[其他]具有多个并联交换网络的交换系统

说明书

本发明涉及宽频带宽数据交换，特别与使用一个交换网络通过一个翻译电路来控制实际上交换数据的第二个交换网络相关。

当前自选择路由选择网络使用同一交换网络结构来实现网络的控制与数据交换操作。在美国专利号4，494，230中公开了这样一个使用同一交换网结构进行控制和数据操作的自选择路由选择网络，它使用包中的地址位在交换网结构中选择路由。

其它先有技术系统在计算机的内存中维护一个网络映象来控制这一网络。响应在网络中建立一条路径的请求，控制计算机执行一个对存储的网络映象有反应的程序来为建立所请求的路径确定网络中所需的连接。然后，计算机将连接信息传送给网络，后者使用该信息来建立路径。一个以这种方式操作的著名系统公开在D.Danielsen，K.S.Danlap与H.R.Hofmann的论文《第一ESS交换网络组织与线路》，贝尔系统技术期刊，卷XLIII，第五号，第二部分，2221～2253页，1964年9月。然而，人们知道在计算机内存中维护一个内存映象并用程序控制来建立网络中的路径，这一操作需要在网络中建立一定数量的访问点从而增加成本并降低网络的可靠性。此外，自选择路由网络的优点不能得到利用。

某些网络技术具有以极高频宽传输数据的能力，但问题是这些技术并不完全适用于实现控制操作。这种技术之一是钛扩散时锂铌酸化合物用于光子交换。光子交换技术用于实现控制操作的困难在于数据路径跨接是十分难于实现的。难点在于高效的波导跨接为了使相邻的波导之间的界面最小化要求大的交角。而大交角要求在相交的波导中有大的S形弯曲，这本身是有损耗的。因此，利用钛扩散的铌酸锂化合物实现高效集成波导跨接是十分困难的。有关这一问题的进一步信息可以在E.E.Bergmann等人的论文《Ti：NbO₃扩散的波导的交叉耦合》一文中找到。

按照本发明的原理，上述问题得到了解决并促进了技术进步，本发明在下面展示的方法和包交换结构中的应用说明了这一点;该结构使用一个控制网络来确定在一个光子数据网络中从多个输入端口中之一到多个输出端口中之一的数据交换路径。控制网络属于自选择路由类型并可使用电子器件便利地构造。控制网络响应从一个输入端口来的请求记号，不需要中央处理器的介入便可以为该请求便利地自动高效确定光子路径。数据交换网络是用光子器件构成的，它允许数据在提出请求的输入端口与指定的输出端口之间高速交换。光子网络具有纵横结构，而这一结构又便利地最大限度地发挥了光子开关的作用。一个翻译电路用来将控制网络确定的路径信息变换成光子网络能使用的控制信息。输入与输出端口在二个网络上都有端接，而电网络不但用在初始设置光子网络，而且用于继续转送从输入端口到网络和输出端口的控制信息。

控制网络有一定数量的由多个开关节点构成的层级。在一个层级内，每一开关节点有两组输入输出端;第一组分别与上层中的一个节点和下层中的一个节点相联;第二组分别与本层中前一个的节点和后一个的节点相联。当连接在第一组端子间的一个请求电路确定一个来自第一组的输入端的一个请求记号是指向该节点的，并且连接在第二组端子间的一个争用判定电路确定来自第二组的输入端的一个争用判定记号是处于空间状态时，一个节点状态电路响应这两个判定传输一个通路信号给翻译电路。翻译电路转换这一通路信号供光子数据网络使用，而后者响应这一经过转换即翻译的信号接通从一个输入端口到一个输出端口之间的一条内部通路。

两种记号都有一个地址域和一个定义该记号的操作的控制域。节点状态电路传送通路信号以后，请求电路将请求记号的控制域修改为指示“允许”操作并经过修改的这一记号传送给另一输出端口。响应这一修改后的记号，后者（输出端口）向提出请求的输入端口发出信号通知通路已经建立。同样，争用电路将争用判定记号修改为指示路径忙碌操作，并将这一经过修改的争用判定记号传送给指定的输出端口，指明在光子数据交换网络中的一条通路已经建立。

此外，当相关的输入端口向控制网络传送一个控制域为通路拆卸操作的信号时，光子数据交换网络中的通路即被撤消。当请求电路收到这一记号并且争用电路收到空闭争用判定记号时，状态电路即将通过光子数据交换网络的通路撤消。

同样，请求电路将后一记号的控制域更新为表示通路清除操作，并将这一更新后的记号传送给另一输出端口，再由后者向相关的输入端口发信号通知通路已经撤消。同样，争用判定记号也被更新，并传送给指定的输出端口来指示该通路已被撤消。