可扩展的电信交换机制造技术

一个用于连接多个可编程的电信交换机以组成一个大容量，无阻塞交换系统的开放式、高速率、高带宽的数字通信网络。每个网络交换结点包括用于在网络上发送和接收长度可变的打包信息的电路，从而使得每个结点能够从所有其它结点接收信息或发送信息给它们。网络可以传送系统中现有的任何类信息包括话音、数据、图象、多媒体、控制、配置和维护，而且网络的带宽可分给不同的信息类型或由它们共享。设备如话音处理装置也可以和网络接口，因此获得对网络上通过的全部信息的直接访问。同时提供的有用于在网络上沟通信息的方法和包结构。多个网络可以被彼此连接起来以提供更大的交换容量或话音处理容量。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是于1995年3月6日提出的题为“可扩展的电信系统”的中国专利申请第03145267.1号的分案申请。1.本专利技术的领域本专利技术一般地涉及电信领域，更确切地，涉及一个结构，它用来连接多个可编程的电信交换机以提供一个可扩展的交换系统和对各种不同通信应用的直接访问。2.现有技术的讨论在任何电信系统中一个基本的考虑是交换容量。交换容量必须依据现有需求和规划需求做出分析以利于找出一个对现在的和将来的业务都经济合算的解决方法。例如，假设一个发展中国家正在建设一个基本电信系统，打算向它现有人口中的大部分提供业务。这样的人口多数可能是在地理上高密度分布于小区域(城市)低密度分布于大区域(郊区和农村)。另外，人口很可能在增长，但不同地区具有不同的速率。因此，对一名电信系统设计者的挑战在于要提供足够的交换容量以对大多数或全部人口支持满意的服务，同时也要预期到将来需求可能的增长而提供经济的扩充。另一个提供合适交换容量的困难的示例涉及到无线或个人通信网络(PCN)应用。这些类应用基于微蜂窝结构，该结构需要很多个跨越城市区域彼此物理距离接近的基站，基站具有不同的交换容量，聚合成大容量。在电信系统设计中，第二个基本考虑是在将来增加新的功能或业务。电信设备和业务不断地快速演变，这很大程度上由于数字技术的发展。在将来很可能有更引人注目的进步，尤其是当以前独立的工业例如电缆电视和本地电话运营公司把他们的业务结合在一起的时候。再一次，挑战在于创造一个系统，它很经济地为当前需要服务，同时也在新功能和业务变得可用时提供灵活和花费不多的方法将它们综合在一起。在解决提供足够的交换容量同时提供新功能和业务双重问题的传统方法中，大多数，如果不是全部，都具有两个主要缺点中的一个或两-->个：(1)在系统中没有足够的带宽来处理信息例如图象或多媒体(除了话音和数据以外)，(2)没有直接现成的可访问传给系统和传出系统的全部信息的途径，这意味着没办法攫取全部信息并送到其它交换系统或设备，另外(3)需要有越来越大的中心交换机来提供对一些增强业务的访问。一种传统的方法可能被叫做缩略为“总线扩展”和方法。在很多传统的电信交换机中，提供一条或多条内部总线在交换机的不同部分之间传输信息，包括话音、数据和控制信息。由于通过定义，多个设备(例如电路板或卡)可以和总线接口并依据一已定义的通信协议共享总线，所以总线很适合于传输这些信息。在一个电信交换机中，找出一个或多个相互连接着一系列在物理上终止电话或中继线的卡板和执行交换、控制或其它功能的其它卡板的总线是很普通的。如缩写各所暗示的，很简单地在总线扩展方法中的概念即是在现有总线上连接附加卡板，这些卡板提供附加的交换容量或其它功能。除了以上提到的两个主要缺点以外，这种方法有好几个其它缺点。首先有一些物理限制如不降低系统性能情况下可物理连接到总线并共享总线的卡板的数目。其次，为了允许将来很大的扩充，总线和系统的其它部分必须首先在系统的任何扩充前被构造成能处理比所需要的大很多很多的业务量。这些限制和总线的电气和机械性能(或有可能是总线中的特定一条)以及它们的有效运行速度有关。克服这些限制的尝试(例如使用到总线的非常多数目的连接)趋向于增加“基础”或未扩展系统的成本和复杂度，很可能使得系统对一些应用来说太过昂贵。还有一个和实际执行交换功能以及控制总线上的业务量所需要的处理功率有关的限制。第三点，在许多，如果不是全部的传统交换系统中所发现的总线结构一般地都被设计成只执行基本的处理和交换功能，并不提供用于组合新功能和业务的到端口现成直接的途径。第四点，一般地总线结构不能够传输包交换数据或其它类的信息。第二种方法可能被称作缩写为“模块化”方法。在模块化方法中，概念在于提供一个由一系列基本上相同的模块构造成的交换系统。每个模块提供一定数量的交换容量，该容量可被加到一现有系统中(一次加一个或多个)以增加系统的整体容量。-->此外，除了前面提到的主要缺点以外，模块化方法还有其它缺陷。为了提供完全不阻塞的操作，每个及所有的构造模块必须具有能力从所有其它模块，多到可能有的无论怎样最大数目的模块，接收电路交换数据。从硬件看，这意味着每个模块必须装有一个足够大的存储器，以容纳如果最大数目的模块被连到一起时能够接收到的最大数量的电路交换数据。例如，如果每个模块能够交换相当于64个端口且有最多8个模块被连在一起时，则每个模块必须包含一个能够容纳(8×64)＝512个端口的电路交换数据。因此，在模块化方法中，控制每个模块必须具有的存储器大小的因素是完全扩展系统的最大交换容量。对于大系统(即，几千个端口或更大的数量级)，由于物理网络/线路组合在一起的数目和控制存储器必须的附加电路，构造这样一个存储器变得不切实际。其次，为了维持一个真实的“模块化”系统，要改变单个模块的交换容量是不可能的。第三点，和总线扩展方法相似，模块化方法面向完成基本的交换操作，一般地并不提供对所有端口的直接访问和处理包交换数据或其它类型信息的能力。一种常规系统在Shimizu的EP 0 256 526中予是揭示。Shimizu揭示了一个包交换网络系统，其中一个系统结点1通过一个环2连接到一起每个结点为多个用户终端3提供服务。特殊地，Shimizu被引导在一个有阻塞的通道网络系统中实时分配包地址以动态地维持带宽；即在一个包地址的数目小于网络中心总站址数的系统中。Shimizu的一个缺陷在于它是一个需要由一个集中源动态地分配包地址，并把控制和消息包分隔开以及顺序发送以保证连接的有阻塞系统。在有阻塞系统中对集中源的使用要求Shimizu花费相当多的处理设备和相关控制带宽来管理和动态指派包地址。而且，对集中源的使用需要实现一个冗余方案以避免在中心位置的失败导致系统不可运转。实现第二个中心位置将进一步使系统复杂化并在其它设置上与用额外的带宽。另一个常规系统在Takeuchi等(从现在起只称Takeuchi)的欧洲专利应用EP-A-0119105中予以揭示。Takeuchi揭示了一个电信系统，其中一系列结点由一个环路连接在一起。结点在环路上通过在间断的空闲“时间框”内或一帧的段内发送“组合包”相互通信。Takeuchi-->所揭示系统的一个缺陷在于一个结点必须在试图向另一个结点发送信息之前首先标识一个或多个空闲的时隙来运载该信息。如果在一给定结点没有空闲时隙来运载包准备好发送的信息，则这个信息被阻止到达目的结点。本专利技术的概述总之，本专利技术提供一个连接多个可编程电信交换机以形成一个大容量，无阻塞交换系统的开放，高速、宽带宽的数字通信网络。在一个优选的实施例中，使用一个或多个为在网络上传递信息提供媒介的环和多个可编程交换机实现网络，每个交换机做为一个结节出现并为一组端口服务。在有增加系统交换容量的要求时另外的交换机(结点)可以被加到网络上。每个结点包括在网络上发送和接收变长的打包信息的电路，从而使得每个结点能接收其它结点的信息并发信息给其它结点。网络可传输系统中现有的任何类信息包括话音、数据、图象、多媒体、控制、配置和维护，而网络的带宽可由不同信息类型分割或共享。另外，除可编程交换机以外的设备或手段也可以在网络上充当结点，从而得到对通过网络的全部信息的直接访问。更具体地，话音处理手段如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个在可扩展的电信系统（２）中可作为一个节点操作的电信交换机（６），该交换机的特征在于包括：用于相对于多个端口的不同端口动态地连接或断开通信路径的装置（６４）；用于向或从所述端口时间交换信息的装置（６６，６８），所述时间交换 装置具有对应于可物理上与所述电信交换机相关联的最大数目端口的容量；以通信关系与所述时间交换装置相连用于和代表所述端口的一个或多个公共或专用网络进行接口的装置（２６），所述通信关系包括一个用于向或从所述端口传输数据的总线；以及 在一个节点间网络上发送和接收打包信息的装置（７０－８４），所述节点间网络用于在所述电信交换机和与所述系统相关联的其它节点之间提供通信，从而发自所述电信交换机的任何端口的包括电路交换数据在内的信息基本上可连续地传送到所述交换机或该系统的任何其它节点的任何其它端口。

【技术特征摘要】
US 1994-3-8 08/207,9311.一个在可扩展的电信系统(2)中可作为一个节点操作的电信交换机(6)，该交换机的特征在于包括：用于相对于多个端口的不同端口动态地连接或断开通信路径的装置(64)；用于向或从所述端口时间交换信息的装置(66，68)，所述时间交换装置具有对应于可物理上与所述电信交换机相关联的最大数目端口的容量；以通信关系与所述时...

【专利技术属性】
技术研发人员：RP麦唐纳，
申请(专利权)人：朗迅科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]