SE516731C2 - ATM-anpassad trestegs väljarenhet - Google Patents

Description

516 731 _ 2 _ delade elektro-optiska omvandlare, för att mot ett utvalt mellanrelaterat väljarsteg kunna sända optiska pulser, sva- rande mot en aktuell elektrisk informationsbärande signal, och nämnda utgångskretsar uppvisar ingångsledningar till- delade opto-elektriska omvandlare, för att från ett mellan- relaterat väljarsteg kunna emottaga optiska pulser, svarande mot en aktuell ingångskretsen tillhörig informationsbärande signal.

Väljarenheter av hithörande slag med tre väljarsteg har även numrerats första, andra och tredje väljarsteg, i en konseku- tiv ordning och med utgångspunkt härifrån motsvarar det andra väljarsteget det här benämnda tredje väljarsteget och det tredje väljarsteget det här benämnda andra väljarsteget.

För fackmannen är det uppenbart att sådana väljarenheter är dubbelriktade vad avser informationsöverföringen och då den efterföljande beskrivningen endast omfattar en vald riktning för informationsöverföringen så sker detta endast i ett för- enklande syfte. 'rEmIKENs TIDIGARE srÅnDPUNx-r Flerstegs väljarenheter, av inledningsvis angiven beskaffen- het, är tidigare kända i ett flertal olika utföringsexempel och den principiella uppbyggnaden utav och dimensionerings- regler gällande för en icke blockerande trestegs väljarenhet är närmare visad och beskriven i publikationen "ISDN and Broadband ISDN" under avsnittet 2:3 "Space-Division Swit- ching" och speciellt på sidan 33, med hänvisning till figur 2.8.

Här beskrives den principiella uppbyggnaden utav en trestegs väljarenhet, dimensionerad för att kunna erbjuda en icke blockerande signalöverföring vid genomkoppling av ankommande 516 731 förbindelser.

Strukturen av utnyttjade första väljarsteg, andra väljarsteg och tredje väljarsteg är icke närmare angiven.

Det är dock känt att forma nämnda väljarsteg så att dessa är anpassade för att genomkoppla utnyttjade elektriska informa- tionsbärande digitaliserade signaler, varvid elektriska led- ningar relateras och struktureras på det i publikationen an- visade mönstret.

Beaktas de med föreliggande uppfinning förknippade egenheter- na kan också nämnas att det är tidigare känt att via elektro- optiska omvandlare kunna mottaga elektriska informationsbä- rande signaler och omvandla dem till optiska ljuspulser samt sända dessa ljuspulser på en optisk ledare till en opto- elektrisk omvandlare, som mottager nämnda optiska pulser och sänder vidare motsvarande elektriska informationsbärande sig- naler.

Inom olika elektrotekniska tillämpningar, såsom stora väl- jarenheter, har sådana optiska informationsbärande system utnyttjats för att sända informationsbärande signaler längre sträckor, såsom mellan olika eller lika skåp.

Beaktas vidare de med föreliggande uppfinning signifikativa egenskaperna och därmed förknippade åtgärderna kan nämnas att det är i och för sig, genom publikationen "Technical Digest of Conference on Optical Fiber Communication" sidorna 93-94 1993, i en artikel "Feasibility demonstration of 2,5 Gbit/s 16 x 16 ATM photonic switching matrix", med författaren D.

Chiaroni et al samt publikationen "Proc. Topical Meeting on Optical Amplifiers and their Applications, postdeadline paper", sidorna 38-42, 1992, i en artikel "Monolithically integrated 4 x 4 InGaAsP/InP laser amplifier gate switch 516 751 _4_ arrays" med författaren M. Gustafsson et al, tidigare visat och beskrivet heloptiska väljarenheter.

I här angivna publikationer anvisas utnyttjandet utav styr- bara optiska omkopplingskomponenter, såsom optiska omkopp- lingsmatriser, varvid optiska ljuspulser, uppträdande på en av ett antal grupprelaterade inkommande optiska ledare, kan väljas och växlas vidare genom en kärna till en utvald, bland flera valbara, utgående optisk ledare.

För en enklare förståelse av de enligt uppfinningen utnytt- jade egenheterna kan nämnas att i publikationen, "Proc.

European Conference on Optical Communication" 1990, sidorna 279-282, i en artikel "Characterization of av en 1,5 um three-elektrode DFB laser" med författaren R. J. S. Pedersen et al, är det tidigare visat och beskrivet en avstämbar laserrelaterad sändare.

I publikationen "Proc. European Conference on Optical Commu- nication" l99l, sidorna 445-448 är det visat och beskrivet i en artikel "Performance of DBR active filters in 2.4 Gb/s systems" med författaren O. Sahlen et al, en mottagare i en laserrelaterad tillämpning.

Principerna för den nämnda sändaren och mottagaren kan ut- nyttjas för att utföra föreliggande uppfinning. nEDoGöRELsE FÖR FÖRELIGGANDE UPPFINNING TEKNISKT PROBLEM Under beaktande av teknikens tidigare ståndpunkt, såsom den beskrivits ovan, torde det få anses vara förknippat med tek- niska problem att kunna skapa en trestegs väljarenhet, med ett första, ett andra och ett tredje väljarsteg, av inled- ningsvis angiven beskaffenhet, och där inkommande ledningar 516 731 _ 5 _ och utgående ledningar skall kunna vara anpassade för en överföring av elektriska informationsbärande digitaliserade signaler med hög hastighet, med förutsättningar för att få enkla och lite platskrävande mellanrelaterade eller tredje väljarsteg och därmed inse att en lösning därvid ligger i att välja de mellanrelaterade väljarstegen av en annan struktur och typ än de första och andra väljarstegen och att härvid erbjudes enkla åtgärder att kunna öka kapaciteten när signa- lerna är strukturerade som datapaket med adressinformation och signalinformation.

Det måste också få anses vara ett tekniskt problem att kunna inse de fördelar som en trestegs väljarenhet kan anses upp- visa, när inkommande och utgående, för elektriska signaler avsedda, ledningar överför grupprelaterade elektriska infor- mationsbärande signaler, strukturerad som datapaket, speci- ellt ATM-celler.

Det ligger ett teknisk problem i att därvid kunna inse de fördelar som är förknippade med att på en och samma optisk ledare kunna sända flera, säg två, olika adresser tilldelade datapaket och låta en, en mottagare tillhörig, adressutvärde- rande krets få avgöra vilka adressrelaterade datapaket som skall omhändertagas och vilka som skall kastas och därmed erbjuda en utnyttjning av en optisk ledare för överföring av ytterligare två skilda informationsbärande digitaliserade signaler.

Det måste då få anses vara ett tekniskt problem att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att inom varje mellanrelaterat tredje väljarsteg kunna skapa förut- sättningar för en ren optisk informationsbärande signalöver- föring, utan utnyttjande utav elektro-optiska och opto-elekt- riska omvandlare relaterade till varje mellanliggande väl- jarsteg och att genom datapaketstrukturen låta utöka möjlig- 516 731 _ 5 _ heterna att utnyttja bandbredden för varje ledare.

Det ligger ävenledes ett tekniskt problem i att kunna inse de fördelar som blir förknippade med att tilldela utgående led- ningar för de första väljarstegen elektro-optiska omvandlare och tilldela inkommande ledningar för de andra väljarstegen opto-elektriska omvandlare samt anvisa utnyttjandet utav adressutvärderande enheten i mottagaränden.

Det torde därutöver få anses vara ett tekniskt problem att kunna inse de förenklingar som kan erbjudas när nämnda mel- lanliggande väljarsteg kan tillåtas vara rent optorelaterade, vad avser att mottaga, att dirigera och att vidaresända digi- taliserde informationsbärande signaler, utan behov av någon signaltransferering till elektriskt relaterad informations- överföring.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse de bespa- ringar i väljarstrukturen som är att hänföra till att låt varje, tredje optiskt väljarsteg tillhöriga, utgående optisk ledare få vara försedd med en optiska signaler fördelande enhet, såsom en enhet (optisk split) delande en optisk signal i två lika delar, där enheten tillhöriga utgående, samma op- tiska pulser förmedlande, ledare därmed kan bli kopplade till var sin ingång eller opto-elektrisk omvandlare för var sitt andra väljarsteg samt anvisa utnyttjandet utav adressutvärde- rande enheter i mottagaränden.

Det måste också få anses vara ett tekniskt problem att vid en trestegs väljarenhet, av inledningsvis angivet slag, kunna inse betydelsen utav och förutsättningarna förknippade med att låta varje mellanrelaterat väljarsteg få vara anordnat att direkt kunna mottaga optiska signaler, från var och en av ett antal grupprelaterade inkommande optiska ledningar och att direkt kunna överkoppla, via en från en styrenhet alstrad 516 731 _ 7 _ styrsignal, på en inkommande optisk ledare uppträdande optis- ka pulser till en, bland flera tillgängliga och därvid en utvald, utgående optisk ledare och därjämte låta nämnda styrenhet få alstra styrsignaler anpassade för utnyttjade första och andra väljarsteg samt adressutpekande signaler.

Det måste också få anses vara ett tekniskt problem att kunna inse de fördelar som blir förknippade med att inom en sådan trestegsväljarenhet tillåta varje mottagen optisk puls till varje mellanrelaterat väljarsteg att direkt vara vidarekopp- lingsbar som en sänd optisk puls, utan att det härför skulle krävas optiska pulser förstärkande kretsar.

Det måste också få anses vara ett tekniskt problem att kunna inse och realisera en trestegs väljarenhet, som kan erbjuda en säker funktion och en tillförlitlig tillämpning, även när ett, som en ingångskrets format, första väljarsteg är an- passat för ett totalt, maximerat, bitflöde av över 50 Gb/s, speciellt 80 Gb/s, och däröver.

Det måste också få anses vara ett tekniskt problem att kunna inse de fördelar som blir förknippade med att utnyttja en styrenhet, som är anordnad att, i beroende av ett konstante- rat aktuellt bandbreddsbehov för en påkallande förbindelse mellan en utvald ingångskrets och en utvald utgångskrets, aktivera en bandbreddsbehovet omhändertagande och uppfyllan- de, via ett av nämnda tredje väljarsteg uppkopplad, kopp- lingsväg under hänsynstagande till val av en eller flera våglängder och under hänsynstagande till val av utpekande av_ en datapakettillhörig adress.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav och de förenklingar som är att förvänta genom att via nämnda styrenhet låta påverka en våglängdsväljande enhet och/eller en adressaktiverande enhet, tillhörig varje elekt- 516 731 _ 3 _ ro-optisk omvandlare för varje utgående ledning från de första väljarstegen, så att via nämnda krets styrenheten kan välja sända optiska pulser med en första frekvens eller våg- längd eller vara anpassad för att sända optiska pulser med en annan frekvens eller våglängd, och samtidigt skapa förutsätt- ningar att via styrenheter aktivera optiska pulser mottagande kretsar, tillhöriga en eller flera ingångsledningar för ut- gångskretsarna, och därmed erbjuda en utnyttjning av en op- tisk ledare för överföring av två skilda informationsbärande digitaliserade signaler med tilldelad adressinformation.

LösNINGEN För att kunna lösa ett eller flera av de ovan angivna teknis- ka problemen utgår nu föreliggande uppfinning ifrån en tre- stegs väljarenhet, innefattande ett antal inkommande ledning- ar, grupprelaterade och anslutna till ett, bland flera till- gängliga, som ingångskrets format första väljarsteg, ett an- tal utgående ledningar, grupprelaterade och anslutna till ett, bland flera tillgängliga, som utgångskrets format, andra väljarsteg, mellan nämnda, som ingångskretsar och utgångs- kretsar verksamma väljarsteg, anslutbara mellanrelaterade väljarsteg, varvid nämnda inkommande ledningar och nämnda ut- gående ledningar samt nämnda första och andra väljarsteg är anpassade för en överföring av elektriska informationsbärande digitaliserade signaler och nämnda första och andra väljar- steg är anpassade för att kunna genomkoppla en på en ingångs- ledning uppträdande informationsbärande elektrisk signal till en av en styrenhet bestämd utgångsledning, samt nämnda styr- enhet.

Uppfinningen utnyttjar härvid en styrenhet, anordnad att på ett principiellt känt sätt samverka och styra kopplingsvägar- na i bl.a. nämnda väljarsteg, för att kunna sammankoppla en av nämnda inkommande ledningar till ett första väljarsteg, 516 731 _9_ via nämnda första väljarsteg, ett av nämnda mellanrelaterade väljarsteg och nämnda andra väljarsteg, till en utvald ut- gående ledning för nämnda andra väljarsteg.

Uppfinningen bygger i princip på att nämnda första väljarsteg tillhöriga utgående ledningar skall var och en samverka med en ledningen tilldelad eller tillhörig elektro-optiska om- vandlare, att förbindelserna mellan resp. första väljarsteg och resp. tredje väljarsteg därvid kan utgöras utav optiska ledare, att det tredje väljarsteget är anpassat att genom- koppla rent optiska informationsbärande ljuspulser, att för- bindelser mellan resp. tredje väljarsteg och resp. andra väl- jarsteg utgöres utav optiska ledare och att nämnda andra väl- jarsteg tillhöriga ingående ledningar är förkopplade av opto- elektriska omvandlare och att på inkommande och utgående led- ningar överföres grupprelaterade informationsbärande signa- ler, strukturerade som datapaket, speciellt såsom ATM-celler.

För att kunna lösa ett eller flera av de inledningsvis angiv- na tekniska problemen anvisar uppfinningen principiellt att nämnda första väljarsteg skall utgöras utav ett antal väl- jarenheter, var och en av dessa väljarenheter är anpassad för att låta uppvisa samma antal utgående ledare.

Nämnda andra väljarsteg utgöres utav ett antal väljarenheter, var och en av dessa väljarenheter är anpassade för att upp- visa samma antal inkommande ledare.

Nämnda tredje väljarsteg utgöres utav ett antal väljarenhe- ter, var och en av dessa väljarenheter är anpassade för att låta uppvisa samma antal inkommande ledare som utgående ledare.

Antalet utgående ledare från en väljarenhet inom det första väljarsteget är valt att motsvara antalet väljarenheter inom 516 731 _10_ det tredje väljarsteget.

En styrenhet är vidare anordnad att i beroende av ett aktu- ellt bandbreddsbehov för en påkallande förbindelse, mellan en utvald ingångskrets och en utvald utgångskrets, aktivera en bandbreddsbehovet omhändertagande, via en väljarenhet ingåen- de i nämnda tredje väljarsteg uppkopplad, kopplingsväg.

Såsom föreslagna utföringsformer, fallande inom uppfinnings- tankens ram, anvisas det som anges i efterföljande patentkrav 2 till 9.

FÖRDELAR De fördelar som främst kan få anses vara kännetecknande för en trestegs väljarenhet, i enlighet med föreliggande uppfin- ning, är att härigenom har det skapats förutsättningar för att utnyttja första och andra väljarsteg, i form av en väl- jarenhet för elektriska informationsöverförande digitalise- rade signaler och utnyttja för ett mellanliggande, ett tredje väljarsteg, en rent optisk signalöverföring.

Härigenom erbjuder en trestegs väljarenhet ett förenklat ut- förande jämfört med enbart väljarenheter för elektriska in- formationsbärande och -överförande signaler.

Förenklingarna ligger dels i styrenheten dels i utnyttjandet utav ett rent optiskt mellanliggande väljarsteg, som erbjuder en enklare kringutrustning än elektriska väljare, och som därutöver kan erbjuda förenklingar härrörande från vàglängds- multiplex och/eller adressmultiplicering av datapaket, genom att utnyttja en optiska pulser till två ledningar fördelande enhet för varje utgående optisk ledare och samordna pulserna till datapaket med tillhörande adresser.

Härutöver anvisas möjligheter att enbart till resp. ingångs- 516 731 ...11_ väljarstegs utgångsledning ansluta en elektro-optisk omvand- lare och enbart till resp. utgångsväljarstegs ingångsledning ansluta en opto-elektrisk omvandlare, vilka är styrbara för val av våglängd och/eller adress.

Det som främst kan få anses vara kännetecknande för en tre- stegs väljarenhet, i enlighet med föreliggande uppfinning, anges i det efterföljande patentkravets l kännetecknande del.

KORT FIGURBESKRIVNING En för närvarande föreslagen utföringsform utav en tre-stegs väljarenhet, i enlighet med föreliggande uppfinning, skall nu närmare beskrivas med en hänvisning till bifogad ritning, där; figur 1 visar en tidigare känd principiell upp- byggnad utav en icke blockerande trestegs väljarenhet och vilken princip även ut- nyttjas för nu föreslagen och närmare be- skriven utföringsform över uppfinningen, figur 2 visar i blockschema en för föreliggande uppfinning signifikativ trestegs väljaren- het, figur 3 visar ett förenklat kopplingsschema av väljarenheten enligt figur 2 vid ett ut- nyttjande utav optiska förbindelser eller ledare, på vilka uppträder ljuspulser med ett flertal våglängder för de optiska in- formationsbärande pulserna, 516 731 _ 12 _ figur 4 visar principen för ett första väljarsteg med resp. utgångsledning tilldelad elekt- ro-optiska omvandlare, figur 5 visar principen för ett tredje väljarsteg, i form av en matris, med resp. utgående ledare försedd med en, optiska signaler till två ledare, fördelande enhet och figur 6 visar ett principiellt blockschema för en styrenhet, för att kunna styra en genom- koppling av en påkallande förbindelse.

BESKRIVNING övER NU FönEsLAGEN UTFöRINGsFoRM Med hänvisning till figur l visas således där generellt en icke blockerande trestegs väljarenhet l.

En sådan trestegs väljarenhet är principiellt uppbyggd av tre väljarsteg, ett antal första väljarsteg 3, ett antal andra väljarsteg 5 och ett större antal mellanliggande väljarsteg 6.

Dimensioneringen av de enskilda väljarstegen skall följa de anvisningar den inledningsvis omnämnda publikationen anvisar för att erhålla en spärr- eller blockerfri väljarenhet, in- nebärande att varje för genomkoppling accepterat inkommande anrop eller förbindelse skall kunna kopplas genom väljaren- heten utan intern spärrfunkion.

Utföringsformen enligt figur 2 visar nu på att en trestegs väljarenhet, innefattar ett antal inkommande ledningar 2, där vissa ledningar 2a är grupprelaterade och ansluten till in- gångarna för ett, bland flera tillgängliga, som ingångskrets 516 731 _13_ format, väljarsteg 3.

Här visad utföringsform anvisar sexton (l6) sådana lika väl- jarsteg 3, vart och ett anpassat för en total maximerad bit- ström av 8OGb/s, fördelbara på antalet anslutna ingångsled- ningar 2a.

En andel ledningar 4a, av samtliga utgående ledningar 4, är grupprelaterade och anslutbara till utgångarna för ett, bland flera tillgängliga, som utgångskrets format, andra väljarsteg .

Varje andra väljarsteg 5 tillhöriga utgående ledningar 4a skulle kunna vara anpassade för en total maximerad bitström av 8OGb/s, fördelbar på antalet anslutna utgångsledningar 4a.

Mellan nämnda, som ingångskretsar och utgångskretsar verksam- ma, väljarsteg 3, 5 ingår anslutbara mellanrelaterade tredje väljarsteg 6.

Väljarstegens 3, 5 och 6 erforderliga och principiella kon- struktioner är i och för sig tidigare kända, varför en mera ingående beskrivning av dessa icke är erforderlig.

Dock skall nämnas att väljarstegen 3 och 5 är av en konstruk- tion som möjliggör genomkoppling av elektriska informations- bärande pulsrelaterade signaler, medan väljarstegen 6 är av en konstruktion som möjliggör genomkoppling av rent optiska informationsbärande ljuspulser.

Väljarenheten 1, enligt figur 2, är härvid så strukturerad att varje information uppträdande på en av de inkommande led- ningarna 2a, säg ledningen 2a', kan av det första väljarste- gets 3 struktur och via en emottagen styrsignal, alstrad av en styrenhet 10, överkopplas eller genomkopplas till en ut- 516 731 _14_ vald, bland flera tillgängliga 3a, utgående ledning, säg led- ningen 3a'.

På samma sätt kan en annan information, uppträdande på en annan av de inkommande ledningarna, säg 2a", av det första väljarstegets 3 struktur och via en emottagen styrsignal, alstrad av en styrenhet 10, överkopplas eller genomkopplas till en utvald, bland flera tillgängliga 3a, utgående led- ning, säg ledningen 3b".

Av betydelse är vidare att varje utgående ledning, såsom led- ningen 3a', är sammankopplad med en ledningen tilldelad elektro-optisk omvandlare 41. Samtliga elektro-optiska om- vandlare för alla utgående ledningar, är samordnade till en enhet 32.

Ledningen 3a' står därvid över sin tillhöriga elektro-optiska omvandlare 41, sammankopplad med en optisk ledare 3a", anslu- ten till det tredje väljarstegets 6a ena ingång, en intill- varande ledning 3b' står över sin tillhöriga elektro-optiska omvandlare 42, sammankopplad med en optisk ledare 3b" anslu- ten till det tredje väljarstegets 6b ena ingång o.s.v. till "n" sådana väljarsteg.

Härav framgår att det första väljarsteget 3 skall ha ett an- tal utgående ledningar och elektro-optiska omvandlare svaran- de mot antalet tredje väljarsteg 6.

Den första optiska utgångsledaren 3a" är ansluten till en första ingång för väljarsteget 6a, en andra optisk utgångsle- dare 3b" är ansluten till en första ingång för väljarsteget 6b, o.s.v.

Det sista väljarsteget 3m har sin första utgångsledare 3m" ansluten till väljarstegets 6a sista ingång, o.s.v. 516 731 _15- Antalet utgångsledare för varje första väljarsteg 3 - 3m mot- svarar antalet tredje väljarsteg 6a - 6n och antalet ingångar för varje tredje väljarsteg motsvarar antalet första väljar- steg 3 - 3m.

Antalet första väljarsteg 3 är sexton och antalet tredje väl- jarsteg är trettiotvà.

Varje ingång 5la för det tredje väljarsteget 6a kan via styr- enheten 10 sammankopplas med en av de sexton utgångarna, för att därvid etablera en kopplingsväg genom väljarsteget 6a.

Med hänvisning till figur 5 visas där den principiella upp- byggnaden utav ett tredje väljarsteg, såsom väljarsteget 6a.

Detta väljarsteg 6a är matrisrelaterat, med fyra optiska om- kopplingselement 51, 52, 53 och 54, vart och ett i sig tidi- gare känt.

Väljarsteget 6a uppvisar två grupprelaterade ingångsförsedda element 51 och 53 med var sina åtta optiska ingångsledare, av vilka en tilldelats hänvisningsbeteckningen 5la och motsvarar den optiska ledaren 3a".

Väljarsteget 6a uppvisar grupprelaterade utgångsförsedda ele- ment 52 och 54, med var sina åtta optiska utgångsledare, av vilka en tilldelats hänvisningsbeteckningen 52a och motsvarar den optiska ledaren 6a".

Var och en av dessa sexton optiska ledare samverka med en ljusdelare, av vilka en tilldelats hänvisningsbeteckningen 521, och vilken uppdelar inkommande ljuspulser till två parallellt relaterade ljuspulser, en uppträdande på ledaren 6a" och en på ledaren (6a") och därmed erhålles trettiotvà utgående ledare var och en ansluten till en av trettiotvà 516 731 _16_ opto-elektriska omvandlare fördelade på sexton andra väl- jarsteg 5.

Härmed kan ledaren 6a" vara ansluten till väljarsteget 5 och ledaren (6a") kan vara ansluten till ett annat väljarsteg, såsom 5m.

Figur 5 avser att illustrera att samtliga utgående optiska ledare är försedd med nämnda ljusdelare, såsom 521-528 och 541-548.

Var och en av de sexton väljarstegen 5 uppvisar sextiofyra ingångsledningar med var sin elektro-optiska omvandlare (ej visade).

Arrangemanget och fördelarna med att utnyttja optiska ljus- delare 521-528 samt 541-548 kommer närmare att beskrivas i det efterföljande.

På liknande sätt som beskrivits med hänvisning till figur 4 består väljarsteget 5 utav ett antal förkopplade opto-elekt- riska omvandlare ingående i kretsen 70, med en omvandlare för varje optisk ledare och en ingång.

Sålunda kan den optiska ledaren 6a" vara ansluten till en opto-elektrisk omvandlare inom kretsen 70, vars elektriska signaler uppträder på ledningen 6a' och därefter kan uppträda på ledningen 4a'.

Uppfinningen får en speciell lämplig tillämpning när nämnda inkommande ledningar 2 och nämnda utgående ledningar 4 är an- passade för en överföring av elektriska informationsbärande signaler i form av ström- eller spänningspulser samordnade till datapaket, eller i utföringsexemplet antagna bestå av ATM-celler. 516 731 _ 17 _ Med hänvisning till figur 3 visas därmed en tillämpning där utvalda kopplingsvägar via optiska ledare, såsom ledaren 6a", skall kunna "dubbel"-utnyttjas, genom val av utnyttjad våg- längd för ljuspulserna.

Härför krävs att via nämnda styrenhet 10, enligt figur 3, så skall en den utgående optiska ledaren, säg 3a", tillhörig våglängdsväljare vara så styrda att resp. elektro-optiska om- vandlare blir anpassad för att sända optiska pulser med en första våglängd över ledningen eller optiska pulser av en annan våglängd över ledningen.

Om det nu antages att en första våglängd gäller för ljus- delaren 32' och en andra våglängd gäller för en ljusdelare 32" så kopplas dessa tilldelade ingångar för väljarsteget 6a samman till en enda ledare, på vilken uppträder signaler med våglängdsmultiplexering och via styrenheten 10 kan en våg- längdsselektiv mottagare 37 eller 38 aktiveras för att välja önskad våglängd till en ingångskrets för väljarsteget 5.

Sålunda kommer på väljarstegets 6a ena utgångsledare 6a" att uppträda ljuspulser med två olika våglängder, vilka är styr- bart separerbara före det andra väljarsteget 5.

De optiska pulser mottagande kretsarna 37, 38, tillhöriga en eller flera utgångskretsar 5, kommer via styrenheten 10 att vara påverkbara för att kunna mottaga informationsbärande op- tiska pulser med en utvald våglängd och kasta pulser med annan våglängd.

Enär ATM-tekniken är väl känd och där datapaketen är struk- turerade som ATM-celler med en adressrelaterad del, "Header" och en informationsrelaterad del "Pay Load" kommer denna teknik inte att närmare beskrivas. 516 731 _ 13 _ Dock skall beaktas att nämnda väljarsteg 3, 5 och 6 är styrda utav en styrenhet eller styrdator 10 på ett sätt som i sig är mycket komplext.

Den efterföljande beskrivningen avser endast att beakta de delar av styrenheten 10 som krävs för en förståelse av upp- finningens funktion.

Med en förnyad hänvisning till figur 2 skall nu närmare be- skrivas uppfinningens tillämpning vid ett paketdatasystem och mera speciellt ett ATM-system, En styrenhet 10, schematiskt visad i figur 2 och funktions- mässigt närmare àskådliggjord i figur 6, är samverkande med nämnda väljarsteg 3 och 5 för att styra dessa och för att sammankoppla en av nämnda inkommande ledningar 2a', via ett av nämnda mellanrelaterade väljarsteg 6a, till en utvald ut- gående ledning 4a', för att överföra varje datacell (ATM- cell) som seriellt uppträder på ledningen 2a". En datacell , bland ett flertal, uppvisar ett adressrelaterat avsnitt eller del 21 och ett informationsrelaterat avsnitt eller del 22.

Vid ett anrop pàkallar den anropande aktivering av väljaren- heten i och med att en överförd ATM-cell i sin adressrelate- rade del 21 indikerar ett för anrop gällande kanalnummer och meddelar via den informationsbärande delen 22 erforderlig bandbredd för önskad uppkopplad förbindelse.

Vidare innehåller ATM-cellen uppgift om till vilken abonnent uppkopplingen kan ske.

Styrenhet 10 är anordnad att i beroende av ett aktuellt band- breddsbehov, mellan en utvald ingångskrets 3 och en utvald 516 731 _19- utgångskrets 5, kunna aktivera en mot bredbandssbehovet sva- rande, av ett mellanrelaterat väljarsteg 6a tilldelad, kopp- lingsväg. (Se figur 6).

De på ledningen 2a' uppträdande elektriska informationsöver- förande pulserna avkännes och tolkas av i styrkretsen 10 ingående medel, med ett medel 101 avsett att indikera anrop, ett medel 102 för att fastställa önskad och nödvändig band- bredd samt ett medel 103 för att låta indikera aktuell anro- pad abonnent (B-abonnent).

En centralenhet 110 utvärderar nu i ett minne 104 om en be- gärd bandbredd till B-abonnenten kan tagas emot av abonnenten ifråga.

I minnet 104 ligger lagrat alla tillgängliga kopplingsvägar genom de tredje väljarstegen 6a-6n och momentan beläggning av var och en av dessa.

Samtidigt utvärderas i en enhet 105 huruvida B-abonnenten kan taga emot vald förbindelse. Blir utvärderingen negativ är B- abonnenten upptagen och via en krets 106 indikeras detta till A-abonnenten, den anropande.

Blir resultatet av utvärderingen positivt, B-abonnenten är ledig och enligt grundförutsättningarna för strukturen av väljarenheten kan en inre spärrning inte förekomma, meddelar centralenheten 110, via en krets 107, A-abonnenten att an- ropet accepterats med vald bandbredd.

Via centralenheten 110 och en beräkningskrets 111 utvärderas möjligheterna att belägga en redan uppkopplad optisk kopp- lingsväg, från väljarsteget 3 till 5 via ett av de tredje väljarstegen 6a-6n med en begärd bandbredd. 516 731 _ 20 _ Vid en positiv beräkning upptagetmarkeras den valda kopp- lingsvägen i minnet 104.

Vid en negativ beräkning aktiveras en ny beräkningskrets 112.

Via denna krets 112 utvärderas möjligheterna att kunna "dub- bel" -utnyttja redan etablerade optiska kopplingsvägar, såsom mellan ett första väljarsteg och ett tredje väljarsteg, såsom ledaren 3a" eller mellan ett tredje väljarsteg och ett andra väljarsteg.

En sådan dubbelutnyttjning kan ske genom att anvisa utnytt- jandet utav optiska delare 521-528, 541-548. En och samma opto-elektrisk omvandlare erhåller ATM-celler med sinsemellan olika adresser och släpper igenom endast ATM-celler med en utvald adress och kastar övriga.

En annan opto-elektrisk omvandlare erhåller samma ATM-cell- ström men släpper igenom endast ATM-celler med en den till- höriga adressen och kastar övriga.

Vid en positiv beräkning upptagetmarkeras den valda kopp- lingsvägen i minnet 104.

Vid en negativ beräkning aktiveras en ny beräkningskrets 113.

Via denna krets 113 utvärderas möjligheterna att kunna "dub- bel" utnyttja redan etablerade optiska kopplingsvägar mellan ett första väljarsteg och ett tredje väljarsteg eller ett tredje väljarsteg och ett andra väljarsteg, såsom ledaren 3a" via vàglängdsmultiplicering, närmare beskrivet med hänvisning til figur 3.

Vid en positiv beräkning upptagetmarkeras den valda kopp- lingsvägen i minnet 104. 516 731 _ 21 _ Vid en negativ beräkning krävs att en ny optisk kopplingsväg utvärderas via centralenheten 110 och en ny beräkningskrets 114 aktiveras som utpekar en ledig optisk förbindning.

Så snart centralenheten 110 kan fastställa en positiv beräk- ning upptagetmarkeras vald kopplingsväg i minnet 104 och via en krets 108 tilldelas väljarenhetens väljarsteg (samt A- abonnenten) ett nytt internt kanalnummer, svarande mot en vald kopplingsväg, så att alla ATM-celler med ett angivet kanalnummer kan få passera en etablerad kopplingsväg och er- forderliga informationer meddelas de berörda väljarstegen 3, 6 och 5, inkluderande aktivering av våglängdsval eller mot- svarande.

När A-abonnenten meddelar, med en ny ATM-cell, att samtalet skall nedkopplas tas uppställd kopplingsväg bort ur minnet 104 via en beräkningskrets 109 samt övrig information, hänfö- rande sig till den uppställda kopplingsvägen avlägsnas.

Noteras bör att nämnda våglängdsselektiva mottagare 37 och 38 är förkopplade med en ljusdelar 40.

Valet av våglängd i 32' och 32" sker från styrenheten 10 och val av våglängd i mottagarna 37 och 38 sker också från sty- renheten.

Vidare kan nämnas att adressutvärderande enheter för ATM- celler är tidigare kända och ingår i valda väljarsteg 3 och .

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till den ovan såsom exempel angivna utföringsformen utan kan genomgå modifikatio- ner inom ramen för uppfinningstanken illustrerad i efter- följande patentkrav.

Claims (9)

516 731 _22_ PATENTKRÄV

1. ATM-anpassad trestegs väljarenhet (1), innefattande ett antal inkommande ledningar (2), grupprelaterade och anslutna till ett, bland flera tillgängliga, som ingångskrets format, första väljarsteg (3), ett antal utgående ledningar (4), grupprelaterade och anslutna till ett, bland flera tillgäng- liga, som utgàngskrets format, andra väljarsteg (5), mellan nämnda som ingångskretsar och utgångskretsar verksamma väl- jarsteg (3,5) anslutbart mellanrelaterat tredje väljarsteg (6), varvid nämnda inkommande ledningar (2) och nämnda ut- gående ledningar (4) är anpassade för en överföring av elek- triska informationsbärande signaler och en styrenhet (10), samverkande med nämnda väljarsteg (3,6,5), för att kunna sammankoppla en av nämnda inkommande ledningar (2a'), bl.a. via en utpekad kopplingsväg, genom ett av nämnda mellanrela- terade tredje väljarsteg (6), till en utvald utgående ledning (4a'), varvid nämnda första väljarsteg (3) tillhöriga utgåen- de ledningar (3a') samverkar var och en med en elektro-optis- ka omvandlare (32), och resp. förbindelse mellan det första väljarsteget (3) och det tredje väljarstegset (6) utgöres utav en optisk ledare, varjämte det tredje väljarsteget (6) är anpassat att via nämnda kopplingsväg genomkoppla optiska informationsbärande ljuspulser, och med resp. förbindelse mellan det tredje väljarsteget (6) och det andra väljarsteget (5) utgörande en optisk ledare och med nämnda andra väljars- teg (5) tillhöriga ingående ledningar förkopplade av opto- elektriska omvandlare, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda första väljarsteg (3) utgöres utav ett antal väljaren- heter (3a-3m), var och en av dessa väljarenheter (3a-3m) är anpassad för att uppvisa samma antal utgående ledare (3a'), att nämnda andra väljarsteg (5) utgöres utav ett antal välja- renheter (5a-5m), var och en av dessa väljarenheter är anpas- sade för att uppvisa samma antal inkommande ledare (6a"), att 516 731 _ 23 _ nämnda tredje väljarsteg (6) utgöres utav ett antal väljaren- heter (6a-6m), var och en av dessa väljarenheter (6a-6m) är anpassad för att uppvisa samma antal inkommande ledare (6a") som utgående ledare (6a") och att antalet utgående ledare från en väljarenhet (3a) inom det första väljarsteget är valt att motsvara antalet väljarenheter (6a-6n) inom det tredje väljarsteget, en styrenhet (10) är anordnad att i beroende av ett aktuellt bandbreddsbehov för en påkallande förbindelse, mellan en utvald ingångskrets och en utvald utgångskrets, aktivera en bandbreddsbehovet omhändertagande, via en välja- renhet (6a) ingående i nämnda tredje väljarsteg uppkopplad, kopplingsväg.

2. Trestegs väljarenhet enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att utgångarna för en första väljaren- het (3a) inom det första väljarsteget (3) är var och en an- sluten till en ingång för var sin väljarenhet (6a-6n) inom det tredje väljarsteget (6).

3. Trestegs väljarenhet enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att antalet ingångar och antalet utgångar för varje väljarenhet inom det tredje väl- jarsteget är valt att motsvara antalet väljarenheter inom nämnda första och andra väljarsteg.

4. Trestegs väljarenhet enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d därav, att nämnda första väljarsteg, nämnda andra väljarsteg och/eller nämnda tredje väljarsteg är struk- turerade som matrisväljare.

5. Trestegs väljarenhet enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att nämnda första väljarsteg (3), nämn- da andra väljarsteg (5) och/eller nämnda tredje väljarsteg (6) är strukturerade som ett antal väljarenheter (3a,6a,5a), var och en uppvisande en trestegs väljarenhet. 516 731 _24_

6. Trestegs väljarenhet enligt något av patentkraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda tredje väljarsteg (6) tillhörig utgående optisk ledare (6a") är försedd med en optiska signaler delande enhet (40), där de nämnda enhet (40) tillhöriga utgående ledarna, svarande mot den nämnda tredje väljarsteget tillhöriga utgående ledaren, är kopplade till var sin tillhörig opto-elektriska omvandlare (37,38) kopplad till var sin ingång för nämnda andra väljarsteg (5).

7. Trestegs väljarenhet enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att varje väljarenhet (6a) inom det mellanrelaterade tredje väljarsteget (6) är anordnad att direkt kunna mottaga optiska signaler, uppträder på var och en av ett antal grupprelaterade, inkommande optisk ledare och att direkt kunna överkoppla, via en från styrenheten (10) alstrad styrsignal för utpekande av en kopplingsväg, på en inkommande ledare uppträdande optiska pulser till en, bland flera tillgängliga, utvald utgående optisk ledare (6a").

8. Trestegs väljarenhet enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att ett, som en ingångskrets format, första väljarsteg (3) är anpassat för ett totalt, ett maxime- rat, bitflöde över 50 Gb/s.

9. Trestegs väljarenhet enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att via nämnda styrenhet (10) är en elektro-optisk omvandlare anpassad för att sända optiska pulser med en första våglängd och en elektro-optisk omvandla- re, tillhörig en annan eller samma ingångskrets, är anpassad för att sända optiska pulser av en annan våglängd.