专利名称：通信网络的各网络段之间通过信息进行交换的装置,这些网络段可以按照以面向连接和 ...的制作方法
在各传统的通信网络中完成按照所谓的以面向连接模式工作的各交换的接通。在通信开始时借助一种预先规定的选择信号来建立一种连接。为此象遍及全球在传统的电话中继网中通常的那样采用所谓的各编号表。在网络中为了连接建立或者连接拆除是需要各种装置的，它们为了转送交换信息寻找通过该网络的一种路由。此外必须储备此数据传输用的网络资源。在此该连接建立要求较高的花费，而原有的有用信息的接通是仅仅与少量花费相联系的。此外，在全部连接期间，由于该全部传输过程用的传输资源的固定的提供使用，可以保证一种一定的服务质量。
与此相反，在所谓无连接的各网络中，正如它们例如用于互联网或各多媒体网典型的那样，由所谓的路由器完成接通功能。这些路由器无连接地工作，即给每个使用者的交换信息单个地和不取决于其它各通信息地选择路由。每个交换信息(包)含有接收者的地址信息，并且路由器用这信息决定必须向何处发送此包。原则上此路由器有两个任务路由计算和纯粹的传过这些包。
无连接各网络用的最通常的编号表是带TCP/IP(传输控制协议/网际协议)地址的互联网编号表。在无连接通信上服务质量的保证是比面向连接通信上的困难得多，因为网络的由交换信息通过的其它各部分受到多高的负荷，对于此路由器大多是不知道的，并且因为当必须给一个包选择路由时，还有多少个包跟随着，对于此路由器也是不知道的。在各无连接网络中正好没有连接建立或者有一种相应的过程，在此过程中，正象这在面向连接的各网络上的情况那样，可以商定服务质量的各种要求。
可是对于数据通信的不同应用有利的是，可以将由不同网络段组成的一个大通信网络象一个统一的网络来对待，这些网络段各自按面向连接的和/或无连接的模式工作。因此基于本发明的任务在于，将面向连接的与无连接的各网络段一体化为一个统一的网络，并且为此说明一个开关路由器的一种合适的系统结构，此开关路由器使一种这样的一体化成为可能。
借助于用于接通带有按权利要求1的特征部分的交换信息的一种装置解决此问题。通过一个路由器(R)与一个开关(AS)的联合，借助一个上级控制单元(S)和一个用于将路由器各物理接口适配到开关各接口上的交互工作单元(IW)说明一个开关路由器(SR)的一种系统结构，用此系统结构成功地将面向连接的和无连接的各网络一体化为一个统一的网络。
本发明的各有利的进一步改进形成各从属权利要求的对象。
以下用各图借助于优先的各实施例详述本发明。
图1以示意方式示出了按本发明一种装置的系统结构。图2以示意方式示出了在按本发明装置内部的地址信息的译码。
本发明的思路基于，在无连接的和面向连接的各网络中统一各接通设施的模式，以便在一个统一的网络中统一两种模式的各优点，并且大大平衡了它们的缺点。在本专利申请中将此种联合称为开关路由器。
一个开关路由器SR含有一个面向连接工作的开关，例如一个ATM(异步传输方式)开关AS。所有在当今和未来各网络中应用的和按面向连接模式工作的，各用户接口和连接线接口可以连接在此开关AS上。当连接了各单个使用者时，这样的各连接可以是ATM用户，或者也可以是各ATM连接线，如果其它的各ATM开关是经此线连接的话。
除此之外，按本发明的装置包括开关路由器SR，一个路由器R。此路由器的任务在于各无连接交换信息的路由选择。开关AS和路由器R是经一种设施IW连接的，此设施的任务在于，在开关和路由器之间互相适配不同的物理接口，因为在许多情况下，这些路由器例如与各ATM开关相比是连接在别的具有其它各性能(其它的位速率，其它各物理性能)的各网络接口上的。
对本发明主要的是各设施AS、R和IW的控制。由一个控制单元C进行此控制。可将此控制的各个部分移出控制单元，并在一个网络中集中，例如在一个数据库D中。控制单元C和数据库D之间的通信协议可以例如建立在智能网络(CCS7)的各协议上，但是也可以建立在数据通信各协议(例如在互联网协议)上。
控制单元C的主要功能在于略由选择与面向连接通信的控制的联合。这些路由器一般有各种表格(地址，方向)，这些表格由各路由器决定，它们必须向何种方向发送一个带有一定地址的一个包。这些表格的登录要么是固定的，要么用一种上级的控制由通信来充填这些登录，或者通过各路由器之间的通信将这些登录转到现实状态，因为通过网络各包的这些包的路由可能取决于网络的状况(过载，所通过各段的带宽等等)。为此在各路由器之间有部分为标准的通信协议和部分为专用的通信协议。
给按本发明装置中的(即开关路由器SR中的)一个无连接通信信息选择路由例如可按下列格式或者功能相应地来实现a)路由器R接收一个交换信息。路由器分析地址，并在此测试，一个路由是否是分配给此地址的。一个路由是应以此发送包的方向。由一个端口和一个虚拟回路代表此路由。b)如果这不是这种情况，路由器则求助于上级控制C(或者D，当此控制是已移出的时候)。在此路由器将介于路由器R和用于接口适配的设施IW间的，一个自由的端口/虚拟回路联合通知此控制，以便此控制知道，它必须向何处发送所询问的各信息。c)上级控制将路由选择地址译码为一个转接地址。例如这可按国际上已知各标准进行。上级控制将结果通知接口适配单元IW。d)此接口适配单元IW用各种ATM传信协议建立一种经此开关AS进入网络的连接。它在此采用所获得的转接地址。此接口适配单元IW因此表现为像一个希望建立连接的ATM用户。在连接建立结束之后，将所建立的连接分配给介于IW和R之间的端口/虚拟回路联合，以便以此建造从路由器R通向所建立ATM连接的一种连接。e)在相对方面上，建立的连接同样终止在一个开关路由器SR的，相当于接口适配单元IW的一个单元上或者终止在一个路由器的ATM连接卡上。f)将连接建立的结束通知在起始方面上的路由器R。此路由器因而可经建立的连接传输它的交换信息，并且必要时将输出的连接分配给此地址，以便对具有此地址的下一个包不必分配新的ATM连接。g)对路由选择表格中的每项登录和因此对每一个建立的连接可以激活一个时间监控。h)在每个新的通信信道上将时间监控复位。ⅰ)如果此时间监控结束的话，则解除所属的连接，并且清除路由选择表格中的登录。因而保证了，总是使占用如同传输所需那么多的网络中的容量。
用于接口适配IW的各单元在ATM网络上表现得像一般的用户。可以经不同的ATM服务等级，例如恒定的位速率，有效的位速率，非专用位速率来实现各适配单元IW相互间的连接。此控制可以取决于地址来规定各种各样的质量(例如各种带宽)。各接口适配单元IW相互间的这些连接可以在开关AS中与经各直接接口建立的那些连接共存。这意味着，开关路由器除了从各种由器来的各包之外也可以建立正常的ATM连接。R中的路由选择表与各种端口/虚拟回路联合的和与控制地址译码各种可能性的相容性支持着过程和使得开关路由器的功能好于它各部分总和的各功能成为可能。
权利要求
1．通信网络各网络段之间通过信息进行交换的装置，这些网络段可以相互并列地按面向连接的和/或按无连接的模式工作，具有下列特征a)含有一个用于接通的第一设施(AS)，此设施按面向连接的模式工作；b)含有一个用于接通的第二设施(R)，它按无连接模式工作；c)在第一和第二设施之间含有一个用于适配各物理接口的第三设施(IW)；d)含有一个第四设施(S)，用于控制第一、第二和第三设施，此第四设施将第一设施的工作方式与第二设施的工作方式联合。
2．按权利要求1的装置，其中用于控制的设施(S)的各部分是移出到一个经网络与此装置连接的数据库(D)中的，并且此数据库作为此网络中多种控制用的中央数据库工作。
3．按前述权利要求之一的装置，其中ⅰ)一旦第二设施已接收到一个对其地址还未分配路由的一个信息，此第二设施(R)将第二设施(R)和第三设施(IW)之间的自由端口/虚拟回路联合通知控制设施(S)，ⅱ)控制设施(S)将路由选择地址译码成为一个开关地址，并将此结果通知第三设施(IW)，ⅲ)第三设施(IW)经第一设施(AS)进入网络建立一个第一连接，并且用进入网络的已经建立的第一连接生成第二设施(R)的一个第二连接，其办法是将第一连接分配给第二设施(R)和第三设施(IW)之间的端口/虚拟回路联合。
全文摘要
通过一个路由器(R)与一个开关(AS)的联合,借助于用于将此路由器的各物理接口适配到此开关的各接口上、一个上级控制单元(S)和一个交互工作单元(IW),说明一个开关路由器(SR)的一种系统结构,用此系统结构成功地将面向连接的和无连接的各网络一体化为一个统一的网络。
文档编号H04L12/56GK1218591SQ97194519
公开日1999年6月2日 申请日期1997年4月30日 优先权日1996年5月10日
发明者K·曹纳, S·克龙杰格 申请人:西门子公司