MÉTODO Y SISTEMA DE CONMUTACIÓN, UTILIZANDO UN ELEMENTO ARBITRADOR.

Método y sistema de conmutación, utilizando un elemento arbitrador. CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a la retirada de tráfico de una cola de multinivel en redes de conmutación cuando están implicadas múltiples fuentes y destinos, teniendo cada fuente tráfico destinado a diferentes destinos sobre múltiples colas priorizadas. Cualquier esquema que sea adecuado para la asignación de recurso puede ser utilizado para la selección de diferentes colas priorizadas. La retirada de tráfico de una cola de multinivel es especialmente útil para aplicaciones de red de elevado ancho de banda, lo que hace factible implementar conmutadores escalables con la tecnología actual. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En redes de conmutación de alta velocidad, el diseño del conmutador implica la recogida y la puesta en cola de tráfico entrante, por ejemplo paquetes o celdas en asynchronous transfer mode (ATM Modo de Transferencia Asíncrona), desde muchas fuentes, por ejemplo medios de comunicación físicos. Cada fuente podría tener tráfico destinado a diferentes destinos con diferentes prioridades. El tráfico entrante es puesto en cola basándose en colas por destino, o por destino y por prioridad. Dado que el número de fuentes y de destinos aumenta, y/o puesto que el ancho de banda del tráfico de cada fuente y cada destino aumenta resulta cada vez más difícil construir un módulo de conmutación que pueda conmutar poniendo en cola y retirando de la cola tráfico a muy elevados anchos de banda. Las limitaciones de la tecnología harían imposible construir conmutadores más allá de cierto ancho de banda con un único nivel de puesta en cola y retirada de la cola. El documento US 5.745.489 es un ejemplo de tal sistema de conmutación de la técnica anterior. El propósito de la presente invención es construir conmutadores de red que puedan escalarse a cualquier ancho de banda utilizando puesta en cola de multinodo y retirada de cola de multinivel. Cada conmutador comprende uno o más segmentos de puesta en cola/retirada de cola que se ejecutan cada uno sólo en una fracción del ancho de banda total y en un elemento arbitrador dispuesto para recoger información de todas las colas de cada segmento de retirada de cola de nivel, y procesando la información de diferentes segmentos con un cierto algoritmo, por ejemplo un algoritmo de orden ponderado, devolverá información de retirada de cola a cada segmento. El elemento arbitrador sólo necesita recibir suficiente información de todos sus segmentos de nivel inferior para un intervalo de retirada de cola actual. Para cada segmento de nivel inferior el elemento arbitrador puede recibir información tanto de la lógica de puesta en cola como del destino del tráfico. El planteamiento puede ser extendido a cualquier número de niveles de retirada de cola proporcionando suficiente tiempo para transferir los datos desde las colas de la memoria temporal a los destinos. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Ee acuerdo con un primer aspecto de la invención un conmutador para conmutar tráfico de N fuentes a M destinos, siendo M y N cada uno un entero mayor o igual a 2, comprende K segmentos, donde K es mayor o igual a 2 y es un entero, estando cada segmento dispuesto para recibir tráfico de R de las N fuentes, donde 1 R < N y es un entero, estando los K segmentos en total dispuestos para recibir tráfico de las N fuentes, y estando cada segmento dispuesto para recoger y poner en cola tráfico de las respectivas R fuentes, y estando un elemento arbitrador dispuesto para recibir información desde los destinos acerca de si pueden recibir datos o no, y de los K segmentos acerca del tráfico que tienen para diferentes destinos. Cada segmento puede incluir puertos de entrada, teniendo cada uno una velocidad de línea L1, que recibe tráfico de segmentos correspondientes. El elemento arbitrador puede incluir puertos de salida que tienen cada uno una velocidad de línea L2, y una combinación de un puerto de entrada y un puerto de salida juntos pueden formar un nodo de puesta en cola/retirada de cola que tiene un ancho de banda de N/K * L1 + M * L2. Cada segmento puede tener al menos una cola asociada con un destino y en la cual cada uno está dispuesto para almacenar tráfico recibido en sus puertos de entrada para sus correspondientes destinos. Cada segmento puede tener un controlador que sitúa el tráfico recibido en un puerto de entrada en una cola que se corresponde con los destinos del tráfico. El tráfico en una cola puede ser un tipo de conexión de unidifusión o de tipo de conexión de multidifusión. El elemento arbitrador puede comprender un controlador de elemento arbitrador dispuesto para seleccionar qué destino va a recibir tráfico desde una fuente correspondiente y permite que el tráfico fluya a través de un puerto de salida a un destino. El elemento arbitrador puede seleccionar un destino, después una cola asociada que tiene 2   tráfico para ese destino y retira de la cola el tráfico en la cola asociada al destino a través del puerto de salida. El elemento arbitrador puede tener intervalos de retirada de cola en los cuales se envía tráfico envía a destinos y donde cada segmento envía a la memoria temporal del elemento arbitrador información de ocupación para todos los destinos y colas para cada intervalo de retirada de cola del elemento arbitrador. El elemento arbitrador puede comprender porciones de elemento arbitrador, estando cada porción de elemento arbitrador asociada con segmentos predeterminados y las porciones y segmentos del elemento arbitrador forman una jerarquía. El elemento arbitrador puede seleccionar un destino de acuerdo con una rutina de orden ponderado o con una rutina de orden estricto. Preferiblemente, las colas son colas de prioridad. De acuerdo con un segundo aspecto de la invención un método de conmutar tráfico de N fuentes a M destinos, donde M y N son cada uno un entero mayor o igual a 2, incluye recibir tráfico de las N fuentes en puertos de entrada de K segmentos, donde K es mayor o igual a 2 y es un entero, recibiendo cada segmento tráfico de R de las N fuentes donde 1 R < N y es un entero , y enviar tráfico desde cualquier segmento a un destino a través de un puerto de salida de un elemento arbitrador que se conecta con cada segmento. El método puede incluir recibir tráfico en un puerto de entrada que tiene una velocidad de línea de L1 y enviar tráfico desde un puerto de salida del elemento arbitrador a una velocidad de línea de L2, donde la combinación de un puerto de entrada y de un puerto de salida juntos forman un nodo de puesta en cola/retirada de cola que tiene un ancho de banda de N/K * L1 + M * L2. El método puede incluir situar tráfico recibido en un puerto de entrada en una cola en el segmento correspondiente con el destino del tráfico. Puede también incluir, tras el tráfico de recepción, seleccionar un destino utilizando el elemento arbitrador. También puede incluir, tras la selección de un destino, seleccionar una cola dentro de un segmento asociada con el destino seleccionado. Además, puede incluir, tras la selección de una cola, seleccionar una conexión de unidifusión o de multidifusión dentro de la cola. El método puede incluir también, tras seleccionar una conexión, seleccionar un segmento con tráfico para la conexión. De acuerdo con otro aspecto de la invención, un elemento arbitrador dispuesto para recibir información d M destinos acerca de si pueden recibir datos o no procedente de N fuentes, y de K segmentos acerca del tráfico que tienen para diferentes destinos procedente de N fuentes, teniendo cada segmento puertos de entrada que tienen una velocidad de línea L1, donde K, M y N son cada uno un entero mayor o igual a 2, comprende puertos de salida que tienen cada uno una velocidad de línea L2 y una combinación de un puerto de entrada y un puerto de salida juntos forman un nodo de puesta en cola/retirada de cola que tiene un ancho de banda de N/K * L1 + M * L2, y un controlador de elemento arbitrador dispuesto para seleccionar qué destino va a recibir tráfico de una fuente correspondiente y para permitir que el tráfico fluya a través de un puerto de salida hacia el destino. Preferiblemente, el controlador puede definir los intervalos de puesta en cola en los cuales se envía tráfico a destinos y el controlador recibe información acerca de la ocupación de la memoria temporal de cada segmento para todos los destinos. El controlador puede seleccionar un destino de acuerdo con una rutina de orden ponderado o de orden estricto. De acuerdo con otro aspecto de la invención se proporciona un segmento adecuado para su uso con un conmutador. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS En los dibujos que se acompañan, se ilustra la realización preferida de la invención y métodos preferidos de poner en práctica la invención, sólo a modo de ejemplo, en los cuales:... [Seguir leyendo]

1. Un conmutador (10) para redes de conmutación de alta velocidad para conmutar tráfico de N fuentes (12) a M destinos (14), donde M y N son cada uno un entero mayor o igual a 2, que comprende: K segmentos (16), donde K es mayor o igual a 2 y es un entero, estando cada segmento dispuesto para recibir tráfico de R de N fuentes (12), donde 1 R < N y es un entero, y todos los K segmentos (16) en total que están dispuestos para recibir tráfico de las N fuentes (12), estando cada segmento dispuesto para recoger y poner en cola tráfico de las respectivas R fuentes (12); y caracterizado por un elemento arbitrador (18) conectado a cada uno de los segmentos (16) y que está dispuesto para recibir información de los destinos (14) acerca de si pueden recibir datos o no, y de los K segmentos (16) acerca del tráfico que tienen para diferentes destinos (14), y para enviar tráfico desde cualquier segmento (16) a un destino (14) a través de un puerto de salida (22) del elemento arbitrador (18). 2. Un conmutador (10) tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado por que cada segmento incluye puertos de entrada (20), que tienen cada uno una velocidad de línea L1, adaptados para recibir tráfico de fuentes (12) correspondientes, y el elemento arbitrador (18) incluye puertos de salida (22) que tienen cada uno una velocidad de línea L2 y una combinación de un puerto de entrada y un puerto de salida juntos forman un nodo de puesta en cola/retirada de cola que tiene un ancho de banda de N/K * L1 + M * L2. 3. Un conmutador (10) tal como se describe en la reivindicación 2, caracterizado por que cada segmento tiene colas (24) asociadas con destinos (14) que están dispuestas para almacenar tráfico recibido en los puertos de entrada (20) para los destinos (14). 4. Un conmutador (10) tal como se describe en la Reivindicación 3, caracterizado por que cada segmento tiene un controlador (26) adaptado para situar tráfico recibido en un puerto de entrada en una cola correspondiente con los destinos (14) del tráfico. 5. Un conmutador (10) tal como se describe en la Reivindicación 4, caracterizado por que el tráfico de una cola puede ser de un tipo de conexión de unidifusión o de un tipo de conexión de multidifusión. 6. Un conmutador (10) tal como se describe en la Reivindicación 5, caracterizado por que el elemento arbitrador (18) está adaptado para seleccionar un destino y a continuación una cola asociada que tiene tráfico para ese destino, y para retirar de la cola el tráfico en la cola asociada con el destino a través de un puerto de salida. 7. Un conmutador (10) tal como se describe en la Reivindicación 6, caracterizado por que el elemento arbitrador (18) tiene intervalos de retirada de cola en los cuales el tráfico es enviado a destinos (14) y en los que cada segmento está adaptado para enviar al elemento arbitrador (18) información acerca de la ocupación de la memoria temporal para todos los destinos (14) y colas (24) para cada intervalo de retirada de cola del elemento arbitrador (18). 8. Un conmutador (10) tal como se describe en la Reivindicación 7, caracterizado por que el elemento arbitrador (18) comprende porciones (28) de elemento arbitrador, estando cada porción (28) del elemento arbitrador asociada con segmentos (16) predeterminados y las porciones (28) del elemento arbitrador y formando los segmentos (16) una jerarquía. 9. Un conmutador (10) tal como se describe en la Reivindicación 8,caracterizado por que el elemento arbitrador (18) está adaptado para seleccionar un destino de acuerdo con orden ponderado o un orden estricto. 10. Un conmutador (10) tal como se describe en la Reivindicación 9, caracterizado por que las colas (24) son colas (24) de prioridad. 11. Un método para conmutar tráfico de N fuentes (12) a M destinos (14) para redes de conmutación de alta velocidad, donde M y N son cada uno un entero mayor o igual a 2, que comprende las etapas de: recibir tráfico de las N fuentes (12) en puertos de entrada (20) de K segmentos (16), donde K es mayor o igual a 2 y es un entero, recibiendo cada segmento (16) tráfico de R de las N fuentes (12) donde 1 R < N y es un entero; recogiendo cada segmento y poniendo en cola tráfico de las respectivas R fuentes y caracterizado por 7   enviar tráfico desde cualquier segmento (16), recibiendo el elemento arbitrador (18) información desde los destinos acerca de si pueden recibir datos o no y de los K segmentos acerca del tráfico que tienen para diferentes destinos. 12. Un método tal como se describe en la Reivindicación 11, caracterizado por que la etapa de recepción incluye la etapa de recibir tráfico en un puerto de entrada que tiene una velocidad de línea de L1 y la etapa de enviar incluye la etapa de enviar tráfico desde un puerto de salida del elemento arbitrador (18) a una velocidad de línea L2, y una combinación de un puerto de entrada y un puerto de salida juntos forman un nodo de puesta en cola/retirada de cola que tiene un ancho de banda de N/K * L1 + M * L2. 13 Un método tal como se describe en la Reivindicación 12, caracterizado por que la etapa de recepción incluye la etapa de situar tráfico recibido en un puerto de entrada en una cola en el segmento correspondiente con el destino del tráfico. 14. Un método tal como se describe en la Reivindicación 13 que incluye el que después de la etapa de recepción existe la etapa de selección de un destino por el elemento arbitrador (18). 15. Un método tal como se describe en la Reivindicación 14 que incluye el que después de la etapa de selección de destino existe la etapa de seleccionar una cola dentro de un segmento asociado con el destino seleccionado. 16. Un método tal como se describe en la Reivindicación 15, que incluye el que después de la etapa de selección de cola existe la etapa de seleccionar una conexión de unidifusión o de multidifusión dentro de la cola. 17. Un método tal como se describe en la Reivindicación 16 que incluye el que después de la etapa de selección de conexión existe la etapa de seleccionar un segmento con tráfico para la conexión. 8   9