från vilken cellen ur- sprungligen utsändes.

Liknande kollisioner kan också inträffa i steget II. En första cell, som fördelats av den andra ingångs-QRT :n 51 kan sändas till det tredje paret av QSE:er 53 i steget III, till vilka QSE:er 53 en andra cell utsänd från en annan ingångs~QRT 55 anländer under samma cellin- tervall. Den första cellen går förlorad i båda planen ingående i paret och då sänds ett negativt bekräftande meddelande eller signal NACK tillbaka från båda planen längs en väg 57, som är parallell med vägen för den förlorade cellen. De ej förlorade eller valda andra cellkopioma leds till utgångs-QRT:n 59, i vilken en av kopioma väljs. Denna utgångskrets alstrar då ett positivt bekräftande meddelande ACK, som sänds tillbaka längs en väg 61, vilken är parallell med vägen för den valda Cellkopian, som mottas av ingångs-QRT:n 55. När detta meddelande mottages, avlägsnas cellen från en buffert, ej visad, i ingångskretsen 55.

Den allmänna uppläggningen av en sammansatt växel med ett mellansteg, som är lastde- lande, och slutsteg, som arbetar på redundant sätt, kan åstadkommas med flera steg av växel- element. Sålunda visas i tig. 5 en sammansatt växel med fem steg. De två första stegen I 1, Iz består vart och ett av växelelement, som innefattar två parallella plan, och de två sista stegen 1111, IIIZ består också vart och ett av växelelement, som har två parallella växelplan, varvid på utgångssidan av två redundanta parallella plan ett planval alltid görs. De första och andra 40 stegen Il, 12 sänder då ett inkommande paket till en slumpmässigt vald av sina utgångsanslut- 515 666 IO ningar, medan en sändning till en bestämd utgångsanslutning görs i de andra planen II, 1111, III2. Även de lastdelande mittstegen kan vara flera än ett. En sådan utformning visas i fig. 6.

Här består mellansteget av tre delsteg III, 112, H3 som vart och ett arbetar på lastdelande sätt.

De två första stegen, delstegen I, III arbetar också här på distribuerande sätt och sänder ett inkommande paket till en slumpmässigt vald utgångsanslutning. Det senare stegen, delstegen H2, 113, III år anordnande att leda datapaket till en bestämd utgångsanslutning.

Sålunda har en sammansatt växel beskrivits, som på enkelt sätt är uppbyggd av väsentli- gen standardkomponenter och som har en hög grad av pålitlighet och överföringsflöde.

Claims (1)

10 20 515 666 ll PATENTKRAV

1. Sammansatt växel för överföring av celler, som inkommer till växeln, till ut- gångsportar hos växeln, k ä n n e t e c k n a d av första växelelement med flera ingångsportar och flera utgångsportar, varvid de första växelelementen är anordnade att leda en cell, som inkommer till en av dess ingångsportar, till en av dess utgångsportar, varvid denna utgångsport väljs slumpmässigt, och varje växelele- ment i det första steget innefattar minst två parallella plan, som arbetar oberoende av var- andra, varvid redundansterminerande enheter är anslutna till utgångsportarna från växelele- menten i det första steget för att välja celler från endast ett av de parallella planen, andra och tredje växelelement med flera ingångsportar och flera utgångsportar, varvid vart och ett av de andra och tredje växelelementen är anordnat att leda en cell, som inkommer till en av dess ingångsportar, till en bestämd utgångsport hos detta, bestämt av information rörande varje betraktad cell, och varje växelelement i det andra steget är ett enkelt växelele- ment och varje växelelement i det tredje steget innefattar minst två parallella plan, som arbe- tar oberoende av varandra, varvid redundansterrninerande enheter är anslutna till utgångspor- tarna från växelelementen i det tredje steget för att välja celler från endast ett av de parallella planen, varvid utgångsportar från de första växelelementet är anslutna till ingångsportar till de andra växelelementen, så att minst en utgång från ett första växelelement är ansluten till en ingångsport till varje andra växelelement, varvid utgångsportar från de andra växelelementen är anslutna till ingångsportar till det tredje växelelementet, så att minst en utgång från ett andra växelelement är ansluten till en ingångsport till varje tredje växelelement.