[发明专利]交换装置和使用多个这种交换装置的系统

说明书

本发明一般涉及一种交换装置和使用多个这种交换装置的系统，更具体地说，涉及一种例如ATM（异步传输方式）交换装置，从这种交换装置中要抽取例如指示数据拥挤的信息的统计信息，并涉及一种交换系统，该交换系统适合作为ATM交换系统，被用于例如B-ISDM（宽带综合服务数字网络）的高速网络中。

包交换系统一般用作N-SIDM（窄带ISDN）的交换系统，其中传输的信号速度范围为64Kbps-1.5Mbps。在包交换系统中，信息被分成包，每个包具有适当的位数，并具有指明目的的控制信息，并且按照其中的控制信息指示的目的进行包的交换。每个包的大小为128-4096字节，使得传输的信息量是可变的，并且可以有效地在例如LAN（局部区网络）中传输低密度信息。

此外，因为信息一包一包地传输，就具有这样的优点，即可以进行具有不同处理速度单元之间的通信，例如终端单元和主单元之间的通信。然而，在包交换系统中，不用硬件交换包，而是由接收包译码控制信息的处理器使用软件来处理包。因而，传输速度受到处理器处理速度的限制。此外，因为误差检测过程和校正过程由软件执行，使软件具有大的负载。因此，这种包交换系统不适用于例如B-ISDN这样的网络，其中信号以高速（例如几百Mbps）进行处理。

近几年来，人们把注意力集中于ATM交换系统，它作为可以高速处理信号的一种交换系统。ATM交换系统和包交换系统的相似之处在于，信息被分成组。然而，虽然在包交换系统中信息被分入每个包中，每个包具有在128-4096字节范围内的可变长度，但在ATM交换系统中信息被分入的每个组（称为单元）具有53个字节的固定的长度。

每个单元由具有48字节的传输信息部分和具有5个字节的标题部分构成。单元按照在其标题部分设置的控制信息（指示目的）被交换到目的。在这种ATM交换系统中，单元借助于ATM交换装置的硬件被交换（而包在包交换系统中是借助于软件被交换）。因为硬件用于交换操作，信号延迟的改变就小。因而，这种ATM系统适用于使用字符数据、音频数据和图象数据的多媒体通信。

同时，ATM交换系统要求下列控制（ATM交换控制）：

（1）“呼叫设置控制”，用来对单元的识别信息译码并用来确定该单元通过哪个VCH（虚拟通道处理器）或ATM交换装置进行传输;

（2）“连接接收控制”，用来确认单元可以在所要求服务条件下在路径中通过所有VCH进行传输，并用于接收通信;

（3）“使用参数控制”，用来删除在实际通信量超每个用户合同中的通信量的情况下违犯规则的单元，以便避免在网络中通信质量变劣;

（4）“削减控制”，用来把单元的瞬时传输速度限制为常数（虚拟通路的容量），借助于暂时把单元存储在ATM交换装置的前面、ATM装置的后面或ATM交换装置中的缓冲存储器中来进行这种限制;

（5）“单元丢失或优先权控制”，用来删除低优先权的信息（例如音频与/或图象信息），以便避免在突然出现通信量峰值时缓冲存储器的溢出;以及

（6）“拥挤控制”，用来暂时限制连接请求，借助于在网络中通信量拥挤时通过限制来自终端的单元的最大传输速度来进行这种限制。

上述控制主要借助于在控制处理单元（一般叫处理器）中的软件实现。

图1表示常规的ATM系统的一个例子。参见图1，ATM交换系统具有处理器10，存储器11以及n个ATM交换装置13₁，13₂，…，和13_n，它们都通过总线12连接。当上述的ATM交换控制所需的统计信息在ATM交换装置13i中设定时，ATM交换装置13i就启动信号Xi。处理器10检查来自各个ATM交换装置13₁，13₂，…，以及13_n中的信号X₁，X₂，…，以及X_n是否被启动。处理器10把请求信号Y_j送入ATM交换装置13_j，它启动信号X_j（j＝1，2，…，n），因此请求ATM交换装置13j把其中设置的统计信息传输到总线12。按照处理器10中的请求从ATM交换装置中输出的统计信息通过总线12供给存储器11。这操作按顺序进行。