Nova Patents
EP0446540B1

Self-routing multipath switching network for switching cells in the asynchronous transfer mode

Abstract

This record has no abstract on file.

EP0446540B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 13

Term

Term ended

Expired 23 May 2010, 16.3 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

40 claims: 16 independent, 24 dependent

  1. 1
    Réseau de commutation à auto-acheminement par cellules et à trajets multiples pour la commutation de cellules à multiplexage temporel asynchrone comprenant :- des ports d'entrée, - des ports de sortie, - des commutateurs élémentaires (TSi1..., AS1..., TSr1...) arrangés en plusieurs étages de commutateurs élémentaires interconnectés, - chaque commutateur élémentaire ayant des entrées (I1...) et des sorties (o1..) et étant agencé pour transférer une cellule de longueur fixe ou variable reçue sur l'une de ses entrées, sur une ou plusieurs de ses sorties, en fonction d'informations d'acheminement (CCH) associées à ladite cellule, - les ports d'entrée du réseau correspondant aux entrées des commutateurs élémentaires d'un premier étage et les ports de sortie du réseau correspondant aux sorties des commutateurs élémentaires d'un dernier étage, caractérisé en ce que - chaque commutateur élémentaire d'un étage au moins du réseau possède au moins trois sorties, - ces sorties sont arrangées en groupes de sorties, - un groupe de sorties,comprend une ou plusieurs sorties déterminées, - en fonction de données d'acheminement (IRN, RCA, RCC) associées à une cellule reçue sur l'une quelconque de ses entrées, le commutateur élémentaire est agencé pour identifier (RMD) un ensemble comprenant un ou plusieurs desdits groupes de sorties, - le commutateur élémentaire est agencé pour transférer ladite cellule reçue, sur une sortie sélectionnée parmi les sorties du groupe unique dudit ensemble, ou des sorties, une par groupe dudit ensemble, chacune sélectionnée parmi les sorties du groupe auquel elle appartient.
  2. 2
    Réseau de commutation conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les commutateurs élémentaires de deux étages au moins (TS1..;AS1..) possèdent les caractéristiques indiquées dans la partie caractérisante de la revendication 1, en ce que l'arrangement des sorties en groupes n'est pas nécessairement le même dans chacun de ces deux étages au moins et en ce que les commutateurs de chacun de ces étages sont agencés pour détenir chacun des paramètres d'acheminement propres (RCCTM), dérivés d'une donnée de position dépendant de l'étage dans lequel il se trouve, ces paramètres différents permettant d'appliquer des arrangements différents dans les commutateurs élémentaires des deux étages considérés.
  3. 3
    Réseau de commutation conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les commutateurs élémentaires de deux étages au moins (TS1...;AS1...) possèdent les caractéristiques indiquées dans la partie caractérisante de la revendication 1, en ce que l'arrangement des sorties en groupes n'est pas nécessairement le même dans chacun de ces deux étages au moins et en ce que les commutateurs de chacun de ces étages sont agencés pour détenir chacun des paramètres d'acheminement propres (RCCTM), dérivés d'une donnée de position dépendant de l'étage dans lequel il se trouve et de son emplacement dans l'étage, ces paramètres différents permettant d'appliquer des arrangements différents dans les commutateurs élémentaires des deux étages considérés.
  4. 4
    Réseau de commutation conforme à la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdites informations d'acheminement (CCH) sont interprétées dans chaque étage pour déterminer le mode de transfert (MT) d'une cellule reçue vers les sorties du commutateur élémentaire, et en ce que ladite interprétation s'effectue en fonction desdits paramètres d'acheminement.
  5. 5
    Réseau de commutation conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les commutateurs élémentaires de certains étages du réseau au moins comprennent des moyens pour interpréter des informations d'acheminement, contenues dans une étiquette d'acheminement d'une cellule (CCH), qui comprennent un code de commande d'acheminement (RCC) définissant la séquence de transfert requis pour la cellule, à travers le réseau de commutation, une adresse de port de sortie (RCA), pour un acheminement de point à point, et/ou un numéro de référence interne d'arbre de diffusion (IRN), pour un acheminement de point à multipoint.
  6. 6
    Réseau de commutation conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que les commutateurs élémentaires considérés, interprétant ledit code de commande d'acheminement (RCC) en fonction desdits paramètres d'acheminement, sont prévus pour mettre en oeuvre en conséquence un mode d'acheminement (MT) qui peut être, entre autres, un acheminement de point à point (RS) ou un acheminement de point à multipoint (MC).
  7. 7
    Réseau de commutation conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les commutateurs élémentaires d'un étage au moins sont dissymétriques et réalisent chacun une expansion du trafic entrant de l'étage, réduisant la charge de trafic de cellules des sorties de ces commutateurs élémentaires par rapport à leurs entrées.
  8. 8
    Réseau de commutation conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les commutateurs élémentaires d'un étage au moins sont dissymétriques et réalisent chacun une concentration de trafic sortant de l'étage, augmentant la charge de trafic de cellules des sorties de ces commutateurs élémentaires par rapport à leurs entrées.
  9. 9
    Réseau de commutation conforme aux revendication 7 et 8, caractérisé en ce que l'expansion est réalisée par au moins l'un des premiers étages (TSM...) et la concentration par au moins l'un des derniers étages (TSo1...), assurant ainsi une réduction de charge de trafic à l'intérieur du réseau de commutation entre ces deux types d'étates à commutateurs dissymétriques.
  10. 10
    Réseau de commutation conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que le taux d'expansion dans au moins un des premiers étages est exactement compensé par le taux de concentration dans au moins un des derniers étages, réalisant ainsi un réseau de commutation symétrique ayant le même nombre de ports d'entrée et de sortie.
  11. 11
    Réseau de commutation conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les commutateurs élémentaires de tous les étages, sont symétriques, ayant le même nombre d'entrées et de sorties, et en ce que le réseau de commutation est par suite également symétrique, ayant le même nombre de ports d'entrée et de ports de sortie.
  12. 12
    Réseau de commutation conforme à l'une quelconque des revendications 5 à 11, caractérisé en ce que les commutateurs élémentaires (ISE, Fig. 3) de certains des étages aux moins d'un réseau de commutation à plusieurs étages acheminent des cellules appartenant à deux courants de trafic opposés, en ce que, dans chacun de ces commutateurs élémentaires dits commutateurs bidirectionnels, les entrées sont réparties en deux ensembles d'entrées (I1..., I16 ;I17...I32) et les sorties en deux ensembles de sorties (01...,016 ;017..., 032), un courant de trafic étant normalement acheminé d'un premier ensemble d'entrées à un premier ensemble de sorties et l'autre courant de trafic d'un deuxième ensemble d'entrées à un deuxième ensemble de sorties, en ce que l'interprétation des informations d'acheminement dans le commutateur élémentaire tient compte du courant de trafic (I0, Fig. 4) auquel elles appartiennent.
  13. 13
    Réseau de connexion conforme à l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce que les commutateurs élémentaires de tous les étages du réseau de commutation sont unidirectionnels, acheminant des cellules appartenant à un seul courant de trafic acheminées des entrées de chacun de ces commutateurs élémentaires à leurs sorties.
  14. 14
    Réseau de connexion conforme à la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend trois étages au moins, chaque commutateur élémentaire d'un étage, sauf le dernier, étant connecté par une ou plusieurs mailles à chaque commutateur élémentaire de l'étage suivant et chaque commutateur élémentaire d'un étage, sauf le premier, étant connecté par une ou plusieurs mailles à chaque commutateur élémentaire de l'étage précédent.
  15. 15
    Réseau de commutation conforme à la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une unité de sélection d'entrée (USi, Fig. 6) et au moins une unité de sélection de sortie (USr), formées chacune de commutateurs élémentaires agencés en deux étages au moins et dans chacune desquelles chaque commutateur d'un étage, sauf le dernier, est connecté par une ou plusieurs mailles à chaque commutateur élémentaire de l'étage suivant et chaque commutateur élémentaire d'un étage, sauf le premier, est connecté par une ou plusieurs mailles à chaque commutateur élémentaire de l'étage précédent, les unités de sélection d'entrée étant disposées en tandem avec les unités de sélection de sortie, les ports d'entrée étant connectés aux entrées des unités de sélection d'entrée et les ports de sortie aux sorties des unités de sélection de sortie.
  16. 16
    Réseau de commutation conforme à la revendication 15, caractérisé en ce que des unités de sélection dites plans de sélection (PS1..., PS16, Fig. 11 ou 12) connectent chacune des sorties d'unité de sélection d'entrée à des entrées d'unité de sélection de sortie.
  17. 17
    Réseau de commutation conforme à l'une quelconque des revendications 5 à 16, caractérisé en ce que, dans les commutateurs élémentaires d'un étage au moins, l'un desdits groupes de sorties comprend toutes les sorties du commutateur élémentaire, dans le cas d'un commutateur élémentaire unidirectionnel, ou alors toutes les sorties de l'un des deux ensembles de sorties pour l'une des deux directions de transfert, dans le cas d'un commutateur élémentaire bidirectionnel, pour une distribution général (DI, Fig 4) du trafic entrant sur toutes les sorties de ce commutateur dans la direction de transfert entrante.
  18. 18
    Réseau de commutation conforme à la revendication 12, caractérisé en ce qu'il est configuré en réseau replié extensible, possédant au moins deux étages dont l'un au moins est bidirectionnel (Fig. 7) et, lorsque c'est le cas pour le premier étage, les ports d'entrée étant connectés aux entrées dudit premier ensemble d'entrées des commutateurs élémentaires d'un premier étage et les ports de sortie étant connectés aux sorties dudit deuxième ensemble de sorties de ces mêmes commutateurs élémentaires du premier étage, le dernier étage étant composé de commutateurs élémentaires unidirectionnels qui acheminenent un courant de trafic entrant vers les commutateurs de l'étage précédent, réalisant ainsi une réflexion de trafic.
  19. 19
    Réseau de commutation conforme à la revendication 12, caractérisé en ce qu'il est configuré en réseau replié extensible, possédant au moins trois étages (fig 9), dont l'un au moins est bidirectionnel et, lorsque ce n'est pas le cas pour le premier étage, alors constitué de deux ensembles de commutateurs homologues unidirectionnels, l'un entrant, l'autre sortant, les ports d'entrée étant connectés aux entrées dudit ensemble de commutateurs unidirectionnels entrant du premier étage et les ports de sortie étant connectés aux sorties dudit ensemble de commutateurs unidirectionnels sortant du même premier étage, le dernier étage étant composé de commutateurs élémentaires unidirectionnels qui acheminent un courant de trafic entrant vers les commutateurs de l'étage précédent, réalisant ainsi une réflexion.
  20. 20
    Réseau de commutation conforme à la revendication 18, caractérisé en ce que chaque commutateur élémentaire d'un étage, sauf le dernier, est connecté par une ou plusieurs mailles à chaque commutateur élémentaire de l'étage suivant et chaque commutateur élémentaire d'un étage, sauf le premier, est connecté par une ou plusieurs mailles à chaque commutateur élémentaire de l'étage précédent.
  21. 21
    Réseau de commutation conforme à la revendication 18 ou 19, caractérisé en ce qu'il comprend trois étages au moins (fig. 10) et en ce que les deux premiers étages au moins sont constitués d'unités de sélection d'entrée et de sortie formées chacune de commutateurs élémentaires agencés en deux étages au moins et dans chacune desquelles chaque commutateur élémentaire d'un étage, sauf le dernier, est connecté par une ou plusieurs mailles à chaque commutateur élémentaire de l'étage suivant et chaque commutateur élémentaire d'un étage, sauf le premier, est connecté par une ou plusieurs mailles à chaque commutateur élémentaire de l'étage précédent.
  22. 22
    Réseau de commutation conforme à la revendication 21, caractérisé en ce que les unités de sélection d'entrée et de sortie sont interconnectées par au moins deux plans de sélection (PS1..., PS16, fig. 11,12), chacun comprenant un arrangement d'un ou plusieurs étages selon la capacité requise pour le réseau de commutation.
  23. 23
    Réseau de commutation conforme à la revendication 22, caractérisé en ce que l'augmentation de la capacité dudit réseau extensible est réalisée par addition d'étages successifs et sans modification de câblage entre étages, chaque configuration intermédiaire de moins grand nombre d'étages utilisant comme dernier étage équipé un étage de commutateurs élémentaires bidirectionnels qui peuvent effectuer une réflexion de dernier étage du réseau replié.
  24. 24
    Réseau de commutation conforme à l'une quelconque des revendications 4 à 12 et 18 à 23, caractérisé en ce que les commutateurs élémentaires d'un ou plusieurs des premiers étages du réseau de commutation sont agencés pour que, dans la direction d'acheminement correspondant au trafic entrant et lorsque les données d'acheminement spécifient un acheminement de point à point et/ou un acheminement de point à multipoint, et compte tenu desdits paramètres d'acheminement, il soit procédé à la distribution générale (DI) du trafic entrant.
  25. 25
    Réseau de commutation conforme à l'une quelconque des revendication précédente, caractérisé en ce que, dans un commutateur élémentaire, toute cellule devant être transférée à l'une des sorties d'un groupe de sorties sélectionné, est fournie sur l'une quelconque des sorties de ce groupe.
  26. 26
    Réseau de commutation conforme à la revendication 25, caractérisé en ce que ladite sélection, entre les sorties d'un groupe d'acheminement, s'effectue de manière à équilibrer la charge de cellules sur les différentes sorties de ce groupe.
  27. 27
    Réseau de commutation conforme à la revendication 24 ou 26, caractérisé en ce que ladite sélection s'effectuant de manière à équilibrer la charge de cellules sur les différentes sorties de ce groupe est basée sur un processus de distribution quasi ou pseudo-aléatoire visant à une décorrélation entre la répartition des cellules sur les entrées et la répartition des cellules sur les sorties du commutateur élémentaire.
  28. 28
    Réseau de commutation conforme à la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend deux réseaux unidirectionnels dissymetriques à trois étages homologues (fig. 8), le premier interconnectant N1 ports d'entrée à N2 ports de sorties, le second interconnectant N2 ports d'entrée à N1 ports de sortie, juxtaposés de façon à réaliser l'équivalent d'un réseau de commutation interconnectant dans les deux sens de trafic, d'un côté N1 ports d'entrée et de sortie et, de l'autre, N2 ports de sortie et d'entrée.
  29. 29
    Réseau de commutation conforme à la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend trois étages au moins dont l'un au moins est bidirectionnel (fig 9), arrangés pour constituer un réseau bidirectionnel non replié interconnectant un premier ensemble de N1 ports d'entrée et de sortie et un deuxième ensemble de N2 ports de sortie et d'entrée, en ce que chaque commutateur élémentaire d'un étage interne est connecté aux commutateurs élémentaires des étages précédent et suivant par une ou plusieurs mailles et chaque commutateur élémentaire d'un étage d'extrémité est connecté d'un côté aux commutateurs élémentaires de l'étage adjacent et, de l'autre, à l'un des ensembles ports d'entrée et de sortie, et en ce que les cellules sont transférées entre un port d'entrée et un port de sortie appartenant soit aux deux ensembles de ports différents, par transfert à travers les trois étages, soit appartenant au même ensemble de ports par transfert réfléchi dans d'un des commutateurs élémentaires d'un étage bidirectionnel permettant l'interconnexion de ces deux ports.
  30. 30
    Réseau de commutation conforme à la revendication 29, caractérisé en ce qu'il comprend au moins quatre étage (fig. 10), en ce que les deux premiers étages au moins, proches de l'ensemble des N1 ports d'entrée et de sortie, sont constitués d'unités de sélection d'entrée et de sortie (TSU1..., TSUn) formées chacune de commutateurs élémentaires agencés en deux étages au moins, en ce qu'un étage au moins, proche de l'ensemble des N2 ports d'entrée et de sortie interconnecte, d'une part, cet ensemble de N2 ports et, d'autre part, les unités de sélection donnant accès audits N1 ports, et en ce que les commutateurs élémentaires d'étages successifs sont interconnectés par une ou plusieurs mailles.
  31. 31
    Réseau de commutation conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ordre des cellules, susceptible d'être modifié après transfert dans le réseau de commutation suivant des trajets différents, est rétabli par un circuit de rétablissement d'ordre de cellules prévu dans chaque port de sortie du réseau de commutation.
  32. 32
    Réseau de commutation conforme à la revendication 31, caractérisé en ce que des liaisons externes à débit relativement élevé sont connectées à plusieurs ports du réseaux de commutation, ces ports fonctionnant à débit moins élevé, en ce que les cellules entrantes d'une telle liaison à haut débit sont distribuées sur les différents ports d'entrée auxquels elle est raccordée, et en ce que les cellules destinées à une telle liaison à haut débit sortante sont acheminées dans le réseau de commutation vers le groupe de ports de sortie auxquels elle est raccordée, les cellules de ces ports de sortie étant multiplexées au débit plus élevé de la liaison sortante après rétablissement de l'ordre des cellules sur l'ensemble des ports de sortie de la liaison sortante considérée.
  33. 33
    Réseau de commutation conforme à la revendication 16 ou 22, caractérisé en ce que le nombre desdits plans de sélection est dimensionné en fonction de la plus élevée des charges de trafic de cellules moyennée sur l'ensemble des ports d'entrée et de sortie de chaque unité de sélection, la prise en compte uniquement de ces valeurs moyennes étant rendu possible par la distribution du trafic sur une multiplicité de trajets dans chaque unité de sélection.
  34. 34
    Réseau de commutation conforme à la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des commutateurs élémentaires disposant d'une mémoire de points de branchement (MCM) et en ce que les identités des groupes de sorties correspondant aux branchements à effectuer dans un commutateur élémentaire, lorsqu'il doit effectuer un mode d'acheminement de point à multipoint est obtenu par la lecture de la mémoire de points de branchement à l'aide dudit numéro de référence interne d'arbre de diffusion (IRN).
  35. 35
    Réseau de commutation conforme à la revendication 24 ou 34, caractérisé en ce que le contenu des mémoires de points de branchement (MCM) des commutateurs élémentaires des différents étages est marqué de telle façon que seules celles des commutateurs élémentaires effectuant un acheminement sélectif contiennent des indications de branchement nécessaires à l'étage considéré pour l'arbre de diffusion considéré, en ce que, en conséquence, aucune indication de branchement n'est marquée dans les commutateurs élémentaires des étages effectuant une distribution générale du trafic, et en ce que les différents commutateurs élémentaires qui appartiennent à un ensemble de commutateurs élémentaires équivalents en ce qui concerne les trajets internes entre étages, possèdent le même contenu de points de branchement pour chaque arbre de diffusion, permettant ainsi d'éviter la génération de copies de cellules inutiles dans le réseau de commutation.
  36. 36
    Réseau de commutation conforme à la revendication 34, caractérisé en ce que ledit arbre de diffusion (IRN) ne dépend pas du port d'entrée, mais uniquement de l'ensemble des ports de sortie vers lesquels une cellule provenant d'un port d'entrée quelconque doit être transférée.
  37. 37
    Réseau de commutation conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une partie au moins des commutateurs élémentaires est remplacée par des modules de commutation chacun d'eux étant composé de plusieurs commutateurs élémentaires agencés de telle façon que ledit module de commutation présente au niveau de ses d'accès d'entrée et de sortie les caractéristiques et performances d'un commutateur élémentaire virtuel unique de plus grosse taille en nombres d'entrée et de sortie et dispose des fonctionalités précédement citées.
  38. 38
    Réseau de commutation conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites cellules sont des paquets.
  39. 39
    Réseau de commutation conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites cellules sont des cellules de longueur fixe ou variable composées d'un certain nombre de sous-cellules de longueur fixe.
  40. 40
    Réseau de commutation conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites informations d'acheminement (CCH) associées à la cellule sont contenues dans la cellule même.
Independent claims40