JPH07505992A - 時間分割スイッチ及び空間分割スイッチを構成するsdh信号用相互接続アーキテクチャー - Google Patents
時間分割スイッチ及び空間分割スイッチを構成するsdh信号用相互接続アーキテクチャーInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
時間分割スイッチ及び空間分割スイッチを構成するSDH信号用相互接続アーキ
テクチャ一
本発明の目的は、SDR信号の相互接続のために請求項1の前文による方法を提
供することにある。本発明は、前記方法を実施するための相互接続アーキテクチ
ャ−にも関する。
同期デジタルハイアラーキ(SDR)は、通信網における時間分割信号を伝送す
るために更に進んだものとなるために全く巨大な実体を構成する。CCITT勧
告G。
707は、SDH信号のための一層レベルの同期伝送モジュール(STM−1)
の信号は、155.520Mbi t / sの通信速度を規定している。他の
規定されたレベルハ、STM−4(633,08Mb i t/s)とSTM−
16(2488,320Mb i t/s)である。より高次のレベルは研究中
である。CCITT勧告G、708は、STM−N (N=1.4.16)フレ
ーム構造を規定している。基本となるSTM−1フレームは、バイト(8ビツト
)で構成され、該ハイドは、コントロールブロックを含んで2430が存する。
そして、一つのSTM−1フレームは63のサブシステムコンテナ(例えば、T
U−1、トリビュタリユニットは、共通の30チャンネルPCMシステムの2M
bit/s信号を含むことができる。)を、伝送する。STM−1フレームは、
毎秒800回繰り返され、これは、サブシステムにおいても同様である。このよ
うにして、ひとつのフレームの個々のバイトは、64kbit/sのチャンネル
を形成する。STM−Nフレームは、論理多機能フレームに結合される。SDR
信号や伝送モジュールは、サブシステムの信号のバイト列を割り込ませることに
よって形成される。
デジタル相互接続の概念は、通信網の柔軟な成長を確保するため及びトラフィッ
ク制御方式のより一層の発展を確保するために開発された。相互接続システム(
SDH)DHX (デジタル相互接続、CCITTの起草による勧告G、s d
xc−1,、、−3)も、同期デジタルハイアラーキのために開発中である。S
DHDXC(この略号は正式なものではない)は次のように定義される二 「デ
ジタルSDR相互接続は、SDH通信速度(G、707)の2つの或いはそれ以
上のインターフェースを備えるとともに、一つの伝送セクションを終結させるこ
と、及びインターフェースポート間で同視可能な透明性コンテナを接続・非接続
に制御することが少なくとも可能である。」
5DR−DXCは、異なるSDRレベル間のトラフィックを伝送することもでき
るし、異なる信号間のトラフィックを接続することもできる。相互接続の用途は
、方路選択(ルーチング)、指定進路の初期化、一つの信号から数個の信号への
接続等の遠隔制御の可能性をも含んでいる。この接続は、通常、双方向接続であ
る。
既に述べたCCITTのSDH勧告は、論理的機能、即ち、装置の機能的構造を
定義しようと試みているが、その装置の詳細な構造的表現を避けている。
デジタル相互接続は、既に、最適条件に適合するアーキテクチャ−を見つけるた
めに長い間研究されてきた。
容量、ノンブロッキング特性及び実行に関する条件を容易に満たす構造は、図1
に概略示されているTST (時間−空間一時間)構造、又は時間−空間一時間
相互接続である。図の左側には、入力信号工1・・・In(ここでは、STM−
1信号)があり、右側には出力信号01・・・Onがある。インプット側の時間
スイッチTil・・・Tinとアウトプット側の時間スイッチTol・・・To
nは、一つの信号の中でバイトポジション(一つのフレーム中の)を各々変換す
る。中央空間スイッチSは、信号を一つの時間スイッチから、他の時間スイッチ
に方向付けられた信号に変換する。原則として、時間スイッチは記憶素子であり
空間スイッチは開閉素子で構成される。従来技術によれば、相互接続は、モジュ
ール構造として実行される。TST相互接続は、そのシステムを拡張するときに
幾つかの問題が生じるけれども、巨大相互接続に適している。
一般的に、STM−1信号は、TSTスイッチを通してバイト列の基礎上に論理
的に相互接続されている。そのバイトを基礎とするスイッチングとは、実接続が
SDRTU−12レベルで行われること、即ち論理的に2Mbit/sの流れが
接続されてることを意味する。STM−1信号当たりの論理的接続速度は、時間
スイッチと空間スイッチの両方において約155Mbit/sである。
問題は、主として空間スイッチによって生じる。空間スイッチの容量を超過する
と、その拡張は2次元的に行われる。例えば、図2による空間スイッチの16X
16の基本モジュール(16x16sTM−1)が一杯になると、次のステップ
は32x32であり、これは4つの16x16基本モジュールによって実現され
る。2次元的拡張によって起こる問題としては、以下のものがある。
a)接続端子:モジュールの追加は、図3にその例が示されているように、常に
多重信号インターフェースに帰結する。接続ピンの数が増加し、大型の空間スイ
ッチに至る場合には、十分な接続端子をもはや物理的に見つけることができな(
なる。問題は、ピンの数によるだけでなく、ケーブル、プリント基板の物理的強
度等によっても起因する。
b)サーマルパワー:拡張は、また、相互接続内の入出力駆動回路を多重化させ
る原因となる。これによって、モジュール内のパワーの消費が極めて大きくなる
。
C)空間/距離二人型相互接続における2次元的拡張は1、空間スイッチの基本
モジュール間の距離がかなり増加すると、利用可能な空間、データ通信速度及び
信号の同調に関する問題を引き起こすとになる。
さらに、拡張のだめの準備でさえも、前述の指摘a)やb)による問題を引き起
こすことに注意しなければならない。言い換えると、巨大拡張のための準備をす
れば、その拡張によって要求されるインターフェースは基本モジュールの最大記
憶容量を減らし、或いは、計画された最大容量はそれ自体2次元的拡張を加速す
る。図3は、空間スイッチが4倍の数を、又は64の入力信号から64の出力信
号にスイッチしなければならない状態にある2次元的拡張を図示している。この
とき、要求される基本モジュールの数は、16に増加している。
この発明の目的は、SDH信号の相互接続のために、一つの方法及びその方法を
実現するための方法を提供することにあり、その方法を用いることで、2次元的
拡張に対する必要性がより後の時点に延期される。その目的は、大型相互接続内
で必要とされる空間スイッチモジュールの数を減らすことでもある。
この課題は、請求項1による方法によって解決される。
相互接続構造は、請求項10に明記されている。本発明の他の好ましい態様は、
従属請求項において記載されている。
このように、従来のTST相互接続では、8個の連続したビットで構成されてい
るバイトや「パケット」は、相互接続を通じて接続される。このバイト又はこれ
ら8ビツトのために、空間スイッチは、このようにこのバイトの最初に唯一の新
しい接続を作り、残りの時間で、ビットは前記したと同様の方法によって空間ス
イッチを介して接続される(これは、論理的思考の上で生じるものであり、実際
上は、バイトのビットが再編成され、空間スイッチ内で数個の安定した形で接続
される)。従来の解決策では、各々のバイトは空間モジュールのインターフェー
ス容量を「消費」する。換言すれば、空間モジュール内の信号の最大数は、通信
容量(ビット速度)とコネクターのピンの数に依存するということである。
本発明の実施は、1バイトのタイムスロットが、より効果的に実用化され、或い
は、論理ユニット(=バイト)が、より小さな部分に分割され、そしてその部分
又はそのバイトのビットは空間スイッチを通じて並列形態でスイッチされるとい
う事実に基づいている。従って、空間スイッチの容量は、より効果的に実用化さ
れる。この操作もまた、各々のビットが、そのバイト中の他のビットと無関係に
空間スイッチを介して変換され得るという事実に基づいている。
並列ビット処理は、それ自体は新規なものではない。
例えば、デジタル中央部では、時間−空間一時間スイッチが用いられてきている
し、そこでは、バイト列はこのスイッチ手段を介して並列モートでスイッチされ
る。しかしながら、このことは、時間スイッチと空間スイッチの双方を通じて一
つの2Mbit/sチャンネルのタイムスロットの中でビットの全体的な並列処
理をすることに関係する。つまり、タイムスロット(バイト)中にあるすべての
ビットは並列に処理され、そのバイトはTSTスイッチ全体を通して並列モード
にスイッチされる。
その主目的は、スイッチの処理速度を短くすることであるが、バイトの処理の論
理構造には、関心を持たれなかった(ジエーエツチ、パサネン、アール、メイヘ
イニエミ著: rValitystekniikan perusteetJ
(スイッチングテクノロジーの基礎)、180頁−191頁、1975年、フィ
ンランド、オータニーミの工科大学学生組合発行、参照)。
本発明において、前記バイト列は、上記のかわりに時間スイッチ中又は空間スイ
ッチ中で異なる方法で取り扱われる。そして、更に前記バイトのビット列は、他
のビット列から独立的に空間スイッチ内で処理され得る。本発明は、更に、SD
I信号の相互接続に関する。
この発明によれば、相互接続の入力側の時間スイッチで、個々のバイトは複数の
部分又はビットに分割され、これらビットは”並列フオーム7に分解されるか、
又は前記複数の部分は別のラインに転送される。これらの部分的なバイト列のラ
インは、前記空間スイッチに接続される。この分割で複数のビットとされた場合
、現在では8つの空間スイッチが、個々の基本モジュールに要求されている。一
方、前記モジュールの許容量又は入出カラインの数は、同じ割合で増加し、或い
は、それは8倍になるだろう。−例として、図1の16X16空間スイッチは、
128x128スイツチになるだろう。そして、同様のものについて、従来にお
いては64(又は8×8)の空間スイッチモジュールを必要としたものである。
このような付加的手段によって、我々は、以前の状況に比して、8倍の許容量の
拡張に1次元的拡張を用いることができる。
バイトをビットに分割するための他の方法として、時間スイッチ通過後のバイト
を2つのハーフバイトに分割することが考えられ、これらのハーフバイトは、別
の空間スイッチを通って、出力側の時間スイッチにスイッチされる。その時、3
2個の空間モジュールが、128×128の空間スイッチのために必要となろう
。
本発明の他の実施例は、前記したスイッチ間での通信のために同値の数個の5T
N−1倍号のビットを結合して「パケット」にすることである。例えば、常に、
空間スイッチに送信される前、4つのSTM−1倍号からの同値のビットが取り
上げられ、直列式「パケット」に多重化される。その時、その多重化は、時間ス
イッチ要素の送信中になされ、その送信後に、それに対応した多重化の逆操作(
demultiplexing)が空間スイッチにおいてなされる。対応する操
作は、空間スイッチと出力側時間スイッチとの間で繰り返される。その多重化は
、ここでは、送信のための物理的操作であり、これにより、送信された個々の「
パケット」のための一対の導線は、そのスイッチモジュールにとって十分である
であろう。或いは、もし、4ビツトが結合されると、その時にもコネクターピン
とそのコネクターの駆動回路は、4分の1に減るだろう。多重化/多重化の逆操
作(demultiplexing)は、回路の要求を僅かに増加させるが、有
利な方法として、このことは、回路の集積的解決によって扱われ得る。
コネクターピンと駆動回路(配置空間;電力(power) )における節約は
、より重要な成果である。
前記方法及び相互接続アーキテクチャ−は、全てのSDRレベル又は全ての定義
された信号STM−1・・・STM−16及び他の対応する信号の相互接続のた
めに使用され得る。添付された図面は、STM−1倍号のだめの16の入力及び
16の出力のインターフェースを有する一般的な空間スイッチモジュールを基礎
としているが、より小さく或いは特に大きな信号ラインの数は、本発明思想に適
用されるのであり、例えば、ビットに基づく空間スイッチにおいて、128×1
28以上の信号インターフェースラインを有している空間スイッチモジュールを
使用することが可能であるということは全く当然である。
本発明によれば、相互接続内の空間スイッチモジュールの容量は効率的に使用さ
れるだろうし、それに従って、使用されるモジュールの数は、我々がより大型の
相互接続の方へ進む場合にかなり減るだろう。今や、2次的拡張をずっと遅い時
点に延ばすことが可能である。
以下、本発明を、添付図面を参照しつつ実施例と共に説明する。
図1は、既に述べられた時間−空間一時間相互接続の原理を示している。これに
より、空間スイッチ内で本発明によって複数の部分にバイトを分割することがで
きる。
図2は、16のSTM−1の入力と16のSTM−4の出力を備えるSDH信号
の空間スイッチモジュールを概略的に示したものである。
図3は、図1による空間スイッチモジュールが、どのようにして空間スイッチの
拡張のために準備されるかを示している。これにより、個々の入力信号が第2の
又は他の空間スイッチモジュールに接続されるために分岐される。
図4は、図1による16x16の空間スイッチモジュールによって実現される空
間スイッチを示している。これにより、64の入力と64の出力とを備える空間
スイッチが形成される。
図5は、本発明によって接続されるべき各々のバイトが2つのハーフバイトに分
割された場合の空間スイッチの実施例を示している。これのより、図3の空間ス
イッチが、8つの空間スイッチモジュールによって各々の接続された32の人力
信号に置き換えらる。
図6は、図1による16X16の空間スイッチを備える実施を示している。ここ
では、本発明によって接続されるべき個々のバイトが、空間スイッチモジュール
を介して並列にスイッチされたビット列に分割されており、これに対して128
の各々の入力信号を接続することができる。
図7は、本発明によって実現される接続であって、時間−空間一時間相互接続内
での異なる要素間での接続を示している。
この記述は、本発明によるデジタルSDR相互接続DXCが、STM−1倍号を
相互接続するために公知のスイッチモジュールをより効果的な方法に使用すると
いう事実に基づいている。STM−ルベルでは、伝送速度は155.520Mb
it/sである。図1による空間スイッチTit・・・Tinは、STM−1倍
号のためのインターフェースサブラック中に含められることができる。
それぞれの時間スイッチは、タイムスロットやバイト列が空間スイッチに送信さ
れる前に、デコーダプロセッサーコントロールによって計算された経路選択に従
ってタイムスロットやバイト列の再編成を実現する。時間スイッチTol・・・
Tonもまた個々のSTM−1倍号の範囲内でバイト列の位置を変える。時間ス
イッチ同士の間には空間スイッチがある。例えば、STM−1倍号を、16の時
間スイッチから図2に示すような空間スイッチ基本モジュールに接続すること、
及び、これに対応してその出力を時間スイッチに接続することが可能である。
以下に記述されたスイッチモジュールの機能的変化は、わずかな内部構成の付加
と、対応するソフトウェアの変更とによって実現される。相互接続の基本的な構
成において又は機械的な組立様式においてなんら本質的変化をなす必要は無い。
個々の信号のバイト列は、入力端で時間スイッチTi1・・・Tin内でビット
に分割され、このとき8ビツトは、時間スイッチ出力において並列モードで得ら
れている。
個々のインターフェースにおいてサブラックが4つのSTM−1倍号を持つよう
に、STM−1倍号が物理的に相互接続に接続されていれば、その時この予備ラ
ック内の時間スイッチから得られた信号は、単純な方法によって多重化される。
空間スイッチへの伝送のために、4つのSTM−1倍号を含んでいるそれぞれの
流れの中にあって、同じ時間順位の値のビット列(即ち、同じ順位の番号を持っ
たビット列)は、本発明によって抜き出され、これらの4つの抜き出されたビッ
ト列は、直列モード伝送信号に結合され或いは多重化される。この多重化は、イ
ンターフェースサブラックにある時間スイッチ内で実現される。このようにして
多重化された伝送信号は8つに分割され、或いは4倍に多重化された約80Mb
it/S又は約L55Mbit/sのビット速度を持っており、空間スイッチの
入力に一つのライン上で伝送され得る。このようにして4つの時間スイッチから
合計8つの伝送信号ライン(又は部分)は、空間スイッチに向けられる。従来通
りに考えれば、個々の時間スイッチからは8つの信号が、或いは4つのスイッチ
からは合計32信号が存在しなければならないこととなる。このように本発明に
よる解決法を用いれば、コネクターピンの必要性は、かなり減少するだろう。
前記空間スイッチモジュールは、中央スイッチサブラック内に備えられている。
各々の空間スイッチモジュールは、送信信号を受け取り、該送信信号は並列ビッ
トに多重化/多重化の逆操作(demultiplexing)をされる。
空間スイッチ出力では、空間スイッチされたビット列は、出力側で時間スイッチ
に伝送される伝送信号に多重化される。このように、空間スイッチは、付加要素
としてマルチプレクサ/デマルチプレクサ及びビット同期を必要とする。空間ス
イッチ内では、ビット列は、個々の入力信号から、選択された出力信号に移され
、または、空間スイッチが行われる。
出力側での空間スイッチは、入力側でも同様の操作がなされるか、又は、伝送信
号に基づくビットは、多重化の逆操作をされて再度バイト列に結合され、その後
、それらは、時間スイッチされ、このようにして相互接続された信号は、出力S
TM−1信号として相互接続から出力される。
図6は、並列な8つの空間スイッチを持った本発明による空間スイッチ基本モジ
ュールを示している。この図では、128個の入力ビツト信号と、128個の出
力ビツト信号とがあるが、これは、16のバイト列の代わりに同じ空間スイッチ
速度が128ビツトを処理可能だからである。物理的には、これらの論理的な入
出力信号は、伝送信号の多重化によって僅か32ピンとして空間変更インターフ
ェース内に現れる。相互接続の接続経路は、図7に示されている。
空間スイッチの拡張は、より一般的には大型装置のために考慮され得る。STM
−1倍号のバイトが、n個の部分に分割されると、それらは並列に空間スイッチ
を通ってスイッチされ、このときs = n x(L/ Y )2/ n 2の
空間スイッチモジュールが必要となる。ここで、nはバイトの並列部分の数を意
味し、Lは相互接続に入力される相互接続から出力されるSTM−1の数であり
、そしてyは空間スイッチモジュールの入出力のSTM−ルベルでの数である。
このときL=2″′、モしてmは4以上であると仮定する。例えば、入力される
ラインがL=128であるとすると、基本モジュールは、y=16ラインを持っ
ており、このバイトが、n=8の部分に分割されると、空間スイッチの数は、5
=8X((128/16)/8) 2=8である。他方、もしL=512、y=
t6そしてn=8なら5=128であり、従来と比較すれば、従来は1024の
空間スイッチモジュールが必要とされていた。
以上で、バイトをビットに分割することについてはより詳細に考察してきた。或
いは、バイトは、例えば図5によればハーフバイトに分割される。場合によって
は、この方法が好ましいことがある。図5の場合にまた、如何にして「分割され
た」空間スイッチが拡張されるのか、換言すれば個々のバイト部分の空間スイッ
チが2次元の拡張を備えていることを示している。
図6のビットに基づく解決策においては、8つの基本モジュールを持った128
x12Bの大きさから256×256の大きさへ空間スイッチを拡張するには、
個々の基本モジュールが・1つの基本モジュールに置き換えられ、全部で32の
基本モジュールとされることが要求される。もし、従来のバイトスイッチや16
X16のSTM−1信号モジュールを使用していれば、これらの16X16の基
本モジュールが16x16=256必要となる。
SDI相互接続の構造の詳細は、この明細書にいおいてはそれ程詳しくは説明さ
れていない。その理由は、上記記述に関して、それらは重要でなく、当該技術分
野における当業者ならば本明細書を読めば本発明のアイデアがいかに有利に実行
可能であるかを容易に理解できる。
上記実施例の数値は請求項に表された本発明の範囲を制限するものではない。
時間スイッチ 空間スイッチ 時間スイッチFIG、、3
1/2バイト 1/2バイト
FIG、5
1 128 i 128 1 128
F工G、6
F工C,7
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IE、IT、LU、MC,NL、PT、SE)
、0A(BF、BJ、CF、CG、 CI、 CM、 GA、 GN、 ML、
MR,NE、SN。
TD、TG)、AT、AU、BB、BG、BR,CA。
CH,CZ、 DE、 DK、 ES、Fl、 GB、 HU、JP、KP、K
R,KZ、LK、LU、MG、MN、MW、NL、No、NZ、PL、PT、R
O,RU、SD。
SE、SK、UA、US、VN
(72)発明者 リンドルム ベンティフィンランド エファイエヌ−0183
0レプセーメ レプセメーンティエ 451
Claims (11)
- 1.時間スイッチと空間スイッチを備えるデジタル相互接続を介するSDH信号 の相互接続方法であって、特に前記相互接続へ入力され又は前記相互接続から出 力される信号か、伝送され又は相互接続されるたべき論理ユニットとしてバイト 列を備えている論理フレーム構造を備える高速直列モードのデータの流れである 場合において、 入力側の時間スイッチ(又は空間スイッチ)の出力で、個々のバイトが空間スイ ッチ(又は時間スイッチ)に伝送されるために、並列な複数の部分に分割され、 前記空間スイッチ(又は時間スイッチ)は、前記バイトの前記複数の部分と同数 の並列スイッチモジュールを備え、これにより前記バイトの平列部分は各々のス イッチモジュールを介して接続され、且つ、空間スイッチ(又は時間スイッチ) の出力側で、個々のバイトの並列部分は再び一つのバイトに連結されることを特 徴とするSDH信号の相互接続方法。
- 2.個々のバイトか2つのハーフバイトに分割され、各々の空間スイッチモジュ ールを介して別々にスイッチされることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 3.個々のバイトか、4つの部分に分割され、該個々の部分が2つのビットで構 成されていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 4.個々のバイトがビットに分割され、該ビットは、各々の空間スイッチ(又は 時間スイッチ)モジュールを介して別々にスイッチされることを特徴とする請求 項1に記載の方法。
- 5.入力側の時間スイッチ(又は空間スイッチ)と出力側の空間スイッチ(時間 スイッチ)との間で、従って空間スイッチ(又は時間スイッチ)と出力側の時間 スイッチ(又は空間スイッチ)との間で、スイッチ間で伝送される前に幾つかの 選択されたSDH信号から、同じ順位番号を持った各々のビットが伝送スイッチ において直列モードの伝送信号に多重化され、該伝送信号は受け入れられるスイ ッチにおいて多重化と逆の操作される(demultiplexing)ことを 特徴とする請求項4に記載の方法。
- 6.4ビット又はそれ以上、例えば16ビットが伝送信号に連結されていること を特徴とする請求項5に記載の方法。
- 7.相互接続されるべきSDH信号が、STM−1及び/又はSTM−4及び/ 又はSTM−16信号であることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載 の方法。
- 8.相互接続が双方向相互接続としてなされることを特徴とする請求項1から7 のいずれかに記載のSDH相互接続方法。
- 9.相互接続か時間−空間−時間相互接続であることを特徴とする請求項1から 8のいずれかに記載の方法。
- 10.SDH信号の相互接続のためのデジタル相互接続アーキテクチャーであっ て、前記相互接続は連続して接続された時間接続と空間接続とを備え、これによ り、相互接続の入出力信号は高速直列モードのデータの流れであり、 入力側の時間スイッチ(又は空間スイッチ)は、空間スイッチ(又は時間スイッ チ)に伝送される前に個々のバイトを並列な部分に分割するように構成され、前 記空間スイッチ(又は時間スイッチ)は、前記バイト部分と同数の並列スイッチ モジュールを有し、それによって前記バイトの並列部分は各々のスイッチモジュ ールを介して接続されるように構成され、且つ、空間スイッチ(又は時間スイッ チ)の出力側は、各々のバイトの並列部分を結合して再び一つのバイトにするよ うに構成されるていことを特徴とするSDH信号の相互接続のためのデジタル相 互接続アーキテクチャー。
- 11.前記相互接続は、時間−空間−時間相互接続であることを特徴とする。
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