FI100834B - Tietoliikenneprosessori pakettivälitysverkkoa varten - Google Patents

Description

100834

TIETOLIIKENNEPROSESSORI PAKETTIVÄLITYSVERKKOA VARTEN

Keksinnön alue

Esillä olevan keksinnön kohteena ovat yleensä pakettivälitys-verkot ja yksityiskohtaisemmin tarkastellen tietoliikenne-prosessori, eli pakettivaihde, tällaisia verkkoja varten.

Keksinnön taustaa

Pakettivälitysverkoissa tietolohkojen muodossa olevat paketit siirretään tietolähteestä, kuten käyttöpäätteestä, tietokoneesta, tietokoneessa olevasta käyttöohjelmasta tai muusta tietojenkäsittely- tai tietoliikennelaitteesta määräpaikkaan, joka voi yksinkertaisesti olla luonteeltaan samanlainen tietojenkäsittely- tai tietoliikennelaite. Tällaisia laitteita kutsutaan yleensä käyttölaitteiksi verkon yhteydessä. Pakettivälitystoiminta on osittain tarkoitettu tyydyttämään halpojen tietoyhteyksien tarve verkoissa, jotka on kehitetty isäntäkoneisiin pääsyä varten. On myös kehitetty erikoistehtäviin tarkoitettuja tietokoneita eli ns. tietoliikenne-prosessoreja tietojenkäsittelytehtävien helpottamiseksi, joita on aikaisemmin vaadittu isäntäkoneen suoritettavaksi. Tällainen tietoliikenneprosessori liitetään isäntäkoneeseen ja verkossa oleviin reittipaketteihin, jolloin tätä prosessoria kutsutaan usein yksinkertaisesti pakettivaihteeksi.

Pakettivälitteinen tietojen siirto voidaan toteuttaa verkon kautta päästä päähän kulkevien ennalta määrättyjen reittien välityksellä, jolloin useisiin käyttäjiin liittyvät käyttä-jäpaketit jakavat keskenään linkki- ja kytkentävälineet pakettien kulkiessa verkossa. Siten paketit on varastoitava verkon siirtolinkkien välisissä solmukohdissa, kunnes ne voidaan siirtää eteenpäin kokonaisreitin vastaavaa ulosme-nevää linkkiä pitkin. Tyypiltään tällaista tietojensiirtoa kutsutaan yleensä näennäispiiriksi tai liitännälliseksi tietojensiirroksi.

Eräässä toisessa pakettivälitteisessä tietojensiirtotavassa ei tarvita mitään alkuliitäntää verkon kautta kulkevaa tietoreittiä varten, joten sitä kutsutaan liitännättömäksi 100834 2 tietojensiirroksi. Tämän käyttötavan yhteydessä määränpään osoitteella varustetut datasähkeet kulkevat verkossa tietolähteestä määränpäähän välissä olevien solmukohtien kautta eivätkä välttämättä saavu perille lähetysjärjestyksessä.

Esimerkiksi yleisesti käytetyssä julkisessa Telenet-paketti-välitysverkossa tiedot reititetään kaksitasoista hierarkiaa käyttämällä. Tämä hierarkia käsittää pitkän etäisyyden kattavan runkoverkon, jossa on useita napa- tai solmukohtia, joissa kussakin käytetään useita runkokytkimiä, sekä pienemmän maantieteellisen alueen kattavat verkot varustettuina runkojohdoilla, pääsyjohdoilla ja kuhunkin napakohtaan liitetyillä ryhmitetyillä matalatasoisilla kytkimillä. Pakettivälitteinen tietojensiirto tämän verkon kautta tapahtuu näennäispiirin liitännällisen käyttötavan avulla CCITT (Telegraph and Telephone Consultative Committee of the International Telecommunications Union) X.75 protokollaa soveltamalla, joka on X.25 protokollan yhteensopiva edelleen kehitetty muoto.

X.25 käsittää rakenteeltaan kolmikerroksisen liitännän päätteiden, tietokoneiden ja muiden käyttöjärjestelmien tai -laitteiden, joita kutsutaan yleensä tietopäätelaitteistoksi (DTE), liittämiseksi pakettivälitysverkkoon DTE in pääsyä tähän verkkoon valvovan tietopiiripäätelaitteiston (DCE) välityksellä. X.25 protokollan kolme rakennekerrosta ovat fyysinen taso, kuvataso ja pakettitaso. Vaikka laitteen käyttäjä hoitaakin rutiininomaisesti tietoliikenneyhteyksiä verkon tietopiirilaitteistojen välillä käyttäen yleensä muita teknisiä menetelmiä kuin X.25 liitäntää yksittäisen käyttöjärjestelmän ja vastaavan tietopiirilaitteiston välillä, jonka avulla hän on yhteydessä verkkoon, hänen toimintaansa ohjaa X.25 tai vastaavanlainen protokolla. Lyhyesti sanoen X.25 antaa käyttöön menetelmät estovalvonnan suorittamiseksi käyttäjien keskuudessa, sekä myös kutsuasetuksen (tai liitännän) ja kutsun lopetuksen (tai katkaisun) yksittäisiä käyttäjiä varten, virheiden käsittelymahdollisuuden sekä useita muita pakettivälityspalveluja DTE-DCE liitännässä.

Telenet-verkossa käytetty X.75 protokolla sisältää samat 100834 3 asetus- ja paketinkäsittelyominaisuudet kuin X.25 sekä useita parannuksia, kuten korkeammat bittinopeudet (56 kbps) fyysisellä tasolla, laajennetun numeroinnin kuvatasolla sekä lisäkäyttökentän asetuspakettien kutsumiseksi paketti-tasolla. Erikoinen monilinkkinen protokolla valvoo olemassaolevien näennäispiirien käsittelyä kuormituksen jakamisen ja talteenoton suhteen linkkihäiriöiden yhteydessä. Runko-ryhmän tai siirtonavan rikkoutuessa vaaditaan uudelleenliit-tämisprosessia siirtoreitin perustamiseksi uudelleen. Jokainen kutsu annetaan käyttäjän lähettämän kutsuvaatimuspaketin välityksellä. On otettava huomioon, että julkisessa Telenet-pakettivälitysverkossa käytetään X.75 protokollaa kutsuvaatimuspaketin reitittämiseksi koko runkoverkon läpi sopivaa väylää pitkin pelkän tietopääte- (DTE) ja tietopiiripääte-laitteistojen (DCE) tai verkkojen välisen liitännän asemasta. Kutsut hyväksytään ja lopetetaan sekä tietyt muut toiminnot suoritetaan käyttäen muita X.25 ohjauspaketteja.

Mahdolliset reittiväylät Telenet-verkossa määritetään alustavasti verkkovalvontakeskuksen toimesta, joka sitten siirtää ' nämä ennalta määrätyt väylät runkokytkimiin reittitaulukkoi- na, jotka käsittävät käytettävien linkkien primaariset ja sekundaariset valinnat kustakin napakohdasta käsin. Sekundaarisia valintoja voidaan käyttää vain primaaristen linkkien rikkoutuessa, erityisen sekundaarisen linkin valinnan merkitessä paikallista päätöstä vastaavassa napakohdassa, sen perustuessa pääasiassa nykyisiin tai äskeisiin tietoliikenteen ruuhkautumisestekuvioihin. Mahdottomuus käyttää navasta lähtevää linkkiä kutsun asetuksen aikana saa aikaan sen, että ennalta määrätty näennäispiiri palautuu edelläolevaan napakohtaan tulevaan etsittyyn kutsuun. Tämä napa valitsee sen jälkeen käyttöön vaihtoehtoisen linkin, tai jos sellaista ei ole käytettävissä, näennäispiiri palautuu taas edelliseen napakohtaan ja niin edelleen, kunnes käytettävissä oleva väylä löytyy reittitaulukoista. Linkki-ja/tai napavikoja koskevat sanomat lähetetään suoraan verk-kovalvontakeskukseen, josta tämä tieto siirretään verkon muuhun osaan.

Julkisessa Telenet-verkossa ja sen yksittäisissä verkoissa 100834 4 käytetyt kytkinvaihteet kuuluvat multiprosessori P4000:n (jota joskus kutsutaan lyhenteellä TP4) pakettivaihderyhmään. Perusvaihde sisältää linjayksiköt (LPU:t), joiden avulla valvotaan tietopäätelaitteistoihin (päätteisiin, isäntäkoneisiin tai muihin) tulevia linjoja sekä verkkojohtoja (X.25 kuvatasolla) sekä keskusyksikköä (CPU) pakettitason reitittämistä varten. CPU, jossa käytetään tallennettua taulukkoa aktiivisista runkoihin johtavista näennäispiireistä, tunnistaa pääsyä etsivän LPU:n identiteetin, sen linjanumeron ja siihen liittyvän loogisen kanavan ulosmenevien vastinosien suhteen tunnistetun näennäispiirin muodostamiseksi vastaavassa napakohdassa.

Nykyisin käytössä olevan (aikaisemmin tunnetun) TP4000 pakettivaihteen (tai tietoliikenneprosessorin) tunnuksena on TP4000/II. Kuviossa 1 esitetty TP4000/II:n perusmalli sisältää päämuistiyksikön 10, arbitraattoriyksikön (ARB) 12, CPU:n 15 ja useita LPU:ita 17-1 - 17-n, jotka on kytketty ja jotka kilpailevat pääsystä jompaankumpaan tarvenimitys-tietoväylään (DAB) 20A ja 2OB. Pääsyä pakettisiirtoihin valvoo ARB 12. Kuhunkin LPU 17:sta on liitetty liitäntäyksikkö 22, johon on liitetty vastaava syöttöportti, esimerkiksi modeemi 25. Tämä liitäntäyksikkö muuntaa liitäntään kustakin modeemista tulevat tiedot ulkoisiksi signaalitasoik-si (RS232 jne.). Tästä kohdasta eteenpäin vaihteen jälkeen kaikki tiedot ovat muutetulla tasolla, kunnes taso muunnetaan takaisin alkuperäiseen muotoonsa vastaavaan LPU 17-x:ään liittyvän liitännän 22 avulla vaihteen avulla tapahtuvan tietojen myöhäisemmän uudelleensiirron yhteydessä.

Kuvion 1 mukaisessa TP4000/II pakettivaihteessa käytetty tyypillinen LPU 17 on esitetty kuvion 2 lohkokaaviossa.

« · Tämä LPU sisältää sarjaliitäntäportit tai sarjaliitäntäoh-jaimet, jotka on varustettu liitäntään 22 liitetyillä sarjamaisilla tulo/lähtöporteilla (SIO) 27. Modeemista tulevat tiedot ovat liitäntäkortin suorittaman tasomuunnoksen alaisia ennen tuloaan LPUihun. On syytä mainita, että ajoittaiset viittaukset tällaiseen korttiin tai kortteihin merkitsevät vain sitä, että kyseisen yksikön selostetaan olevan painetun piirikortin muodossa, johon on asennettu ja liitetty useita 100834 5 erilaisia elektronisia komponentteja. Tasomuunnetut tiedot jatkavat sitten kulkuaan LPU:n käyttökanavaan. Kukin LPU kykenee käsittelemään kahdeksan porttia. Esimerkiksi, ja koska yksi yhteen mittakaavaa käytetään, mukaaniiitetty liitäntä käsittelee myös kahdeksan porttia. S10 yksiköt muuntavat tulevat tiedot sarjamaisista rinnakkaisiksi, käsitellen eräitä erittäin matalalla tasolla olevia protokollia, kuten virheiden tarkastusta ja vastaavia tehtäviä.

Tietojen muuntamisen jälkeen sarjamaisesta 8-bittiseen rinnakkaiseen muotoon LPU:n suoramuistihakuohjain (DMA) 30 suorittaa siirtotoiminnon, jonka avulla tietolohkot siirretään tietystä kohdasta toiseen kohtaan. Siten 8-bittiset rinnakkaiset tiedot luetaan DMA ohjaimen 30 välityksellä ja tietolohkot siirretään sitten yhteen kahdesta DAB tietoväylästä 20 (A tai B) ja määrättyyn kohtaan päämuistissa 10 (kuvio 1). DMA ohjain valvoo kaikkia portteja pintapuolisesti ollen ohjelmoituna 6502 prosessorin 32 avulla tallentamaan kustakin kanavasta tulevat tiedot erityiseen kohtaan päämuistissa tietolohkojen liikkeen avulla. 6502 prosessori käyttää hyväkseen poimintamuistia (RAM) 34 ja lukumuistia (ROM) 35 suorittaessaan tehtäviään. Ylimääräinen DAB liitäntä 37 on liitetty DAB tietoväyläpariin 20A ja 20B tietolohkojen liikkeiden kohdistamiseksi jompaankumpaan tietoväylään toisen väylän toiminnan keskeytyessä.

Kuvioon 1 taas viitaten, arbitraattoriyksikkö 12, päämuisti-yksikkö 10 ja TP4000/II pakettivaihteen taustatasoväylä 20 muodostavat yhtenäisen yksikön. Arbitraattori valvoo pääsyä tietoväylään, mutta koska päämuistiin johtaa käytännössä vain yksi tietoväylä (ylimääräisyys huomioonottaen), voidaan tätä prosessia pitää satunnaisena pääsyä varten päämuistiin tietoväylään pääsyn sijasta. Tämä yhtenäinen yksikkö käsittää yhden ainoan ylimääräisellä muistilla, ylimääräisellä arbit-raattorilla ja ylimääräisellä tietoväylällä (so. niiden jokaisen tukiyksiköllä) varustetun tietolähteen, jossa kytkentä tukiyksikköön suoritetaan arbitraattorin, päämuistin tai tietoväylän toiminnan keskeytyessä.

Kun tiedot on siirretty päämuistiin 10, CPU 15 tarkkailee 100834 6 näitä tietoja ja välikorttiyhteysalueita (so. LPU:t ja vaihteen muut yksiköt) määrittääkseen/ mihin tiedot olisi nyt siirrettävä. CPU ilmoittaa sitten asianomaiselle LPU:lle, että määrätyt tiedot päämuistissa on siirrettävä tähän LPU:hun. Siten tiedot kulkevat modeemin ja LPU:n kautta arbitraation tullessa syötetyksi tietoväylään ja päämuistiin. Tämän jälkeen CPU tekee käsittelypäätöksen tietojen vaihteen-sisäisen määränpään suhteen, jolloin CPU ilmoittaa toiselle kortille (LPU), minne tiedot on siirrettävä päämuistista valitun LPUsn ja siihen liittyvän liitännän kautta kyseisestä modeemista tai portista ulos. Tällä tavoin TP4000/II vaihde suorittaa pakettivälityksensä. Paketointi (so. paketin kokoaminen) tehdään LPUissa. Epäsynkroniset tiedot vastaanotetaan ja paketit välitetään sitten verkon kautta, kunnes paketti verkon toisessa päässä puretaan ja siirretään taas asynkronisina tietoina.

TP4000/II arbitraatioprotokolla DAB tietoväylässä käsittelee CPUst erillisinä LPUsista. Kuvio 3 esittää tämän protokollan kuvaamista varten sopivaa lohkokaaviota. LPU:t 40-1, 40- 2,..., 40-n kilpailevat pääsystä tietoväylään saadakseen vastaavat tietopakettinsa (jos niitä esiintyy) luetuiksi päämuistiin. Kilpailu arbitroidaan ARB yksikön 42 avulla ketjutusmenetelmää käyttäen, jolloin ARB siirtää aluksi alkiomerkin LPU 40-1 sen. Jos tämä LPU on valmis käyttämään tietoväylää, se pitää alkiomerkin ja tietoväylän itsellään ja käyttötoimintonsa lopussa siirtää alkiomerkin ketjun seuraavaan LPU:hun. Jos LPU 40-2:11a ei tässä vaiheessa ole pääsytarvetta tietoväylään, se siirtää yksinkertaisesti alkiomerkin seuraavaan LPUzhun. Lopuksi ketjun viimeinen LPU, 40-n), siirtää alkiomerkin takaisin ARBihen 42. Järjestely on sellainen, että alkiomerkin pitäjällä on pääsy tietoväylään. Erillistä alkiomerkkiä käytetään CPU:itä 45-1 ja 45-2 varten ja tällöinkin käytetään ketjutusmenetelmää arbitraatiossa. Jos CPU:t eivät käytä hyväkseen tietoväylä-aikaansa, LPU:t voivat käyttää sitä.

Tämän protokollan yhteydessä alkiomerkiltä voi kulua huomattavasti aikaa kulkemiseen yksiköiden välillä ennen kuin se saavuttaa yksikön, joka haluaa kyseisellä hetkellä käyttää 100834 7 tietoväylää. Täten jos esimerkiksi LPU 40-1 vastaanottaa aluksi alkiomerkin, eikä sillä tällä hetkellä ole tarvetta käyttää tietoväylää, alkiomerkki siirtyy tästä LPUssta toiseen LPUshun ja siitä edelleen, kun ehkäpä vain LPU 40-15:sta on pääsytarve. Kun kuvion 3 mukaista tietoväyläpro-tokollaa tarkastellaan kellojaksoina, CPU tai LPU pysyy lepotilassa odottaen alkiomerkin siirtämistä siihen, jolloin yksikkö todella lepää ja odottaa, kunnes alkiomerkki kulkee hyvin monien LPU:iden kautta ja tulee lopuksi tähän yksikköön, huolimatta siitä tosiasiasta, että kyseessä saattaa olla ainoa kortti, joka pyrkii siirtämään tietoja ja haluaa siten tietoväylän käyttöönsä.

Siten aikaa ja sen seurauksena kallista kaistanleveyttä saatetaan tuhlata alkiomerkin siirtyessä kortista toiseen tietoväylän käyttötarpeen ilmenemiseen asti. Lisäksi, kuten edellä on mainittu, ainakin jotkut pakettivaihteen sisällä olevat yksiköt, kuten LPU:t, on muotoiltu yksilöllisesti vastaaville painetuille piirikorteille. Nämä kortit asetetaan tätä varten tarkoitettuihin rakoihin ohjauspöydän sisällä t olevissa rysissä. Tietoväyläprotokolla edellyttää sitä, että nauhakaapeli kulkee rysien välissä, jolloin tietoväylä edelleen hidastuu.

Vaikka PU voikin valvoa tietoväylää, niin on olennaisen tärkeää valvonnan säilyttämiselle, että vastaus (tunnistus) annetaan sanoman vastaanottamisen merkiksi. Vastaus lähetetään peräkkäin limitetyllä tavalla kiintein aikavälein, eli siis siten, että LPU seuraa tunnistusta varten määrättyä kellojaksoa laskemalla kellojaksot, ja ellei tunnistusta vastaanoteta kohdassa johon se olisi palautettava, merkitsee tämä ongelman esiintymistä.

Useissa muissa aikaisemmin tunnetuissa pakettivaihteissa (so. TP4000/II:n lisäksi) käytetään Selmoja tai samanlaisia tietoväyläprotokollia. Erään tietoväylätyypin yhteydessä käytetään esimerkiksi moninkertaisia väyläpyyntöketjuja erilaisilla ennaltamäärätyillä prioriteeteilla varustettuina, kunkin ketjun käyttäessä arbitraatiojärjestelyä, joka vastaa edellä selostettua. Eräässä toisessa aikaisemmin tunnetussa 100834 8 pakettivaihdesovellutuksessa käytetään hieman erilaista järjestelyä siinä suhteessa, että aina kun yksiköllä on pääsytarve tietoväylään, tämän yksikön on siirrettävä määrätty kuvio arbitraatioväylään. Siten useat yksiköt voivat käyttää arbitraatioväylää samanaikaisesti. Käyttöyksiköt lukevat ajoittain kuviot ja tekevät päätöksen sen suhteen, olisiko pysyttävä pyytäjänä vai luovuttava pyynnöstä muiden pyytäjien ilmeisiin prioriteetteihin perustuen, kunnes tämän kilpailun voittaja selviää. Tämä prosessi voi kestää useiden kellojaksojen ajan ennen voittajan selvittämistä.

Kukin näistä muista aikaisemmin tunnetuista arbitraatiojärjestelyistä sisältää edellä mainitun TP4000/II prosessorin haittoja vastaavat haitat, eli sen, että aikaa ja kaistanleveyttä tuhlataan kyseiseen tietoväylän käyttäjään kohdistuvan valintaprosessin luonteen johdosta.

Esillä olevan keksinnön pääasiallisena tarkoituksena on saada aikaan parannettu pakettivaihde.

Yksityiskohtaisemmin tarkasteltuna keksinnön tarkoituksena on saada aikaa pakettivaihde tai tietoliikenneprosessori, jossa käytetään hyväksi parannettua arbitraatiojärjestelyä, joka antaa kaikille tietojenkäsittelylaitteille (esimerkiksi paketin kokoajille/purkajille (PAD), CPUslle jne.) mahdollisuuden kysyä tietoväylää välittömästi pääsytarpeen ilmetessä, ja saada tämä tarve arvioiduksi lyhyessä ajassa, esimerkiksi yhden ainoan kellojakson kuluessa.

Esillä olevan keksinnön eräänä lisätarkoituksena on saada aikaan parannettu pakettivaihde, jossa tietoväyläluvat annetaan suhteellisen lyhyen ajan kuluessa vastaavien tietoni väyläpyyntöjen tekemisen jälkeen.

Esillä olevan keksinnön eräänä toisena lisätarkoituksena on saada aikaan pakettivaihde, jossa käytetään parannettua kaistanleveyttä.

Esillä olevan keksinnön eräänä lisätarkoituksena on vielä saada aikaan pakettivaihde, joka kykenee käsittelemään 1C0834 9 huomattavasti suuremman määrän portteja, kuin tähän asti on ollut mahdollista aikaisemmin tunnettujen pakettivaihteiden yhteydessä.

Uuden ja parannetun pakettivaihteen saavuttaminen edellyttää suorituskykyparannuksia, jotka ovat niihin käytetyn rahan ja ajan arvoisia ja vähentävät valmistukseen ja ylläpitoon liittyviä kuluja sekä tehonkulutusta, säilyttäen samalla ainakin joitakin tämän parannetun pakettivaiheen perustana olevan aikaisemman tunnetun vaihteen sisältämistä merkittävistä ja edullisista ominaisuuksista ja ominaispiirteistä. Erityisesti moniprosessorin käyttöön perustuvaa TP4000 pakettivaihdeluokkaa parannettaessa nykyisestä mallisukupol-vesta /II seuraavan mallisukupolven /III tasolle on pidetty olennaisen tärkeänä säilyttää sangen tarkoin sama ohjelmis-torakenne sillä edellytyksellä, että laitteistorakenne ylemmillä tasoilla säilyy myös suuressa määrin samanlaisena. Lisäksi on ollut tärkeää, että laiteparannukset tehdään siten, että ohjelmistoa voidaan käyttää nopeammin ja tehokkaammin. Käytössä olevan ohjelmiston huomattavan osan säilyttämistä on pidettävä suotavana sangen hyvin tunnetun ohjeen perusteella, joka kieltää muuttamasta samanaikaisesti laitteistoa ja ohjelmistoa, sekä sen huomattavan ohjelmistoon suunnatun investoinnin johdosta, joka on toteutettu Telene-tin yhteiskantoaaltoverkossa ja siihen liittyvissä yksityisissä verkoissa.

Yhteenveto keksinnöstä

Esillä olevan keksinnön mukaisesti pakettivälitystä varten tarkoitetussa tietoliikenneprosessorissa käytetään väyläpro-tokollaa, jonka avulla toisen käyttölaitteen (esimerkiksi muistin, toisen PAD:n, CPU:n jne.) kanssa yhteyttä varten : tarkoitettuun tietoväylään pääsyä etsivät yksittäiset PADst tai muut käsittely-yksiköt jaotellaan erilaisiin prioriteet-tiryhmiin erikoistarpeen mukaisesti, joka voidaan määrittää esimerkiksi tietoliikennekuvioiden perusteella. Nämä priori-teettiryhmät voidaan ohjelmoida, niin että niitä voidaan valinnaisesti muuttaa olosuhteiden, esimerkiksi liikenneku-vioiden muuttuessa. Lisäksi tällainen tietoliikenneprosessori voidaan ohjelmoida määrittämään valinnaisesti se aikapro- 10 ΤΓΓ34 sentti, joka ilmaisee korkeammalla prioriteettitasolla oleville pääsyä etsiville laitteille myönnettävän pääsyn alhaisemmilla proriteettitasoilla oleville laitteille myönnettyyn pääsyyn verrattuna.

Nykyisin suositeltavana pidetyssä sovellutusmuodossa käyttölaitteina ovat joko pää- tai sivumodulit, tai molemmat. Päämoduli voi aloittaa tietoväyläjakson pääsyä varten sivu-moduliin tietojen siirtämiseksi itsensä ja sivumodulin välillä. Sivumoduli kykenee ainoastaan vastaamaan päämodu-lista tulevaan pyyntöön määrätyn väyläjakson suorittamiseksi. Tyypiltään kolmenlaisia väyläjaksoja voidaan toteuttaa keskeisessä tietoväyläjärjestelmässä, eli luku- kirjoitus-ja luku/muunnos/kirjoitusjaksoja, kunkin jakson käsittäessä pyyntövaiheen ja vastausvaiheen. Tietoväyläjärjestelmä ja arbitraatioprotokolla ovat sellaisia, että pyyntömoduli (päämoduli) käyttää tietoväylää vain yhden kellojakson ajan varmistaen vastauksen pääsypyyntöön tämän jakson puitteissa ja lisäten siten tietoväylän suoritustehoa vapauttamalla tietoväylä muita pyytäjiä varten.

Siten esillä olevan keksinnön vielä eräänä lisätarkoituksena on saada aikaan pakettivaihde tai tietoliikenneprosessori, jonka käyttölaitteina tietojen siirtämiseksi niiden välillä vaihteen sisällä ovat pää- ja sivuyksiköt, jotka pystyvät vastaavan kykynsä mukaisesti sallimaan pääsyn yhteen tai useampaan tietoväylään tällaisen tietojensiirron toteuttamiseksi toistensa välillä, jolloin pyyntö pääsyä varten tietoväylään voidaan vastaanottaa ja siihen vastata tieto-väylän yhden kellojakson aikana.

Esillä oleva suositeltava sovellutusmuoto sisältää ainakin yhden tietoväyläarbitraattorin, joka on asetettu toteuttamaan ohjelmoitava algoritmi, joka puolestaan sallii valittujen prioriteettitasojen asettamisen pääsyä varten tietolinjaan päämodulien joukossa, joidenkin päämodulien ollessa varustettuina korkeammalla prioriteetilla tällaisen pääsyn saavuttamiseksi muihin päämoduleihin verrattuna. Lisäksi, kun kaksi tietoväylää on käytössä, sanottu algoritmi sallii ohjelmiston suorittaman pyyntöjen vuorottelun pääsyä varten kahden 100834 11 tietoväylän väliin tai niiden joukkoon, niin että kuormitus voidaan jakaa niiden kesken.

Siten esillä olevan keksinnön eräänä lisätarkoituksena on myös saada aikaan pakettivaihde, joka täyttää välittömästi edellä mainitun tarkoituksen ja jossa pääyksiköt voidaan asettaa valinnaisesti muutettaville prioriteettitasoille pääsyä varten tietoväylään, jolloin usemman kuin yhden tietoväylän ollessa käytössä pääyksiköistä tulevia pääsy-pyyntöjä vuorotellaan valinnaisesti tietoväylien kesken.

Keksinnön ominaispiirteet sisältävät keskeisen tietoväylä-järjestelmän, sitä varten tarkoitetun liitännän, paketin-siirtoväylän, arbitraatioalgoritmin toteuttavan arbitraatto-rin ja laajennettavan tiedonsiirto-ohjaimen (ai).

Piirustuksien lyhyt kuvaus

Esillä olevan keksinnön edellä selostetut ja muut tarkoitukset, ominaispiirteet, ominaisuudet ja niihin liittyvät edut käyvät ilmi keksinnön erään nykyisin suositeltavana pidetyn sovellutusmuodon seuraavasta yksityiskohtaisesta selostuksesta oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa:

Edellä selostetut kuviot 1, 2 ja 3 esittävät aikaisemmin tunnetun TP4000/II tietoliikenneprosessorin rakenteellisia yksityiskohtia ja tietoväyläprotokollaa;

Kuvio 4 esittää toiminnallista lohkokaaviota esillä olevan keksinnön mukaisen 200-porttisen pakettivälitysyksikön eräästä sovellutusmuodosta;

Kuvio 5 esittää yksinkertaistettua toiminnallista lohkokaa-viota keksinnön mukaisen TP4000/II pakettivaihteen nykyisin suositeltavana pidetystä sovellutusmuodosta;

Kuvio 6 esittää yksinkertaistettua toiminnallista lohkokaaviota tasomuuntimesta, jota voidaan käyttää keksinnön nykyisin suositeltavana pidetyn sovellutusmuodon yhteydessä;

Kuvio 7 esittää yksinkertaistettua toiminnallista lohkokaa- 100834 12 viota protokollaohjausyksiköstä, jota voidaan käyttää keksinnön nykyisin suositeltavana pidetyn sovellutusmuodon yhteydessä;

Kuvio 8 esittää yksinkertaistettua toiminnallista lohkokaaviota linjakäsittelymodulista, jota voidaan käyttää keksinnön nykyisin suositeltavana pidetyn sovellutusmuodon yhteydessä;

Kuvio 9 esittää yksinkertaistettua toiminnallista lohkokaaviota jaetusta tallennusyksiköstä, jota voidaan käyttää keksinnön nykyisin suositeltavana pidetyn sovellutusmuodon yhteydessä;

Kuvio 10 esittää yksinkertaistettua toiminnallista lohkokaaviota arbitraattoriyksiköstä, jota voidaan käyttää keksinnön nykyisin suositeltavana pidetyn sovellutusmuodon yhteydessä;

Kuvio 11 esittää yksinkertaistettua toiminnallista lohkokaaviota keskeisen tietoväyläjärjestelmän liitännästä, jota voidaan käyttää keksinnön nykyisin suositeltavana pidetyn sovellutusmuodon yhteydessä;

Kuvio 12 esittää yksinkertaistettua toiminnallista lohkokaaviota paketinsiirtoväylästä, jota voidaan käyttää keksinnön nykyisin suositeltavana pidetyn sovellutusmuodon yhteydessä;

Kuvio 13 esittää yksityiskohtaisempaa toiminnallista lohko-kaaviota keskeisestä tietoväyläjärjestelmästä, jota käytetään kuvion 4 mukaisen pakettivälitysyksikön sovellutusmuodon yhteydessä;

Kuvio 14 esittää kaavamaisesti esimerkin tavoin kuvion 4 mukaisen pakettivälitysyksikön sovellutusmuodon yhteydessä käytettävän keskeisen tietoväyläjärjestelmän osoitetilaa;

Kuvio 15 esittää yksityiskohtaisempaa toiminnallista lohko-kaaviota kuvion 4 mukaista pakettivälitysyksikön sovellutus-muotoa varten tarkoitetusta tietoväyläarbitraattorista;

Kuvio 16 esittää yksityiskohtaista toiminnallista lohkokaa- 100834 13 viota kuvion 4 mukaista pakettivälitysyksikön sovellutusmuo-toa varten tarkoitetusta tasomuuntimesta/modeemiväylästä;

Kuvio 17 esittää yksityiskohtaista toiminnallista lohkokaaviota kuvion 4 mukaista pakettivälitysyksikön sovellutusmuo-toa varten tarkoitetusta keskusyksiköstä;

Kuvio 18 esittää yksityiskohtaisempaa lohkokaaviota kuvion 4 mukaista pakettivälitysyksikön sovellutusmuotoa varten tarkoitetusta Iinjakäsittelymodulista;

Kuvio 19 esittää yksityiskohtaisempaa toiminnallista lohko-kaaviota kuvion 4 mukaista pakettivälitysyksikön sovellutus-muotoa varten tarkoitetusta jaetusta tallennusyksiköstä;

Kuvio 20 esittää yksityiskohtaista lohkokaaviota kuvion 4 mukaista pakettivälitysyksikön sovellutusmuotoa varten tarkoitetusta synkronisesta protokollaohjausyksiköstä;

Kuvio 21 esittää yksityiskohtaista lohkokaaviota kuvion 4 : mukaista pakettivälitysyksikön sovellutusmuotoa varten tarkoitetusta asynkronisesta protokollaohjausyksiköstä;

Kuvio 22 esittää lohkokaaviota tasomuuntimesta ja tietoväylän liitäntämuodosta.

Keksinnön suositeltavan sovellutusmuodon yksityiskohtainen selostus A. Yleiskuva järjestelmästä Tässä yhteydessä selostettava pakettivaihde on multiproses-sorijärjestelmän TP4000 muodostaman "perheen" jäsen ja sitä kutsutaan seuraavassa silloin tällöin tyypiksi TP4000/III.

\ Tämän tyypin pääasialliset parannuksina sen edeltäjään TP4000/II vaihteeseen verrattuna ovat lisääntynyt suorituskyky# käyttökelpoisuus ja luotettavuus hinnaltaan alhaisessa laitejärjestelmässä. TP4000/III vaihteen laiterakenteen käsittävä multiprosessorijärjestelmä perustuu Motorolan Semiconductor MC69020 32-bittiseen mikroprosessoriin ja se sopii yhteen käytössä olevan TP4000 ohjelmistorakenteen kanssa. Järjestelmän modulaarisuus ja yhtenäisyys sallivat 100834 14 yksittäisten pakettivälitysyksiköiden (PSU) rakenteen muodostamisen siten, että se käsittää 100 - yli 512 porttia.

Ennen järjestelmän toiminnan tarkastelemista kokonaisuudessaan yksinkertaistettujen lohkokaavioiden avulla voi olla suotavaa selostaa lyhyesti järjestelmään kuuluvaa laitteistoa sekä antaa määritykset ja akronyymit osalle terminogiasta, jota käytetään tämän yleiskatsauksen ja seuraavan yksityiskohtaisen selostuksen yhteydessä.

Kytkinvaihdejärjestelmän laitteisto jaetaan kahteen pääasialliseen alajärjestelmään, vaihdelaitteisiin (SF) ja siirto-laitteisiin (TF). Vaihdelaitteet huolehtivat X.25 tason kytkennästä ja linkkitason ohjauksesta, järjestelmän hallinnasta sekä kutsujen asetuksesta ja lopetuksesta. Vaihdelaitteet käsittävät ohjauselementtirysän (CCE-rysä), linjakäsit-telymodulirysän (LPM-rysä) ja keskeisen tietoväyläjärjestel-män (CBS). Kummatkin rysätyypit sisältävät esillä olevassa suositeltavassa sovellutusmuodossa jopa 20 painettua piiri-korttia/modulia, joilla on erilliset asennusraot, ja niiden liitännät. CCE-rysä sisältää yhteiset käsittelymodulit (CPM), mukaanlukien keskusyksiköt (CPU), jaetut tallennus-yksiköt (SSU) ja tietoväyläarbitraattorit (ARB). LPM-rysä sisältää linjakäsittelymodulit (LPM) ja ARBst.

SF-laitteisto käsittää ainakin yhden sekä CPM:t että LPM:t sisältävän CCE-rysän ja enintään yhden CCE-rysän ja yhden LPM-rysän. Tämä CBS liittää yhteen kaikki SF:n sisällä olevat modulit. Se käsittää rysänsisäisen tietoväylän kunkin CCE-rysän ja LPM-rysän taustatasossa, tämän väylän toimiessa tietoliikenneväylänä kunkin rysän sisältämien modulien (korttien) välillä; ja rysänsisäisen tietoväylän, joka muodostaa tietoliikenneväylän SFsn sisältämien rysien välillä. Tietoliikenneyhteyksiä kortista toiseen samassa rysässä kutsutaan "rysänsisäisiksi" siirroiksi, ja tietojen siirtoa eri rysien korttien välillä "rysien välisiksi" siirroiksi.

Kukin CCE-rysä ja LPM-rysä sisältää kaksi (ylimääräistä) ARB:ta rysänsisäisten ja rysien välisten tietoväyläpyyntöjen koordinoimista varten.

100834 15

Siirtolaitteet antavat käyttöön mediapääsyvalvonnan, kuvata-sokäsittely, signaalimuunnos ja fyysiset liitännät mukaanlukien, ja sisältävät protokollan ohjausyksiköt (PCU:t) ja tasomuuntimet (LC:t). Paketinsiirtoväylät (PTB:t) muodostavat rinnakkaiset tietoväylät SF:n ja TF:n välille yhden LPM:n liittämiseksi SF-laitteistosta jopa neljään PCUihun TF-laitteistossa niiden välistä tietoliikennettä varten. Kukin LPM ja siihen liittyvät PCUst muodostavat linjakäsittely-yksikön (LPU). PCU:t ovat myös yhteydessä TF-laitteiston kahden LC:n kanssa tasomuunninmodeemin (LCM) vaihtoväylän kautta. Kukin LC sisältää kaksi itsenäistä LCM väyläliitän-tää, joista yksi liittyy aktiiviseen LPUshun ja toinen samantyyppiseen passiiviseen LPU:hun. Yksi LPU voidaan muodostaa ylimääräiseksi yksiköksi kaikkia samantyyppisiä LPU:itä varten.

Keksinnön mukainen sovellutusesimerkki 200-porttisesta PSU:sta on esitetty kuviossa 4. Vastaavaan I/O paneliin tulevat tietokuvat saapuvat TF:ään ja kulkevat sen vastaavan LC:n kautta (joka voi olla vastaavasti asynkroninen tai synkroninen tietolähteestä ja käyttäjästä riippuen), kunnes ne tulevat mukaanliitettyyn PCU:hun, jossa tapahtuu media-pääsyohjaus. Tietopaketti lähetetään sitten PTB:n kautta siihen liittyvään SF-laitteiston LPM:ään ja sen jälkeen CBS:n kautta SSU:hun. Tuleva LPM on tietoyhteydessä CPU:n kanssa SSU:n välityksellä. Saatuaan ilmoituksen CPU:sta ulostuleva LPM siirtää paketin SSU:sta sen paikalliselle tallennusalueelle. Tämän jälkeen vastaava PCU suorittaa mediapääsyohjauksen ja siirtää paketin eteenpäin määrätystä portista LC:n kautta.

Kuvion 5 lohkokaaviossa on esitetty yksinkertaistetussa ·’ muodossa tietojen perusväylä. Vertailu kuvioihin 1 ja 5 paljastaa, että tämä tietoväylä ja tietoihin liittyvät perustoiminnot uuden sukupolven TP4000/III laiteyksikössä ovat samanlaisia kuin aikaisemmin tunnetussa TP4000/II laitteessa, mikä on ehdottoman tärkeää pääasiassa aikaisemman vaihteen yhteydessä käytetyn kaltaisen ohjelmistorakenteen säilyttämiseksi. Portista (tai modeemista) 50 tulevat tiedot siirtyvät LC 51:en, joka muuntaa RS 232 tai minkä tahansa 100834 16 muun käytettävissä olevan tason TTLtksi. Muunnetut tiedot lähetetään mukaaniiitettyyn PCUshun, jossa on sarjamaiset 10 portit protokollan alimpien tasojen käsittelyä varten, tietojen siirtämiseksi sarjainaisesta rinnakkaiseen muotoon. Muunnetut tiedot siirretään PTB 54 kautta LPM 57:än, joka käsittelee protokollan korkeamman tason toiminnot ja suorittaa paketin kokoamis/purkamistoiminnot. Uuden sukupolven vaihteessa SSU 58:n päämuisti, arbitraattori 59 ja tietoväylä 60 ovat yksittäisiä yksiköitä tai kokonaisuuksia toisin kuin TP4000/II laitteen yhteinen yksikkö. Siten tietoväylän toiminnan keskeytyessä on kyseinen tietoväylä vain vaihdettava CBS:n ylimääräiseen tietoväylään. Vaihtoa ei tarvitse suorittaa SSU:n ylimääräiseen arbitraattoriin. Samalla tavoin, jos SSlJ:n toiminta keskeytyy, vain SSU on vaihdettava. Sama koskee myös ARB:tä. Siten kukin näistä yksiköistä voidaan vaihtaa itsenäisesti. Tietopaketit siirretään ulos SSU:sta LPM:n avulla ilmoituksen tultua CPU 62:sta.

Kuvio 6 esittää yksinkertaista lohkokaaviota keksinnön suositeltavan sovellutusmuodon yhteydessä käytettävästä tasomuuntimesta (LC). Esimerkin tavoin oletetaan, että tasomuunnos on määrä toteuttaa RS 232:sta TTL:än. Käyttö/ vastaanottolaitteet 70 on varustettu kahdella portilla.

Portista tulevat tiedot ajastetaan suoraan vastaanottimen kautta, ohjaus/ilmaisulaitteen (C/I) tulevien rinnakkaisten ilmaisusignaalien tullessa taas multiplekseri/demultiplek-serin (MUX/DEMUX) 71 limittämiksi (ja päinvastoin ulostule-vat sarjamaiset ohjaussignaalit demultipleksoidaan vaihteen uudelleen siirtämiä tietoja varten). Tiedot ja ilmaisusig-naalit siirretään puskureihin 73 ja edelleen LCM tietoväylään 75, joka liittyy PCU:hun (ks. esimerkiksi kuvio 4). Jos on määrä käyttää lisäportteja, on käytettävä LC lisälastuja; esimerkiksi 8-porttista LC korttia varten neljä kuvion 6 mukaista LC lastua on asennettava kortille. Kaikki tieto/da-tasignaaliväylät LC:ssä ovat kaksisuuntaisia. C/I:n demulti-pleksointi ja multipleksointi mahdollistavat taustatasosig-naalien tehokkaamman käytön ja vähentävät tappiliitäntöjen määrää taustatasolla.

Yksinkertaistettu lohkokaavio keksinnön suositeltavan sovel- 100834 17 lutusmuodon yhteydessä käytettävästä protokollan ohjausyksiköstä (PCU) on esitetty kuviossa 7. LCM tietoväylästä 75 tulevat sarjamaiset tiedot syötetään yhdessä kellosignaalien sekä ohjaus- ja ilmaisusignaalien (C/I) kanssa vastaaviin puskureihin 76. Puskureista lähtevissä väylissä oleva multi-plekseri/demultiplekseri (MUX/DEMUX) 77 demultipeksoi LC:hen menevät ilmaisusignaalit. Ohjaussignaalit multipleksoidaan PCUsssa ja demultipeksoidaan LCtssä, kun taas ilmaisusignaalit multipleksoidaan LC:ssä ja demultipleksoidaan PCUsssa. Tieto- ja kellosignaaleja ei multipleksoida. Vastaavan puskurin 76 LCM tietoväylästä vastaanottamat C/I signaalit ovat sarjamaisessa muodossa. Tiedot/signaalit muunnetaan sarjamaisesta rinnakkaiseen muotoon (ja päinvastoin paluu-väylää varten) demultipleksoimalla ne 8-bittisten ohjausre-kisterien 78 yhdistelmään, Motorola 68020 mikroprosessorin 79 kyetessä lukemaan näitä rekistereitä. Mikroprosessori kykenee toisaalta kirjoittamaan ulosmenevät tiedot ohjaus-rekistereihin multipleksointia varten LC-yksikköön johtavaan yhteen ainoaan sarjamaiseen linjaan.

Osoitedekooderi 80 PCUsssa tarkkailee osoitetietoväylässä olevia tietoja ja tulkitsee ne määrittääkseen, ilmaiseeko kyseinen osoite haluttua pääsyä RAM 81:en. Jos asia on näin, dekooderi lähettää signaalin RAM:än ilmoittaen valinnasta ja myös signaalit ROM 82:en ja rekistereihin 78.

Ajastin 83 tarkkailee ohjaussignaaleja varmistaakseen mahdollisen tietoväylävirheen olemassaolon eli tilanteen, jossa tiedot tai signaalit ovat olleet tietoväylässä liian kauan. Jos ajastin ilmaisee tällaisen tietoväylävirheen esiintymisen, joka merkitsee kykenemättömyyttä vastaukseen jossain kohdassa PCUita, ajastin lähettää virheellistä vastaustoimintoa edustavan signaalin takaisin kyseiseen lähdeyksikköön jakson päättämiseksi. Keskeytysohjäin 84 tarkkailee keskeytyksiä, jotka ovat asynkronisia tapahtumia, ja antaa yhdessä mikroprosessorin kanssa signaalin keskeytyksen tunnistamista ja korjaamista varten. Mikroprosessori lukee rekistereissä olevat rinnakkaistiedot PTB liitäntään siirtoa varten PTB:n välityksellä LPM:in.

Tyypillisen järjestelyn yhteydessä LC:t ja PCU:t käsittävät 100834 18 kortit asennetaan yhteen ainoaan rysään, esimerkiksi kaksikerroksiseen rysään, PCUin ja kahden LC:n, toisen PCU:n ja kahden LC:n jne. sarjana rysän täyttämiseksi kokonaan.

PCU:n ja LC:den välinen LCM tietolinja on olemassa vain taustatasossa siirtäen signaaleja kahden toisiinsa liittyvän kortin välissä (yhden kortin sisältäessä PCU;n ja toisen kaksi LC:tä). Nauhakaapelit kulkevat LC:istä 10 paneliin (kuvio 4) jakaen kaikki signaalit liittimiin, jotka hyväksyvät normaalit kaapeliliittimet.

Kuvioon 8 viitaten linjakäsittelymoduli (LPM), jota voidaan käyttää keksinnön suositeltavassa sovellutusmuodossa, vastaanottaa PTB 85:n kautta PCU mikroprosessorin ohjauksen alaisena LPM:n RAM 90:en siirretyt tiedot. Sen jälkeen LPM:n oma 68020 mikroprosessori 93 paketoi tiedot (kokoaa ne paketeiksi), suorittaa protokollatoiminnot tietopaketeille ja ohjelmoi mukaaniiitetyn DMA ohjaimen 95 tietopakettien siirtämiseksi ulos RAM:sta BS 96:n välityksellä SSU:hun vaihdelaitteistossa.

Esillä olevan keksinnön suositeltavan sovellutusmuodon yhteydessä käytettävä keskusyksikkö (CPU) kortti (ei näy tässä yhteydessä, mutta jossain määrin kuviossa 17) on suuressa määrin samanlainen kuin LPM kortti, vain tämän kortin PTB liitännän puuttuessa siitä. CPU kortti toimii yhtenä ainoana levytietokoneena vain protokollan käsittelyä varten. Se ei toimi liitäntänä eikä sisällä mitään tietoväy-läliitäntöjä CBS:ää lukuunottamatta.

Kuvion 9 esittämä esillä olevan keksinnön suositeltavan sovellutusmuodon yhteydessä käytettävä jaettu tallennusyk-sikkö (SSU) käsittää erittäin yksinkertaisen muistisarjan \ 100 CBS liitäntään 103 liitettynä.

Esillä olevan keksinnön suositeltavan sovellutusmuodon yhteydessä käytettävä arbitraattorikortti (ARB) on esitetty yksinkertaistettuna lohkokaaviona kuviossa 10. ARB:ssä käytetään logiikkaa, joka toimii itsenäisesti CBS:n kahta tietoväylää A ja B varten. ARB vastaanottaa tietoväyläpyynnöt kaikista LPM ja CPU korteista ja toimii väyläpääsyjen myön 100834 19 tämistä varten tarkoitetun algoritmin mukaisesti. Molempien tietoväylien yhteenliittämisen lisäksi ARB sisältää useita CBS liitäntään liitettyjä rekistereitä, joista eräät on tarkoitettu arbitraatiologiikan muotoilua ja tosiaikakelloa varten. ARB on muodostettu yhtenä rysänä, mutta tarjoaa mahdollisuuden kolmikerroksisen rysän peräkkäiseen sarjaan rysänsisäisen tietoväylänsä ansiosta.

TP4000/III vaihteessa tapahtuva arbitraatio käsittää yksinkertaisesti tietoväyläpyynnöt ja niiden myöntämisluvat. On olemassa tietoväyläpyyntöjä ja myöntämislupia tietoväylää A ja samoin myös väylää B varten. ARB vastaanottaa kaikki väyläpyynnöt ja päättää, mikä kortti saa tietoväylän käyttöönsä. Käytännössä korttivalinnat tehdään kahta prioriteetiltaan erilaista ryhmään käyttäen, joista yksi on varustettu korkealla prioriteetilla ja toinen alhaisella prioriteetilla.

Valinta voidaan ohjelmoida kutakin yksittäistä korttia varten, ohjelmoinnin mahdollistaessa kortin korkean tai matalan prioriteetin ryhmään merkitsemisen lisäksi myös sen aikaprosentin määrittämisen, jonka mukaisesti prioriteetiltaan korkealla ryhmällä on pääsy tietoväylään prioriteetiltaan alhaiseen ryhmään liittyvään aikaprosenttiin verrattuna. Ohjelmointi voi esimerkiksi olla sellainen, että viidestä pääsypyynnöstä kaksi myönnetään prioriteetiltaan korkealle ryhmälle ja vain yksi prioriteetiltaan alhaiselle ryhmälle; tai pääsy myönnetään vielä suuremmalle määrälle prioriteetiltaan korkeita ryhmiä, esimerkiksi suhteessa 16:1 tai tätäkin suuremmassa suhteessa. Siten, jos LPM käsittelee huomattavaa tietoliikennettä vaatien siten suurempaa kaistanleveyttä, se ohjelmoidaan valmiiksi asetettavaksi prioriteetiltaan korkeaan ryhmään. Toisaalta LPM, joka käsittelee suhteellisen vähän tietoliikennettä, voidaan asettaa prioriteetiltaan alhaiseen ryhmään ottaen huomioon, että tämä LPM ei toimi suorituskyvyn huipputasoilla ja voi siten odottaa hieman kauemmin pääsyn saamista tietoväylään; so. pysyen tulevan tietoliikenteen tahdissa.

Esillä olevan keksinnön mukaisissa pakettivaihteissa käytetty arbitraatiojärjestely varmistaa, että aina kun ARB vastaan 100834 20 ottaa väyläpyynnön prioriteetiltaan korkeaan ryhmään kuuluvaa korttia varten, ARB myöntää väyläluvan yhden kellojakson aikana, kun ei ole mitään kilpailua pyydetyn tietoväylän yhteydessä. Siten tietoväyläprotokolla varmistaa sen, että tietoväylää käytetään koko kaistanleveydeltään. Toisin kuin aikaisemmin tunnetuissa arbitraatiojärjestelyissä, joissa pyynnön esittäjän voi olla pakko odottaa, kunnes alkiomerkki on siirretty siihen ennen esitetyn pyynnön siirtämistä, tai odottaa useiden kellojaksojen ajan jonkin muun protokollan käyttämislupaa siitä mahdollisuudesta huolimatta, että se on ainoa pyynnön esittäjä, antaa esillä olevan keksinnön mukainen suositeltava järjestelmäsovellutus mahdollisuuden mille tahansa yksikölle pyytää tietoväylää sinä hetkenä, jolloin välitöntä pääsyä halutaan ja saada pääsylupa myönnetyksi kohtuullisessa ajassa, sen jälkeen kun ARB on vastaanottanut pyynnön valitusta prioriteetista riippuen.

Protokolla CBS:ssä on aikalimitetty synkronoitu tietoväylä.

Kukin väylään pääsyä pyytävä kortti lähettää pyyntönsä ARB:hen käyttötarpeen esiintyessä. Kun pääsylupa myönnetään tälle kortille, se alkaa lähettää osoitetta ja tietoja tietoväylään. Osoitekentän ylemmät kahdeksan bittiä muodostavat toisen kortin osoitteen järjestelmässä, useimmiten SSU:n kortin. Tässä tapauksessa tietojen ylemmät kahdeksan bittiä osoitetaan SSU:hun ja tämän 32-bittisen osoitteen alemmat 24 bittiä (32-bittisessä tietoväylässä) osoitetaan tiettyyn kohtaan SSU:ssa. Nämä osoitteet ja tiedot lähetetään tietoväylään erittäin lyhyenä ajanjaksona, yhden ainoan kellojakson kuluessa, ja ne syötetäänn SSU:hun puskurin välityksellä. Tässä vaiheessa tietoväylä vapautetaan. Siten toinen kortti voi pyytää tietoväylää siirtämään tiedot johonkin toiseen korttiin, SSUihun tai muuhun korttiin, johon etsitään tietoyhteyttä, heti tämän väylän vapauttamisen jälkeen.

Jos pääsyä haetaan SSUshun, SSU:n on pyydettävä tietoväylää, kun pääsy on myönnetty täydellisesti. SSU siirtää siten väyläpyynnön ARBshen. Kun pääsylupa on myönnetty, SSU ottaa yhteyden asianmukaiseen LPM:ään ja palauttaa vahvistuksen pyyntöä kysyvään korttiin. Tämä varmistetaan alkuperäisten 100834 21 osoitetietojen sisältämän tunnistuskentän välityksellä, joka tunnistaa pääsypyynnön tietoväylään lähettäneen kortin. Tunnistustiedot tallennetaan SSU:hun ja palautetaan ylempinä osoitebitteinä, kun vahvistus on siirretty tietoväylään.

Tämä tekniikka varmistaa olennaisella tavalla synkronisen toiminnan alimmilla tasoilla, joilla esimerkiksi erityisen kellojakson yhteydessä tiedot ja osoite siirretään tietolinjan välityksellä SSU:hun. Tämän jälkeen seuraavan kellojakson aikana tiedot voidaan suunnata SSU:sta LPMiään. Seuraava jakso voi käsittää osittain vahvistuksen lähettämisen SSUista pyynnön esittäneeseen LPM:ään. Tämän toimenpiteen yhteydessä on selvää, että väyläpääsyä valvotaan erittäin lyhyinä ajanjaksoina, jotka voivat muodostaa vain pienen osan kutakin kellojaksoa. Kuitenkin SSUsn vahvistus voi viivästyä minkä tahansa halutun kellojaksolukumäärän verran, mikä merkitsee sitä, että arbitraatio voidaan toteuttaa peräkkäisiä kortti-rysiä varten. Vaikka tällainen toteutus voi viedä lisää aikaa, se mahdollistaa samojen kellojakson osien käytön eri rysien yhteydessä. Jos tiedot siirretään jossain toisessa | rysässä olevaan korttiin, tämä kortti voidaan helposti tunnistaa tietojen ylemmän 8-bittisen osoitteen tai tunto-merkkikentän avulla. Tällaista toimenpidettä varten vaadittava lisäaika verrattuna samassa rysässä olevien korttien väliseen pääsyyn ja siirtoon on hyväksyttävä ja se käsitellään tietoväyläprotokollan avulla, jolloin on tärkeintä, että se sallii rysien perättäisen asetuksen ja sitä seuraavan huomattavasti suuremman porttimäärän käytön yhden ainoan pakettivälitysyksikön avulla.

Kuvioon 11 viitaten, esillä olevan keksinnön suositeltavan sovellutusmuodon yhteydessä käytettävä keskeinen tietoväylä-järjestelmäliitäntä (CBS) sisältää CBS liitäntäohjaimen (CBSIC) 125 ja useita mediapääsyohjäimiä (MAC) 126-129.

Kukin MAC on asetettu toimimaan joko tieto- tai osoiteohjai-mena. Siten MACit 126 ja 128 on tarkoitettu käytettäviksi tietoväylien A ja B osoiteväylissä, ja MACit 127 ja 129 vastaavasti tietoväylien A ja B dataväylissä. CBSIC 125 toimii ohjauspuskurina molempia tietoväyliä A ja B varten. Kussakin MACissa ja CBSICissä oleva sisäinen puskuri mahdol 100834 22 listaa tietojonojen perustamisen. Sisäinen puskuri vaaditaan protokollan asynkronisen luonteen johdosta. Tulevan tietoliikenteen määrä on riittävän suuri, niin että esimerkiksi loogiset ja muistiryhmät ovat liian hitaita käsittelemään tietoja. Sisäisen puskurin avulla tulevat pyynnöt voidaan asettaa jonoon. Kukin osoiteväylässä oleva MAC sisältää myös logiikan kahdeksan yläosoitebitin dekoodaamiseksi.

Logiikka suorittaa myös vertailun määrittääkseen, onko kyseessä tämä vai jokin toinen yksikkö. Lisäksi MAC:it ja CBSIC on asetettu tietoyhteyteen toistensa kanssa niiden oikean toiminnan varmistamiseksi.

Esillä olevan keksinnön suositeltavassa sovellutusmuodossa käytettävään paketinsiirtoväylään (PTB) viitaten, joka on esitetty kuvion 12 mukaisessa yksinkertaistetussa lohkokaaviossa, tämä tietoväylä on asynkroninen ja sen yhteydessä osoite ja tiedot multipeksoidaan tehokkuuden saavuttamiseksi. Arbitraatio pääsyä varten PTBshen toteutetaan LPM 135:ssä.

Yksi ainoa pyyntölinja ja myöntämisIinja voivat olla käytössä, väyläpyyntöjen tullessa kustakin sopivasta kortista ja väylänmyöntämislupien tullessa lähetetyiksi takaisin vastaaviin kortteihin. Kortti, jolle on myönnetty pääsy väylään, pysyy tietoväylässä, kunnes pääsy on toteutettu ja tieto siitä vastaanotettu. PTB toimii ohjaimena sekä LPM 135:ttä että PCU:ita 138-1 - 138-4 varten, PTBtstä tulevien ohjaussignaalien aktivoidessa ja deaktivoidessa puskurin 140 kussakin tällaisessa kortissa. PTB:n tasona on RS45, koska suhteellisen pitkiä etäisyyksiä voi esiintyä tässä tapauksessa, eikä TTL:ää voida käyttää helposti näillä etäisyyksillä. Taso RS45 mahdollistaa pitempien kaapelien käytön ilman huomattavampaa nopeuden vähentymistä. S45 käyttölaitteet ja vastaanottimet 143 on liitetty kussakin kortissa *: olevaan puskuriin, ja niitä ohjaa myös PTB.

B. Suositeltavan sovellutusmuodon laiteyksityiskohdat Kuvio 13 esittää yksityiskohtaisempaa lohkokaaviota keskeisestä tietoväyläjärjestelmästä (CBS) esillä olevan keksinnön mukaisen pakettivaihteen suositeltavaa sovellutusmuotoa varten. CBS on ylimääräinen rinnakkainen tietoväyläjärjestelmä, joka sisältää rysänsisäiset ja rysien väliset tietoväy- 100834 23 Iät. Rysänsisäisenä väylänä on taustatasoväylä käsittäen kaksi itsenäistä 32-bittistä tietojensiirtoväylää (DTB), jotka muodostavat tietoliikenneyhteyden kaikkien modulien (korttien) välille vastaavassa CCE- ja LPM-rysässä. Nämä molemmat rysät on liitetty yhteen rysien välisen tietoväylän avulla, joka käsittää myös kaksi itsenäistä 32-bittistä DTB:tä ja liittää tässä tapauksessa yhteen useissa rysissä olevat tietoväyläarbitraattorit (ARB).

Kukin DTB tukee joko pää- tai sivukortteina tai molempina toimivia kortteja. Pääkortti käynnistää tietoväyläjakson pääsyä varten sivukorttiin, sivukortin voidessa vain vastata siihen kohdistettuihin tietoväyläjaksoihin. Sekä pää- että sivukorttina toimiva kortti käynnistää tietoväyläjaksot ja vastaa niihin. CBS:ssä voidaan toteuttaa kolmentyyppisiä tietoväyläjaksoja: (i) luku, (ii) kirjoitus, (iii) luku/rauun-nos/kirjoitus; kunkin jakson käsittäessä erilliset pyyntöjä vastausvaiheet. Pyyntövaiheessa pääkortti lähettää osoitteen ja kirjoitustiedot (kirjoitusjakso) CBSsään. Vastaus-vaiheessa sivukortti lähettää pyynnön vahvistuksen ja palauttaa lukutiedot (lukujakso) CBS:ään.

Arbitraatio suoritetaan keskitetyllä tavalla ARB:n välityksellä kutakin rysää varten (kuten edellä on mainittu, ylimääräinen ARB on käytössä jokaisen rysän yhteydessä). Vastaava ARB määrittää seuraavaan tietoväyläjaksoon liittyvän kilpailun voittajan jopa 20 korttia käsittävien rysänsisäisten pyyntöjen joukosta, itse ARB kortti mukaanlukien, ja enintään neljän rysien välisten pyyntöjen joukosta.

DTB:ssä sattuvat tapahtumat synkronoidaan yhteen 12,5 MHz taajuudella toimivaan keskuskelloon. CCE-rysässä oleva ARB jakaa tietoväyläkellon CCE-rysän rysänsisäisiin tietoväyliin, LPM-rysän rysänsisäisiin tietoväyliin ja rysien välisiin tietoväyliin. Kukin DTB sisältää 32-bittisen osoiteväylän ja 32-bittisen dataväylän, ja käsittelee laajudeltaan 8, 16, 24 tai 32 bittiä olevia tietoja. Siirrettyjen tietojen laajuutta voidaan muuttaa kunkin tietoväyläjakson yhteydessä. CBS tukee linjaamattomia sanoja ja pitkiä sanapääsyjä.

100834 24

Tiedot voidaan siirtää suoraan minkä tahansa pää- ja sivu-kortin välillä 3-kerroksisessa (3H) rysässä rysänsisäisen DTBsn avulla, joka muodostaa tietoväyläliitännän kaikkien tässä rysässä olevien korttien välillä. Tietoväylän käynnistämistä 3-kerroksisessa rysässään haluavan pääkortin on saatava pääsy rysänsisäiseen tietoväyläänsä esittämällä pyyntö ARB:lie. ARB vastaanottaa kaikki rysien välisiin DTBtihin (A ja B) pääsyä varten esitetyt pyynnöt ja myöntää väyläpääsyn prioriteetiltaan korkeimmalle väyläpyytäjälle. Pääkortti voi tällöin antaa pääsyn mille tahansa sivukortille samassa 3H rysässä. Tietoja voidaan myös siirtää suoraan eri 3H rysissä olevan minkä tahansa pää- ja sivukortin välillä. Tätä tarkoitusta varten pyynnön on kuljettava pääkortin rysänsisäisen tietoväylän kautta ARB:n sijaitessa sivukortin 3H rysässä, rysien välisen tietoväylän kautta ARB:n sijaitessa sivukortin 3H rysässä, ja sivukortin rysänsisäisen tietoväylän kautta. Vastaus kulkee näiden väylien kautta päinvastaisessa järjestyksessä.

Kun pääkortti lähettää rysien välisen pyynnön rysänsisäistä tietoväylää pitkin, ARB tunnistaa sen rysien välisenä pääsy-pyyntönä ja toimii sivukortin tavoin, pidättäen ja tallentaen nämä tiedot tietoväylään. ARB arbitroi sen jälkeen rysien välisen tietoväylän ja siirtää siihen tallennetut tiedot, toimien pääkortin tavoin. Sivukortin 3H rysässä oleva ARB tunnistaa sen rysäosoitteen ja tallentaa rysien välisen tietoväylän kautta siirretyt tiedot. Sen jälkeen ARB pyytää pääsyä rysänsisäiseen tietoväylään ja saatuaan tähän luvan siirtyy siihen. Sivukortti tunnistaa sen osoitteen tietoväylässä ja pidättää tiedot suorittaen määrätyn tietoväyläjakson ja palauttaen vastauksen samaa väylää pitkin.

Tuntomerkkikentää, joka käsittää 8-bittisen osoitekentän lisättynä olemassaolevaan 32-bittiseen osoiteväylään määrätyn tietojensiirron tunnistamiseksi, kytkee irti pää- ja sivu-kortin tietoväylistä tietojen siirron aikana suoritustehon lisäämiseksi. Tuntomerkki poistaa tietoväylän sidonnan useampaan kuin yhteen väyläjaksoon kussakin suunnassa (pyyntö ja vastaus), mutta tietoväylää koskevat pyynnöt on esitettävä kuitenkin kussakin suunnassa. CBS osoitetila on esitetty 100834 25 kuviossa 14/ josta ilmenee tuntomerkin sijainti. Rako merkitsee asentoa 3-kerroksisessa rysässä, jossa kortti voidaan asettaa 3-kerroksiseen taustatasoon.

Kun pyyntö lähetetään tietoväylään, myös tuntomerkkikenttä tulee lähetetyksi, jolloin se tässä tapauksessa tunnistaa pyytäjän rysän ja rako-osoitteen ja kytkee pyytäjän irti tietoväylistä. Tietoväyläjakson pyyntövaiheen aikana pääkort-ti lähettää rysä- ja rako-osoitteensa tuntomerkkikenttään, ja vastausvaiheen aikana sivukortti tekee saman osoitetie-jensa suhteen. Pääsyn pyytäjä käyttää tietoväylää vain yhden kellojakson ajan lisäten siten tietoväylän suoritus-tehoa vapauttamalla sen muita pyytäjiä varten.

Kuvioon 15 viitaten, tietoväyläarbitraattori (ARB) sijaitsee vaihdelaitteistossa, sen päätehtävänä ollessa rysänsisäisiin ja rysien välisiin pyyntöihin ja rungon välillä siirrettyihin puskuritietoihin kohdistuva arbitrointi, vaihdelaitteiston sisältäessä moninkertaisen 3-kerroksisen rungon. Suorittaessaan arbitraation kumpaakin DTBitä varten 3-kerroksisella taustatasolla ARB vastaanottaa väyläpyyntösignaalin (mukaanlukien omansa) ja lähettää väyläpääsylupasignaalin kuhunkin kahteenkymmeneen rakoon taustatasolla. CCE-rysässä oleva ARB suorittaa arbitraation rysien välistä tietoväylää varten ja käynnistää ja jakaa väyläkellon taustatason ja rysien välisen kaapeloinnin kautta kaikkiin kortteihin vaihdelaitteistossa.

Kukin ARB sisältää tarvittavan logiikan CCE-rysän ja LPM-rysän välillä siirrettyjä puskuritietoja varten sisältäen liitännän kumpaankin rysänsisäiseen DTB:hen sekä liitännän yhteen ainoaan rysien väliseen DTBrhen. ARB sisältää lisäksi •1 kaksi kilobittiä katkotonta järjestelmätilaa, tosiaikakellon ja laitteistorekisterit. Ylimääräinen LPM/PCU ohjausportti ARBsssä lähettää ilmoituksen LCsille kytkennän suorittamiseksi LCM/PCU taustapareille. Yksittäisen ylimääräisyyden avulla ARB:n toiminnan keskeytyminen aiheuttaa samassa rysässä olevan passiivisen ARB:n päällekytkennän toimintatilaan.

100834 26 ARBsllä on seuraavat päätoiminnot: rysänsisäinen tietoväylä-arbitoija DTB A:ta ja DTB B:tä varten sekä rysien välinen tietoväyläarbitoija, rysänsisäinen tietoväyläliitäntä DTB Asta ja DTB B:tä varten, rysien välinen tietoväyläliitäntä, rysien välinen liitäntäväylä, väyläkellogeneraattori, paikallinen tietoväyläliitäntä, paikalliset tietoväylätoiminnot, ylimääräinen LPM ohjausportti ja arbitraattoriohjausportti. Arbitraatio rysänsisäistä DTB Asta ja B:tä ja rysien välistä DTB:tä varten suoritetaan rinnakkain kussakin tietoväyläjaksossa. CBS liitäntälastua käytetään kussakin liitännässä puskuroimaan rysänsisäisen tietoväylän ja rysien välisen tietoväylän väliset siirrot. Pariteetti tarkistetaan ARB:n kautta tapahtuvia tietojensiirtoja varten. Rysien välinen liitäntäväylä liittää yhteen rysien välisen tietoväylälii-tännän ja rysänsisäisten tietoväylien liitännän. Rysien välinen tietoväyläarbitraattori valvoo pääsyä rysien väliseen liitäntäväylään. Paikallinen tietoväylä sisältää paikallisen tietoväyläliitännän, paikallisen väyläosoitedekooderin, paikalliset väylälaitteistorekisterit, järjestelmämuistin, tosiaikakellon, ja paikallisen tietoväyläohjaimen. Paikallinen tietoväyläliitäntä käsittää CBS liitäntälastun asetettuna puskuroimaan paikallisen tietoväylän ja rysänsisäisten DTB:ien väliset siirrot. Paikallinen väyläosoitedekooderi mahdollistaa toiminnot paikallisessa tietoväylässä. Paikalliset väylälaitteistorekisterit antavat ohjaus- ja status-tiedot ARB:hen ja CBS:ään. Järjestelmämuisti käsittää 2 kilobittiä paristokäyttöistä RAM:ia. Tosiaikakello suorittaa kello/kalenteritoiminnot. Paikallinen tietoväyläohjain valvoo tietojensiirtoa paikallisessa tietoväylässä. Ylimääräinen LPM ohjausportti siirtää sarjamaisesti CPU:n luomat ohjausbitit RCB:hen.

• ARB:ssä tapahtuvia tietojensiirtoja selostettaessa viitataan kussakin CBSIC:ssä oleviin mediapääsylastuihin. Selostuksen tässä osassa rysänsisäistä väylämediapääsylastua kutsutaan AMA:ksi, rysien välistä väylämediapääsylastua EMA:ksi ja paikallista väylämediapääsylastua LMA:ksi. On pidettävä mielessä aikaisemman selostuksen perusteella, että kukin TP4000/III vaihdelaitteiston LPM ja CCE rysien sisältämä kortti tai moduli, kuten myös itse nämä rysät, on liitetty 100834 27 yhteen CBSsksi kutsutun tietoväyläjärjestelmän avulla.

Tietojen siirrot korttirysän yhdestä kortista saman rysän toiseen korttiin ovat “rysänsisäistä" siirtoja, tietojen siirtojen eri rysien korttien välillä ollessa taas “rysien välisiä" siirtoja. Kaikkien ensinmainittujen tietojensiir-tojen on kuljettava rysänsisäisen tietoväylän kautta ja kaikkien viimeksimainittujen tietojensiirtojen yhden tai kahden rysien välisen tietoväylän kautta. Kaikki järjestelmässä olevat kortit kykenevät aiheuttamaan tietojen siirrot, ja tämä johtaa kilpailutilanteeseen eri tietoväylien välillä vaatien näiden tietoväylien arbitraatiota, jonka ARB:t suorittavat.

Rysänsisäisestä rysien väliseksi tapahtuvassa siirrossa rysänsisäisessä DTB A:ssa oleva kortti varmistaa väyläpyynnön rysänsisäisen tietoväylän A arbitoijaan, ja vastaanottaa väyläpääsyluvan tästä arbitoijasta. Pyyntökortti käyttää sitten rysänsisäistä DTB A:ta ja kaikki muut kortit AMA mukaanlukien sulkevat tiedot sisälle, jolloin ID tarkistus suoritetaan tietojen suljetussa kahdeksassa yläbitissä | AMAsn avulla. Pariteetti tarkistetaan myös, ja ellei mitään paritettivirhettä havaita, tiedot siirretään AMA:n syöttö-jonoon. Tämä syöttöjono varmistaa sitten väyläpääsyn rysien välisen liitännän väyläarbitoijaan. Vastaanottaessaan väyläpääsyluvan arbitoijasta AMA syöttöjono mahdollistaa tietojen siirron rysien väliseen liitäntäväylään, ja se suljetaan EMÄ lähtöjonoon. Tämä jono varmistaa sen jälkeen väyläpyynnön rysien väliseen tietoväyläarbitoijaan ja vastaanottaa väyläpääsyluvan siitä, jolloin EMÄ lähtöjono mahdollistaa tietojen siirron rysien väliseen DTBthen. Muiden rysien ARBtt sulkevat tiedot sisälle.

• Rysänsisäisestä paikallisiin väylätietoihin tapahtuvassa siirrossa rysänsisäisessä tietoväylässä oleva kortti varmistaa väyläpääsypyynnön rysänsisäisen tietoväylän A arbitoijaan, ja vastaanottaa siitä väyläpääsyluvan. Tämä kortti käyttää rysänsisäistä DTB A:ta ja kaikki muut kortit ARB:n DMA mukaanlukien sulkevat tiedot sisälle. ID tarkistus suoritetaan tietojen kahdeksassa suljetussa yläbitissä LMAsn avulla, pariteetti tarkistetaan, ja jos mitään pari- 100834 28 teettivirhettä ei havaita, tiedot siirretään LMA syöttöjonoon. LMA syöttöjono varmistaa väyläpyynnön paikalliseen väyläohjaimeen, ja vastaanottaessaan väyläpääsyluvan mahdollistaa tietojen siirron paikalliseen tietoväylään.

Rysien välisestä rysänsisäiseen tapahtuvassa tietojensiir-rossa rysien välinen pääsyn pyytäjä varmistaa väyläpyynnön rysien välisen tietoväylän arbitoijaan ja vastaanottaa väyläpääsyluvan siitä. Pääsyn pyytäjä käyttää rysien välistä tietoväylää ja kussakin rysässä oleva ARB sulkee tiedot vastaavaan EMAshan. EMÄ suorittaa ID tarkistuksen tietojen kahdeksassa yläbitissä. Pariteettitarkistuksen jälkeen, jos mitään pariteettivirhettä ei havaita, tiedot siirretään EMÄ syöttöjonoon, joka varmistaa väyläpyynnön rysien välisen tietoväylän arbitoijaan ja vastaanottaa väyläpääsyluvan siitä. EMÄ syöttöjono mahdollistaa sitten tietojen siirron AMA lähtöjonoon. Tämä jono varmistaa väyläpyynnön rysänsisäi-sen tietoväylän A arbitoijaan ja vastaanottaa väyläpääsyluvan siitä, jolloin AMA lähtöjono tulee toimivaksi ja tiedot siirretään pois rysänsisäisestä DTB A:sta.

Rysien välisestä paikallisiin tietoväylätietoihin tapahtuvassa siirrossa rysien välinen pyytäjä varmistaa väyläpyynnön rysien välisen tietoväylän arbitoijaan ja vastaanottaa väyläpääsyluvan siitä käyttäen sen jälkeen rysien välistä tietoväylää, kunkin rysän ARBs n sulkiessa tiedot EMAsnsa.

EMÄ:n suorittaman tietojen kahdeksan suljetun yläbitin ID tarkistuksen sekä pariteettitarkistuksen ja sen virheettömyyden varmistamisen jälkeen tiedot siirretään EMÄ syöttöjonoon, joka varmistaa väyläpyynnön rysien välisen tietoväylän arbitoijaan ja vastaanottaa väyläpääsyluvan siitä. Tiedot siirretään sitten rysien väliseen liitäntätietolinjaan ja syötetään AMA lähtöjonoon, joka varmistaa väyläpyynnön rysänsisäisen tietolinjan A arbitoijaan ja vastaanottaa väyläpääsyluvan siitä, siirtäen sen jälkeen tiedot rysänsisäisen tietoväylän A arbitoijaan. Kaikki muut kortit, LMA mukaanlukien, sulkevat tiedot sisään. LMA suorittaa ID tarkistuksen, myös pariteetti tarkistetaan, ja jos mitään pariteettivirheitä ei havaita, tiedot siirretään LMA syötö-jonoon, joka varmistaa väyläpyynnön paikalliseen tietoväylä- 100834 29 ohjaimeen ja vastaanottaa väyläpääsyluvan siitä, minkä jälkeen tiedot siirretään paikalliseen tietoväylään.

Paikallisesta tietoväylästä rysänsisäiseksi tapahtuvassa siirrossa paikallinen tietoväyläsiirto on vireillä LMA lähtöjonossa. LMA lähtöjono varmistaa väyläpyynnön rysänsi-säisen tietoväylän A arbitoijaan ja vastaanottaa väyläpääsy-luvan siitä, siirtäen tiedot sitten rysänsisäisen tietoväylän A arbitoijaan, kaikkien korttien ARB mukaanlukien sulkiessa tiedot mediapääsylastuunsa.

Lopuksi, paikallisesta tietoväylästä rysien sisäiseksi tapahtuvan siirron yhteydessä paikallinen tietoväyläsiirto on vireillä LMA lähtöjonossa, joka varmistaa väyläpyynnön yhteen rysänsisäisen tietoväylän arbitoijaan ja vastaanottaa väyläpääsyluvan siitä. LMA lähtöjono käyttää rysänsisäistä DTBstä ja kukin kortti ARB:n AMA mukaanlukien sulkee tiedot sisään. ID tarkistus ja pariteettitarkistus suoritetaan ja tiedot siirretään AMA syöttöjonoon, joka varmistaa väylä-pyynnön rysien välisen liitäntäväylän arbitoijaan ja vastaanottaa väyläpääsyluvan siitä. Tiedot siirretään sitten EMÄ lähtöjonoon, joka varmistaa väyläpyynnön rysien väliseen tietoväyläarbitoijaan ja vastaanottaa väyläpääsyluvan siitä, siirtäen tiedot rysien väliseen DTB:hen. Kunkin rysän ARB:t sulkevat tiedot sisään.

Sekä rysänsisäisiä että rysien välisiä tietoväyläarbitoijia varten suoritetaan tietoväyläarbitrointi jokaisessa väylä-kellojaksossa. ARB sulkee sisään väyläpyynnöt väyläkellon kussakin laskevassa reunassa ja arbitoi ne vireillä olevien väyläpyyntöjen ja arbitraatioalgoritmin perusteella. Väylä-kellon seuraavassa laskevassa reunassa väyläpääsyluvat suljetaan pois yhden väyläpääsylupasignaalin ollessa varmistettuna yhtä väyläkellojaksoa varten. Väyläpääsyluvan vastaanottava kortti käyttää tietoväylää väyläkellon seuraavassa nousevassa reunassa. Kun väyläpääsy myönnetään pyytäjälle, tämän väylän pyyntösignaali pysyy varmistettuna seuraavassa jaksossa, koska väyläpääsylupa on suljettuna ulos samassa kelloreunassa, jossa väyläpyyntö on suljettuna sisään. Arbitrointialgoritmi jättää huomioonottamatta tämän toisen 100834 30 pyynnön, koska se ei ehkä ole todellinen pyyntö. Siten kortti ei voi käyttää tietoväylää seuraavien väyläjaksojen yhteydessä.

ARB:t sallivat aktiivisen tietoväylän käytön jokaisen jakson aikana, jonka yhteydessä yksi tai useampi kortti pyytää lupaa tietoväylän käyttöön. Arbitrointialgoritmi takaa yhtäläisen pääsyn kaikille korteille ja estää tietoväylien lukittumiset. DTB:tä varten tarkoitetut pyynnöt luokitellaan prioriteetiltaan korkeaan ja matalaan luokkaan. Kukin rysässä oleva rako voidaan muodostaa prioriteetiltaan joko korkeaksi tai matalaksi ohjelmoimalla vastaavassa rysässä oleva ARB. Arbitraatioalgoritmi toimii korttien ja rysien minkä tahansa yhdistelmän yhteydessä sallittuihin maksimiyhdistelmiin asti, eikä korttien poisto raoista tai niiden asettaminen siihen keskeytä arbitraatiota tai sekoita ohjelmoituja prioriteetteja tai vaikuta niihin muulla tavoin.

Kukin rako sisältää yhden väyläpyyntölinjan ja yhden väylä-pääsylupalinjan ARB:stä kumpaakin DTB:tä varten. Kortti voi pyytää pääsyä vain aktiiviseen DTB:hen. Kun molemmat CCE-rysän sisältämät DTB:t ovat aktiivisia, näihin DTB:hin kohdistuvat pääsypyynnöt voidaan jakaa tasaisesti ohjelmoimalla kortit vuorottelemaan pyynnöt kummankin tietoväylän välillä. DTB:hen pääsyä pyytävä kortti aktivoi oman väylä-pyyntölinjansa DTB:tä varten, johon pääsyä pyydetään. Seu-raavan rysän ARB vastaanottaa kaikki pyynnöt ja myöntää seuraavan tietoväyläjakson sitä pyytävälle kortille, jolla on korkein prioriteetti kaikkien pyyntökorttien joukossa, aktivoimalla tämän kortin pääsyluvan myöntämisIinjän pyynnet-tyä DTB:tä varten.

Rysänsisäinen tietoväyläarbitoija on käytössä molempia rysänsisäisiä DTB:itä varten, kummankin tällaisen arbitoijan toimiessa toisistaan riippumatta. Jos ARB aktivoi vastaavan DTB:n, rysänsisäinen tietoväyläarbitoija aktivoituu tässä DTB:ssä antaen siten ARB:lie mahdollisuuden valvoa pääsyä tietoväylään. Pääsyä rysänsisäiseen tietoväylään vaativat kortit jaetaan joko prioriteetiltaan korkeaan tai matalaan ryhmään arbitoijassa olevan väyläpyytäjien prioriteettirekis- 100834 31 terin (BR) sopivan ohjelmoinnin avulla. Nollauksen yhteydessä kaikki pyyntökortit asetetaan prioriteetiltaan matalaan ryhmään, minkä jälkeen vireillä olevat väyläpyynnöt reititetään asianomaiseen ryhmään, jonka BRPR:n asetukset määrittävät. Rysänsisäisen tietoväylän arbitoijan sisältämä ryhmien välinen arbitoija määrittää väylän pääsyluvan saajan prioriteetiltaan korkean ja matalan ryhmän joukosta, jolloin BRPR voi valita sen prioriteetin määrän, joka ensinmainitulla ryhmällä on viimeksimainittuun ryhmään nähden prosentteina väyläjaksojen lukumäärästä. Suositeltavassa sovellutus-muodossa tämä valinta voidaan suorittaa ohjelmoimalla mikä tahansa kahdesta, neljästä, kahdeksasta tai kahdestatoista peräkkäisestä jaksosta. Jos ryhmäprioriteetti on asetettu esimerkiksi arvoon neljä, prioriteetiltaan matala ryhmä vastaanottaa prioriteetin vain sen jälkeen kun prioriteetiltaan korkea ryhmä on pitänyt itsellään tietoväylää neljän peräkkäisen väyläjakson ajan olettaen, että ainakin neljä prioriteetiltaan korkeaa väyläpyyntöä on tehty. Tämä merkitsee sitä, että jos kahden peräkkäisen väyläjakson jälkeen ei ole vireillä muita prioriteetiltaan korkeita pyyntöjä, mikä tahansa prioriteetiltaan matalaan ryhmään kuuluva pyyntö myönnetään seuraavan väyläjakson yhteydessä. Mikä tahansa tätä seuraava prioriteetiltaan korkean ryhmän pyyntö saa välittömän prioriteettioikeuden, ja jos seuraavassa väylä-jaksossa prioriteetiltaan korkea ryhmä esittää neljä tai useampaa pyyntöä, tämä ryhmä saa tietoväylän itselleen seuraavaa neljää väyläjaksoa varten ennen prioriteettioikeuden luovuttamista prioriteetiltaan matalalle ryhmälle.

Arbitraatiologiikkaa varten esillä olevassa suositeltavassa sovellutusmuodossa käytettyjen ohjelmoitavien ryhmälogiikka-laitteiden (PAL) fyysiset rajoitukset määrittävät, että ryhmän sisältämät 20 mahdollista väyläpyyntöä on jaettava viiteen alaryhmään, joissa jokaisessa on neljä väyläpyytäjää. Kutakin näistä PALseista kutsutaan jäsenarbitoijaksi (MARB) sen sisältämän neljä väyläpyytäjää käsittävän ryhmän (pyytäjä jäsenten) johdosta. MARB, jonka toiminta on sama, kuului se sitten prioriteetiltaan korkeaan tai matalaan ryhmään, määrittää väyläpääsyluvan saajan neljän pyytäjäjäsenensä joukosta seuraavassa selostettavan rotaatioprioriteettiperi- 100834 32 aatteen perusteella. Koska PAL:ia käytetään MARB:ia varten ja koska se on itsessään ohjelmoitavissa, voidaan käyttää useita erilaisia prioriteettijärjestelyjä.

Kortin asettaminen rysässä olevaan rakoon edellyttää, että BRPR:n ohjelmointi on päivitetty viimeisen järjestelmämuodon mukaisesti, jos asetettu kortti vaatii itselleen erilaista prioriteettia. Kortin poistaminen (ilman sen uudelleenase-tusta) ei vaikuta arbitraatioon, koska tyhjästä raosta ei anneta mitään väyläpyyntöä.

Esimerkin tavoin voidaan mainita, että arbitraatioalgoritmi, jota käytetään prioriteetin määrittämiseen rysänsisä^sen tietoväylän arbitraatiossa MARBihen liittyvän neljän jäsenen (kortin) joukossa, on rotaatioperiaatteen alainen esillä olevassa suositeltavassa sovellutusmuodossa. Tämän järjestelyn yhteydessä kullakin väyläpyytäjällä on yhtäläinen mahdollisuus voittaa arbitraatio pitkällä tähtäyksellä, eikä korttien välinen suhteellinen järjestys muutu. Arbit-raation voittaja saa matalimman prioriteetin ja seuraavana sen jälkeen oleva kortti korkeimman prioriteetin. Kortit, jotka eivät pyydä pääsyä, jätetään huomioonottamatta. Jos ainoana vireillä olevana pyytäjänä on prioriteetiltaan matalin kortti, sille myönnetään pääsy tietoväylään. Mitään prioriteettien rotaatiota ei esiinny, jos pyyntöjä ei ole vireillä. Jos esimerkiksi jaksossa 1 kortilla A on korkein prioriteetti ja se pyytää pääsyä tietoväylään, A saa itselleen tämän tietoväylän. Seuraavassa jaksossa A:11a on matalin prioriteetti ja B (järjestyksessä seuraava kortti) saa nyt korkeimman prioriteetin. Jos tässä jaksossa C ja D pyytävät itselleen tietoväylää, Csllä on korkein prioriteetti ja se voittaa siten väylän itselleen.

Rysänsisäistä tietoväylää varten tarkoitettu arbitraatio on suoritettava 80 nanosekunnissa (ns) arbitraation mahdollistamiseksi suositeltavassa sovellutusmuodossa käytetyn 12,5 MHz:n väyläkellon avulla. Väyläpyyntösignaalin on tultava jatkuvasti ARB:hen ainakin kolme nanosekuntia ennen väyläkellon laskevaa reunaa. Väyläpääsylupa myönnetään sitä pyytävälle kortille enintään 18 ns kuluessa taustatasoviiveet 100834 33 poislukien arbitraatiojakson päättymisen (so. väyläkellon laskevan reunan) jälkeen. Siten esillä olevassa suositeltavassa sovellutusmuodossa rysänsisäinen väyläarbitraatiotoi-minto suoritetaan käyttäen 15 ns PAL20B ja 25 ns PAL20-2 sarjan PALseja ja nopeaa erillislogiikkaa.

Rysien välinen tietoväyläarbitoija määrittää seuraavan rysien välisen väyläjakson voittajan enintään kolmen väylä-pyytäjän joukosta, joista kaksi on kustakin LPM rysästä ja yksi rysänsisäisestä tietoväyläliitännästä. Rysien välisiä väyläpyytäjiä varten käytettynä arbitraatioalgoritmina esillä olevassa suositeltavassa sovellutusmuodossa on painotettu prioriteetti. Tämän järjestelyn yhteydessä jäsenten suhteellinen prioriteetti painotetaan ja kullekin jäsenelle annetaan korkein prioriteetti arbitraatiojakson prosenttilukua varten taaten siten kullekin jäsenelle korkein prioriteetti kokonaisten tietoväyläjaksojen jonkin prosenttiarvon aikana ja estäen tietoväylän lukkiutuminen. Ei ole olennaisen tärkeää, että korkeimman prioriteetin prosenttiarvot ovat samoja jäsenten keskuudessa. Jäsentä, jolla on suurin prosenttimäärä taattuja tietoväyläjaksoja, pidetään prioriteetiltaan korkeimpana jäsenenä, ja jos tämä jäsen ei pyyä käyttöönsä tietoväylää, prioriteetiltaan matalammille jäsenille voidaan myöntää pääsy tähän väylään. Toisin kuin edellä selostetussa rotaatiojärjestelyssä prioriteetti ei muutu painotetun järjestelyn yhteydessä kiertävällä tavalla, vaan sen sijaan prioriteettiasetusten kuvio sisältyy ohjelmoitavaan taulukkoon. Kussakin arbitraatiojaksossa eri jäsenelle annetaan korkein prioriteetti muutettavan taulukon valittujen asetusten mukaisesti. Jos mitään pyyntöjä ei esitetä tämän jakson aikana, prioriteetti muuttuu taulukon seuraaviin asetuksiin. Suositeltavassa sovellutusmuodossa rysänsisäiselle tietoväyläliitäntälle annetaan korkein prioriteetti puolta rysien välisen tietoväylän aikaa varten, ja kummankin LPM:n lähettämille pyynnöille annetaan korkein prioriteetti neljäsosalle ajasta kutakin rysää varten.

Siten, jos edellistä pyytäjää merkitään kirjaimella A ja kahta jälkimmäistä pyytäjää kirjaimilla B ja C, voivat painomäärittelyt korkeimmasta matalimpaan prioriteettiin olla järjestyksessä A-B-C jaksossa 1, B-C-A jaksossa 2, 100834 34 A-C- jaksossa 3 ja C-B-A jaksossa 4/ tämän järjestyksen toistuessa seuraavan neljän jakson aikana jne.

Tyypiltään kolmenlaisia väyläjaksoja (luku, kirjoitus ja luku/muunnos/kirjoitus) käytetään pääsyn myöntämiseksi mille tahansa kortille minkä muun tahansa järjestelmässä olevan kortin muistiin. Kaikki väyläjaksot jaetaan kahteen vaiheeseen eli pyyntö- ja vastausvaiheeseen. Pyyntövaiheen käynnistää pääkortti ja vastausvaiheen taas sivukortti.

Kussakin vaiheessa käytetään CBS:ää yhtä kellojaksoa varten jokaisessa käytetyssä tietoväyläsegmentissä.

Seuraavaa protokollaa käytetään rysänsisäisen tietoväylän tietojen siirtoihin. Lukujakson pyyntövaiheen aikana pääkortti pyytää pääsyä rysänsisäisen tietoväylän väylään A tai B tietojen lukemiseksi minkä tahansa CBS:ssä olevan sivukortin paikallisesta muistista. Saatuaan pääsyluvan väyläarbitraattorin välityksellä pääkortti siirtää luettavan paikantamisosoitteen DTBsn osoiteväylään. Kaikki sivukortit sieppaavat tämän tiedon yhden kellojakson jälkeen määrittääkseen, onko niiden vastattava siihen. Kohteena oleva sivukortti käyttää siirrettyä osoitetta päästäkseen haluttuun kohtaan, ja lukupääsyn loputtua pyytää saman DTBsn käyttöoikeutta. Kun tällainen käyttöoikeus myönnetään, sivukortti siirtää luetut tiedot ja vahvistaa pääsyn menestyksellisen loppuunsaattamisen asettaen myös käytössä olevan osoitetiedon pääkorttia ja itseään varten siirrettyjen tietojen sisään. Pääkortti tunnistaa sen jälkeen osoitteensa, tarkistaa tuntomerkkikentän todentaakseen, että tietoja vastaanotetaan oikeasta sivukortista, ja pidättää tiedot tietoväylästä.

Kun pääkortti haluaa kirjoittaa tiedot CBS:n sivukortin . paikalliseen muistiin, pääkortti käynnistää kirjoitusjakson pyytäen pääsyä rysänsisäisen tietoväylän väylään A tai B. Saatuaan pääsyluvan ARB:n välityksellä pääkortti siirtää sen kohdan osoitteen, johon tiedot on kirjoitettava, DTBsn osoiteväylään. Tällöinkin kaikki sivukortit pidättävät tietoväylään yhden kellojakson jälkeen siirretyt tiedot ja määrittävät niiden perusteella, onko niiden vastattava tietoväyläjaksoon. Osoitteella viitattu sivukortti käyttää 100834 35 siirrettyä osoitetta pääsyä varten määrättyyn kohtaan, ja kun kirjoituspääsy on loppuunsuoritettu, se pyytää saman DTB:n käyttöoikeutta. Saatuaan tietoväylän käyttöoikeuden sivukortti vahvistaa, että pääsyprosessi on suoritettu menestyksellisesti loppuun. Sivukortti asettaa tuntomerkki-kentän sisällön, joka tunnistaa pääkortin, osoitebitteihin ja rysäänsä ja rako-osoitteen tuntomerkkikenttään, niin että pääkortti voi tunnistaa osoitteensa, pidättää tiedot tietoväylästä ja todentaa, että tiedot on vastaanotettu oikeasta sivukortista.

Pääkortti käynnistää RMW jakson lukeakseen ja mahdollisesti muuntaakseen paikkasisällön SSU:ssa sallimatta minkään toisen kortin kirjoittaa tähän kohtaan. RMW tietoväyläjakso käsittää lukujakson, jota mahdollisesti seuraa myöhemmin kirjoitusjakso käytetystä ohjelmistokoodista riippuen.

Pääkortti pyytää pääsyä rysänsisäisen tietoväylän väylään A tai B ja samaa kirjoitusjaksoa varten edellä selostettua alkuperäistä menettelytapaa seurataan lukuunottamatta sitä, että pääkortti myös vahvistaa RMW signaalin taustatasossa ilmoittaen SSU:lle, että kyseessä on luku/muunnos/kirjoitus väyläjakso. Luku- ja kirjoitusväyläjaksot suoritetaan edellä selostetulla tavalla, ja kun RMW signaali vahvistetaan, pääkortin pyynnön kohteena oleva kohta lukitaan kaikkien muiden korttien, RMW jakson käynnistävää pääkorttia lukuunottamatta, estämiseksi kirjoittamasta tähän lukittuun kohtaan. Jos jokin muu kortti yrittää kirjoittaa kyseiseen kohtaan, pyyntö estyy ja se pidetään SSU:n jonossa, kunnes aikaisempi RMW jakso on suoritettu loppuun. RMW signaalin vahvistuksen poistaminen ilmaisee RMW jakson loppuunsuorit-tamisen.

Rysien sisäiset tietoväyläsiirrot (joiden yhteydessä pää-ja sivukortti ovat erilaisissa fyysisissä rysissä) toteutetaan suuressa määrin samalla tavoin kuin rysänsisäiset siirrot, lukuunottamatta sitä, että ARB tunnistaa sen, että väyläjakso on tarkoitettu jotain toista rysää varten, koska määränpään osoite ei ole yhdenmukainen sen oman osoitteen kanssa. Siten ARB toimii sivukorttina pidättäen ja puskuroiden tietoväylässä olevan pyynnön ja suorittaen sen jälkeen.

100834 36 arbitroinnin rysien välistä tietoväylää varten. Kun tietoväylän käyttöoikeus on myönnetty, ARB siirtää pyynnön tähän tietoväylään pääkortin tuntomerkkikenttää käyttäen. Määrän-päärysässä oleva ARB tunnistaa osoitteensa ja pidättää ja puskuroi pyynnön tietoväylästä. Määränpäärysän ARB toimii sen jälkeen pääkorttina pyytäen rysänsisäisen tietoväylänsä käyttöoikeutta siirtääkseen kyseisen sivukorttiosoitteen, vastaanottaakseen vahvistuksen sivukortista, pidättääkseen ja puskuroidakseen vastauksen ja suorittaakseen uuden arbitroinnin rysien välistä tietoväylää varten. Vastaus siirretään sivukortin rysän ARBsstä pääkortin rysän ARBshen ja palautetaan lopuksi pääkorttiin. Tietoväyläsiirtojen rysänsisäistä toteuttamista varten edellä selostetun kaltaista menettelytapaa seurataan kutakin luku-, kirjoitus- ja RMW jaksoa varten rysien välisten väyläsiirtojen yhteydessä lukuunottamatta ARB:iden edellä mainittua lisäroolia pää- ja sivukort-tirysissä.

Osoiteväylä, toimintakoodiväylä, tuntomerkkiväylä ja data-väylä ovat pariteettisuojattuja, osoite- ja dataväylän kunkin tavun ollessa varustettuna pariteettibitillä ja toimintakoodi- ja tuntomerkkiväylien sisältäessä yhden pariteettibitin kumpikin.

Virhetilanteita voi esiintyä missä kohdassa tahansa tieto-jensiirron aikana. Määränpääkortti voi paljastaa myös väärän osoitteen kaltaisen virheen. Kun virhe paljastuu, väylävir-hetunnistus palautetaan kunkin väylän kautta lähdekorttiin. Kunkin väyläjakson toteutus vahvistetaan joko menestyksellisesti loppuunsuoritettuna vahvistussignaalin avulla, tai menestyksettömän pääsypyynnön yhteydessä väylävirheen vahvistuksen välityksellä. Kun virhetilanne ilmaistaan DTBsssä, väyläjaksoa yritetään vielä kerran samassa tietoväylässä.

Jos nytkään ei onnistuta, tai jos molemmat väylät ovat käytettävissä ja uudelleenyritys on menestyksetön eikä väyläjakso taaskaan onnistu kun pääsyä yritetään toiseen tietoväylään, väyläjakso hylätään ja prosessori siirtyy väylävirheen poikkeuskäsittelyyn. Jos uudelleenyritetty väyläjakso onnistuu, pääkortin toiminta keskeytetään.

100834 37

Keskeisen väyläjärjestelmän osoitekartta sisältää lähderysän ja rako-osoitteen, Motorola MC68020:n määrittämän toiminta-koodin sisältävän toimintakoodikentän, määränpäärysän osoitteen, määränpäärysässä olevan rako-osoitteen ja paikallisen määränpääosoitteen (so. sivukortin sisällä olevan kohdan).

PTB tarjoaa käyttöön fyysisen ja toiminnallisen linkin LPM:n ja enintään neljän PCU:n välillä. Se käsittää rinnakkaisen pyyntöilmoitusväylän, joka tarjoaa käyttöön 32-bitti-sen dataväylän ja 25-bittisen osoiteväylän, jotka kumpikin ovat pariteettisuojattuja. Tietojensiirrot voivat olla laajuudeltaan 8, 16, 24 tai 32 bittiä. PTB tukee joko pää-tai sivukortteina tai molempina toimivia kortteja. Tässäkin tapauksessa pääkortti käynnistää väyläjakson pääsyä varten sivukorttiin, ja sivukortti voi vastata vain sitä kohti suunnattuihin väyläjaksoihin. Sekä pää- että sivukorttina toimiva moduli voi käynnistää väyläjaksot ja vastata niihin.

Kun pyyntö PTB:n kautta esitetään ja siihen annetaan myöntävä vastaus, pyytäjää pidetään pääkorttina ja pyydettyä apuläh-dettä sivukorttina tätä määrättyä väyläjaksoa varten. LPM myönnetään yksittäisille pyytäjille ympyränmuotoisen ryhmän tavoin, jolloin kullakin pyytäjällä on yhtäläinen prioriteetti. Kolme edellämainittua väyläjaksoa voidaan myös toteuttaa PTBsssä, ja kukin niistä toteutetaan MC68020 väyläprotokollan mukaisesti.

LPM:llä on pääsy kaikkin PCU:iden sisältämiin muisteihin ja rekistereihin PTB:n kautta. LPM lähettää rekisterin tai tallennuskohdan osoitteen PTB:hen ja siirtää luku/kirjoi-tustiedot osoitteellisiin kohtiin ja niistä pois laajudeltaan 8 tai 16 bittiä olevina yksinkertaisina tietojensiirtoina.

LPM:n suorittaman esityön jälkeen tietojen tullessa käytettäviksi ohjain pyytää väyläohjausta ja suorittaa siirrot PTB:n kautta.

Tasomuunnin/modeeminvaihtoväylä (LCM) on esitetty yksityiskohtaisemmin kuviossa 16. Tämä tietoväylä tarjoaa käyttöön PCU:iden keskinäisen liitännän C:iden välityksellä. Kukin LC sisältää itsenäiset liitännät kahteen LCM-tietoväylään, yhtenä liitäntänä ollessa primaarinen LCM väylä, joka liittyy 100834 38 aktiiviseen PCU:hun, ja toisena liitäntänä ylimääräinen LCM väylä, joka liittyy (passiiviseen) apu-PCU:hun. Tällainen järjestely sallii yksi-N ylimääräisyyden LPUsita (so. LPM/CPU pareja) varten. Ylimääräinen ohjausväylä (RCB) valvoo primaarisen tai apu-LCM väylän valintaa valittua LC ryhmää varten. RCB tarjoaa käyttöön tietoliikennereitin P4000/III pakettivaihteessa SF:n ja TF:n välillä. RCB mahdollistaa moninkertaisten CCE-rysäväyläarbitraattorien (ARB) toiminnan RCB pääkortteina aktiivista valintaa varten joko primaarisen tai apu-LCM väylän minkä tahansa PCU:n ja siihen liittyvän LCM ryhmän - RCB sivukorttien välillä. Tietoliitännät ovat yksisuuntaisia SF-laitteiston ARB:stä.

ARB:n ylimääräiseen LCM ohjausrekisteriin kirjoittaminen saa aikaan tietokuvan siirron RCB:henr tärkeimmän bitin tullessa siirretyksi ensin. Kaikki RCB:hen liitetyt LC:t vastaanottavat tiedot ja dekoodaavat osoitteen, jolloin valitut LC:t kytkeytyvät määrättyyn LCM tietoväylään.

RCB kuvamuotona on 8-bittinen sarjavirta, jonka ensimmäinen bitti ilmaisee joko primaarisen tai apu-LCM väylän, toisen bitin ilmaistessa osoitteellisen käyttötavan, ja kolmannen - kahdeksannen bitin ilmaistessa LPM tunnistuksen.

Kuvioon 17 viitaten keskusyksikkö (CPU), suurtehoinen mikroprosessorin ohjaama tietokone yhteisen ohjauselementin (CCE) sydämessä, on asetettu SF-laitteistoon ja liitetty suoraan CBS:ään. CPU sisältää Motorola MC68020 32-bittisen mikroprosessorin, joka toimii taajuudella 12,5 MHz. Tämä mikroprosessori tukee täysin vektoroitua keskeytyskäsittelyä, moninkertaista väyläpääarbitrointia ja dynaamista väyläsovi-tuskykyä, jonka ansiosta prosessori voi olla yhteydessä erilaisilla dataväyläleveyksillä varustettujen ulkoisten laitteiden kanssa. MC68020 voi ottaa yhteyttä ja päästä kaikkiin paikallisiin muisteihin ja järjestelmämuisteihin pysyvän CBS liitännän välityksellä.

CPU:n levymuisti käsittää yhden megatavun pariteettisuojattua poimintamuistia (RAM) ja 128 kilotavua lukumuistia (ROM).

RAM:sta tuleva dataväylä on laajuudeltaan 32 bittiä mahdollistaen 1, 2, 3 tai 4 tavun pääsyt yhden ainoan väyläjakson 100834 39 puitteissa. Koko RAM-kapasiteetti on tallennettu järjestelmän muistiin, joten siihen voidaan päästä käsiksi CBS:n kautta. Itsenäinen luku- ja kirjoitussuojaus on muodostettu neljän kilotavun rajoihin RAM:n sisälle kutakin MC68020:n rajoittamaa toimintakooditasoa varten. ROM:n laajuus on 16 bittiä, sen mahdollistaessa tavu- tai sanapääsyt yhden ainoan väylä-jakson yhteydessä.

CPUsn oheislaitteet käsittävät kaksi MC68901 (Motorola) monitoimista oheislaitetta (MFP), laitteistorekisterit, valvonta-ajastimen ja paikallisväylääjastimen. Yksi MFP tarjoaa käyttöön neljä ohjelmoitavaa ajastinta, keskeytysoh-jaimen, 8-bittisen rinnakkaisen I/O portin ja sarjamaisen I/O portin, joka on täydellinen kaksisuuntainen diagnostisena porttina toimiva USART portti, joka sallii liitännän testaus-päätteeseen CPU:n etupanelista. Yksi ohjelmoitava ajastin käsittää baudigeneraattorin sarjamaista I/O porttia varten. Rinnakkainen I/O portti lähettää kättelysignaalit sarjamaista I/O porttia varten. Toinen MFP tarjoaa käyttöön sarjaliitän-nän status-, hälytys- ja ohjausjärjestelmäpääjärjestelmään (SAC) mahdollistaen mm. SAC järjestelmän kokoamien.status-tietojen siirron CPU:hun myöhempää siirtoa varten NCC:hen. Laitteistorekisterit sisältävät ohjaus-, status- ja virhere-kisterit. Valvonta-ajastin aiheuttaa nollauksen tai keskeytyksen, kun prosessorin havaitaan olevan passiivisessa tilassa. Paikallisväylääjastin aiheuttaa väylävirhepoikkeuk-sen väyläjakson päättämiseksi, kun laite ei anna vastausta.

Motorola MC68442 suoramuistihakuohjain (DMAC) tarjoaa käyttöön pikatietolohkosiirrot prosessorin mahdollisimman vähäisellä väliintulolla. DMAC voi toimia väyläpääkorttina ja sillä on siten pääsy kaikkiin paikallisiin ja järjestelmä-: muisteihin; ja, kuten edellä on mainittu, se suorittaa pitkät linjatut sanalohkotietojen siirrot CBS:n ja paikallisen RAM:n välillä.

CPU on liitetty CBS:n 32-bittisiin kaksoistietojensiirtoväy-liin (DTB) ja se toimii joko pää- tai sivuyksikkönä CBSsssä. Pääyksikkönä toimiessaan CPUsn mikroprosessori eli DMAC voi suorittaa tietojensiirrot CBSsssä. Kun se toimii sivuyksik- 100834 40 könä, voi ulkoisilla korteilla olla pääsy paikalliseen RAM:in.

Esillä olevan keksinnön mukaisen TP4000/III pakettivaihdeso-vellutuksen linjakäsittelymodulin toiminnallinen lohkokaavio on esitetty kuviossa 18. Kuviosta voidaan havaita, että LPM vastaa läheisesti, sekä rakenteellisesti että toiminnallisesti, CPU:ta. LPM on CPU:n tavoin suurtehoinen mikroprosessorin avulla ohjattu tietokone, sen liittäessä kuitenkin CBS:n TF:ssä oleviin PCU:ihin. Tällöin PTB antaa LPM:lie PCU liitännän. LPM:n pääasiallisena toimintana on käsitellä joko linkkitasoprosessointia tai paketin kokoonpanoa tai purkamista (PAD) enintään 128 porttiin asti (neljän PCU:n yhteydessä). Pääasiallisena erona CPU:n ja LPM:n välillä edellämainitun pääasiallisen toiminnon ohella on jälkimmäisen avulla toteutettu CBS:n liitäntä PCU:ihin PTB:n kautta.

Muutoin CPU:n edellä oleva selostus on sama kuin LPM:n selostus. PTB liitäntä liittää yhteen 32-bittisen PTB data-väylän ja 25-bittisen PTB osoiteväylän tarjoten käyttöön arbitraation pääsyä varten PTB:hen. Myös yksi-N ylimääräi-syyttä käytetään LPM:ää varten, johon on liitetty pareittain PCU:t. Jos LPM havaitaan vialliseksi, LPM ja siihen liittyvät PCU:t kytketään pois linjasta ja ylimääräiset LPM ja PCU:t kytketään päälle.

Kuvioon 19 viitaten jaettu tallennusyksikkö (SSU) käsittää RAM ryhmän, joka sisältää joko yksi tai kaksi megatavua RAM:ia, joka tarjoaa käyttöön keskustallennusalueen data-ja ohjaustietoja varten vaihdelaitteiston sisällä. RAM:in laajuus on 32 bittiä ja se sallii 1, 2, 3 tai 4 tavun pääsyt yhdessä ainoassa CBS väyläjaksossa. Nämä pääsyt voivat olla joko linjattuja tai linjaamattornia. Virheilmaisu ja korjaus-suojaus kuuluvat mukaan, jolloin kyetään korjaamaan kaikki yksibittiset virheet ja ilmaisemaan kaikki kaksibittiset virheet RAM:in kutakin sanaa varten. Itsenäinen luku- ja kirjoitus (pääsy) suojaus on käytössä 4 kilotavun rajoissa RAM:issa kutakin mikroprosessorin (MC68020) rajoittamaa toimintakooditasoa varten. Ohjaus-, status- ja virherekiste-rit sisältyvät useisiin laitteistorekistereihin SSU:ssa. Paikallisväylääjastin aiheuttaa väylävirhepoikkeuksen päät- 100834 41 taakseen väyläjakson, kun laite ei anna vastausta.

SSU liittyy CBS:n 32-bittisiin kaksois-DTB:hin. Se toimii sivuyksikkönä CBSsssä sallien vain ulkoisille korteille pääsyn paikalliseen muistiin ja rekistereihin, ja tukee CBS:n luku/muunnos/kirjoitusväylätoimintoja, jotka on suunnattu paikalliseen RAM:in. Kun SSU toimii näennäisellä tavalla, RAM ryhmä voidaan paikantaa minne tahansa järjestelmän osoitetilassa ohjelmoimalla perusosoitteen, joka on rysän osoite, ja rako-osoitteen näennäistoimintorekisteri.

Tämän toimintatavan yhteydessä SSU:t voidaan asettaa myös peräkkäin suuruudeltaan yli kaksi megatavua olevan jatkuvan järjestelmämuistin muodostamiseksi, joka on kaikkien samassa vaihdelaitteistorungossa olevien peräkkäisten SSU:iden alainen. Peräkkäisyys saavutetaan asettamalla paikallinen RAM mihin tahansa kahden megatavun rajaan 16 megatavun alueella, johon päästään CBS:stä käsin.

SSU tukee sekä aktiivista että passiivista toimintatapaa. Jälkimmäisen toimintatavan yhteydessä aktiivisen SSU:n muistisisällön tarkka kopio sisällytetään passiiviseen SSU:hun ohjelmoimalla sekä aktiivinen että passiivinen SSU toimimaan näennäisellä tavalla samalla järjestelmäosoitteel-la. Kirjoituspääsyt päivittävät sekä aktiivisen että passiivisen SSU:n, mutta vain aktiivinen SSU vastaa lukupääsyihin.

Kun aktiivisen SSU muistisarjan toiminta havaitaan keskeytyneen, passiivinen SSU tulee aktiiviseksi ilman uudelleenkuor-mituksen tarvetta.

Synkronisen protokollaohjausyksikön (SPCU) toiminnallinen lohkokaavio on esitetty kuviossa 20. SPCU on mikroprosessorin avulla ohjattu sarjaporttiohjain, joka toimii ulkoisen LPM:n suunnassa suorittaen kuvatasoprotokollakäsittelyä 16 pysyvään sarjaporttiin asti. SPCU tukee asynkronista, bitti-synkronista ja tavusynkronista tietoliikennettä, joka voidaan toteuttaa porttikohtaisesti. Tuennan alaisina ovat synkroniset porttinopeudet 300 bps, 1200 bps, 2400 bps, 4800 bps, 9600 bps, 19,2 kbps, 48 kbps, 54,857 kbps ja 64 kbps, sekä asynkroniset porttinopeudet arvoon 19,2 kbps asti. Tätä tarkoitusta varten SPCU sisältää kahdeksan United Technologies MK68564 I/O sarjaohjainta, kunkin ohjaimen sisältäessä 100834 42 kaksi täysin kaksisuuntaista kanavaa, jotka tukevat asynkronista, bittisynkronista ja tavusynkronista tietoliikennettä.

SPCU on liitetty PTB:hen tietoliikenneyhteyden muodostamiseksi kyseisen LPM:n kanssa, PTB liitännän liittyessä 32-bitti-seen PTB dataväylään ja 25-bittiseen PTB osoiteväylään. Arbitraation pääsyä varten PTBthen suorittaa LPM:ään sijoitettu PTB liitäntä. SPCU:n toiminta joko pää- tai sivuyksik-könä PTBsssä on sallittua. Ensinmainitun käyttötavan yhteydessä SPCU:n MC 68020 mikroprosessori voi käynnistää tietojen siirrot PTB:ssä, kun taas SPCU:n toimiessa sivuyksikkönä ulkoisilla korteilla voi olla pääsy paikalliseen muistiin ja rekistereihin. Mikroprosessori toimii 12,5 MHz:n taajuudella siirtäen tietoja pysyvien sarjamaisten porttien ja LPM:n paikallisen RAM:n välillä PTB:n kautta; ja, samoin kuin muutkin edellä mainitut mikroprosessorin sisältävät yksiköt, se tukee täysin vektoroitua keskeytyskäsittelyä, moninkertaista väyläpääarbitrointia ja dynaamista väyläsovi-tuskykyä, joka antaa prosessorille mahdollisuuden olla | tietoliikenneyhteydessä dataväyläleveydeltään erilaisten ulkoisten laitteiden kanssa.

Levy (kortti) muisti käsittää 128 kilotavua pariteettisuojat-tua RAM:ia ja 16 kilotavua ROM:ia. RAM:in dataväyläleveys on 32 bittiä mahdollistaen 1, 2, 3 tai 4 tavun pääsyt (jotka voivat olla linjattuja tai linjaamattomia) yhdessä ainoassa väyläjaksossa. RAM:in koko kapasiteetti on tallennettu järjestelmämuistiin, jolloin siihen voidaan päästä käsiksi PTB:stä. ROM on rakenteeltaan 8-bittinen.

SPCU tarjoaa käyttöön fyysisen ja toiminnallisen linkin siihen liittyvän LPM:n ja kahden LC:n välille, jolloin data-, kello- ja modeemiliitäntäsignaalit kutakin enintään 16 porttia kohden lähetetään SPCU:n ja molempien LC:den välillä LCM tietoväylän kautta. Modeemiohjaussignaalit kaikkia portteja varten multipleksoidaan LCM väylässä ja demultipeksoidaan asianomaisessa LC:ssä. Statussignaalit multipleksoidaan LC:issä ja demultipleksoidaan SPCU:ssa.

Yksi-N ylimääräisyyttä käytetään LPM:ää ja siihen parittain 100834 43 liitettyjä PCUsita varten, niin että jos vika havaitaan SPCU:ssa, LPM ja siihen liittyvät PCU:t kytketään pois linjalta ja ylimääräiset LPM ja PCU:t kytketään päälle.

Kuvion 21 esittämä asynkroninen protokollaohjausyksikkö vastaa läheisesti SPCU:ta lukuunottamatta sitä, että se suorittaa PAD käsittelyn enintään 32:ta kiinteää sarjamaista porttia varten, tukien asynkronisia porttinopeuksia 150 bps, 300 bps, 1200 bps, 2400 bps, 4800 bps, 9600 bps ja 19,2 kbps, jotka voidaan muodostaa porttikohtaisiksi, APCUsn käsittäessä neljä Signetics SCC2698 Octal universaalista asynkronista vastaanotin/lähetinyksikköä (Octal UART), joista kukin käsittää kahdeksan täysin kaksisuuntaista asynkronista kanavaa. Muutoin SPCU:n edellä annettua selostusta voidaan soveltaa (korvaamalla SPCU APCUslla) yhtä hyvin APCU:hun.

RS-232 synkroninen tasomuunnin (RS-232 SLC), RS-232 asynkroninen tasomuunnin (V.35 SLC) ja RS-449 synkroninen tasomuunnin (RS-449 SLC) tarjoavat kaikki käyttöön tason 1 liitännän i ulkoiseen laitteistoon (DTE tai DCE). Koska nämä tasomuunti- met sisältävät useita vastaavia ominaispiirteitä ja kapasiteetteja, niiden yhteiset ominaisuudet selostetaan ensin ja vasta sen jälkeen näiden yksiköiden väliset erot. Tässä yhteydessä viitataan kuvioon 6 sekä kuvioon 22, joka esittää LC:iden, LCM väylän ja RCB liitäntöjen välistä järjestelyä.

Kukin LC liittyy kahteen LCM tietoväylään, joista vain yksi (75) on aktiivinen tiettynä ajankohtana, mahdollistaen tietoliikenneyhteyden mukaaniiitettyyn aktiiviseen ja passiiviseen PCUshun (SPCU synkronisia LC:itä ja APCU asynkronisia LC:itä varten). Data-, kello- ja modeemiliitäntäsignaalit LC:n kutakin porttia varten siirretään LC:n ja vastaavan PCU:n välillä LCM tietoväylän kautta. Modeemiohjaussignaalit kaikkia portteja varten multipleksoidaan PCU:n avulla LCM väylään ja demultipleksoidaan kyseisessä LCissä. Statussig-naalit multipleksoidaan LCM väylässä ja demultipleksoidaan PCU:ssa. LCM väylien aktiivisuuden määrittelyä ohjataan RCB:n avulla, joka liittää yhteen kaikki TF:ssä olevat LC:t ja kaikki SF:ssä olevat ARB:t. Ohjelmoimalla aktiivisessa ARB:ssä oleva ylimääräinen ohjausportti ohjauskuva lähete- 100834 44 tään kaikkiin LC:ihin antamaan käsky kyseiseen PCU:hun liittyvälle LC ryhmälle valita käyttöön joko primaarinen tai apu-LCH väylä.

RS-232 SLC sisältää kahdeksan porttia varustettuina sähköisellä liitännällä, joka on yhteensopiva EIA RSA-232D:n kanssa synkronista toimintaa varten ja tukee myös yksittäisten porttien muotoon järjestettävää asynkronista toimintaa. RS-232 ALC sisältää 16 porttia varustettuina sähköisellä liitännällä, joka on yhteensopiva EIA RS-232D:n kanssa asynkronista toimintaa varten. V.35 SLC sisältää kahdeksan porttia varustetuina data- ja ajoitusvaihtopiirien sähköisillä liitäntäominaisuuksilta synkronista toimintaa varten annettua V.35 suositusta noudattaen. RS-449 SLC sisältää kuusi porttia varustettuina luokan 1 vaihtopiirien sähköisillä liitäntäominaisuuksilla noudattaen tasapainotettuja signaaleja varten annettua RS-449 suositusta, ja luokan 2 vaihtopiirien sähköisillä liitäntäominaisuuksilla RS-232D ohjetta noudattaen. RS-449 SLC tukee myös yksittäisten porttien muotoon saatettavaa asynkronista toimintaa.

Vaikka edellä on selostettu esillä olevan keksinnön eräs nykyisin suositeltavana pidetty sovellutusmuoto, niin keksinnön alaan perehtyneille henkilöille on selvää, että erilaisia muutoksia ja muunnelmia voidaan tehdä tähän suositeltavaan sovellutusmuotoon keksinnön hengestä ja suojapii-ristä poikkeamatta. Esimerkiksi kasettilevy voidaan liittää keksinnön mukaiseen pakettivaihteeseen käyttämällä CPU korttia, jolloin käyttäjä voi tallentaa esimerkiksi lasken-tatiedot omakohtaisesti tarvitsematta vaatia näiden tietojen lähettämistä takaisin verkonohjauskeskukseen, joka kopioi tiedot kerran päivässä. Siten on tarkoituksena, että keksintöä rajoitettaisiin vain oheisia patenttivaatimuksia varten tarvittavassa määrässä asianmukaisia lainmääräyksiä noudattaen.

Claims (8)

100834 45

1. Pakettivaih.de tiedon vastaanottamiseksi tiedonlähteestä ja tämän jälkeen sen uudelleenlähettämiseksi kommunikointia 5 varten pakettivaihdeverkkoon määrättyyn kohteeseen, joka pakettivaihde sisältää lukuisia ensimmäisiä tiedonkäsitte-lylaitteita (51,53,54,57) joilla muutetaan vastaanotettu tieto muotoon, joka soveltuu sisäiseen käsittelyyn, lukuisia toisia tiedonkäsittelylaitteita (58,62), joilla käsi-10 tellään tietoa edelleen muunnetussa muodossa uudelleenlähetystä varten, väylän (60) tiedon kommunikointia varten valittujen ensimmäisten ja toisten tiedonkäsittelylaittei-den välillä, kellon mahdollistamaan tiedon kommunikoinnin väylässä peräkkäisissä tiedonsiirtojaksoissa väylälle pää-15 syn kanssaminkä tahansa annetun jakson aikana jonka määrää laitteiden välinen kilpailu, ja välittäjän (59) joka selektiivisesti myöntää pääsyn väylälle niille laitteista, jotka kilpailevat pääsystä, tiedon kommunikoimiseksi väylän kautta, tunnettu siitä, että välittäjä selektiivisesti 20 jakaa eri prioriteettitasoja laiteryhmille väylälle pääsyä varten, jossa kukin ryhmän jäsenistä saa saman prioriteetti tason kuin muut rhymän jäsenet, mutta eri prioriteetti-tason kuin muut ryhmät niin, että kukin ryhmä saa pääsyn väylälle määritellyksi ajaksi joka on suhteessa muihin 25 ryhmiin, niin pitkään kuin pääsyä tarvitaan, jossa välittäjä sisältää ohjelmoitavan välineen (kuva 15) joka selektiivisesti muuttaa erilaisia ryhmien prioriteettitasoja tiedonsiirtotarpeen sovittamiseksi edelleen tietoliikenteen määrien mukaan, ja antamaan erilaisia prioriteetteja väy-30 Iälle pääsemiseksi eri laitteille saman ryhmän sisällä että saataisiini muuttuva prioriteettitasojen järjestys väylälle pääsemiseksi ryhmien välillä sekä ryhmän sisällä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pakettivaihde, t u n -35 n e t t u siitä, että ohjelmoitava väline vuorottelee eri prioriteettitasoja nimeämänä sen määrän väyläjaksoja, jonka aikana tietylle laiteryhmälle myönnetään pääsy, joka 100834 46 on suhteessa siihen määrään väyläjaksoja johon kullakin ryhmällä on prioriteetti.

3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen paketti-5 vaihde, tunnettu siitä, että välittäjä selektiivisesti tuottaa yhteyden nimettyjen ensimmäisen ja toisen laitteen välille väylän välityksellä missä tahansa erilaisista tiedonsiirtojaksoista, mukaanlukien lukujakso, kirjoi tus jakso ja luku/muuttamis/kirjoitusjakso, jossa kulla- 10 kin jaksolla on pyyntövaihe jonka aikana tietoa voidaan siirtää, ja vastevaihe, jonka aikana voidaan toteuttaa onnistunut tiedonsiirto.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen paketti-15 vaihde, tunnettu siitä, että ohjelmoitava väline pyörittää prioriteettijärjestystä ensimmäisten datavälinei-den joukossa sellaisen tiedonsiirtojaksojen järjestyksen kautta, jossa niiden lukumäärä on sama kuin osallistujien lukumäärä tiedonvälityksen oikeuteen välineiden joukossa. 20

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen paketti-vaihde, tunnettu siitä, että ohjelmoitava väline punnitsee prioriteettijärjestyksen ensimmäisten datalait-teiden joukossa että saataisiin ranking-lista laitteista 25 saunan ryhmän sisällä kommunikointioikeuksista tämän ryhmän laitteiden joukossa.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen paketti-vaihde, tunnettu siitä, että ohjelmoitava väline 30 myöskin jakaa pääsyä väylälle toiselle datalaitteelle, joka vastaanottaa tietoa väylän kautta ensimmäisestä datalait- * i teestä jolle on myönnetty pääsy edellisessä tiedonsiirto-jaksossa, että mahdollistettaisiin onnistunut tiedonsiirto.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pakettivaihde, tun nettu siitä, että ohjelmoitava väline myöskin selektiivisesti jättää huomiotta pyynnön päästä väylälle samasta 100834 47 laitteesta jolle myönnettiin pääsy väylälle välittömästi edellisessä väyläjaksossa.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen paketti-5 vaihde, tunnettu siitä, että väylässä on ensimmäinen ja toinen väylä (DTB-A, DTB-B) ja että ohjelmoitava väline (kuva 15) vuorottelee pääsyä ensimmäisen ja toisen väylän välillä vastaanotettujen pyyntöjen ja niiden prioriteetin mukaan. 10 * I 48 1 0 0 8 3 4