DE4307174A1

DE4307174A1 - Lokales Netzwerk

Info

Publication number: DE4307174A1
Application number: DE4307174A
Authority: DE
Inventors: Yonggang Dr Ing Du
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1993-03-08
Filing date: 1993-03-08
Publication date: 1994-09-15
Also published as: GB2276065A; GB2276065B; GB9404218D0; FR2702615A1; JPH077520A; FR2702615B1; US5715251A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein lokales Netzwerk mit mehreren Stationen und mit einem aus Haupt-Ringverbindun gen und Netzwerkschnittstellen, die jeweils mit einer Station gekoppelt sind, bestehenden Hauptring.

In lokalen Netzwerken können die Nutzinformationen bei spielsweise mit digitalen Signalen in synchroner oder asynchroner Zeitmultiplextechnik übertragen werden. Bei asynchronener Zeitmultiplextechnik werden z. B. das "Regi ster Insertion"-Verfahren oder das "Token"-Verfahren ein gesetzt (vgl. B. Walke: "Datenkommunikation I", Teil 2, Dr. Alfred Hüthig Verlag, Heidelberg, 1987, Seite 146). Hierbei werden Pakete über das lokale Netzwerk zwischen den einzelnen Stationen übermittelt.

Ein lokales Netzwerk, das nach dem "Register Insertion"- Verfahren arbeitet, ist beispielsweise aus der Veröffent lichung "Register-insertion: A protocol for the next gene ration of ring local-area networks" von W. H. Bahaa-El-Din und M. T. Liu, Computer Networks and ISDN Systems 24 (1992), North-Holland, Seiten 349 bis 366 bekannt. Hierbei werden in der Netzwerkschnittstelle vom Hauptring ankom mende Pakete entweder in einen Eingangspuffer oder in ein Schieberegister eingeschrieben. Die Pakete im Eingangs puffer werden zur Station weitergegeben. Von der Station kommende Pakete werden in einen Ausgangspuffer der Netz werkschnittstelle eingeschrieben. Die im Ausgangspuffer und im Schieberegister gespeicherten Pakete werden in den Ring eingespeist.

Ferner gibt es lokale Netzwerke, die nach dem asynchronen Transfermodus arbeiten. Beispielsweise ist aus der Ver öffentlichung "Ohne Chips nichts los - Standard-Chips für ATM-Systeme sind im Kommen" von Bernd Reder, Elektronik 1/1993, Seiten 66 bis 75, ein derartiges Netzwerk bekannt. In diesem Übersichtsaufsatz wird der gegenwärtige Stand bei der Entwicklung von integrierten Schaltungen für An wendungen in lokalen Netzwerken diskutiert, die nach dem asynchronen Transfermodus (ATM) arbeiten. Jede Station ist dabei über eine Netzwerkschnittstelle mit den Ringverbin dungen des lokalen Netzwerkes verbunden. Zur Steuerung des ATM-Zellenstromes werden in der Netzwerkschnittstelle Kop pelvorrichtungen (switches) verwendet.

Bei Verwendung eines asynchronen Transfermodus in einem System werden Nutzinformationen, z. B. Fernsprech-, Bild- oder Tonsignale, in Blöcken fester Länge über Anordnungen zur digitalen Signalverarbeitung gesendet. Als ein Block fester Lange wird eine Zelle bezeichnet, die eine vorbe stimmte Anzahl von Bytes (z. B. 53 Bytes) aufweist. Eine solche Zelle kann über die digitalen Anordnungen seriell, d. h. Bit für Bit, oder parallel, z. B. Byte für Byte über tragen werden. Jede Zelle besteht aus einem Kopffeld mit einer Länge von beispielsweise 5 Byte und einem Informa tionsfeld, in dem die Nutzinformation untergebracht ist, mit einer Länge von beispielsweise 48 Byte. In einem solchen Kopffeld sind Wegekennungen, Daten zur Fehler erkennung und Daten für Steuerinformationen vorhanden. Unter Wegekennungen sind Bündelkennungen und Verbindungs kennungen zu verstehen. Die Verbindungskennung, die auch als VCI (Virtual Channel Identifier) bezeichnet wird, enthält die Angabe über den Bestimmungsort der Zelle in dem System. Zur Übermittlung einer Zelle wird anhand der Verbindungskennung ein virtueller Kanal zur Verfügung ge stellt. In der Regel wird ein VCI nach Erreichen einer Vermittlungsstelle jeweils verändert. Ein Bündel mehrerer virtueller Kanäle wird als virtueller Pfad bezeichnet. Ein virtueller Pfad wird durch die Bündelkennung gekennzeich net. Ein solcher virtueller Pfad wird VPI (Virtual Path Identifier) genannt. Zellen sind aufeinanderfolgend be stimmten Zeitabschnitten zugeordnet. Die Dauer eines sol chen Zeitabschnittes hängt von der zugrundegelegten Takt frequenz der Übermittlungskomponente ab. Falls keine Nutz information vorhanden ist, werden in einem solchen Zeit abschnitt Leerzellen übertragen, d. h. Zellen ohne Nutz information. Zellen, die eine Nutzinformation beinhalten, werden als Nutzzellen bezeichnet.

Bei allen oben angegebenen lokalen Netzwerken wird die Übertragungsgeschwindigkeit der Pakete oder Signale von der Frequenz des die Übertragung bestimmenden Taktsignals und des Verkehrsaufkommens bestimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein lokales Netzwerk zu schaffen, bei welchem die Übertragungsge schwindigkeit der Pakete oder Signale vergrößert wird, ohne daß die Frequenz des die Übertragung bestimmenden Taktsignals erhöht wird.

Die Erfindung wird durch ein lokales Netzwerk der eingangs genannten Art dadurch gelöst,
daß ein erster Entlastungsring, der Entlastungs-Ringver bindungen und Brückenglieder enthält, mit dem Hauptring gekoppelt ist,
daß die Brückenglieder jeweils zwischen bestimmten Netz werkschnittstellen angeordnet sind und
daß ein Brückenglied zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem ersten Entlastungsring und dem Hauptring vorgesehen ist.

Bei dem lokalen Netzwerk ist zum Hauptring, der aus Haupt- Ringverbindungen und Netzwerkschnittstellen besteht, ein erster Entlastungsring hinzugefügt worden. Dieser Entla stungsring enthält Entlastungs-Ringverbindungen und Brüc kenglieder. Die Brückenglieder stellen eine Verbindung zwischen dem Hauptring und dem Entlastungsring her. Zwei im Entlastungsring aufeinanderfolgende Brückenglieder überbrücken mindestens eine Netzwerkschnittstelle. Bei spielsweise können aber auch vier Netzwerkschnittstellen überbrückt werden. Die erste der vier Netzwerkschnittstel len ist dabei mit einem ersten Ausgang eines ersten Brüc kengliedes und die vierte der aufeinanderfolgenden Netz werkschnittstellen mit einem ersten Eingang eines zweiten Brückengliedes gekoppelt. Der zweite Ausgang des ersten und der zweite Eingang des zweiten Brückengliedes sind noch miteinander verbunden. Die Anzahl der Brückenglieder des ersten Entlastungsrings ist folglich kleiner als die Anzahl der Netzwerkschnittstellen des Hauptrings. Die Brückenglieder leiten Signale oder Pakete vom Hauptring in den Entlastungsring und umgekehrt. Hierdurch wird die Übertragungsgeschwindigkeit der Pakete oder Signale ver größert, ohne daß die Frequenz des die Übertragung bestim menden Taktsignals erhöht wird.

Ist jede Station und Netzwerkschnittstelle zur Sendung und zum Empfang von Paketen vorgesehen, die Nutzinformationen und den Bestimmungsort des Paketes enthalten, so kann folgende einfache Verteilungsstrategie in einem Brücken glied angewendet werden:
Ein Brückenglied ist zur Weitergabe eines von einer Ein gangs-Entlastungs-Ringverbindung oder einer Eingangs- Haupt-Ringverbindung empfangenen Paketes an eine Ausgangs- Haupt-Ringverbindung vorgesehen, wenn der Bestimmungsort des Paketes eine Station des angeschlossenen Segmentes ist. Ein Segment bilden die zwischen zwei Brückengliedern des ersten Entlastungsrings angeordneten Netzwerkschnitt stellen und zugeordneten Stationen. Das Brückenglied gibt ein Paket von einer Eingangs-Entlastungs-Ringverbindung oder einer Eingangs-Haupt-Ringverbindung an die Ausgangs- Entlastungs-Ringverbindung weiter, wenn der Bestimmungsort des Paketes nicht im Segment liegt, welches mit der Aus gangs-Haupt-Ringverbindung des Brückengliedes verbunden ist.

Unter der Voraussetzung einer symmetrischen Last, d. h., daß jede Netzwerkschnittstelle bzw. Station die gleiche mittlere Last erhält, wird eine gleichmäßige Lastvertei lung im lokalen Netzwerk erreicht, wenn die Segmente des Hauptringes ungefähr die gleiche Anzahl von Netzwerk schnittstellen und zugeordneten Stationen aufweisen. Be trägt die Anzahl der Brückenglieder B_1i in diesem Fall M, dann beträgt die mittlere Last des Gesamtverkehrs in jedem Segment noch Q/M bei einer Gesamtlast von Q. In jedem Segment werden nämlich nur Pakete zu oder von den zugehö rigen Stationen und keine Pakete aus den anderen (M-1) Segmenten transportiert. Also ist in dem Hauptring die Gesamtlast Q um den Faktor 1/M unter der Voraussetzung reduziert worden, daß sich in jedem Segment des Hauptrin ges ungefähr die gleiche Anzahl an Netzwerkschnittstellen befindet und eine symmetrische Last vorliegt.

Eine weitere Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit der Pakete des lokalen Netzwerkes ergibt sich, durch Hinzufü gung weiterer Entlastungsringe. Hierbei sind die weiteren Entlastungsringe, die Entlastungs-Ringverbindungen und Brückenglieder enthalten, jeweils mit dem ersten Entla stungsring und miteinander gekoppelt. Die Brückenglieder eines weiteren Entlastungsrings sind jeweils zwischen bestimmten Brückengliedern des näher am Hauptring angeord neten, übergeordneten Entlastungsrings eingefügt. Ein Brückenglied eines weiteren Entlastungsrings ist zur Her stellung einer Verbindung zwischen zwei benachbarten Ent lastungsringen vorgesehen.

Durch zwei miteinander verbundene Brückenglieder eines untergeordneten weiteren Entlastungsrings werden ein oder mehrere Brückenglieder des übergeordneten Entlastungsrings überbrückt. Eine solche Anzahl von durch zwei Brückenglie der eines untergeordneten Entlastungsrings überbrückte Brückenglieder eines übergeordneten Entlastungsrings bil den auch ein Segment. Ein übergeordneter Entlastungsring enthält also mindestens ein Brückenglied mehr als der untergeordnete Entlastungsring. Wenn die Segmente eines Entlastungsrings jeweils ungefähr die gleiche Anzahl von Brückengliedern aufweisen und eine symmetrische Last vor liegt, kann eine gleichmäßige Lastverteilung erreicht werden.

In den weiteren Entlastungsringen kann folgende einfache Verteilungsstrategie der Pakete durchgeführt werden: Ein Brückenglied eines weiteren Entlastungsrings ist zur Weitergabe eines von einer Eingangs-Entlastungs-Ringver bindung empfangenen Paketes an eine Ausgangs-Entlastungs- Ringverbindung eines übergeordneten Entlastungsrings vor gesehen, wenn die Weiterleitung des Paketes von der Aus gangs-Entlastungs-Ringverbindung zum Bestimmungsort über eine minimale Anzahl von Brückengliedern übergeordneter Entlastungsringe erfolgen kann.

Der Bestimmungsort eines Paketes ist in der Regel eine Station oder Netzwerkschnittstelle. Ein Paket wird also von einem weiteren Entlastungsring in einen übergeordneten Entlastungsring über ein Brückenglied eingespeist, wenn das Paket über weitere folgende Brückenglieder ohne Umweg dem Segment des Hauptringes zugeführt wird, welches die adres sierte Station oder Netzwerkschnittstelle enthält.

Es ergibt sich unter der Voraussetzung einer symmetrischen Last eine gleichmäßige Lastverteilung, wenn die Segmente eines Entlastungsrings ungefähr die gleiche Anzahl von Brückengliedern aufweisen. Hierbei ergibt sich eine gün stige Lastverteilung, wenn ein untergeordneter Ent lastungsring ein Brückenglied weniger als der übergeord nete Entlastungsring aufweist. Wie oben gezeigt, weist der Hauptring bei einer mittleren Last durch den ersten Entla stungsring eine Gesamtlast von Q/M auf. Der erste Entla stungsring hat dabei eine Gesamtlast von (M-1)Q/M, wenn keine Entlastung durch weitere Entlastungsringe auftritt. Weist der zweite Entlastungsring, der dem ersten Entla stungsring untergeordnet ist, (M-1) Brückenglieder B_2i auf (Der zweite Entlastungsrings hat ein Brückenglied weniger als der erste Entlastungsring.), so verringert sich die Gesamtlast des ersten Entlastungsrings auf (M-1)Q/M/(M-1) = Q/M. Um die weiteren Entlastungsringe ebenfalls mit einer Gesamtlast von Q/M auszulasten, müssen insgesamt M-l Entlastungsringe vorhanden sein. Der (M-1)-te Entlastungsring enthält dann zwei Brückenglieder.

Über ein solches lokales Netzwerk können auch Zellen über tragen werden, die zumindest von den Stationen oder den Netzwerkschnittstellen nach dem asynchronen Transfermodus erzeugt werden.

Ein Brückenglied eines lokalen, nach dem asynchronen Transfermodus arbeitenden Netzwerkes enthält jeweils einen Demultiplexer für jede Eingangs-Ringverbindung zur Entnah me der Adresse aus dem Kopffeld einer eintreffenden Zelle und zur Weitergabe an Multiplexer für jede Ausgangs-Ring verbindung in Abhängigkeit von der Adresse. Die Demulti plexer und die Multiplexer können beispielsweise aus Stu fen bestehen, die in den deutschen Patentanmeldungen 40 12 768 oder 37 43 685 beschrieben sind.

Die Demultiplexer sind jeweils mit einem eine Wegetabelle enthaltenden Speicher gekoppelt. Jeder Demultiplexer ist mittels der Wegetabelle zur Zuordnung der Adresse einer Zelle zu einem Multiplexer vorgesehen. Aus der Wegetabelle entnimmt der Demultiplexer also, ob eine Zelle zu dem Multiplexer geführt wird, der mit einer Ringverbindung des untergeordneten oder des übergeordneten Entlastungsrings bzw. des Hauptrings verbunden ist.

Die Wegetabelle kann beispielsweise bei einer Umordnung des lokalen Netzwerkes durch einen Austausch von Komponen ten über eine Steuerleitung, die einerseits mit einem Steuerrechner und andererseits mit dem Speicher verbunden ist, aktualisiert werden. Es gibt aber auch die Möglich keit die Aktualisierung mit Zellen durchzuführen, die beispielsweise von einer Station geliefert werden und Steuerinformationen enthalten. Hierzu enthält ein Brücken glied eine Steueranordnung zur Zuführung einer Zelle mit Steuerinformationen. Die Steueranordnung aktualisiert anhand der Steuerinformationen die Wegetabelle.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein lokales Netzwerk mit einem Hauptring und einem ersten Entlastungsring,

Fig. 2 einen Teil eines lokalen Netzwerkes mit einem Hauptring und drei Entlastungsringen und

Fig. 3 ein in den Fig. 1 und 2 verwendbares Brücken glied.

In Fig. 1 ist ein erfindergemäßes, lokales Netzwerk mit einem Hauptring und einem ersten Entlastungsring darge stellt. Der erste Entlastungsring enthält vier Brücken glieder 1 bis 4, die jeweils über Entlastungs-Ringverbin dungen 5 bis 8 miteinander verbunden sind. Der Hauptring enthält acht Netzwerkschnittstellen 9 bis 16, die jeweils mit zugeordneten Stationen gekoppelt sind, die hier nicht näher dargestellt sind. Die Netzwerkschnittstellen 9 und 10 sind über eine Haupt-Ringverbindung 17, die Netz werkschnittstellen 11 und 12 über eine Haupt-Ringverbin dung 18, die Netzwerkschnittstellen 13 und 14 über eine Haupt-Ringverbindung 19 und die Netzwerkschnittstellen 15 und 16 über eine Haupt-Ringverbindung 20 miteinander ver bunden. Die Netzwerkschnittstelle 10 ist über eine weitere Haupt-Ringverbindung 21 mit einem Eingang des Brückenglie des 2 und der Ausgang des Brückengliedes 2 über eine Haupt-Ringverbindung 22 mit der Netzwerkschnittstelle 11 verbunden. Das Brückenglied 3 ist jeweils über Haupt-Ring verbindungen 23 und 24 an die Netzwerkschnittstellen 12 und 13 angeschlossen. Zwischen dem Brückenglied 4 und der Netzwerkschnittstelle 14 bzw. 15 sind noch Haupt-Ringver bindungen 25 und 26 eingefügt. Letztlich ist noch der Ausgang der Netzwerkschnittstelle 16 über eine Haupt-Ring verbindung 27 mit einem Eingang des Brückengliedes 1 und der Ausgang des Brückgliedes 1 mit einem Eingang der Netz werkschnittstelle 9 über eine Haupt-Ringverbindung 28 verbunden.

Das in Fig. 1 dargestellte lokale Netzwerk arbeitet nach dem asynchronen Transfermodus und überträgt zwischen Netz werkschnittstellen bzw. Stationen Zellen. Eine Zelle ent hält in ihrem Kopffeld eine Adresse, die eine bestimmte Station bzw. Netzwerkschnittstelle als Adressat kennzeich net. Im Informationsfeld der Zelle ist die Nutzinformation enthalten. Dies können beispielsweise Daten von einer Workstation oder einem Personal-Computer oder auch Steuer informationen von einer Netzwerkschnittstelle bzw. einer Station sein.

Ein Brückenglied 1 bis 4 empfängt an seinem Eingang eine Zelle entweder von einem vorherliegenden Brückenglied oder einer Netzwerkschnittstelle. Ein Brückenglied 1 bis 4 kann die Zelle entweder zu dem nachfolgenden Brückenglied oder wieder in den Hauptring zur nächsten Netzwerkschnittstelle einspeisen. Ein Brückenglied sendet eine empfangene Zelle nur dann zur Haupt-Ringverbindung, wenn eine zwischen zwei Brückengliedern liegende Netzwerkschnittstelle oder Sta tion der Empfänger der Zelle ist. Beispielsweise liegen die Netzwerkschnittstellen 11 und 12 zwischen den Brück gliedern 2 und 3. Empfängt das Brückenglied 2 eine Zelle und soll diese Zelle zur Netzwerkschnittstelle 12 bzw. zugeordneter Station gesendet werden, so leitet das Brüc kenglied 2 die Zelle zur Haupt-Ringverbindung 22 weiter. Ist aber z. B. die Netzwerkschnittstelle 14 der Empfänger, so wird die Zelle zur Entlastungs-Ringverbindung 6 weiter um Brückenglied 3 geleitet, das die Zelle dann in die Haupt-Ringverbindung 24 einspeist. Die Netzwerkschnitt stellen die jeweils zwischen zwei Brückengliedern liegen, bilden ein Segment. Ein solches Segment wird beispiels weise mit den Netzwerkschnittstellen 11 und 12 realisiert.

Eine gleichmäßige Auslastung zwischen Hauptring und erstem Entlastungsring wird unter der Voraussetzung einer sym metrischen Last gewährleistet, wenn die Segmente ungefähr die gleiche Anzahl von Netzwerkschnittstellen und zugeord neten Stationen enthalten. Eine symmetrische Last liegt vor, wenn jede Station bzw. Netzwerkschnittstelle die gleiche mittlere Last erhält.

Ein Ausführungsbeispiel eines Teils eines lokalen, nach dem asynchronen Transfermodus arbeitenden Netzwerkes mit einem Hauptring 30 und drei Entlastungsringen 31 bis 33 ist in der Fig. 2 dargestellt. Der Hauptring besteht je weils aus Haupt-Ringverbindungen und Netzwerkschnittstel len. In der Fig. 2 sind insgesamt acht Netzwerk schnittstellen N1 bis N8 gezeigt. Durch einen Doppelpfeil ist jeweils die Verbindung zu einer Station von einer Netzwerkschnittstelle N1 bis N8 angedeutet. Der erste Ent lastungsring 31 enthält Brückenglieder und Entlastungs- Ringverbindungen. Von den Brückengliedern des ersten Ent lastungsringes 31 sind vier Brückenglieder B₁₁ bis B₁₄ aufgeführt. Das Brückenglied B₁₁ ist über Haupt-Ringver bindungen jeweils mit den Netzwerkschnittstellen N1 und N2 verbunden. Das Brückenglied B₁₂ ist über Haupt-Ringver bindungen an die Netzwerkschnittstellen N3 und N4 ange schlossen. Ferner liegen zwischen dem Brückenglied B₁₃ und den Netzwerkschnittstellen N5 bzw. N6 Haupt-Ringverbindun gen. Das Brückenglied B₁₄ ist noch jeweils über Haupt- Ringverbindungen mit den Netzwerkschnittstellen N7 und N8 verbunden.

Vom zweiten Entlastungsring 32 sind jeweils Brückenglieder B₂₁ bis B₂₅ in der Fig. 2 gezeigt. Das Brückenglied B₂₁ ist über eine Ringverbindung des ersten Entlastungsrings 31 mit dem Brückenglied B₁₁ verbunden. Das Brückenglied B₂₂ ist über Ringverbindungen des ersten Entlastungsrings mit den Brückengliedern B₁₁ und B₁₂, das Brückenglied B₂₃ über Ring verbindungen des ersten Entlastungsrings 31 mit den Brückengliedern B₁₂ und B₁₃ und das Brückenglied B₂₄ über Ringverbindungen des ersten Entlastungsrings 31 mit den Brückengliedern B₁₃ und B₁₄ verbunden. In der Fig. 2 ist noch eine weitere Ringverbindung des ersten Entlastungs rings vorhanden, die zwischen den Brückgliedern B₁₄ und B₂₅ liegt.

Von dem dritten Entlastungsring 33 sind vier Brückenglie der B₃₁ bis B₃₄ in der Fig. 2 gezeigt. Das Brückenglied B₃L ist über eine Ringverbindung des dritten Entlastungsrings 33 mit dem Brückenglied B₃₂, das Brückenglied B₃₂ über eine weitere Ringverbindung des dritten Entlastungsrings mit dem Brückenglied B₃₃ und dieses wiederum über eine Ringver bindung des dritten Entlastungsrings 33 mit dem Brücken glied B₃₄ verbunden. Weiter bestehen noch zwischen den Brückengliedern B₂₁ bis B₂₅ des zweiten Entlastungsrings 32 und den Brückengliedern B₃₁ bis B₃₄ des dritten Entlastungs rings Ringverbindungen. Das Brückenglied B₃₁ des dritten Entlastungsrings 33 ist über Ringverbindungen mit den Brückengliedern B₂₁ und B₂₂ des zweiten Entlastungsrings, das Brückenglied B₃₂ des dritten Entlastungsrings 33 mit den Brückengliedern B₂₂ und B₂₃ des zweiten Entlastungs rings, das Brückenglied B₃₃ des dritten Entlastungsrings 33 mit den Brückengliedern B₂₃ und B₂₄ des zweiten Entlastungs rings und das Brückenglied B₃₄ des dritten Entlastungsrings 33 mit den Brückengliedern B₂₄ und B₂₅ des zweiten Entla stungsrings über Entlastungs-Ringverbindungen verbunden.

Der erste Entlastungsring 31 stellt für den zweiten und dritten Entlastungsring einen übergeordneten Entlastungs ring dar. Ein Segment eines Entlastungsrings wird durch Brückenglieder gebildet, die zwischen zwei Brückengliedern des untergeordneten Entlastungsrings eingefügt sind. Bei spielsweise bildet das Brückenglied B₁₃ des ersten Entla stungsrings ein Segment, das zwischen den Brückengliedern B₂₃ und B₂₄ des zweiten Entlastungsrings eingefügt ist.

Die Verteilung der Zellen in den Entlastungsringen wird auffolgende Weise durchgeführt. Die Brückenglieder des zweiten und dritten Entlastungsrings 32 und 33 leiten eine Zelle an ein Brückenglied eines übergeordneten Ent lastungsrings, wenn die Zelle ohne einen Umweg über ein weiteres Brückenglied zu nehmen direkt zu einer Netzwerk schnittstelle geleitet werden kann. Das bedeutet, daß eine Zelle zu einem übergeordneten Brückenglied gegeben wird, wenn die Weiterleitung der Zelle zum Bestimmungsort (eine Netzwerkschnittstelle) über eine minimale Anzahl von Brückengliedern erfolgen kann.

Beispielsweise wird von der Netzwerkschnittstelle Nl eine Zelle erzeugt, die zur Netzwerkschnittstelle N8 gelangen soll. Hierbei wird nun folgende Strategie angewendet. Von der Netzwerkschnittstelle N1 wird die Zelle zum Brücken glied B₁₁ und von da zum Brückenglied B₂₂ und dann zum Brückenglied B₃₂ gegeben. Vom Brückenglied B₃₂ könnte die Zelle beispielsweise über die Brückenglieder B₂₃ und B₁₃ zur Netzwerkschnittstelle N6 gegeben werden. Von der Netzwerk schnittstelle N6 gelangt die Zelle dann über die Netzwerk schnittstelle N7 und das Brückenglied B₁₄ zur Netzwerk schnittstelle N8. Bei diesem Weg werden von dem Brücken glied B₃₂ des untergeordneten Entlastungsrings 33 die Zellen über drei Brückenglieder (B₂₃, B₁₃ und B₁₄) zur Netz werkschnittstelle N8 geführt. Bei diesem Weg wird nicht eine minimale Anzahl von Brückengliedern verwendet, um vom untergeordneten Entlastungsring 33 zum Bestimmungsort (Netzwerkschnittstelle N8) zu gelangen.

Nach der oben angegebenen Verteilungsstrategie wird daher eine Zelle vom Brückenglied B₃₂ über eine Ringverbindung des dritten Entlastungsrings 33 zum Brückenglied B₃₃ wei tergegeben. Von hieraus wird die Zelle über die Brücken glieder B₂₄ und B₂₄ zur Netzwerkschnittstelle N8 geleitet.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines Brückenglie des, das in den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 2 verwendet werden kann, dargestellt. Das Brückenglied ent hält zwei Demultiplexer 35 und 36, die mit Eingangs-Ring verbindungen 37 und 38 verbunden sind. Der Demultiplexer 35 oder 36 entnimmt aus einer ankommenden Zelle die Adres se, die sich im Kopffeld der Zelle befindet und entschei det dann anhand einer Wegetabelle, die in einem jeweils mit den Demultiplexern 35 und 36 verbundenen Speicher 39 und 40 enthalten ist, wohin die Zelle gelangen soll. Im Kopffeld der Zelle sind bestimmte Bits für die Adresse des Bestimmungsortes reserviert.

Der Demultiplexer 35 ist über Verbindungen mit Multiple xern 41 und 42 und mit einer Steueranordnung 43 verbunden. Der Demultiplexer 36 ist ebenfalls über weitere Verbindun gen an die Multiplexer 41 und 42 und die Steueranordnung 43 angeschlossen. Wenn beispielsweise eine Zelle auf der Eingangs-Ringverbindung 37 eintrifft und eine Steuerinfor mation für die Steueranordnung 43 enthält, leitet der Demultiplexer 35 diese Zelle zur Steueranordnung 43. Wei ter können von dem Demultiplexer Zellen mit einer Nutz information entweder zu Multiplexer 41 oder zu Multiplexer 42 gelangen. Das gleiche gilt für den Demultiplexer 36. In den Multiplexern 41 und 42 wird der Zellstrom auf eine Ausgangs-Ringverbindung 44 bzw. 45 geleitet.

Steuerinformationen, die zur Steueranordnung 43 gelangen, können beispielsweise dazu dienen, die in den Speichern 39 und 40 enthaltenen Wegetabellen zu aktualisieren. Hierbei werden von der Steueranordnung 43 die in der Wegetabelle enthaltenen Informationen jeweils ausgetauscht.

Die Demultiplexer 35 und 36 und die Multiplexer 41 und 42 können beispielsweise aus Schaltungsanordnungen bestehen, die in den deutschen Patentanmeldungen 40 12 768 oder 37 43 685 beschrieben sind. Die Steueranordnung 43 kann beispielsweise einen Mikroprozessor enthalten.

Claims

1. Lokales Netzwerk mit mehreren Stationen und mit einem aus Haupt-Ringverbindungen und Netzwerkschnittstel len (9 bis 16, N1 bis N8), die jeweils mit einer Station gekoppelt sind, bestehenden Hauptring (30),
dadurch gekennzeichnet,
daß ein erster Entlastungsring (31), der Entlastungs-Ring verbindungen und Brückenglieder (1 bis 4, B_1i) enthält, mit dem Hauptring (30) gekoppelt ist,
daß die Brückenglieder (1 bis 4, B_1i) jeweils zwischen bestimmten Netzwerkschnittstellen (9 bis 16, N1 bis N8) angeordnet sind und
daß ein Brückenglied (1 bis 4, B_1i) zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem ersten Entlastungsring (31) und dem Hauptring (30) vorgesehen ist.

2. Lokales Netzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Station und Netzwerkschnittstelle (9 bis 16, N1 bis N8) zur Sendung und zum Empfang von Paketen, die Nutz informationen und den Bestimmungsort des Paketes enthal ten, vorgesehen ist,
daß die zwischen zwei Brückengliedern (1 bis 4, B_1i) des ersten Entlastungsrings (31) angeordneten Netzwerkschnitt stellen (9 bis 16, N1 bis N8) und zugeordneten Stationen ein Segment bilden,
daß ein Brückenglied (1 bis 4, B_1i) zur Weitergabe eines von einer Eingangs-Entlastungs-Ringverbindung oder einer Eingangs-Haupt-Ringverbindung empfangenen Paketes an eine Ausgangs-Haupt-Ringverbindung vorgesehen ist, wenn der Bestimmungsort des Paketes eine Station des angeschlosse nen Segmentes ist.

3. Lokales Netzwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente des Hauptringes (30) ungefähr die gleiche Anzahl von Netzwerkschnittstellen (9 bis 16, N1 bis N8) und zugeordneten Stationen aufweisen.

4. Lokales Netzwerk nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß weitere Entlastungsringe (32, 33), die Entlastungs- Ringverbindungen und Brückenglieder (B_2i, B_3i) enthalten, jeweils mit dem ersten Entlastungsring (31) und mitein ander gekoppelt sind,
daß die Brückenglieder (B_2i, B_3i) eines weiteren Entla stungsrings jeweils zwischen bestimmten Brückenglie dern (1 bis 4, B_1i) des näher am Hauptring angeordneten, übergeordneten Entlastungsrings eingefügt sind und
daß ein Brückenglied (B_2i, B_3i) eines weiteren Entlastungs rings zur Herstellung einer Verbindung zwischen zwei be nachbarten Entlastungsringen (31 bis 33) vorgesehen ist.

5. Lokales Netzwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brückenglied (B_2i, B_3i) eines weiteren Entlastungs rings (32, 33) zur Weitergabe eines von einer Eingangs- Entlastungs-Ringverbindung empfangenen Paketes an eine Ausgangs-Entlastungs-Ringverbindung eines übergeordneten Entlastungsrings (31, 32) vorgesehen ist, wenn die Weiter leitung des Paketes von der Ausgangs-Entlastungs-Ringver bindung zum Bestimmungsort über eine minimale Anzahl von Brückengliedern übergeordneter Entlastungsringe erfolgen kann.

6. Lokales Netzwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entlastungsring (32, 33) ein Brückenglied (B_2i, B_3i) weniger als der übergeordnete (31, 32) Entlastungsring aufweist.

7. Lokales Netzwerk nach einem Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest jede Station und jede Netzwerkschnittstel le (9 bis 16, N1 bis N8) zur Erzeugung von Zellen nach dem asynchronen Transfermodus vorgesehen sind.

8. Lokales Netzwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brückenglied (1 bis 4, B_1i, B_2i, B_3i) jeweils einen Demultiplexer (35, 36) für jede Eingangs-Ringverbin dung (37, 38) zur Entnahme der Adresse aus dem Kopffeld einer eintreffenden Zelle und zur Weitergabe an Multiple xer (41, 42) für jede Ausgangs-Ringverbindung (44, 45) in Abhängigkeit von der Adresse enthält.

9. Lokales Netzwerk nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Demultiplexer (35, 36) mit einem eine Wegeta belle enthaltenen Speicher (39, 40) gekoppelt ist und
daß jeder Demultiplexer (35, 36) mittels der Wegetabelle zur Zuordnung der Adresse einer Zelle zu einem Multiple xer (41, 42) vorgesehen ist.

10. Lokales Netzwerk nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Brückenglied (1 bis 4, B_1i, B_2i, B_3i) eine Steuer anordnung (43) zur Zuführung einer Zelle mit Steuerinfor mationen enthält und
daß anhand der Steuerinformationen die Steueranord nung (43) zur Aktualisierung der Wegetabelle vorgesehen ist.

11. Brückenglied (1 bis 4, B_1i, B_2i, B_3i) eines lokalen, nach dem asynchronen Transfermodus arbeitenden Netzwerkes, das

- zumindest einen Hauptring (30) und einen ersten Ent lastungsring (31) miteinander koppelt und
- jeweils einen Demultiplexer (35, 36) für jede Ein gangs-Ringverbindung (37, 38) zur Entnahme der Adres se aus dem Kopffeld einer eintreffenden Zelle und zur Weitergabe an Multiplexer (41, 42) für jede Ausgangs- Ringverbindung (44, 45) in Abhängigkeit von der Adresse enthält.