CN1820537A

CN1820537A - 交换网络

Info

Publication number: CN1820537A
Application number: CNA2004800177843A
Authority: CN
Inventors: S·普雷特贾尼
Original assignee: Marconi Communications Ltd
Current assignee: Ericsson AB
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2024-06-22
Also published as: CN1820537B; EP1642479A1; WO2005002276A1; US7729360B2; EP1642479B1; ITMI20031309A0; ATE477683T1; US20070064688A1; DE602004028619D1; ITMI20031309A1; DK1642479T3

Abstract

一种构成一部分数字交叉连接的交换网络，用于在所请求的输入端和输出端之间连接数据帧，并且包括输入级9、中间级10和输出级11，每一个都由多个交换矩阵组成。每一个输入级交换矩阵具有一条到每一中间级交换矩阵的链路，通常由参考标记12指示，并且每一个中间级交换矩阵具有一条到每一输出级交换矩阵的链路，通常由参考标记13指示。根据本发明，通过交换矩阵独立地路由输入数据帧的各个时隙，从而减少了发生阻塞的可能性。

Description

交换网络

本发明涉及一种用于在输入端和输出端之间交换信号的交换网络。

本发明尤其涉及构成一部分数字交叉连接的交换网络。参考图1，这样的数字交叉连接通常包含一系列输入模块A、一系列输出模块B和链接它们的交换网络C。输入模块在各个输入端上接收以诸如同步数字层次结构(SDH)、同步光网络(SONET)、或者光传输网络(OTN)格式之类格式的数据流并处理那些数据流(例如，检测和删除维护和信令信息)，以便创建传送到交换网络C的内部帧。交换网络C随后将内部帧路由到合适的输出端，并且输出模块B通过增加维护和信令信息来建立诸如SDH、SDNET或OTN之类的输出数据流。

矩阵控制器单元D构成交换网络C的一部分并且负责控制交换行为和实现路由算法。

用于将n个输入中任何一个交换到m个输出中任何一个的已知网络是多级网络，其使用至少一个中间级来在不增加阻塞的情况下减少交叉点的数量，并且在1953年由Charles Clos出版了技术论文之后被称为Clos网络。

通常已知的Clos网络如图2所示。第一级1具有“a”个交换矩阵，其每一个具有“b”个输入端和“c”个输出端。中间级2具有“c”个交换矩阵，其每一个具有“a”个输入端和“a”个输出端，并且输出级3具有“a”个交换矩阵，其每一个具有“c”个输入端和“b”个输出端。

每一个第一级1矩阵的输出端仅通过一条链路连接到所有中间级2矩阵的输入端，并且每一中间级2矩阵的输出端仅通过一条链路被连接到所有输出级3矩阵的输入端。

分数c/b被称为扩展因子，并且与矩阵内部路径的数量有关并且因此具有发现从交换网络的输入端到输出端的路由的可能性。如果数“b“等于或超过数“a”减1的两倍，其近似为大于或等于2的扩展因子，那么根据Clos交换网络的理论，通过始终发现连接任何一个输入与任何一个输出的路径来完全填充网络的输出端是可能的。

本发明涉及Clos交换网络，其中扩展因子小于2(它必须大于1，否者阻塞位置就可能存在于单个交换矩阵的内部)，以便通过增加输入端和输出端的数量来提供增加的容量，而不过度的增加成本。然而，这增加了未能发现通过网络的路径的风险，并且必须使用复杂业务状态重排算法。

参考图3说明了扩展比率小于2时阻塞如何发生的一个例子，其展示了每级具有9个矩阵的三级Clos网络，尽管在输入和输出级仅示出了一个矩阵。输入级4上的每一个矩阵具有8个输入端和9个输出端，中间级5上的每一个矩阵具有9个输入端和9个输出端，输出级6上的每一个矩阵具有9个输入端和8个输出端。扩展比率因此是9/8。

考虑试图建立在输入级4的第一矩阵输入端1和输出级6的第一矩阵输出端1之间的交叉连接。假定后者的输出端2至8通过来自中间级5的矩阵3至9的连接而被使用和馈送。因此只经由中间级5的矩阵1和2来仅仅从第一级4的第一矩阵建立交叉连接。然而，如果由前进到除第一矩阵之外的任何一个输出级矩阵8的两个连接来使用输入级4第一矩阵的输出端1和2(其连接到中间级的前两个矩阵)，则不能建立想要的交叉连接。

本发明涉及在由各种数字标准定义的不同业务级上来交换数据帧，各种数字标准诸如是SDH、SONET或者OTN标准。参考图4，说明了基本SDH复用结构(ITU建议-G.70X)。在AU(管理单元)-3和AUG数据帧之间的链路上的x3指示AUG数据帧包含三个AU-3数据帧。当N＝1时，STM(同步传输模块)-N帧可以包含一个AUG帧，也就是说，当N＝16时包含16个AUG帧。通常以每秒8000帧来发送数据帧，因此较大帧的数据速率也相应的较大。STM-16数据帧的数据速率近似等于2.5Gbit/sec。

在图2中所示的Clos网络的输入端、输出端和内部链路因此可以接纳预定数量的时隙，例如对应于2.5Gbit/sec的数据速率可以接纳48个时隙。每一时隙总是用填塞信息或有效数据来填充，在后一种情况中，数据是从特定输入端到交换网络的数据。时隙因此可以属于任何类型的业务。例如，它可以是STM-1的第三个，STM-4的第12个等，或者可以不被使用，也就是说，用由交换网络自身产生的填塞信息来填充。

对于这样的Clos网络来说已知的是，除了它的空间路由性能之外在它的内部链路中还允许数据的时分复用(TDM)。参考图5，设定在图2网络的任何一个特定交换矩阵的输入端“x”上的特定单元7，交换矩阵4可以将它移动到输出端“y”(空间路由)并且在“y”流的内部移动到一个新的时间位置(时间复用)。

申请人检查了在交换数字数据的Clos网络中的典型阻塞位置，并且注意到在装满内部链路的数据中的大量碎片。例如，进入交换网络的一些连接请求是低数据速率的，例如STM-1，在该情况下，在上述例子中48个时隙中的三个将会被有效数据装满，并且45个将会被填塞信息填充，链路很空闲但或许对于STM-16来说却仍然不能处理另一请求。

本发明提供了一种用于在定义的时隙中在期望的输入端和期望的输出端之间交换交叉连接请求的数据帧的交换网络，包含由多个交换矩阵组成的输入级、由多个交换矩阵组成的中间级、和由多个交换矩阵组成的输出级，每一个输入级交换矩阵具有一条到每一个中间级交换矩阵的链路，并且每一个中间级交换矩阵具有一条到每一个输出级交换矩阵的链路，所述交换网络包括用于通过交换矩阵独立地路由每一帧的每一时隙的装置。

这允许更好地利用内部链路并相应地减少阻塞。

有益地，扩展比率(输入级交换矩阵的输出比输入)小于2，当先前已经倾向于Clos阻塞时优选地小于1.25。

有益地，交换矩阵具有时分复用链路。每一时隙可以接纳一个其额定数据速率至少是链路数据速率1/16的帧，优选地至少是链路数据速率的1/48。

现在将参考附图通过实例详细描述根据本发明构建的用于交换数据帧的交换矩阵，其中：

图1是表示既是公知的又是根据本发明的包含交换网络的数字交叉连接的框图；

图2是既是公知又是根据本发明的三级Clos交换网络的框图；

图3是表示阻塞情况的部分已知Clos交换网络的特定实例的框图；

图4是图示STM SDH数据帧结构的示意图；

图5是描述图2的Clos交换网络的交换矩阵的交换操作的框图；

图6是描述对根据本发明的三级Clos交换网络进行内部填充的一个实例的框图；

图7A至7I是表示对到中间级交换矩阵的链路进行填充的示意图，和图7J是表示对到输入级交换矩阵的链路进行填充的示意图；

图8是描述对图6的三级Clos网络进行内部填充方法的流程图；

图9是对根据本发明的三级Clos网络进行内部填充的另一个实例的框图；

图10是表示对进入并留在根据本发明的三级Clos交换网络的数据帧进行分割和重组的框图；

图11是表示对根据本发明的三级Clos网络进行内部填充的另一个实例的框图；和

图12是描述重排算法的流程图。

参考图1，本发明的交换网络构成数字交叉连接的一部分，并且与传统交叉连接一样，包括一系列输入模块A和输出模块B，其分别删除和恢复维护信息和信令信息以便创建通过交换网络C而路由的内部帧。输入模块A通过用交换网络C所使用的信息或填塞信息替换输入SDH、SONET或OTN帧的一些字节来产生内部帧。删除的字节承载信令信息。输出模块B实现了反向的处理：它们用属于SDH、SONET或OTN标准的信息来替换那些内部使用的内部帧字节。

本发明的交换网络还包括矩阵控制器单元D，以便控制交换行为并实现根据发明的路由算法。

参考图6，将依照根据SDH标准接收输入业务的三级Clos网络来描述本发明的交换网络，其中在输入级9、中间级10和输入级11的每一个中有36个交换矩阵。在输入级中的那些交换矩阵具有32个输入端和36个输出端，在中间级中的那些交换矩阵具有36个输入端和36个输出端，并且在输出级中的那些交换矩阵具有36个输入端和32个输出端。与传统的Clos网络一样，每一个输入级9的交换矩阵具有一个并且仅仅一个通常由参考标记12指示的到每一个中间级10交换矩阵的链路，并且每一个中间级10的交换矩阵具有一个并且仅仅一个通常由参考标记13指示的到每一输出级11交换矩阵的链路。到交换网络输入端和输出端的链路通常由参考标记14、15来指示。

交换网络是如此以至于在2.5Gbit/sec的物理链路上业务从任何一个输入级交换矩阵传播到任何一个中间级交换矩阵，并从任何一个中间级交换矩阵传播到任何一个输出级交换矩阵。在链路12、13、14、15上的信号是由48个时隙组成的时分复用信号。每一个时隙具有2.5Gbit/sec/48的比特速率。这个速率是AU-3类型信号的比特速率。每一个时隙都被由交换网络产生的填塞信号或者有效信号填充，其可以是整个AU-3帧、三分之一的STM-1帧、十二分之一的STM-4帧、或者四十八分之一的STM-16帧。

到交换网络的输入是以根据SDH标准在不同业务级上的数据帧的形式。每一个输入链路可以接纳在比特速率上等于或低于STM-16的所有数据帧，也就是说，VC3、VC4、STM-1、STM-4、STM-16。在多条输入链路上接纳较高比特速率的数据帧。例如，将STM-64安插在四条输入链路上。

因为输入级交换矩阵9的扩展比率是9/8，明显小于大约为2的Clos未阻塞扩展比率，因此如在图1和2中的公知交换网络一样，如果以整个帧来路由帧，那么交换网络对于这样的业务来说会很容易阻塞。

根据本发明，矩阵控制器单元D包括用于通过交换矩阵独立地路由每一帧的每一时隙的装置。因此，参考图8，当用户发出交叉连接请求时，该请求被分割为由各个时隙组成的AU-3较低数据流，每一个时隙包含一个AU-3帧。

本发明的矩阵控制器单元D执行的下一步是创建中间级交换矩阵的列表，显示出链路的占用，所述中间级交换矩阵首先从发出请求的输入交换矩阵开始，然后到达包含所请求的输出的特定输出交换矩阵。首先，基于在中间级交换矩阵和所请求的特定输出级交换矩阵之间的链路13的占用情况来分类列表，与具有有效数据的最多空闲时隙的链路相对应的矩阵是第一个矩阵。如果存在多于一个具有同等数量空闲时隙的链路，那么就接着基于在到输入级交换矩阵的链路12中的空闲时隙数量来分类各个交换矩阵，其中在所述输入级交换矩阵上接收到了用户交叉连接请求。如果存在多于一个具有与在链路12中相同数量的空闲时隙和与在链路13中相同数量的空闲时隙的中间级交换矩阵，例如，当所有的时隙都没有有效数据时，那么基于在图6所示的数字次序或者按着一些其它预定次序来列出交换矩阵。

在请求单向连接的情况下，对于交叉连接请求的第一AU-3时隙来说，在列表中的第一中间级交换矩阵的链路12、13中分配时隙。随后为交叉连接请求的下一个AU-3时隙分配该列表中下一个中间级交换矩阵的链路12、13中的时隙，以此类推。使用同一算法来分别处理每一时隙。

现在参考图6来给出一个特定例子。假定不存在穿过交换网络的交叉连接，如此，所有链路12、13都具有48个被填塞信号填充的时隙。进一步假定需要用于STM-16数据帧的从第40个输入端到第300个输出端的单向连接。这意味着必需将在第2输入级交换矩阵上的第8个输入端与第10输出级交换矩阵上的第12个输出端互连。

处理STM-16连接请求好像它是48个独立的AU-3单向连接请求一样。参考图7A，36个列与中间级交换矩阵相关。第一行(Clos)是中间级交换矩阵的数量，第二行是在特定中间级交换矩阵和所要求的输出级交换矩阵之间的链路的AU-3填充，并且第三行是在发起请求的输入级交换矩阵和特定中间级交换矩阵之间的链路的AU-3填充。AU-3填充可以是在0到48之间的任意数。该算法为任何一个所要求的连接创建这样一个列表。

图7A中示出了在请求之前的情况。在图7B中示出了在已经路由了第一个AU-3之后的情况。在图7C中示出了已经路由了第二个AU-3之后的情况。正如在图7D中所示，在已经路由了36个AU-3之后，所有的中间级交换矩阵(Clos)再次具有同样的优先权。在已经路由了最后的AU-3之后，顺序列表正如在图7E中所示。

图6中示出了对中间级交换矩阵进行内部填充的一种表示。任何一个不涉及第2输入级交换矩阵和第10输出级交换矩阵的请求将以同样的方式被路由。

现在考虑从第700个输入端的第5个VC(虚拟容器)-4帧到第307个输出端的第2个VC-4的单向连接，其中输出级交换矩阵与先前请求的交换矩阵相同。从交换网络的视点来看，这意味着第22个输入级交换矩阵的第28个输入端的13、14和15 AU-3时隙必须连接到第10个输出级交换矩阵的第19个输出端的4、5和6 AU-3时隙。该算法将处理这个类似于3个独立AU-3单向连接的VC-4连接。

在图7F中示出了在请求之前的情况。这个列表考虑了(参见行2“输出“)由第一连接引起的链路13的填充。在图7G中示出了在最后的AU-3之后的顺序列表。在图9中示出了这个新的内部填充。

内部链路12、13是具有48个对数据可用的时隙的TDM链路。各自路由的AU-3将通常被馈送到相应链路中的第一空闲时隙，而与在48个时隙中的位置无关。因此，一个特定的AU-3可以被容纳在一条链路的第一个TDM时隙中。下一个AU-3可以被容纳在所使用的下一条链路的最后一个TDM时隙中，并且第三个AU-3可以被容纳在48个时隙的行的末端中间的时隙中。重要的是在各个输出级交换矩阵的输出端上按顺序收集AU-3。

参考图10，考虑VC4帧的路由(3个时隙等同于三个AU-3字节“a，b，c”的重复序列)。矩阵控制器单元D以该图中所示的方式来配置输入级、中间级和输出级Clos块。与其它用户请求对应的繁忙时隙被表示为“x”。在输入级上分割输入字节“a，b，c”的序列，以便字节“a”进入中间级交换矩阵i，字节“b”进入中间级交换矩阵j，等等。使用每一个交换矩阵路将在链路的任意时隙上输入的字节路由到任意输出链路的任意时隙的能力。在链路12的时隙2内以及在链路13的时隙47中承载字节“a”，并且对于字节“b”和“c”也以此类推。各个输出级交换矩阵级11通过以“a，b，c”字节的正确顺序排列它们来再次映射正确的VC4结构。

在上面描述的本发明交换网络的关键特征中的关键点是：时分复用(这使得通过交换矩阵硬件成为可能)；和将任何SONET、SDH或OTN业务分割为AU-3数据流级的可能性。

可以把到交换矩阵的输入业务看作是一组AU-3数据帧，而不管到数字交叉连接的真实输入业务级(例如来自SDH设备的STM-1、STM-4、STM-16等和来自SONET设备的STS-1、STS-3等)。

以平衡中间级交换矩阵填充的独立方式来路由所有的AU3时隙，首先朝向来自中间级的输出端，并且其次朝向到中间级的输入端。这减少或消除了由于在输入/输出端达到饱和之前链路12、13中没有一个被完全填充(即不是所有的时隙都被填充)所产生的片断。

设定为满足用户需求而要到达的特定输出级交换矩阵，该算法通过平衡在中间级交换矩阵和特定输出级交换矩阵之间的链路的填充(用时隙号0到48来测量)来选择所使用的中间级交换矩阵。返回到参考图9给出的上述实例，在已经安插了第二请求之后，在VC4到STM256的任何一个业务级上的一个后续的请求--VC4需要到达10号输出级交换矩阵，因此不使用1、2、3、25、26、27、28、29，...，36号中间级交换矩阵，因为它们到10号输出级交换矩阵的链路的填充等于2，并且由于它们到10号输出级交换矩阵的链路的填充等于1，因此将首先考虑用4、5、6，...，24号中间级交换矩阵。

反过来参考图8，用不同于单向连接(也就是说，从一个输入端到一个输出端的连接)请求的方式来处理广播连接(也就是说，从一个输入端到多于一个输出端的连接)的请求。在后一情况下，如果在适当位置已经有穿过交换网络的连接，这些连接与使用同一输出级交换矩阵的广播请求相关，那么仅在已经承载广播请求的输出级交换矩阵中路由连接。在这种输出级交换矩阵上的输入端被连接到两个或更多个输出端而不是仅仅一个。

如果在适当位置不存在使用同一输出级交换矩阵的连接，该算法寻找已用于路由同一广播的先前支路的中间级交换矩阵。如果存在这样的中间级交换矩阵，该算法基于上面提到的优先权列表再次通过将该输入端连接到多个输出端的那些矩阵来在它们之间进行选择。如果没有这种正在使用的中间级交换矩阵，使用满足下述请求的优先权列表的第一路径，即是：链路12(输入端到中间级)和13(中间级到输出端)是空闲的。

举个例子，假定在图9中所示的VC-4(第700个输入端的第5个VC-4)也需要连接到第1137个输出端的第14个VC-4，将单向连接改变为广播连接。这在图11中被图示。这个新的支路不是在同一个输出级交换矩阵上(它是在第36级而不是第10级上)，因此不能使用同一输出交换矩阵。跟前面一样，这次第22个输入级交换矩阵的第28个输入端的13、14和15AU-3不得不被连接到第36个输出级交换矩阵的第27个输出端的40、41和42 AU-3。照例该算法将处理类似于3个独立AU-3连接的这个VC-4。

在图7H中示出了在该请求要求另外连接之前的情况。应该注意的是，对每一个AU-3来说，由于来自第700个输入端的第5个VC-4(中间级交换矩阵1-3)的先前支路而已经存在从输入端到中间级的路径，使得仅仅通过规划来自那些交换矩阵的其它链路13来开通在中间级上的第二支路。当路由最后的AU-3时，顺序列表在图7I中示出。注意到，如果另外请求的输出流是在第10个输出级交换矩阵上(在289-320范围内的输出端)，该算法将会在第10个输出级交换矩阵上创建广播连接。

上述路由算法的计算机仿真已经显示没有出现阻塞的情况，因此不需要重排。相信这就是将数据业务分割为AU-3结构的原因。

然而，设想在硬件出错的情况下将会发生阻塞，例如中间级交换矩阵出错。该算法因此包括正好考虑了这种情况的重排策略。

重排是一种在保持输入/输出状态的同时改变内部矩阵占有情况的方法。目的之一是产生比旧内部状态更适合容纳新路径的新内部状态；另一个目的就是重新分配避免中间级交换矩阵次序混乱的内部路径。因此，重排是一种根据某些策略提供请求的智能序列。注意到，通常由用户发起的提供应当是提供请求的随机序列。

使用之前所述的路由方法来模拟所有的许多不同的重排策略，并且所有的都能起作用。为了区别它们，考虑输入级交换矩阵的输入端32到输入端36。虽然重排策略失败，但是所选择的一个策略在解决阻塞状况数量方面显示出了较好的性能。

参考图12，重排算法工作如下。

首先每一个n-支路广播连接(仅仅对于在输入端或中间级上开通的广播连接)被认为是一系列的n-单向连接。随后考虑每一个交叉连接的每一个AU-3单元。

现在确定在哪个输入级交换矩阵开始重排是必需的。为每一个输入级交换矩阵计算正在使用的输出AU-3的总数。以降序来计算根据该总数所排列的这种矩阵的列表。如果存在多于一个具有同一值的输入级交换矩阵，通过考虑正在使用的输入AU-3单元的总数以降序来排列它们。

提取该列表的第一单元，从最低的输入端开始重新重新(使用正常的路由算法)所有单向连接(这个输入级交换矩阵的所有单向连接)。从最低的输入端开始重新路由(使用修改的路由算法)所有广播连接(这个输入级交换矩阵的所有广播连接)。这个修改的路由算法首先选择可以接受最高数量广播支路的中间级交换矩阵。如果存在许多这样的交换矩阵，通过考虑正在使用最低数量的AU-3的一个来区别它们。重复这个操作直到所有的广播支路已经被安插了。

现在给出一个特定的重排实例。假定输入/输出端状态如下：

从第40个输入端到第300个输出端的STM-16单向连接；从第700个输入端的第5个VC-4到第307个输出端的第2个VC-4以及到第1137个输出端的第14个VC-4的VC-4广播连接(正如在图11中所示)；另外，从第390个输入端的第9个VC-4到第50个输出端的第2个VC-4的VC-4单向连接。

如图7J所示，显示了输入级交换矩阵输出和输入链路AU-3填充的列表。首先考虑2号交换矩阵，并且将它的单向连接重新路由(没有广播连接)。接下来要考虑的输入级交换矩阵是22号。没有单向连接，因此重新路由广播连接的两个支路。最后一个输入级交换矩阵是路由单向连接的13号。

在不脱离本发明范围的情况下可以做出各种变形。因此，代替在输入和输出级之间只有单个中间级，而可多于一个，例如在输入级和输出级之间可以包括三个级。

Claims

1、一种用于在定义的时隙内，在期望的输入端和期望的输出端之间交换交叉连接请求的数据帧的交换网络，包含由多个交换矩阵组成的输入级、由多个交换矩阵组成的中间级、和由多个交换矩阵组成的输出级，每一个输入级交换矩阵具有一条到每一个中间级交换矩阵的链路，并且每一个中间级交换矩阵具有一条到每一个输出级交换矩阵的链路，所述交换网络包括用于通过交换矩阵独立地路由每一帧的每一时隙的装置。

2、一种如权利要求1所述的交换网络，其中路由装置被设置成通过中间级交换矩阵路由交叉连接请求帧的每一后续时隙，该中间级交换矩阵的链路具有最大瞬时数量的空闲时隙。

3、如在权利要求2中所述的交换网络，其中所述链路在中间级交换矩阵与所请求的输出端的输出级交换矩阵之间。

4、如在权利要求3中所述的交换矩阵，其中路由装置被设置成，如果在所述链路中多个中间级交换矩阵具有与输出级交换矩阵相等瞬时数量的空闲时隙，那么通过中间级交换矩阵路由每一后续时隙，该中间级交换矩阵具有起自接收所述请求的输入级交换矩阵的链路，并且该链路具有最大瞬时数量的空闲时隙。

5、一种权利要求1至4任何一个中所述的交换矩阵，其中路由装置被设置成，当接收到交叉连接请求时，在中间级交换矩阵与该请求的输入以及输出级交换矩阵之间的链路中创建空闲时隙的列表。

6、如在权利要求1至5任何一个中所述的交换矩阵，其中该链路是时分复用链路。

7、如在权利要求1至6任何一个中所述的交换矩阵，其中中间级交换矩阵的数量至少比每一输入级交换矩阵的输入端数量和每一输出级交换矩阵的输出端数量的总和小2。

8、如在权利要求1至6任何一个中所述的交换矩阵，其中中间级交换矩阵的数量小于每一输入级交换矩阵输入端数量的两倍。

9、如在权利要求8中所述的交换矩阵，其中中间级交换矩阵的数量小于每一输入级交换矩阵输入端数量的1.5倍。

10、如在权利要求1至9任何一个中所述的交换矩阵，其中路由装置被设置成在输出级交换矩阵的输出端上将各自路由的时隙重组为帧。

11、如在权利要求1至10任何一个中所述的交换矩阵，其中交换装置适合于接收标准数据业务，根据此标准数据业务创建取代了至少一些开销的内部生成的帧。

12、如在权利要求1至11任何一个中所述的交换矩阵，其中所述链路的每一时隙对应的帧具有的数据速率至少为该链路数据速率的1/16。

13、如在权利要求12中所述的交换矩阵，其中该时隙的每一个都可以接纳SDH标准的AU-3帧。

14、一种数字交叉连接，包括如在权利要求1至13任何一个中所述的交换矩阵。

15、一种在定义的时隙内通过交换网络路由数据帧，以便完成在期望的输入端和期望的输出端之间的交叉连接请求的方法，其中该交换网络包含由多个交换矩阵组成的输入级，由多个交换矩阵组成的中间级、和由多个交换矩阵组成的输出级，每一个输入级交换矩阵具有一条到每一个中间级交换矩阵的链路，并且每一个中间级交换矩阵具有一条到每一个输出级交换矩阵的链路，本方法包括通过交换矩阵独立地路由每一帧的每一时隙的步骤。

16、如在权利要求15中所述的方法，其中通过中间级交换矩阵路由交叉连接请求帧的每一后续时隙，该中间级交换矩阵的链路具有最大瞬时数量的空闲时隙。

17、如在权利要求16中所述的方法，其中该链路在中间级交换矩阵与所请求的输出端的输出级交换矩阵之间。

18、如在权利要求17中所述的方法，其中如果在所述链路中多个中间级交换矩阵具有与输出级交换矩阵相等瞬时数量的空闲时隙，那么通过中间级交换矩阵路由每一后续时隙，该中间级交换矩阵具有起自接收所述请求的输入级交换矩阵的链路，并且该链路具有最大瞬时数量的空闲时隙。

19、如在权利要求15至18任何一个中所述的方法，其中当接收到交叉连接请求时，在中间级交换矩阵与该请求的输入以及输出级交换矩阵之间的链路中创建空闲时隙的列表。