DE69422437T2 - ATM-Netz für eine Kommunikationsanlage - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein asynchrones Vermittlungsnetz für eine Kommunikationsanlage, das Trägereinheiten für den Paketmodus aufweist, und insbesondere ein System zur Regelung des Verkehrs für ein solches Netz.
• Die mit FR-A-2 665 314 bezeichnete, französische Patentanmeldung (sowie beispielsweise die Druckschriften US-A-5 140 584 und US-A-5 126 999) beschreibt ein Verbindungsnetz für den Kern einer Kommunikationsanlage vom digitalen Typ mit Diensteintegration, durch welches die wesentlichen, spezialisierten, modularen Einheiten dieses Kerns in Abhängigkeit von ihren Erfordernissen auf dem Gebiet der Kommunikation von Punkt zu Punkt verbunden sind.
• Ein solches Netz beinhaltet eventuell ein asynchrones Unternetz, das die Trägereinheiten für den Paketmodus betrifft, d. h. diejenigen, die anlässlich der Vermittlungen von in Form von Paketen gesetzten Daten in diesem Kern direkt oder indirekt eingreifen.
• In herkömmlicher Weise werden solche Datenpakete in Höhe von Umschaltern, die eine zentralisierte Struktur aufweisen, oder durch ein verteiltes Netz vermittelt, das aus einem Bus oder einer Schleife besteht, wobei jeder Umschalter einen Speicher aufweist, in welchem die hereinkommenden Daten, bis zu dem Moment, zu dem sie zu den Zielen hin übertragen werden, die von den in ihren jeweiligen Köpfen enthaltenen Adressangaben abhängen, vorübergehend gespeichert werden.
• Die Umschalter weisen eine Vielzahl von Eingängen auf, mittels welcher sie fähig sind, Pakete zu empfangen, und diese letzteren sind zu den Ausgängen hin gerichtet, die ihren jeweiligen Zielen entsprechen. Jeder Ausgang ist somit fähig, eine Folge von Paketen zu übertragen, die eventuell von verschiedenen Eingängen zu ihm gelangen, wobei die Reihenfolge zur Übertragung der Pakete durch denselben Ausgang gemäß vorbestimmter Kriterien, insbesondere in Abhängigkeit von der Ankunftszeit eines jeden und von der Priorität, die ihm zugeordnet ist, festgelegt ist.
• Die auf Übertragung durch einen Ausgang wartenden Pakete werden somit im Speicher des Umschalters bis zum Zeitpunkt ihrer Übertragung vorübergehend gespeichert. In dem Maße, in dem im Allgemeinen die eventuellen Paketsender voneinander unabhängig sind, kann es vorkommen, dass die Anzahl von den verschiedenen Eingängen stammenden und von einem Ausgang des Umschalters abzusetzenden Paketen die Absetzkapazität dieses Ausgangs übersteigt, wenn keine spezifische Vorsichtsmaßnahme getroffen ist. Es bestehen dann Risiken des Verlusts des Pakets in den Umschaltern, wobei diese Verluste beispielsweise entstehen können, wenn eine große Anzahl von asynchronen Endgeräten versucht, gleichzeitig mit demselben asynchronen Server über denselben Zugang zu kommunizieren.
• Es ist somit vorgesehen, die Risiken eines Verlusts des Paketes in Höhe der Umschalter zu begrenzen, wobei diese Verluste besonders dafür empfänglich sind, in Höhe der Speicher zu erfolgen, in denen die Pakete vorübergehend gespeichert sind, wobei diese Speicher, herkömmlicherweise vom Stapel-Typ, aus Gründen des Platzbedarfs und der Kosten mit begrenzter Kapazität vorgesehen sind. Eine erste Maßnahme, die gestattet, diese Verlustrisiken einzuschränken, wird herkömmlicherweise bei asynchronen Netzen mit großen Dimensionen angetroffen, sie besteht darin, einen Verkehr von Nutzern mittels Umschaltern sicherzustellen, die parallel sind, um die Risiken zu verringern, indem sie verteilt werden. Diese erste Maßnahme ist im Allgemeinen mit Maßnahmen verbunden, die gestatten, den Verkehr am Eingang zu begrenzen, indem die zwischen den vorbestimmten Verkehrswerten und den Werten, die dem abgesetzten Verkehr entsprechen, bestehenden Unterschiede berücksichtigt werden. Dies setzt jedoch den Einsatz einer Gesamtheit von Mitteln voraus, deren Einbau in Anlagen vom privaten Typ nicht allgemein beabsichtigt sein kann, insbesondere aus Gründen der Kosten und der Zweckmäßigkeit.
• Die Erfindung schlägt somit ein asynchrones Vermittlungsnetz für den Kern einer Kommunikationsanlage vor, das Trägereinheiten für den Paketmodus aufweist, die durch in gleicher Weise physikalisch strukturierte und zeitweise geregelte Verbindungen von Punkt zu Punkt direkt oder indirekt verbunden sind.
• Gemäß einem Merkmal der Erfindung weist dieses Netz ein System zur Regelung des Verkehrs auf, das Mittel zur Zugangssteuerung beinhaltet, die in jeder Einheit, Träger für den Paketmodus, verteilt sind, um dieser Einheit zu gestatten, die Kommunikationsreihenfolge für von den anderen Einheiten, Trägern für den Paketmodus, zu ihr geschickten Pakete in Abhängigkeit von Einschränkungen, die ihr eigen oder in vorübergehender Weise oder dauerhafter Weise auferlegt und/oder von denjenigen, die ihr von den anderen Einheiten, mit welchen sie kommuniziert, signalisiert werden, festzulegen, wobei jede Übertragung eines Paketes von einer Einheit, Träger für den Paketmodus, zu einer anderen Trägereinheit für den Paketmodus die Sendung einer Anfrage durch die Einheit, die senden will, zur Einheit, mit welcher sie kommunizieren will, und ausgehend von dieser letzteren die Sendung einer Zustimmung in umgekehrter Richtung für jedes der Paketelemente verlangt, die zwischen diesen Einheiten getrennt übertragen werden.
• Die Erfindung, ihre Merkmale und ihre Vorteile werden in der Beschreibung genauer angegeben, die in Verbindung mit den unten angeführten Figuren folgt.
• Fig. 1 zeigt ein Prinzipschaltbild eines Unternetzes zur Verbindung zwischen den den Paketmodus unterstützenden Einheiten einer Kommunikationsanlage vom digitalen Typ mit Diensteintegration.
• Fig. 2 zeigt ein Schaltbild einer Zugangssteuerungsschaltung für eine Trägereinheit für den Paketmodus.
• Fig. 3 zeigt ein Prinzipschaltbild einer Anordnung zum Austausch für die Zugangssteuerungsschaltung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist.
• Die in Fig. 1 teilweise dargestellte Kommunikationsanlage ist vorzugsweise eine digitale Mehr-Dienste-Anlage des Typs, der in der Druckschrift FR-A-2 665 314 betrachtet wird, sie weist somit einen Anlagenkern 1 auf, der aus verschiedenen Einheiten besteht, die untereinander von Punkt zu Punkt durch Verbindungen verbunden sind, die spezifisch dafür vorgesehen sind, den Anforderungen von Einheiten zu genügen, mit denen sie in Verbindung stehen.
• Diese Einheiten sind beispielsweise auf einzelnen Trägerkarten eingerichtet, die dazu bestimmt sind, im Inneren derselben Struktur, üblicherweise vom Schrank- oder Kastentyp, umgruppiert zu werden, in der sich der Kern der Anlage befindet.
• Die verschiedenen Trägerkarten eines Anlagenkerns sind, wenn möglich, durch Verbindungen vom Typ Punkt zu Punkt untereinander verbunden, die von einer Karte, Grundplatine genannt, getragen werden, und mit welcher die Einheitenträgerkarten in Höhe von Kartenpositionen in Verbindung kommen, die geeignete Verbindungselemente aufweisen.
• Bei einer Variante ist es auch möglich, mehrere Baugruppen vom hier betrachteten Typ zu verbinden, um eine Baugruppe mit größerer Kapazität zu bilden, die sich am selben Ort befindet oder nicht, wobei die dann erhaltene Baugruppe dann fähig ist, für die Kommunikation zwischen Orten Übertragungsverbindungen zu nutzen, die nicht zur Anlage gehören.
• Wie weiter oben angegeben, sind die Verbindungen vom Typ Punkt zu Punkt des Kerns einer Anlage an einem Ort in Abhängigkeit von den Erfordernissen der Einheiten, die sie verbinden, aufgebaut und geregelt. Die Einheiten eines Kerns, die die gleichen Erfordernisse aufweisen, sind durch ein Netz von gleich aufgebauten und geregelten Verbindungen verbunden, wobei klar ist, dass dieselbe Einheit fähig ist, mit unterschiedlich aufgebauten und/oder geregelten Verbindungen von Punkt zu Punkt in Verbindung zu stehen, wenn dies für ihren Betrieb notwendig ist.
• Ein Mehr-Dienste-Anlagenkern ist fähig, mehrere verschiedene Verbindungsunternetze zu umfassen. Jedes dieser Unternetze nutzt Verbindungen, die in einer bestimmten Weise, die ihm eigen ist und die sich von denjenigen unterscheidet, die in anderen Unternetzen gelten, aufgebaut und/oder geregelt.
• Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel ist das betrachtete Unternetz dasjenige, das dafür vorgesehen ist, die Einheiten, Träger für den Paketmodus, des Kerns 1 der betrachteten Anlage miteinander zu verbinden. Diese Einheiten, die anlässlich von Austauschen von in Form von Paketen gruppierten, digitalen Daten direkt oder indirekt eingreifen, sind insbesondere Koppler 2, 3 zum Anschluss von geräten, wie 4A1, 4An, oder von Übertragungsverbindungen, wie 5, die den Anlagenkern 1 mit weiteren Baugruppen der Anlage, die sich an verschiedenen Orten befinden, oder mit weiteren Anlagen entweder direkt oder über wenigstens ein Kommunikationsnetz zu verbinden, mit welchem der Anlagenkern über die betrachtete(n) Übertragungsverbindung oder -verbindungen verbunden ist.
• Der Koppler 2 ist beispielsweise ein Eingangs/Ausgangs- Koppler, der die Verbindung von Datennutzer- oder - lieferantengeräten, wie 4A1 und 4An, gestattet, die fähig sind im Paketmodus zu kommunizieren, wie Stationen, Endgeräte oder jede andere asynchrone Ausrüstung, die üblicherweise ATM genannt wird, beispielsweise eine Ausrüstung vom ATM-Server-Typ.
• Von dem Koppler 2, der im Inneren von einer Mikrosteuerung 8 in Verbindung mit einer Zeitbasis 16 überwacht wird, wird hier angenommen, dass er eine Vielzahl von Leitungsschnittstellen 9 aufweist, die eine individuelle Verbindung der Geräte 4A1 bis 4An gestattet, die jeweils durch bidirektionale Verbindungen miteinander verbunden sind, die üblicherweise vom elektrischen oder optischen Verdrahtungstyp sind. Jede der Leitungsschnittstellen 9 des Kopplers 2 ist mit einer Kommunikationssteuerung 10 verbunden, die insbesondere damit beauftragt ist, die Austausche von Paketen mit dem in Verbindung stehenden Gerät zu leiten, mit welchem sie verbunden ist.
• Bei der betrachteten Ausführung ist jede der Kommunikationssteuerungen 10 des Kopplers 2 parallel mit den anderen Kommunikationssteuerungen 10 des Kopplers mit einem Multiplexer/Demultiplexer 11 über Umwandlungsmodule 12 und 13 verbunden. Jedes Umwandlungsmodul 12 stellt eine individuelle Einkapselung der Pakete, die in die Form von Zellen vom standardisierten Typ gebracht sind, oder der Zellen sicher, die es vom Gerät, wie 4A1, oder von der Verbindung 5 empfängt, mit der sie in Verbindung steht.
• Jede individuelle Einkapselung ruft eine Zelle, eingekapselt genannt, hervor, die mit einer zu vermittelnden, empfangenen, standardisierten Zelle die zu ihrer Vermittlung im gewidmeten, asynchronen Netz, das die Einheiten, Träger für den Paketmodus des Kerns 1, miteinander verbindet, notwendigen Routingparameter verbindet. Umgekehrt stellt jedes Umwandlungsmodul 13 die Entkapselung der verkapselten Zellen sicher, die ihm über das gewidmete, asynchrone Netz mit Ziel eines Gerätes oder einer Verbindung, wie die, auf die oben hingewiesen wurde, übertragen werden. Jede Entkapselung löst das Element mit fester Länge in eine Anzahl von Bits, die einer standardisierten Zelle für die zusätzlichen Bits entspricht, auf, die dieser standardisierten Zelle durch das Umwandlungsmodul 12, das sie eingekapselt hat, zugeordnet worden waren.
• Eine Zugangssteuerungsschaltung 14 ist zwischen den Multiplexer/Demultiplexer 11 des Kopplers 2 und die Verbindungen L eingefügt, die gestatten, diesen Koppler mit weiteren Einheiten, Träger für den Paketmodus, des Anlagenkerns zu verbinden, der diesen Koppler 2 aufweist.
• Diese Zugangssteuerungsschaltung 14 stellt die Verwaltung Austausche von eingekapselten Zellen mit den anderen Einheiten, Trägern für den Paketmodus, sicher, die alle eine gleiche Zugangssteuerungsschaltung aufweisen. Sie wird in ihren Aufgaben durch die Mikrosteuerung 8 des Kopplers 2 überwacht, wobei eine geeignete Speichereinheit 15 mit der Mikrosteuerung verbunden ist.
• Der Koppler 3 ist beispielsweise ein Anschlusskoppler für (eine) bidirektionale, asynchrone Übertragungsverbindung(en), die gezeigte Verbindung 5 ist beispielsweise eine asynchrone Verbindung, die in jeder Richtung eine Datenrate von 155 Mbit/s zulässt, sie kann auch ein Koppler für den Zugang zu einem genormten lokalen Netz vom ETHERNET-Typ oder vom Token-Ring-Typ sein, der Informationen in Form von Paketen von digitalen Daten überträgt.
• Im in Fig. 1 vorgeschlagenen, schematischen Beispiel weist der Koppler 3 eine Zeitbasis 16, eine Mikrosteuerung 8 mit einer zugehörigen Speichereinheit 15, eine Leitungsschnittstelle, in die eine Übertragungsverbindung 5 mündet, eine Kommunikationssteuerung 10 sowie zwei Umwandlungsmodule 12 und 13 und eine Zugangssteuerungsschaltung 14 auf, die direkt miteinander verbunden sind, wobei diese verschiedenen Bauteile praktisch die gleichen Funktionen wie im Koppler 2 haben.
• Unter den Trägereinheiten für den Paketmodus können auch (eine) spezialisierte Einheit(en) vorkommen, die hier durch einen Koppler 6 symbolisiert sind, diese Ausrüstungen können eventuell mehreren Unternetzen des Anlagenkerns gemeinsam sein, insbesondere wenn die Einheit eine Steuer- oder Verwaltungseinheit ist.
• Ein solcher Koppler 6 ist beispielsweise um wenigstens eine Mikrosteuerung 8 herum eingerichtet, die mit einer Gruppe von Tot- und/oder Schreib-Lese-Speichern 15 verbunden ist, er weist eine Zugangssteuerungsschaltung 14 für ihre Kommunikationen im Paketmodus, hier über eingekapselte Zellen, mit den anderen Einheiten, Träger für den Paketmodus des Anlagenkerns 1, von welchem er einen Teil bildet.
• Wie weiter oben angegeben, erfolgen die Kommunikationen im Paketmodus zwischen diesen Einheiten von Punkt zu Punkt.
• Im Paketnetz des Anlagenkerns 1 ist wenigstens eine und vorzugsweise zwei Vermittlungseinheiten 7, 7' vorgesehen, mit jeder von denen alle Einheiten, Träger für den Paketmodus, jeweils durch individuelle und bidirektionale Verbindungen L verbunden sind, die gleich aufgebaut und geregelt sind, wie weiter oben angegeben; wobei jede Verbindung L beispielsweise vom Typ einer asynchronen Verbindung ist, die eine Datenrate von 155 Mbit/s in jede Richtung zulässt.
• Diese Vermittlungseinheiten 7, 7' sind beispielsweise um Elemente zur Breitbandvermittlung herum eingerichtet, die hier mit 17 bezeichnet werden, und wie im Artikel mit dem Titel "Techniques large bande" genannt, veröffentlicht in der Nr. 1 des Bandes 65 der Revue des Telecommunications Alcatel. Ein Vermittlungselement 17 dieses Typs ist dafür vorgesehen, eine räumliche Vermittlung von in eingekapselten Zellen organisierten, digitalen Daten nacheinander sicherzustellen, es wird herkömmlicherweise von einer Logik überwacht, die eine Mikrosteuerung 8 und eine Schaltung 18 zur Taktgebererzeugung und -verteilung an die Einheiten, Träger für den Paketmodus, über die Verbindungen L beinhaltet, die mit ihnen in Verbindung stehen.
• Jede eingekapselte Zelle besteht aus einem Kopfelement, gefolgt von einer maximalen, ganzen Zahl, die mit "m" bestimmt ist, von Übertragungselementen für Paketdaten, wobei jedes dieser Elemente dieselbe Anzahl von Oktetts aufweist und in ein Steuerungsfeld und ein Feld für die Daten zerteilt ist. Jedes Kopfelement enthält Daten, die dazu bestimmt sind, für das Routing der eingekapselten Zelle, die es aufweist, durch die Vermittlungseinheit 7 oder 7' genutzt zu werden, die diese eingekapselte Zelle in der Anlage antrifft, sowie Daten, die am Ende des Durchgangs im Inneren der Anlage gestatten, das Paket, von dem die Zelle stammt, zu rekonstruieren.
• Dies setzt somit voraus, dass jedes zwischen Einheiten eines Paketunternetzes des Anlagenkerns, wie hier betrachtet, zu übertragende Paket in Elemente zerlegt wird, die dazu bestimmt sind, standardisierte Zellen zu bilden, die nach der Einkapselung einzeln übertragen werden, wenn die Länge des Pakets die maximale Länge des als Zelle vorgesehenen Paketelements übersteigt. Dies setzt auch voraus, dass die Einheiten des Unternetzes während der Übertragung die eingekapselten Zellen der Pakete vorübergehend speichern können.
• Es ist somit möglich, irgendwelche zwei Einheiten, Träger für den Paketmodus, des Unternetzes über die eine oder die andere der Vermittlungseinheiten 7, 7' untereinander zu verbinden, wobei klar ist, dass wenn die eine der Verbindungen L die eine Einheit, Träger für den Paketmodus, beispielsweise den Koppler 3, mit einer Vermittlungseinheit, wie 7, verbindet, bei ihrer maximalen Datenrate, nämlich im vorher genannten Beispiel 155 Mbit/s, arbeitet, ist es dieser Einheit, Träger für den Paketmodus, noch möglich, im Rahmen des Paketunternetzes durch die Verbindung L zu kommunizieren, die sie mit der anderen Vermittlungseinheit verbindet.
• Es ist außerdem vorgesehen, dass die Übertragungen der eingekapselten Zellen über die Leitungen L zwischen Einheiten, Trägern für den Paketmodus, des Anlagenkerns 1 gemäß einer Prozedur erfolgen, die die Sendung einer Anfrage von der Einheit, die senden will, zu der Einheit, mit welcher sie kommunizieren will, und einer Zustimmung von Seiten der angeforderten Einheit beinhaltet.
• Dies, um einer angeforderten Einheit zu gestatten, auf den Paketdatenstrom einzuwirken, der für sie bestimmt ist.
• Diese Einwirkung, die in der angeforderten Einheit auf niedrigem Niveau verwaltet werden kann, wird in Abhängigkeit von den Verarbeitungsmöglichkeiten, über die diese Einheit verfügt, und den Prioritäten moduliert, die ihr im Lauf der Zeit nacheinander auferlegt werden, insbesondere wenn mehrere Einheiten zu ihr senden wollen.
• Bei der vorgeschlagenen Ausführung wird die Verwaltung dieser Einwirkungen durch die Zugangssteuerungsschaltungen 14, die die Einheiten, Träger für den Paketmodus, 2, 3, 6 aufweisen, aufgeführt, ein Beispiel einer solchen Schaltung ist in Fig. 2 schematisch dargestellt.
• Im gezeigten Beispiel gibt es zwei Möglichkeiten der Verbindung der Zugangssteuerungsschaltung mit dem Koppler, mit dem sie in Verbindung steht. Die eine dieser Möglichkeiten ist dazu bestimmt, die Übertragung von bereits in standardisierter Form formatierten Zellen zu gestatten, die im Modus "verbunden" verarbeitet werden und für welche es im Hinblick auf eine Übertragungsverzögerung relativ strenge Einschränkungen gibt. Die andere Möglichkeit ist dazu bestimmt, die Übertragung von Paketen zu gestatten, die nicht bereits in Form von standardisierten Zellen vorformatiert wurden und die in dem Maße, in dem ihre Übertragung im Hinblick auf eine Übertragungsverzögerung nicht unerlässlichen Einschränkungen unterworfen ist, im Modus "ohne Verbindung" verarbeitet werden können.
• Die verschiedenen Prioritäten werden folglich in Höhe der Zugangssteuerungsschaltungen 14 den beiden angebotenen Dienstarten zugeordnet.
• Von der in Fig. 1 gezeigten bidirektionalen Übertragungsverbindung 5 wird hier als Beispiel angenommen, dass sie eingekapselte Zellen im Modus "verbunden" zu einem, hier doppelten, Anschluss P1 der Zugangssteuerungsschaltung 14 überträgt, sowie von den Paketen im Modus "ohne Verbindung" angenommen wird, dass sie über einen Anschluss P2 mit einem Speicher 15 des Kopplers, der die dargestellte Zugangssteuerungsschaltung 14 aufweist, beispielsweise im Rahmen von Dateiaustauschen mit einem Mikrosteuerungsspeicher eines weiteren Kopplers ohne spezifische zeitliche Einschränkungen für die Übertragung ausgetauscht werden können.
• Wie weiter oben angegeben, ist jedes von einem Gerät, wie 4A1, oder von einer Übertragungsleitung, wie 5, zu einem Koppler gelieferte Paket in aufeinanderfolgende Elemente mit fester Länge zerteilt, wenn es nötig ist, wobei jedes dieser Element dazu bestimmt ist, in einer standardisierten Zelle aufgenommen zu werden, wie weiter oben für seine Übertragung im Anlagenkern 1 definiert. Diese Einkapselung wird hier in einer mit 19 bezeichneten, spezialisierten Schnittstelle ausgeführt, die durch den Anschluss P1 und über ein Doppelband mit dem (den) Umwandlungsmodul(en) 12 des betrachteten Kopplers verbunden ist.
• Die Folge von am Ausgang der Einkapselungsschnittstelle 19 eines Kopplers erhaltenen, eingekapselten Zellen wird zu einem ersten Pufferspeicher 20 übertragen.
• In dem vorgeschlagenen Beispiel, bei dem wenigstens einige der Koppler fähig sind, sowohl eingekapselte Zellen im "verbunden" genannten Modus als auch eingekapselte Zellen im "ohne Verbindung" genannten Modus zu übertragen und in dem Maße, in dem es notwendig ist, den ersten gegenüber den zweiten eine Priorität gegen zu können, wenn es nötig ist, gibt es einen zweiten Pufferspeicher 21 für die Folge von zu übertragenden, eingekapselten Zellen, die von im Modus "ohne Verbindung" übertragenen Paketen stammen. Für diese eingekapselten Zellen, hier auch "ohne Verbindung" genannt, wird angenommen, dass sie von einer Einkapselungsschaltung 22 ausgehend von digitalen Daten ausgeführt werden, die auf die gleiche Weise wie eine übliche Datei von einem Ausgangspufferspeicher geliefert werden, der als in der Speichergruppe 16 enthalten betrachtet wird. Die zur betrachteten Speichergruppe 15 gehörige Mikrosteuerung 8 stellt die Überwachung des von der Einkapselungsschaltung 22 durchgeführten Prozesses sicher, damit insbesondere die Daten hinzugefügt werden, die dazu bestimmt sind, die Rekonstruierung von eingekapselten Informationen nach der Übertragung zu gestatten.
• Die abwechselnd von den beiden Pufferspeichern 20 und 21 übertragenen, eingekapselten Zellen werden in Abhängigkeit von den Prioritäten angeordnet, die ihnen in einem Übertragungspufferspeicher 23 zugeordnet werden, bevor sie über eine Sendeschnittstelle 24 auf einem und/oder dem anderen abgehenden Band L1t, L2t der beiden Verbindungen L gesendet werden, die den betrachteten Koppler mit den Vermittlungseinheiten 7 und 7' von Punkt zu Punkt verbinden.
• Bei der vorgeschlagenen Ausführung steht die Sendeschnittstelle 24 unter der Kontrolle eines Zugangsverwaltungsautomaten, der die Sendungen der wartenden eingekapselten Zellen über ein abgehendes Band L1t oder L2t der Verbindungen L in Abhängigkeit von den durch das entsprechende eingehende Band L1r oder L2r ausgehend von der Empfängereinheit, Träger für den Paketmodus, der wartenden eingekapselten Zellen übertragenen Zustimmungen zulässt. Ein Pufferspeicher 26 verbindet den Zugangsverwaltungsautomaten 25 mit der Sendeschnittstelle 24, er speichert die wartenden Anfragen und Zustimmung für die Sendung durch die Bänder L1t und L2t zu den Empfängereinheiten, Träger für den Paketmodus, des Anlagenkerns 1.
• Der Automat 25 ist durch einen Pufferspeicher 27 mit dem Ausgang einer Empfangsschnittstelle 28 verbunden, in welche die beiden eingehenden Bänder L1r und L2r münden, die den betrachteten Koppler mit den beiden Vermittlungseinheiten 7, 7' des Anlagenkerns 1 verbinden, um die Kopfdaten der eingekapselten Zelle, die sich auf die von der Zugangssteuerungsschaltung 14 empfangenen Anfragen und Zustimmungen beziehen, zu berücksichtigen, wobei diese Daten herkömmlicherweise gemäß einer besonderen Konfiguration in der Datenfolge angeordnet sind, die jeden Kopf bildet.
• Ein mit dem Ausgang der Empfangsschnittstelle 28 verbundener Empfangspufferspeicher 29 ist vorgesehen, um die Wiederherstellung der empfangenen, eingekapselten Zellen im Hinblick auf die Entkapselung der Informationsdaten, die sie enthalten, zu gestatten, er empfängt folglich die dieser Empfangsschnittstelle durch die Bänder L1r und L2r übertragenen, eingekapselten Zellen.
• Zwei sekundäre Pufferspeicher 30 und 31 sind parallel verbunden, um selektiv die eingekapselten Zellen zu erfassen, die vom ersten Empfangspufferspeicher 29 in Abhängigkeit von den Kopfdaten jeder dieser eingekapselten Zellen übertragen werden, wobei sie wissen, dass diese Daten das Ziel der Informationsdaten genau angeben, die ihre Folge in der Zelle bilden.
• Die eingekapselten Zellen, die Daten von Paketen im "ohne Verbindung" genannten Modus enthalten, sind so zum sekundären Pufferspeicher 30 in orientiert, während diejenigen, die die Daten von Pakten im Modus "verbunden" enthalten, zum sekundären Pufferspeicher 31 geschickt werden.
• Eine Entkapselungsschaltung 32 ist zwischen den Anschluss P2 der betrachteten Zugangssteuerungsschaltung 14 und den sekundären Pufferspeicher 30 dieser letzteren eingefügt. Sie stellt eine Rekonstruktion jedes Pakets ausgehend von den Informationsdaten sicher, die in den eingekapselten Zellen enthalten sind, die in ein Verzeichnis eingetragen sind, wenn sie zur Übertragung dieses Pakets gedient haben, das beispielsweise einer Datei entspricht, um die Übertragung der rekonstruierten gesamten Information zu gestatten. Diese Übertragung wird hier als durch die Entkapselungsschaltung 32 beispielsweise zu einem Speicher der zugehörigen Baugruppe 15 hin sichergestellt angenommen, wobei die Daten dann in einer Weise formatiert sind, die ihre Übertragung in einer von diesem Speicher akzeptierten Form gestattet.
• Eine Entkapselungsschnittstelle 33 ist am Ausgang des sekundären Pufferspeichers 31 und stromaufwärts des Anschlusses P1 angeordnet, um mit dem oder den Umwandlungsmodulen 13 des Kopplers über hier zwei abgehende Bänder in Verbindung zu stehen. Sie hat annähernd die gleiche Funktion gegenüber diesen Modulen wie die Entkapselungsschaltung 32 gegenüber dem Empfängerspeicher, sie stellt insbesondere eine Wiederherstellung der aufeinanderfolgenden Element mit fester Länge sicher, ausgehend von welchen jedes in Form von Zellen übertragene Paket rekonstruiert werden kann.
• Wie weiter oben angegeben, sendet jede Einheit, Träger für den Paketmodus, die senden will, eine Anfrage zu der Einheit, mit der sie kommunizieren will. Diese Anfrage ist hier als in einem spezifischen Kopfelement einer eingekapselten Zelle enthalten vorgesehen, die von der Zugangssteuerungsschaltung 14 der betrachteten Einheit über wenigstens eines der beiden Bänder L1t, L2t übertragen wird, die dieser Schaltung gestatten, mit den Zugangssteuerungsschaltungen 14 der anderen Einheiten über die eine oder die andere der Vermittlungseinheiten 7, 7' zu kommunizieren. Jeder Vermittlungseinheit lenkt jede eingekapselte Zelle, die sie empfängt, zur im entsprechenden Kopf bezeichneten Empfängereinheit über das Band L1r oder L2r, das sie mit dieser Empfängereinheit verbindet, nachdem sie, wenn nötig, die Routingdaten beseitigt hat, die für sie nötig waren und die nutzlos geworden sind.
• Die Empfängereinheit, mit welcher mehrere weitere Einheiten kommunizieren wollen, empfängt die Anfragen, die von diesen Einheiten individuell erzeugt werden und die ihr über die Bänder L1r und L2r ihrer Zugangssteuerungsschaltung 14 übertragen werden, damit diese Anfragen vom in der Zugangssteuerungsschaltung enthaltenen Automaten 25 verarbeitet werden.
• Sie regelt wiederum den Streit zwischen diesen antwortenden Einheiten und bezeichnet diejenige, deren Sendung vorübergehend zugelassen wird, indem sie ihr eine Zustimmung schickt.
• Jede Einheit verfügt über Zugangssteuerungsmittel, die ihr gestatten, die Einheiten auszuwählen, denen sie nacheinander Zustimmungen sendet. Diese Auswahlen erfolgen in Abhängigkeit von Einschränkungen, die ihr insbesondere im Verkehr von Paketen im Modus "verbunden" auferlegt werden, von denjenigen, die ihr dauernd und/oder vorübergehend eigen sind, sowie denjenigen, die den Zustand der anderen Einheiten, Träger für den Paketmodus, mit welchen sie wirklich kommuniziert, bilden.
• Jede Zustimmung wird hier der Einheit, die senden will und die ausgewählt wurde, in Form eines spezifischen Kopfelements der eingekapselten Zelle übertragen, wobei dieses Element an diese Einheit durch die Einheit, mit der sie in Verbindung stehen will, adressiert wird.
• In dem Maße, in dem dieselbe Einheit fähig ist, häufig mehrere aufeinanderfolgende, eingekapselte Zellen zu derselben anderen Adresseinheit senden zu wollen und in dem die charakteristischen spezifischen Elemente der Anfragen und der Zustimmungen sich systematisch im Kopf der Kapsel befinden, ist es vorgesehen, die Anfragen, die für die Übertragung der Zellen nacheinander individuell notwendig sind, im Kopf der eingekapselten Zellen, der Zustimmung empfangen wurde, senden zu lassen. Eine im Rahmen einer solchen Folge übertragene, eingekapselten Zelle kann dann eine Anfrage enthalten, die dazu bestimmt ist, die Sendung einer der eingekapselten Zellen zu gestatten, die ihr folgt und für welche eine Zustimmung noch nicht empfangen wurde.
• Das gilt auch für die Anfragen einer Einheit zu einer anderen hin, die ebenfalls nacheinander jeweils in einer der zu sendenden, eingekapselten Zellen gesendet werden können, für welche die Zustimmungen empfangen wurden.
• Fig. 3 soll die Organisation des Systems zur Regelung des Informationsverkehrs in Höhe einer Zugangssteuerungsschaltung 14 in einem Paketunternetz eines Anlagenkerns durch Austausch von Anfragen und Zustimmungen zwischen den Einheiten, Trägern für den Paketmodus, bei der Kommunikation zeigen.
• Wie weiter oben angegeben, sendet jede Einheit, Träger für den Paketmodus, die Daten mittels Zellen zu einer anderen Einheit des Paketunternetzes zu übertragen hat, eine Anfrage zu dieser Empfängereinheit, eine Angabe des Prioritätsniveaus ist dieser Anfrage zugeordnet, und dieses Niveau ist insbesondere vom Verkehrsmodus "verbunden" oder "ohne Verbindung" abhängig, den jede Zelle aufnimmt, wobei die eingekapselten Paketzellen im Modus "verbunden" das höchste Prioritätsniveau haben.
• Dies erklärt das Vorhandensein der beiden parallelen Pufferspeicher 20 und 21, in welchen sich die eingekapselten Zellen, die die Paketelemente im Modus "verbunden" enthalten, für den Pufferspeicher 20 bzw. die anderen eingekapselten Zellen, die für den Verkehr "ohne Verbindung" geplant sind, für den Speicher 21 stapeln.
• Die Sendung einer eingekapselten Zelle durch die Zugangssteuerungsschaltung 14 einer Einheit, Träger für den Paketmodus, zu einer anderen Einheit des Anlagenkerns 1, setzt das vorherige Senden einer Anfrage an die Empfängereinheit voraus, sobald dies möglich ist. Die wartenden Sendeanfragen in einer Zugangssteuerungsschaltung 14 werden in einem Puffermodul 26G (Fig. 3) des Sendepufferspeichers 26 gespeichert, bevor sie auf dem einen und/oder dem anderen der Bänder L1t und L2t zu den mit ihrer Lenkung beauftragten Vermittlungseinheiten gesendet werden.
• Jeder Anfrage ist durch den Automaten 25 eine Prioritätsniveauangabe zugeordnet, dieses Niveau, das für die im Pufferspeicher 20 gespeicherten Paketzellen im Modus "verbunden" von höchster Ordnung ist, ist variabel und erhöht sich in Abhängig von der Dauer der Speicherung für die im Pufferspeicher 21 gespeicherten, eingekapselten Zellen. Zu diesem Zweck werden den erzeugten Anfragen entsprechend der Stapelung der Zellen im Pufferspeicher 21 immer höhere Prioritätsniveaus zugewiesen, um der Empfängereinheit eine Angabe über die relative Überlastung der anfordernden Einheit zu liefern.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Anfragen, die vor den eingekapselten Zellen, welche sie betreffen, gesendet werden, jedes Mal in einem Kopf einer eingekapselten Zelle, für die eine Zustimmung bereits empfangen wurde, übertragen, wenn es möglich ist. Der Empfang einer Zustimmung durch eine Einheit gibt dieser an, dass die Einheit, die zu ihr gesendet hat, im Empfang frei ist, es gibt somit keine Möglichkeit einer Stockung im Empfang einer Einheit durch die anderen.
• Beim in Fig. 3 gezeigten System werden die in den Pufferspeichern 20 und 21 gespeicherten, eingekapselten Zellen am Ende der Sendung zu den Puffermodulen des Übertragungspufferspeichers 23 übertragen. Diese Module, hier vier an der Zahl, sind in Fig. 3 mit 23A bis 23D bezeichnet, sie sind dazu bestimmt, die Sendung von für die verschiedenen Einheiten bestimmten Zellen entsprechend dem Empfang der von diesen Empfängereinheiten stammenden, entsprechenden Anfragen zu gestatten. Die eingekapselten Zellen, die jedes der Module 23A bis 23D verlassen, sind fähig, zwischen den eingekapselten Zellen, die aus wenigstens einem der anderen dieser Module hervorgehen, verflochten übertragen zu werden, sie werden vor der Sendung in einem Modul 23E gestapelt. Dies gestattet, eine Verzögerung der Sendung von Zellen durch eine Einheit zu Empfängereinheiten, die bereit sind sie zu empfangen, wenn eine andere Empfängereinheit vorübergehend im Empfang nicht verfügbar ist, zu vermeiden.
• Wie weiter oben angegeben, nehmen die von den Übertragungspuffermodulen 23A bis 23D stammenden, eingekapselten Zellen eventuell in ihren jeweiligen Köpfen für eine Anfrage oder eine Zustimmung, die zu der Einheit zu übertragen ist, zu welcher die eingekapselte Zelle gesendet wird, charakteristischen Elemente auf, wobei diese Elemente dann vom Puffermodul 26G für die charakteristischen Daten der Anfrage oder vom entsprechenden Puffermodul 26R für die charakteristischen Daten einer Zustimmung geliefert werden, wobei diese beiden Module 26G und 26R unter der Kontrolle des Automaten 25 überwacht werden.
• Die zu einer Einheit gesendeten Anfragen durch laufen die Zugangssteuerungsschaltung 14 dieser Einheit durch die eingehenden Bänder L1r, L2r, die dort einmünden, und sie werden mit den eingekapselten Zellen, die sie enthalten, zur Empfangsschnittstelle 28 der Schaltung übertragen. Die verschiedenen von dieser Empfangsschnittstelle 28 empfangenen, eingekapselten Zellen können von den parallelen Pufferspeichern 27 und 28 berücksichtigt werden.
• Diese Pufferspeicher werden in dem System, wie in Fig. 3 gezeigt, als modular angenommen, wobei der Pufferspeicher 27 in zwei getrennte Module 27G und 27R zerteilt, von denen das eine für die Speicherung der empfangenen Zustimmungen für das Speichermodul 27G im Stapel bzw. das andere für die Speicherung von empfangenen Anfragen für das Modul 27R im Stapel reserviert sind. Diese gestapelten Zustimmungen und diese gestapelten Anfragen können verschiedene Einheiten, Träger für den Paketmodus, des Anlagenkerns 1 durchlaufen, und wie weiter oben angegeben, werden die Anfragen vorher erstens gemäß der Priorität, die ihnen von der Einheit, die sie erzeugt hat, zugewiesen wurde, und zweitens gemäß dem Alter ihrer Ankunft im Modul 27R, wo sie gestapelt sind, eingestuft. Wie zu sehen war, ist es somit für eine Einheit, die vorher eine Anfrage gesendet hat, für welche eine Zustimmung noch nicht empfangen wurde, möglich, eine zweite Anfrage mit einer höheren Priorität zu senden, um ihren wachsenden Raumbedarf zu signalisieren und eine Zustimmung schneller zu erhalten.
• Parallel dazu werden die von den Bändern L1r und L2r zu einer Empfangsschnittstelle 28 übertragenen, standardisierten Zellen zu dem einen oder dem anderen der Module, hier mit 29A bis 29D bezeichnet, des Pufferspeichers 29 ohne die die Anfragen und Zustimmungen, die sie enthalten, betreffenden Daten übertragen.
• Jedes Modul 29A bis 29D gestattet, die aus einer anderen Sendereinheit hervorgehenden eingekapselten Zellen entsprechend der Ankunft dieser Zellen im Strom von eingekapselten Zellen mit eventuell unterschiedlichem Ursprung zu speichern, die durch die Verbindungen L1r und L2r zur zugehörigen Empfangsschnittstelle 28 übertragen werden.
• Die Auswahl des Puffermoduls 29A bis 29D, das zum Empfangen einer eingekapselten Zelle ausgewählt wird, erfolgt somit in Abhängigkeit von der Adresse der Sendereinheit, die von dieser Einheit in den Kopf dieser Zelle geschrieben wurde.
• Die im selben Puffermodul 29A bis 29D gespeicherten, eingekapselten Zellen werden dann im betrachteten Beispiel zu dem einen oder dem anderen sekundären Pufferspeicher 30 und 31 gemäß dem Modus "verbunden" oder "ohne Verbindung" übertragen, der für das Paket, wovon sie einen Teil bilden, gewählt ist, wie es ihre jeweiligen Köpfe angeben. Es ist dann eine Rekonstruktion in Höhe der Entkapselungsschnittstelle 33 der Empfängereinheit entweder der standardisierten Zellen, die die Elemente bilden, die dazu bestimmt sind, die Rekonstruktion des in Höhe der Sendereinheit empfangenen Ausgangspakets zu gestatten, oder eventuell des anfänglichen Informationsmoduls, wie einer im Paketmodus übertragenen Datei, in Höhe der Entkapselungsschaltung 32 der Empfängereinheit beispielsweise im Hinblick auf ihre Übertragung zum Speicher, nicht dargestellt, der Baugruppe 15 vorgesehen, die dazu bestimmt ist, sie in dieser Empfängereinheit zu empfangen.

Claims (8)

1. Asynchrones Vermittlungsnetz für einen Kommunikationsanlagenkern (1), der Trägereinheiten (2, 3, 6) für den Paketmodus aufweist, die direkt oder indirekt von Punkt zu Punkt durch Verbindungen (L) miteinander verbunden sind, die in gleicher Weise physikalisch aufgebaut und zeitlich geregelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass es ein System zur Regelung des Verkehrs aufweist, das Mittel (14, 8, 16) zur Zugangssteuerung beinhaltet, die in jeder Einheit, Träger für den Paketmodus, verteilt sind, um dieser Einheit zu gestatten, die Kommunikationsreihenfolge für von den anderen Einheiten, Trägern für den Paketmodus, zu ihr geschickten Pakete in Abhängigkeit von Einschränkungen, die ihr eigen oder in vorübergehender Weise oder dauerhafter Weise auferlegt und/oder von denjenigen, die ihr von den anderen Einheiten, mit welchen sie kommuniziert, signalisiert werden, festzulegen, wobei jede Übertragung eines Paketes von einer Einheit, Träger für den Paketmodus, zu einer anderen Trägereinheit für den Paketmodus die Sendung einer Anfrage durch die Einheit, die senden will, zur Einheit, mit welcher sie kommunizieren will, und ausgehend von dieser letzteren die Sendung einer Zustimmung in umgekehrter Richtung für jedes der Paketelemente verlangt, die zwischen diesen Einheiten getrennt übertragen werden.

2. Asynchrones Vermittlungsnetz nach Anspruch 1, bei welchem jedes zwischen den Einheiten getrennt übertragene Paketelement für seine Übertragung in der Anlage zwischen den Trägereinheiten für den Paketmodus zu einer Zelle mit fester Dimension, mit einem Kopf versehen, eingekapselt wird, wobei das Netz ein System zur Regelung des Verkehrs aufweist, das mit Mitteln (8, 22, 12, 19, 25) versehen ist, um die Sendung von einzelnen Anfragen ausgehend von jeder Trägereinheit für den Paketmodus durch Einfügen von spezifischen Anfragedaten in den Kopf der ausgehend von der betrachteten Einheit gesendeten, eingekapselten Zellen zu gestatten, wobei jede in einem Kopf einer eingekapselten Zelle gesendete Anfrage eine von der Sendereinheit gelieferte Prioritätsangabe aufweist.

3. Asynchrones Vermittlungsnetz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es ein System zur Regelung des Verkehrs aufweist, das mit in jeder Trägereinheit für den Paketmodus verteilten Mitteln (20, 21, 23) zur Speicherung bei der Sendung versehen ist, um die zu sendenden, eingekapselten Zellen in Abhängigkeit von den individuellen Prioritäten vorübergehend zu speichern, die für diese Zellen in Höhe dieser Einheit bestimmt werden, und eventuell um die einen Verkehr im Modus "verbunden", der eine Übertragung zwischen den Einheiten, Trägern für den Paketmodus, mit gegebenen Verzögerungseinschränkungen voraussetzt, betreffenden, eingekapselten Zellen von denjenigen zu trennen, die einen Verkehr im Modus "ohne Verbindung" mit geringeren Einschränkungen betreffen.

4. Asynchrones Vermittlungsnetz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es ein System zur Regelung des Verkehrs aufweist, das mit in jeder Trägereinheit für den Paketmodus verteilten Mitteln (26) zur vorübergehenden Speicherung bei der Sendung versehen ist, um in getrennten Stapeln einerseits die Anfragen und andererseits die Zustimmungen zu speichern, die zu den anderen Einheiten, Trägern für den Paketmodus, zu senden sind.

5. Asynchrones Vermittlungsnetz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es ein System zur Regelung des Verkehrs aufweist, das mit in jeder Trägereinheit für den Paketmodus verteilten Mitteln (27, 29) zur vorübergehenden Speicherung beim Empfang versehen ist, um einerseits die Anfragen und die Zustimmungen, die dieser Einheit in den Köpfen der eingekapselten Zellen gesendet werden, die sie von anderen Einheiten empfängt, und andererseits die anderen Elemente dieser empfangenen, eingekapselten Zellen getrennt wiederherzustellen.

6. Asynchrones Vermittlungsnetz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Trägereinheit für den Paketmodus mit den Mitteln zur vorübergehenden Speicherung zusätzliche Speichermittel (30, 31) verbunden sind, um die Elemente der empfangenen, eingekapselten Zellen, die einen Verkehr im Modus "verbunden" betreffen, von denjenigen getrennt zu stapeln, die einen Verkehr im Modus "ohne Verbindung" betreffen.

7. Asynchrones Vermittlungsnetz nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur vorübergehenden Speicherung bei Sendung (23) und beim Empfang (29) jeweils in eine Vielzahl von parallelen Modulen (23A bis 23D, 29A bis 29D) zerteilt sind, um die getrennten Speicherungen der eingekapselten Zellen in Abhängigkeit von den Einheiten zu gestatten, für welche diese Zellen bei der Sendung bzw. beim Empfang bestimmt sind, und um verflochtene Übertragungen von entweder zu verschiedenen Empfängereinheiten gesendeten oder empfangenen, eingekapselten Daten, die von verschiedenen Sendereinheiten stammen, zuzulassen.

8. Asynchrones Vermittlungsnetz nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägereinheiten (2, 3, 6) für den Paketmodus, die es aufweist, jeweils über zwei bidirektionale Verbindungen (L) verfügen, die jeweils mit einer der beiden Einheiten eines Paares von Vermittlungseinheiten (7, 7') vom Breitbandtyp separat verbunden sind, mit welchen allen Trägereinheiten für den Paketmodus für ihre Kommunikation von Punkt zu Punkt über die eine oder die andere dieser Vermittlungseinheiten verbunden sind.