[发明专利]信元交换设备和为信元寻找路由的方法

说明书

本发明涉及由多元交换端口组成的信元交换设备，每个交换端口与一定数目的用户终端相连，用于发送和接收该用户终端的信元，该信元由消息有效负荷和地址信息组成；交换中心，连接在上述交换端口之间使得它们能够彼此通信；交换端口中的标记装置，用来基于上述从用户终端收到的信元中的地址信息产生一个属于信元的标记，其中包含能够使信元通过交换中心的路由信息。

本发明进一步涉及为信元寻找通过信元交换设备的路由的方法，交换设备由多元交换端口组成，每个交换端口与一定数目的用户终端相连，用于发送和接收该用户终端的信元，该信元由有效负荷和地址信息组成，交换中心，连接在上述交换端口之间，使得它们能够彼此通信。

在上面所指类型的一个交换设备中，需要设置信元缓冲区以避免信元同时到达交换设备并经过信元的公共资源，如输出端，时丢失信元。在已知的系统中，信元缓冲区需要安装在交换中心里来达到这一目的。为了取得高效率，在交换中心需要有大量的信元缓冲区。

将信元缓冲区只设置在交换端口中，可以减小交换中心的尺寸，相应地减小它的成本。这样的好处在于，交换中心的低成本可以减小规模可变和目前只配置了几个端口的系统的总成本。这样交换设备的成本会更加便宜。

然而，一个问题是，怎样在交换中心内避免冲突，从而在交换中心内对信元缓冲器的需求可以被消除。

在EP268,259中描述了一个交换设备，它在输入和输出之间有多级分组传送过程。由一个标记标识分组的目的地，可将分组送到适合的输出同时避免发送冲突。对那些由于冲突而不能立即发送的分组提供了缓冲区，同时设定了分组在分组传输网络中停留时间的上限。

分组经过若干步骤的处理，并且标记在不同步骤中被修改，但是没有为了规划从输入端口发送分组的时间而预先发送标记。

在US4,630,258中描述了一个具有多个输入和输出端口的分组传输结点。每个输入端口都连接有一个队列用于存储和传送到所有输出端口的分组。在到达不同端口的分组间可能会发生冲突。在输入和输出端口之间连接有多端口存储器。设置一控制逻辑，将分组按预定的优先级方案从存储器传送到相应的路由标记所指定的输出端口。由一个缓冲区逻辑来仲裁到达同一个输入端口并竞争同一个输出端口的多个标记。另外，实行了对到达同一输出端口的多个分组的随机选择，使得单个分组不必在一未定的时间段内等待。

在输入端口没有使用标记。已有的标记跟随被传输的分组，因此没有预先发送。

在US4,621,359中描述了分组传输，其中一个分组传输结点处理包含有表明输出目的端口的路由标记的多个分组。其目的是使到达每个输出端口的分组数目达到平衡。因此，产生了新的标记用于重新分配输出端口上的负载。新的标记被修改，目的是得到一个预定的输出优先级方案。

其中没有为了给随后的分组提供时控发送方案而预先发送标记。

在US4,623,996中描述了一个分组传输结点，它处理包含有表明输出目的端口的路由标记的多个分组。一组多元队列开关分别连接在多元输入端口和多元队列集合之间，队列集合包含许多个队列，用于存储应用分组并且做为输出目的端口的函数传输应用分组。每个队列集合中心多个队列连接到不同的输出仲裁器上，后者用于控制寻找到达一特定输出端口的路由。

其中没有为了得到后面分组的时控发送方案而预先发送标记。

本发明的一个目的是在上面介绍中说明的交换设备类型中，解决交换中心中冲突的问题，问题的解决要使得交换中心消除对信元缓冲区的需要。

依据本发明的交换机包括在发送相应的信元之前预先发送标记到交换中心的装置，每个标记对应一个信元；包括在交换中心里的规划装置，它接收上述预先发送的标记，并且基于标记中包含的路由信息产生有关各个信元从交换口发送时间的规划信息，从而在这些发送时间内信元能够在不与其它信元发生冲突的情况下被送到目的端口；包括发送上述规划信息到信元发起交换端口的装置，包括将信元保存在交换端口中，直到它们各自的规划发送时间到达的延迟装置，以及在信元各自的规划发送时间内将信元还到交换中心的装置。