Brevet FR2570914A1 — publié le 19860328

La présente invention concerne un système de commutation à auto- acheminement destiné à commuter une information transmise par commutation de paquets et par commutation de circuits provenant de plusieurs unités de transmission de données numériques, capable de détecter des défaillances à l'intérieur du système, et ce systè- me comprend un réseau de commutation ayant plusieurs étages, chaque étage comprenant des noeuds de commuta- tion interconnectés, plusieurs contrôleurs répartis, chaque contrôleur ayant pour fonction de connecter une unité de transmission de données numériques individuel- le à l'un des noeuds de commutation, et chacun des con- trôleurs réagissant à la réception de l'un des paquets et au démarrage de l'information transmise par commu- tation de circuits en émettant des signaux d'adresse vers le noeud de commutation. Les réseaux de commutation de paquets- à auto- acheminement, comme ceux utilisant des noeuds de ccmmu- tation de type "banian" sans structure tampon transmet- tent des paquets à travers le réseau de commutation sur la base d'une information d'adresse qui est transmise dans le réseau de commutation avant la transmission du paquet. Un tel réseau de commutation comporte un seul chémin particulier entre chaque paire d'entrée et de sor- tie du réseau. L'existence d'un seul chemin particulier crée un problème qui consiste dans l'effet sur le réseau de conditions de trafic déséquilibrées et des défaillances de noeuds de commutation dans le réseau. Le résultat d'un 2 2570914 déséquilibre des conditions de trafic ou d'un noeud dé- faillant consiste en ce qu'il n'est pas possible d'achemi- ner un paquet entre un ensemble donné de paires d'entrée ou de sortie du réseau. Du point de vue de la maintenance, l'existence d'un seul chemin particulier entre chaque paire d'entrée et de sortie facilite la détection de la défaillance d'un noeud de commutation, du fait qu'il est possible d'émettre un paquet de test transitant par n'im- porte quel chemin sélectionné dans le réseau. Un procédé connu pour atténuer les problèmes de fiabilité et de trafic dans un réseau à auto-acheminement est considéré dans le rapport intitulé "Development of a Voice Funnel System," de Bolt, Beranek,and Newman, Inc., Report n 4093, août, 1979, pages III-29 à III-76, qui décrit l'utilisation d'un étage supplémentaire de noeuds de commutation de type banian à l'entrée d'un réseau & auto-acheminement, pour résoudre les problèmes mentionnés précédemment. Ce rapport propose que cet étage supplémen- taire soit identique aux autres étages du réseau et soit utilisé par l'addition d'un bit d'adressage supplémentaire à la zone d'adresse de chaque paquet qui est acheminé dans le réseau de commutation. Cet étage de commutation supplé- mentaire précéderait le premier étage d'acheminement du réseau. Le bit d'adresse supplémentaire serait commandr par un matériel/logiciel externe au réseau de commutation et il déterminerait le chemin emprunté dans le réseau de commutation. Le matériel/logiciel utiliserait ce bit pour éviter un noeud qui a manifesté une défaillance ou qui est soumis à un niveau de trafic élevé. Ces problèmes sont résolus conformément & l'in- vention dans un système de commutation à auto-acheminement dans lequel chacun des noeuds de commutation d'un étage est interconnecté à un ensemble de noeuds de commutation dans l'étage suivant, en séquence, chacun des noeuds de commuta- tion réagissant à la réception des signaux d'adresse et d'un signal de chemins multiples en établissant le chemin par l'intermédiaire de l'un quelconque des noeuds de commuta- tion appartenant à un sous-ensemble de l'ensemble de noeuds de commutation dans l'étage suivant, en séquence, ou bien chacun des noeuds de commutation réagissant à la réception des signaux d'adresse et d'un signal de chemin unique en établissant le chemin par l'intermédiaire de l'un prédéterminé des noeuds de l'ensemble de noeuds de commutation dans l'étage suivant, en séquence. !0 Les principes de l'invention sont représentés dans un noeud de commutation qui réagit à un signal exter- ne en sélectionnant un chemin parmi une multitude de che- mins désignés par une adresse reçue, de façon à éviter les noeuds de commutation dans les étages suivants qui présentent des conditions de défaillance ou de dés6quili- bre, et qui réagit en outre & un autre signal externe en sélectionnant.un chemin prédéterminé, de la manière dési- gnée par l'information d'adresse reçue, de façon à per- mettre l'accomplissement de procédures de maintenance dans le réseau de commutation dont le noeud de commutation est un composant. Les noeuds de commutation sont avanta- geusement groupés en ensembles qui sont disposes en plu- sieurs étages pour former un réseau de commutation. Ut ensemble donné de noeuds de commutation d'un étage est interconnecté par l'intermédiaire de liaisons à un ensem- ble particulier de noeuds de commutation dans l'étage précédent, et chaque noeud de commutation de cet ensemble est capable de réagir à une information d'adresse émise par un noeud de commutation précédent et à un signal de chemins multiples en établissant un chemin parmi plusieurs vers l'étage suivant en séquence, et il réagit à une in- formation d'adresse émise par le noeud de commutation pré- cédent et à un signal de chemin unique en établissant un chemin prédéterminé vers l'étage suivant, en séquence. En outre, chacun des noeuds de commutation réa- git à la réception des signaux d'adresse en émettant vers les autres noeuds de commutation dans l'ensemble un signal d'occupation de liaison qui indique que la liaison sur laquelle l'adresse a été reçue est maintenant desservie par ce noeud de commutation, et que les autres noeuds dans l'ensemble doivent passer à l'état inactif en ce gui concerne la liaison désignée. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation, don- né à titre d'exemple, et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 représente,sous forme de schéma sy- noptique, un réseau de commutation de paquets à auto-ache- minement de l'art antérieur; La figure 2 représente, sous forme de schéma synoptique, un réseau de commutation de paquets qui constitue le sujet de l'invention; La figure 3 montre comment on peut combiner certaines des figures; La figure 4 représente une information ém5se Oar un contr8leur de jonction pendant l'établissement et l'acheminement d'un paquet à travers le réseau de c. muta- tion représenté sur la figure 2; La figure 5 est un schéma synoptique détaillé du noeud de commutation 102-0 de la figure 2; Les figures 6 et 7 représentent de façon plus détaillée le circuit de commande de liaison 500 du noeud de commutation 102-0; La figure 8 est un diagramme séquentiel indi- cuant les signaux utilisés pendant l'établissement d'un chemin dans le réseau de commutation représenté sur la figure 2-; La figure 9 représente le diagramme d'tats - correspondant au fonctionnement du contrôleur 621 de la figure 6 pendant l'acheminement de l'information par le noeud de commutation 102-0; La figure 10 représente, sous forme de schéma synopticue, le contr8leur de jonction 207-0 de la figure 2; et La figure 11 représente, sous forme de schéma synoptique, la reconfiguration du réseau représenté sur a figure 2. La figure 2 montre un exemple de réseau de com- mutation de paquets sur lequel porte l'invention. Les in- -terconnexions dans une section d'un étage particulier, co--e la section 3 de l'étage 3, sont représentatives de toutes les interconnexions dans toutes les sections de cet étage particulier. La manière selon laquelle une intercon- nexion entre deux noeuds d'une paire est effectuée est re- présentée de façon plus détaillée pour les noeuds 104-0 et 104-1. Pour faciliter la compréhension, toutes les désigna- tions numériques, à l'exception de celles de la série 300, définissent des interconnexions et des positions de noeuds de commutation qui sont identiques à celles de la figure 1. Seules les liaisons qui transfèrent des paquets du contrôleur de jonction 207-0 vers le contrôleur de jonction 208-1 sont représentées sur la figure 2. Dans chaque étage de la figure 2, à l'exception de l'étage 6, chaque noeud de commutation réagit à une information reçue par un conducteur de découpla- ge, par exemple-DC2, et qui est soit le signal de chemins multiples soit le signal de chemin unique, en fonctionnant soit comme dans un réseau à chemins multiples, soit comme dans un réseau à chemin unique. Si le signal de découplage ou de che- min unique est présent sur le conducteur de découplage, chaque noeud dans un étage remplit des fonctions identiques à celles d'un noeud dans le réseau représenté sur la figure 1. Si le signal de découplage n'est pas présent sur le conducteur de découplage et si à la place, un signal de chemins multiples est présent, chaque noeud de commutation est apparié avec un autre noeud de commutation, de façon qu'un paquet reçu sur l'une des entrées d'une paire de noeuds puisse être transférée à partir de l'une quelconque des quatre sorties associées à cette paire de noeuds de commutation.;!. Un chemin à travers le réseau de commutation de la figure 2 est établi par l'émission d'une information d'adres- se dans le réseau, par le contrôleur de jonction 207-0, avant la transmission de l'information de données. Si le signal de découplage n'est pas présent, chaque paire de noeuds de commu- tation dans un étage donné utilise cette information d'adres- se pour déterminer quelles sont les deux des quatre sorties associées à cette paire de noeuds de commutation qui peuvent être utilisés pour la transmission du paquet vers l'étage suivant. Si le signal de découplage est présent, le noeud de commutation qui reçoit l'information d'adresse utilise cette information d'adresse pour déterminer laquelle des deux sorties du noeud récepteur est désignée par l'information d'adresse pour la transmission du paquet à l'étage suivant. Si la sortie désignée est occupée, le paquet ne peut pas être transmis à l'étage suivant. Le contrôleur de jonction devra tenter d'établir le chemin, à un moment ultérieur. Si les deux sor- ties sont à l'état inactif, on utilise l'une prédéterminée des sorties-; cependant, si une seule sortie est disponible, on utilise alors cette sortie pour transmettre le paquet à l'étage suivant. Une fois qu'un chemin a été établi dans le réseau de commutation, il reste établi jusqu'à ce que chaque noeud dans le chemin détecte un indicateur de fin dans l'in- formation de données. Du fait que le chemin reste établi jus- qu'à la réception de l'indicateur de fin, on peut utiliser le réseau pour une transmission par commutation de paquets aussi bien que pour une transmission par commutation de circuits. Le procédé utilisé pour apparier ensemble les noeuds de commutation, comme il est représenté sur la figure 2, est défini ci-dessous. On désigne par: [Pm_l- P2Pi- (avec m égal au nombre d'étages dans le réseau, n zgeal a no.bre de noeuds, et i égal au numéro de l'étage> la re- presentation binaire de la position du noeud n dans l'éta- ce "i". Chaque "P" représente un bit. De plus, on désigne Dar: _c. la représentation binaire de la liaison "le allant vers le noeud dans l'étage "i". La représentation biduire du partenaire d'un noeud est n m _P...%i...] i !o-rscue i C m/2 et est n Im-l"" il -Fi i lorsque i> m/2. Par exemple, le noeud de commutation 103-0 dans l,4tage 3 est représenté par [ooooo 3 et son partenaire est [ oooo 4 Oô 0 3 ce qu'on également écrire sous la forme [00100] 4 On définit ci-dessous un autre procéd- pour appa.- rier ensemble les noeuds de commutation. On définit coce précéde-ir.ent la position du noeud n et le nunméro de la liai- son. La représentation binaire du partenaire d'un noeud [PM-...PiPii est (P 1l",P... Pl - _ i+1 1 i lorsque i lorsque i > m/2. Pour illustrer le fonctionnement d'ensemble du réseau de commutation de paquets qui est représenté sur la figure 2, on considèrera l'acheminement du paquet représenté sur la figure 4, du contrôleur de jonction 207-0 vers le contrôleur de jonction 208-1. Les liaisons représentées sur la figure 2 correspondent à tous les chemins disponibles qu'on peut utili- ser pour commuter le paquet représenté sur la figure 4 vers le contrôleur de jonction 208-1, si aucun des étages ne reçoit les signaux de découplage. Pour établir le chemin dans le réseau de commutation, le contrôleur de jonction-207-0 émet tout d'abord vers le réseau de commutation, par la liaison d'entrée 200-0, la zone d'adresse du paquet représenté sur la figure 4, et un signal d'établissement, pendant la période d'établissement du chemin. Si tous les étages reçoivent des signaux de découplage, le chemin allant du contrôleur de jonc- tion 207-0 vers le contrôleur de jonction 208-1 ne peut être établi que par les noeuds 100-0, 101-0, 102-0, 103-0, 104-0 et 105-0. La période d'établissement du chemin est déterminée par le générateur de synchronisation du système, 65. A la réception de l'information d'adresse et du signal d'établisse- ment, chaque noeud de commutation supprime le bit de plus fort poids de l'information d'adresse qu'il reçoit. A titre d'exemple, un noeud de commutation dans l'étage 1 reçoit la totalité des six bits d'adresse, AOA5, et il supprime le bit A5, après quoi il retransmet vers le second étage les bits AO et A4 et le signal d'établissement. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que la zone d'adresse et le signal d'établissement atteignent l'étage 6, dans lequel un noeud de commutation re- çoit seulement'le bit AO. On va maintenant considérer de façon plus détaillée la détermination du chemin allant du contrôleur de jonction 207-0 vers le contrôleur de jonction 208-1, lorsqu'aucun des étages ne reçoit des signaux de découplage. Le noeud de commutation 100-0 réagit à l'inforation d'gaesse présente.sur la liaison d'entrée 200-0 en tzansférant cette information et le signal d'établissement soit vers ie noeud 101-0, par la liaison 201- 0, soit vers le noeud 101-1, par le cible 300-0, le noeud 100-1 et la Iiaison 202-2. Le noeud!00-0 accomplit cette opdraticn de trans- fert en réponse à l'info:matlion d'adresse, en e=fectzant directement une interrogation pour déterminer s5 la lii- son 201-0 est à 1 'tat inactif, et en eff ectu= égale- _ent une interrogation pour déterminer si la liaison 202-2 est à l'ét,-at inactif, par l'intermédiai-re eu moeud -00-i et du cteble 300-0. Si l'information d'aresse et le signal d'établissement atteignent le noeud. l01-D de la section 2 de l'étage 2 par l'intermédiaire de 12 liaison 2010, ils peumvez ensuite être tr-ansmis la section 4 de i'étace 3 soit par le noeud 101-0, soit par le moeu& 101--2, par l'intermédiaire du cible 301-0. De fçon sin1- a/re, si l'information d'adresse et le signal d'étabis- sement sont acheminés vers la section 2 par la liaison 202-2, on peut utiliser le noeud de commutation 101-. o)u le noeud de commutation 101-3 pour transmettre l'inormp-- -ton d'adresse et le sienal.d'établissement à l2 section 4 de 1 'étage 3. Une jois cue le ndeud se trouvant ns la sec- -ion 2 de l'étage 2 a été désigné pour -ransfé-er l'infor- nation d'adresse, ce noeud passe dans un état d'at-e-e,en atEente de la confirmation du fait cu'un chemin a ézt en- tièrement établi vers le contrfleur de jonction 2OS-31 _ la réception de cette infor-mation, le noeud passe dans 'tat d'occupation et il transfère l'information de donn-és sui-ante du paquet vets -la liaison de sortie sélectionnée, juscu'à la détection de l'indicateur de fin dans le paqguet. Lcrsoue ceci se produit, le noeud passe.à l'état inacti_ La description précédente montre cu'1 y a quat-re liaisons disponibles pour transférer l'info:m7tion d'adres- se et le signal d'établissement, ainsi que le leste du paquet, entre l'étage 2 et l'étage 3 de la. figure 2, tan- dis qu'une seule liaison est disponible sur la figure 1. dans laquelle un paquet est transféré par lea Xseau de commutation du contrôleur de jonction 207-O lers le con- tr8leur de jonction 208-1. On notera que le transfert de paquets sur les c'bles tels que le câble 300-O est bidi- rectionnel, ce qui fait Qu'on peut transférer de tels - paquets du noeud de commutation 100-1 vers; le noeud de commutation 100-0 par le câble 300-0, et invesemaent_. On peut voir d'après l'explication précédente _- lé'ix;foma- tion d'adresse et le signal d'établissement eventt être transférés vers la section 4 de l'étage 3, pr l'nterm- diaire des liaisons 202-0, 202-2, 202-4, 2Q2-6, et les noeuds de commutation 102-0 à 102-7 qui const:itMnt la section 4 réagissent à l'information d'adresse sur te des liaisons mentionnées précédemment en tnran rat l'in- formation d'adresse et le signal d'létablissement vers l'étage 4, par l'intermédiaire des liaisons. 203-0, 203-2, 203-4, 203-6, 203-8, 203-10, 203-12, ou 203--4. Xci encore, en comparaison avec la "figure 1, on. te qoe l'étage 3 sur la figure 2 comporte huit liaisos de sox- tie possibles pour transférer l'information. d'adresse et le signald'âtablissement ainsi que le paquet. qui suit, du contrôleur de jonction 207-0 vers le contrleur de jonction 208-1, tandis qu'il n'y a qu'une seule liaison sur la figure1l. Les étages restants de la figure Z, c'est-&- dire les étages 4, 5 et 6, concernent l'achem=nement dn paquet vers le conducteur de sortie approprié et, de ce fait, ils sont simplement appariés avec le noeud de co- mutation adjacent. Dans l'étage 4,1es noeuds 103-0 et 103-1 réagissent à la réception de l'informa-tion d'adresse sur les liaisons 203-0, 203-2,203-8 ou 203-10 en transet- tant l'information d'adresse et le signal d'établissement vers les noeuds 104-0 ou 104-1 de l'étage 5, par l'inter- médiaire respectivement des liaisons 204-0 et 204-4 ou des liaisons 204-2 et 204-6. Les noeuds 104-O et 104-1 réagissent à la réception de l'information d'adresse en transmettant l'information d'adresse vers le noeud 105-1, par l'intermédiaire des liaisons 205-1 ou 205-3. Le noeud 105-0 réagit à l'information d'adresse en ém-ettant le signal d'établissement vers le contrôleur de jonction 208-1. Le contrôleur de jonction 208-1 réagit à la ré- ception du signal d'établissement provenant du noeud -0 en renvoyant un signal d'accusé de réception vers le noeud 105-0. Ce dernier réagit au signal d'accusé de réception en retransmettant le signal d'accusé de. rcep- tion vers l'étage 5, par l'intermédiaire de la liaison cui avait été sélectionnée précédemment au cours de loi6- ration d'établissement du chemin. Le signal d'accusé de réception est ainsi renvoyé d'étage en étage vers le con- trôleur de jonction 207-0 par l'intermédiaire du chemin établi précédemment. Lorsque le contrôleur de jonction 207-1 reçoit le signal d'accusé de réception, il cc-ence l'émission du paquet qui est représenté sur la figure 4. Au moment o chaque noeud dans le chemin qui a été sé1ec- tionné reçoit un signal d'accusé de réception provenant- du noeud précédent, le noeud qui reçoit le signal d'accu- sé de réception passe dans un état d'occupation, ce qui verrouille le chemin à travers le réseau, jusqu'à la récep- tion de l'indicateur de fin dans les données du paquet. Si le noeud ne reçoit pas le signal d'accusé de réception, oendant qu'il est dans l'état d'attente, il est force dans l'état inactif par le signal du chemin, au cours de la pé- riode d' établissement de chemin suivante. De façon générale, on peut montrer que pour un réseau de type banian à "n" étages, l'architecture représen- 14 rvl 1 4 2570914 tée sur la figure 2 procure 4n liaisons de sortie possibles pour l'étage du milieu, si aucun des étages ne reçoit des signaux de découplage. Ce nombre supplémentaire de liaisons de sortie possibles réduit considérablement le problème de déséquilibre du trafic. La figure 5 représente de façon plus détaillée les noeuds 102-O et 102-4. Chaque noeud comprend deux circuits de commande de liaison tels que le circuit de commande de liai- son 500. Les noeuds 102-O et 102-4 sont en intercommunication par le câble 302-0 qui comprend des sous-câbles 504 à 508. Les circuits de commande de liaison réagissent au signal de découplage DC2, en ignorant toute information transmise sur le câble 302-0. Comme décrit de façon plus détaillée dans l'examen des figures 6 et 7 qui représentent le circuit de commande de liaison 500, chaque circuit de commande de liaison possède quatre états: inactif, établissement, attente et occupation. Lorsqu'un circuit de commande de liaison est dans l'état inactif,,il réagit au signal d'établissement reçu par une liaison en passant dans l'état d'établissement. Dans l'état d'établissement, les circuits de commande de liaison 500 à 503 contrôlent les sous-câbles 504 à 507 pour y détec- ter l'information d'adresse. Si le bit de plus fort poids de l'information d'adresse revue est un "O", les circuits de commande de liaison 500 et 502 réagissent à l'état "O" du bit de plus fort poids en établissant un chemin qui passe respec- tivement par l'une des liaisons 203-0 ou 203-8. On évite des conflits du fait que le circuit de commande de liaison 500 tente d'établir ce chemin de communication à un instant diffé- rent de celui du circuit de commande de liaison 502, en utili- sant une information de synchronisation qui provient du géné- rateur de synchronisation du système, 65, par l'intermédiaire du câble 66. Si le bit de plus fort poids de l'information d'adresse est un "1", les circuits de commande de liaison 501 et 503 tentent d'établir un chemin de communication passant respectivement par les liaisons 203-1 et 203-9; et si le bit de plus fort poids est un "0", les circuits de commande de 1-5 2570914 liaison 502 et 503 tentent d'établir un chemin passant par les liaisons 203-0 et 203-8. Un circuit de commande de liaison peut ou non établir un chemin selon que la liaison qui lui est con- nectde est ou non à l'état inactif. Si un circuit de commande de liaison établit le chemin, il passe ensuite dans un état d'attente pendant lequel il continue à transmettre aux étages suivants les bits d'adresse restants de l'information d'adres- se, reçue par l'intermédiaire du sous-câble. Lorsque le circuit de commande de.liaison reçoit un signal d'accusé de réception renvoyé par l'étage suivant, il passe dans l'état d'occupation. Si le circuit de commande de liaison ne reçoit pas le signal d'accusé de réception avant la transmission de l'impulsion d'établissement suivante, ce qui indique qu'aucun chemin n'a été établi, le signal d'établis- sement suivant place le circuit de commande de liaison dans l'état inactif. Une fois que le circuit de commande de liaison a reçu le signal d'accusé de réception, il passe dans l'état d'occupation et il reste dans cet état jusqu'à la réception de l'indicateur de fin. A la réception du signal DC2, les circuits de commande de liaison transmettent également par le sous-câble 508 une information indiquant s'ils ont présentement un chemin établi pour une liaison entrante donnée, comme la liaison 202-0. Le but de cette information transmise par le souscâble 508 est d'éviter que les autres circuits de commande de liaison ne réagissent de façon erronée aux bits des données de paquet, en les interprétant comme une information d'adresse et un signal d'établissement. La figure 6 et la figure 7 représentent de façon plus détaillée le circuit de commande de liaison 500. Le circuit de commande de liaison 502 a une structure identique; cepen- dant, les circuits de commande de liaison 501 et 503 sont diffé- rents dans la mesure o les entrées inférieures des portes 616 à 619 ne comportent pas une inversion, du fait que ces circuits de commande de liaison réagissent à l'état "1" du bit d'adresse. 16 2570914 Comme le montrent la figure 6 et la figure 7,. chacue liaison comprend deux conducteurs; par exemiple la liaison 202-0 comprend les conducteurs 600 et 601. Comme décrit précédemment, chacun des quatre circuits de com- mande de liaison dans un noeud peut être indépenda=ent dans l'un des quatre états: inactif, établissement, attente et occupation. Lorsque le circuit de comamde de liaison est dans l'état inactif, les conducte:rs d cha- que liaison ont tous deux la fonction de transférer l'in- 0 formation de données vers le circuit de commande de liai- son. Pendant l'état d'occupation, un conducteu= ( teur pair) transmet tous les bits de données pairs, tels que DO, et l'autre conducteur (conducteur impair) trans- met tous les bits de données impairs, tels que DI. Cepen_- dant, pendant les états inactif, d'établissement et a'attente, ces deux conducteurs d'une liaison donée r=x=- plissent des fonctions différentes et on les appelel les conducteurs pair et impair. A titre d'exemple, dams la liaison 202-0, le conducteur 600 est désigné par 100X (con- ducteur pair), et le conducteur 601 est désigné per 10L (conducteur impair). La liaison 202-16 comprend des conducteurs 602 (!1', conducteur pair) et 603 (Ill, conducteur imair}; la liaison 202-8 comprend des conducteurs 604 (I20, cxo- ducteur pair et 605 (I21, conducteur impair); et a liai- son 202-18 comprend des conducteurs 606 (i30, codute pair) et 607 (I31, conducteur impair). Pendant l'état d'établissement, le contrôleur de jonction émetteur met un signal d'établissement pendant six signaux d'hologe de système sur le conducteur pair et il émet l'information d'adresse sur le conducteur impair pendant la même duarée. La figure 8 montre la transmission qui a lieu entre les six étages sur les conducteurs pairs et inairs pendant la période d'établissement de chemin. Ccmme il est représenté sur la ligne 813, l'horloge de système assure 17 2570914 la synchronisation fondamentale pour les noeuds de commu- * tation dans les six étages; et le signal de chemin sur la ligne 830 définit le début de la période d'établissement de chemin. Initialement, le contrôleur de jonction 207-0 transmet l'information représentée sur les lignes 800 et 801 vers le noeud de commutation 100-0, par l'inte=m- diaire respectivement des conducteurs impair et pair de la liaison 200-0. Pendant l'intervalle de temps 822, le circuit de détection d'adresse dunoeud 100-0 réagit au signal d'établissement sur la ligne 800 en interrogeant le bit d'adresse A5, à savoir un "o", qui est reçu au moment considéré sur le conducteur impair et glu est re- présenté en tant que signal d'entrée de l'étage 1, sur la ligne 801. Le noeud de commutation 100-0 réagit coxrecte- ment à cette information en transférant toute inf'.mation- ultérieure reçue sur les conducteurs impair et pair, à partir du contrôleur de jonction 207-0, vers le noeud sé- lectionné dans l'étage 2, en commençant pendant linter- valle de temps 823. L'impulsion d'établissement et les bits d'adresse sont transférés par les étages comme le montrent les lignes 802 à 812. Comme on le décrira ultérieurement de faço pluns détaillée, à chaque étage le noeud supprime le bit d'adres- se de plus fort poids. Par exemple, l'étage 1 a supprimé le bit d'adresse A5. Du fait que le bit d'adresse A5 a été supprimé dans l'étage 1, le noeud récepteur dans l'étage 2 reçoit le bit d'adresse A4, représenté sur la ligne 803, simultanément à la réception du signal d'établissement, re- présenté sur la ligne 802. Comme représenté sur la ligne 812, le noeud dans l'étage 6 qui a reçu l'information su= les conducteurs impair et pair transfère cette information vers le contrôleur de jonction 208-1 pendant un intervalle de temps 824. Le contrôleur de jonction 208-1 réagit au signal d'établissement en le retransmettant sur le conduc- teur impair sous la forme d'un signal d'accusé de =éception. 18 2570914 Le signal d'accusé de réception est ensuite transféré en retour par tous les étages de commutation vers le contrôleur de jonction 207-0, comme représenté sur les lignes 815 à 821. Lorsque le contrôleur de jonction 207-0 reçoit le signal d'accusé de réception par l'intermédiaire de l'étage 1, il commence ensuite la transmission des données de paquet. On va maintenant considérer le fonctionnement du cir- cuit de commande de liaison 500 de la figure 5, qui est repré- senté sur les figures 6 et 7. Les circuits de commande de - liaison 501 à 503 ont une structure similaire et les différen- ces sont signalées dans la description qui suit. Le contrôleur 621 remplit les fonctions de commande pour le circuit de com- mande de liaison 500. Le sous-ensemble de détection d'adresse 646 fonctionne pendant l'état d'établissement, et en l'absence du signal DC2, de façon à détecter l'apparition du bit d'adresse qui est reçu à partir de l'une des liaisons associées, et à déterminer qu'aucun autre circuit de commande de liaison dans la paire de noeuds n'est présentement en train de commu- ter des données pour la liaison particulière considérée. Le sous-ensemble de détection d'adresse 646 reçoit le signel DC2, c'est-à-dire un signal "O" et il ne réagit pas à l'information reçue sur les liaisons 202-24 et 202-16, du fait que le signal DC2 empêche les portes ET 613 et 615 de réagir à l'information d'adresse qui est présente sur les liaisons précédentes.De plus, le sous-ensemble de détection d'adresse 646 détecte la fin de l'état d'établissement pour indiquer au contrôleur 621 de passer à l'état d'attente. Le sous-ensemble de détection d'adresse 646 détermine que l'état d'établissement est terminé lorsqu'il ne reçoit plus le signal d'établissement. On utilise le sous-ensemble de sélection de données 647 pour transférer une information provenant d'une liaison sélectionnée, vers la liaison sortante 203-0 du circuit de commande de liaison 500. Le sous-ensemble de sélection de don- nées 647 entre en fonctionnement pendant l'état d'établissement, après que le premier bit de l'information d'adresse a été décodé; et il détermine que le circuit de commande de liaison 500 doit transmettre vers la liaison 203-0 le reste de l'infor- mation d'adresse et le signal d'établissement. Le sous-ensemble de sélection de données 647 fonctionne également pendant l'état d'occupa- tion de façon à transférer vers la liaison 203-0 les don- nées d'information qui proviennent de la liaison d'entrée sélectionnée. Cependant, pendant l'état d'occupation, le sous-ensemble de sélection de données 647 n'est pas actif et il ne transfère pas de bits sur la liaison 203-0. Pen- dant l'état d'attente, le circuit de commande de liaison 500 attend le signal d'accusé de réception provenant de l'étage 4, par l'intermédiaire du conducteur 652 de la liaison 203-0. Le détecteur d'indicateur 636 réagit à la rd- ception de l'indicateur de fin-dans les données d'ifozrma- tion en indiquant au contrôleur 621 de passer dans é'tat- inactif. Le contrôleur 621 utilise le sous-ensemble de transmission d'accusé de réception pour retransoettre vers l'étage 2 le signal d'accusé de réception reçu en provenance de l'étage 4. Comme indiqué dans l'exemple précédent, on sup- posera que l'information représentée à la ligne 804 sur la figure 8 est reçue sur le conducteur 600 (conducteur pair} de la liaison 202-0, et que l'information reprdsentée sur la ligne 805 de la figure 8 est reçue sur le conducteur 601 (conducteur impair). On supposera en outre que le cir- cult de commande de liaison 500 est dans l'état inactif. Xe circuit de commande de liaison 500 réagit à cette infor- mation sur les conducteurs 600 et 601 pendant l'inte.valle de temps 825, et le circuit. de commande de liaison 502 réagit pendant l'intervalle de temps 826. Cette différence de temps de réponse évite des problèmes de conflit entre les circuits de commande de liaison. Pour déterminer si un autre circuit de commande de liaison quelconque réagit aux dormées d'information ou à l'information d'établissement de chemin, la porte 608 du sous-ensemble de détection d'adresse 646 contrôle les signaux provenant des trois autres circuits 2570914 de commande de liaison, pour vérifier que ces circuits ne reçoivent pas présentement des données de paquet ou une information d'établissement de chemin sur la liaisxO 202-O. Le contrôle est effectué par la porte OU 608 qui réagit à l'état des bits GO des circuits de ccammde de liaison 501, 502 et 503, qui sont transférés vets la por- te 608 par l'intermédiaire du cable 508, à partir de ré- seaux de bascules similaires au réseau de bascules 622. Si le signal de sortie de la porte OU 608 est n e0l ceci indique que la liaison n'est pas active poo= la transmission de données de paquet ou d'une info=atiooe d'établissement de chemin dans un autre circuit de cc=- mande de liaison de la paire de noeuds. Du fait que le bit d'adresse sur le conducteur 601 est un/ 'O' me indiqué sur la ligne 605 de la figure 81, la sortie de la porte 613 transmet un "1" vers le circuit d'arh>itrage 620. Une porte similaire à la porte 613 dans les circ-uit de commande de liaison 501 et 503 ne réagit qup' l',ét&t À"I d'un bit d'adresse A3. Les signaux de sortie JO à J3 du circuit d'arbitrage 620 réagissent & ses sigoa=. d 'en- trée, K0 a K3, dela manière définie par les êquations sui- vantes- - J0=K0 J!=K0 K1 J2=K0 K1 K2 J3=0- l K.2 K3 Le circuit d'arbitrage 620 réagit à la réceptio d'un "1 sur la porte 616 correspondant à son entrée KO, en émet- tant un "1" vers le contrôleur 621 par l'intexédiare-dh conducteur 661. Le contrôleur 621 réagit & un 'I sur = e conducteur 661 en quittant l'état inactif et en passant dans l'état d'établissement, et en instaurant à "l' la position de bit GO du réseau de bascules 622. Lorsque la position de bit GO est instaurée, un "1" est transmis par le conducteur 650 vers les portes 623 et 627, et ces der- 21 2570914 nières sont validées de façon à transférer 1'information ultérieure reçue sur les conducteurs 600 et 601 vers les conducteurs 651 et 652, qui sont les conduct.eurs de la liaison de sortie 203-0, par l'intermédiaire de la porte 631, de la porte 632, de la bascule 633 et de la bascule 634, associée à la porte 635. En outre, le fait cue le bit GO dans le réseau de bascules 622 ait étè instaure est com.-uniqué par le sous-câble 508 aux circuits de com- mande de liaison 501, 502 et 503, pour indigqe que le ci-cuiat de commande de liaison 500 a sélectiond la liai- son 202-0. Le transfert par le sous-ensemble de sélection de données 647 de l'information ultérieure se poursuit jusea'& l'intervalle de temps 827. A ce moment, la porte 645 du sous-ensemble de détection d'adresse 646 détecte cué le circuit de commande de liaison 500 ne reçoit plus le signal d'établissement sur le conducteur 600, et 2ee transmet au contrôleur 621, par le conducteur 662, n si- cnal "0" qui indique ce fait. Le contrôleur 621 réagit à la réception d'un "0" par le conducteur 600 en passant dans l'état d'attente. Lorsque le contrôleur 621 passe dans ce dernier état, il prépare le circuit de commande de liaison 500 pour la réception du signal d2'accus de réception provenant de l'étage 4. Le contrôlecr_ 621 t--ans- met le signal OUVERT par l'intermédiaire du circuit de re- tard 670 et du conducteur 653, ce qui invalide l'Cmission par la porte 635 sur le conducteur 652 et restaure égale- ment la bascule 637. Lorsque le signal d'accusé de réception est re- çu à partir de l'étage 4, pendant l'intervalle de temps 828, la bascule 637 est instaurée, et sa sortie Q émet un "1 vers le contrôleur 621, par l'intermédiaire du conduc- te- 654. Sous l'effet d'un "1" sur le conducteur 654, le contrôleur 621 retransmet le signal d'accusé de réception vers l'étage 2 et il passe dans l'état d'occupationo Le 22 2570914 contrôleur 621 retransmet le signal d'accusé de réception vers l'étage 2 en émettant un "1" par le conhucteTr 655 vers les portes 641 à 644. Du fait que la sor-tie GO est à "1" et que ce fait est transmis sur le condnctenr 650, la porte 641 retransmet une impulsion d'accusé de réception sur le conducteur 601, vers l'étage 2. X)e pls, le signal OUVERT autorise le sous-ensemble de. s.letion de données 647 à émettre des données sur le cond=ncter 652, en validant la porte 635. Si le circuit de commande de liaison 500 ne re- çoit pas un signal d'accusé de réception provenant de l'étage 4 par l'intermédiaire du conducteur 552, evant l'intervalle de temps 832, comme il est reprsenté- à la ligne 830 de la figure 8, le contrôleur 621 est f rcé dans son état inactif par la réception d'un signa- pro- venant de la porte OU 640 et de la porte EZ 639,- à la réception du signal de chemin par la porte 639. La seu- le raison pour laquelle un signal d'accusé de rdception n'est pas reçu en retour à partir de l'étage 4 est qu'il a été impossible d'établir un chemin vers le courtxle=r de jonction 208-1. Le fait de forcer le con=tblemz.621 dans l'état inactif, par l'intermédiaire de. a. pote OU 640 et de 'la porte.ET 639, par le signal de cb.-n, assu-- re cue le contrôleur 621 ne reste pas indéfîmimi-t cans l'état d'attente. Pendant que le contrôleur 621 est dans l'état d'attente, il transfère des données quelconque reçues ultérieurement sur les conducteurs 600 et 60L vers les - conducteurs respectifs 651 et 652 tout en contrlant les données qui sont transférées, pour détecter l'iniócateur de fin. Lorsque le détecteur d'indicateur 636 ([ci a Atv validé par le signal d'occupation) détecte lindicater de fin, un signal indiquant ce fait est transmis vers le contrôleur 621 par l'intermédiaire de la porte OU 640. Le contrôleur 621 réagit à la réception de l'indication d'ind - 23 2570914 cateur de fin en passant dans l'état inactif. La figure 9 représente le diagrane "'états pour le contrôleur 621. Le diagramme d'états qu est ze- présenté définit en détail le fonctionnement d'ensemble du contrôleur 621. Le contr1ôleur de jonction 207-0 est représenté sur la figure 10. Le contrôleur de jonction 207-0 réa- git à des données reçues à partir d'un utilsteur du service de transmission de données en transmettant ces données vers le réseau de commutation représenté sur la figure 2. Lorsque l'utilisateur du service de transmis- sion de données a des données à transmettre, l émet le signal de démarrage vers le circuit de commande 1004, par l'intermédiaire du conducteur 1013. Le circuit de commande 1004 réagit au signal de démarrage en émetta-n le signal de blocage vers l'utilisateur du serzvice de transmission de données, par le conducteur 1014. et en acheminant les données suivantes émises par ltutilisa- teur du service de transmission de données, par le câble 1012 et vers le registre à décalage 1006, en ?assant par le circuit de synchronisation de données 1002, le conver- tisseur parallèle-série 1003 et le sélecteur de donmnées 1005. Le circuit de commande 1004 initialise ce chemin en émettant les signaux appropriés sur les conducteurs 1015, 1016 et 1017. De plus, le circuit de commande 1004 fait démarrer le compteur 1011 pour compter six'in- tervalles de temps de bit gui représentent les six bits d'adresse reçus à partir de l'utilisateur du service de transmission de données, et qui sont transftrs vers le registre & décalage 1006. Une fois que les six bits d'adresse ont été enregistrés dans le registre à décalage 1006, le circuit de commande 1004 émet le signal de blo- cage vers l'utilisateur du service de transmission de don- nées, par le conducteur 1014. L'émission d'un 'l1 sur le conducteur 1019 vers le circuit de commande 1004, par le 24 2570914 com-jteur 1011, informe le circuit de commande 1004 que les six bits d'adresse ont été enregistrés dans le =egis- trg à décalage 1006. A ce point, le circuit de comuade 1004 est dans un état d'attente jusqu'à ce que le génér&- teur de synchronisation de système 65 génère le signal de chemin. A la réception du signal de chemin, le circuit de comnande 1004 conditionne les sélecteurs de doxnêes 1007 et 1008 de façon qu'ils acceptent des donh4es provean t de-leurs entrées "0", et il transfère les bits d'adresse enregistrés dans le registre à décalage 1006, par 1'In- termédiaire du sélecteur de données 1008, vers la lai- son 200-0, en passant par la porte 1009 et le conducteur 1001. Simultanément, du fait que le sélecteur de do4es 1007 sélecte son entrée "0", un signal "1' est émis sur le conducteur 1000, et ce signal est le- signal ek'tablis- sement décrit précédemment. Après que les six impulsions d'adresse ont= té émises de la manière déterminée par le compteur 101- 1e circuit de commande 1004 invalide!a- porte 1009, oe gua. valide la bascule 1010, et i1 attend la réponse constituée par l'impulsion d'accusé de réception qui retourne sur le conducteur 1001. A la réception de l'impulsi dY'ac=sé de réception, le circuit de commande 1004 émet par le cozndc- teur 1014 un signal qui informe l'utilisateur du seóvice de transmission de données que la transmission peut se pou=- suivre. Après que l'utilisateur du service de tansmission de données a terminé la transmission d'un paquet ou de don- nées transmises par commutation de circuits, il ee 'émet- tre le signal de démarrage par le conducteur 1013. Sous l'effet de l'absence du signal de démarrage1 le cix=cit de commande 1004 émet un signal vers le générateur d'iadica- teur 1023, par l'intermédiaire du conducteur 1024, ce q:i fait que le générateur d'indicateur 1023 émet les bits d'indicateur de fin, par l'intermédiaire des sélecteurs de données 1007 et 1008 et des conducteurs respectifs 1000 et 2570914 1001. Sous l'effet de cet indicateur de fin, les noeuds dans le chemin libèrent le chemin. Pour adapter l'architecture de la figuze 3 & l'utilisation de la technologie à très haut niveau d'in- tégration (VLSI), il est nécessaire d'effectuer une transformation topologique de l'architecture représentée sur la figure 3, de façon que toutes les paires de noeuds de commutation occupent physiquement des positions physi- cues proches l'une de l'autre. La transformation topolo- gigue de la figure 3 est représentée sur la figuze 11 avec des paires de noeuds représentées sous la fome " 'iun seul élément. La désignation est telle que la désignation numérique de ces éléments correspond à la désignation nu- méricue la plus basse du premier noeud de cozmmutatin de la figure 3. Par exemple, dans l'étage 3 de la figu:re 3, la paire de noeuds de commutation 102-0 et 102-4 est dé- signée sur la figure 12 par 1102-0, et dans le second étage de la figure 3, la paire de noeuds de commutation 101-1 et 101-3 est désignée par 11011. La transfo-mation topologique est définie formellement de la manière sui- vante. Du fait aue le réseau a été transform= de façon. que deux noeuds de commutation qui se partagent le tra- fic soient placés ensemble, la fonction de brassage, S.i pour accomplir cette opération sur les noeuds de l"4ta- ge de rang i de la figure 3, après brassage de la nouvelle position de la liaison [Pni...-iPipi-...P2PlP0o]est défi- nie zar: Si pn-r Si+lpipi-î P = Pn-1'.i+l _l... P22lpol avec i = 2, 3,.... n/2 -1 Si on désigne par Si la fonction inverse de Si, on a: Si V[Pn-l * Pi+lPiPi-l.21À n1 [Pn-1" i* *.*Pi2P1P-o) = 2P [P"n-l'' Pi+IP1Pi-I' '2Po] 2b 2570914 On définit Ti de la façon suivante _ i L n-1... Pi+lPiPi-i ' P2P1Po0 [Pn-lT *n** PilPOji-l * * * P= Di est la règie de description tcpologique qui déf=init la manière selon laquelle des liaisons des noeuds de l'étage de rang i sont connectées aux liaisons des noeuds de l'étage de rang (i+1), et Di = Tn i La topolo- gie de la figure 3 est donnée par Si+lDiS. Il faut noter que le mode de réalisation décrit ci-dessus est simplement destiné à illustrer les princi- pes de l'invention; l'homme de l'art pourra concevoir d'autres configurations sans sortir du cadre de l'inven- tion. En particulier, 1'homme de l'art pourra aisémnt observer que dans le cas dans lequel i>m/2 (m est égal au nombre d'étages dans le réseau et i est égal au num6- ro de l'étage), les noeuds appartenant à une sectioc donnée de l'étage de rang i peuvent être appariés de n'importe quelle manière. 27 c, 709 14 REVENDICATIONS 1. Système de commutation à auto-acheminement destiné à commuter une information transmise par commuta- tation de paquets et de circuits, à partir de plusieurs unités de transmission de données numériques, et capable de détecter des défaillances à l'intérieur du système, ce système comprenant: un réseau de commuta- tion comportant plusieurs étages, chaque étage comprenant des noeuds de commutation interconnect4s (100-0, 101-0, 102-0, 103-0, 104-0); plusieurs bontrôleurs répartis (207-0, 208-1), chaque contrôleur étant destiné à connec- ter une unité de transmission de données numériques in- dividuelle à l'un des noeuds de commutation; et chacun des contrôleurs réagissant à la réception de l'un des paquets et au démarrage d'une information transmise par commutation de circuits en émettant des signaux d'adres- se vers le noeud de commutation; caractérisé en ce que chacun des noeuds de commutation (102-0) d'un étage est interconnecté à un ensemble de noeuds de commutation (103-0) dans l'étage suivant, en séquence; chacun des noeuds de commutation réagit à la réception des signaux d'adresse et d'un signal de chemins multiples (71) en établissant le chemin par l'intermédiaire de l'un quel- conque des noeuds d'un sous-ensemble de l'ensemble de noeuds de commutation dans l'étage suivant, en séquence; ou bien chacun des noeuds de commutation réagit à la ré- ception des signaux d'adresse et d'un signal de chemin unique (71) en établissant le chemin par l'intermédiaire d'un noeud prédéterminé de l'ensemble de noeuds de com- mutation dans l'étage suivant, en séquence. 2.Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des noeuds de commutation comprend en outre: plusieurs circuits de commande de liaison (500), chaque circuit de commande de liaison comprenant: un contrôleur (621) destiné à désigner l'un des noeuds du sous- 28 2570914 ensezble de noeuds de commutation dans l'étage suivant, en réponse à l'information d'adresse et au signal de'che- ins multiples (71); un circuit de sélection de données (647) destiné -e émettre un signal de demande de comnnica- tion au noeud désigné du'sous-ensemble de noeuds; le contrôleur (621) réagit à un signal d'indispozibilité de communication en passant dans un état inactif; et le contrôleur (621) réagit au signal d'indisponibilité de communication en ne transmettant pas un signal de dispo- nibilité de communication vers l'étage immédiatement pr- cédent. 3. Système selon la revendication 2, caracté- risé en ce que chacun des noeuds de commutation comprend en outre un réseau de bascules (622) qui réagit & a 1 réception de l'information d'adresse en émettant un si- gnal d'occupation de liaison d'entrée vers les noeuds de commutation de l'étage contenant le noeud de cómatz- tion récepteur, qui sont interconnectés au noeud de c=- mutation récepteur. 4. Système selon la revendication 3, caracté-i- sé en ce que l'information d'adresse est constituée pas des signaux d'adresse; et le contrôleur (621) ra&git à la réception de l'information d'adresse en êIiinant le. signal d'adresse de plus fort poids parmi les signaux d'adresse et en retransmettant les signaux d'adresse -es- tants vers l'étage suivant, en séquence.