DE3533847A1 - Weglenkendes paketvermittlungs-koppelfeld mit stufeninterner paketuebertragung - Google Patents
Weglenkendes paketvermittlungs-koppelfeld mit stufeninterner paketuebertragungInfo
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Description
33847
Weglenkendes Paketvermittlungs-Koppelfeld mit stufeninterner
Paketübertragung
Die Erfindung betrifft ein Paketvermittlungs-Koppelfeld zur Übertragung von Paketen, die je Weglenkungsinformationen
von Koppelfeld-Eingangsanschlüssen zu Koppelfeld-Ausgangsanschlüssen enthalten, mit einer
Vielzahl von Stufen, die je eine Vielzahl von Vermittlungsknoten aufweisen, und mit Stufen-Zwischenleitungen,
die einen der Vermittlungsknoten der Stufen mit einem Satz von Vermittlungsknoten in einer anderen Stufe verbinden
.
Weglenkende Paketvermittlungskoppelfelder, beispiels- ^
weise solche, die sogenannte Banian-Vermittlungsknoten *
enthalten, übertragen Pakete auf der Grundlage von Adresseninformationen, die in den Paketen enthalten sind.
Ein solches Koppelfeld ist in Fig. 1 dargestellt. Bei
dem gezeigten Koppelfeld ist nur ein einziger besonderer Weg zwischen jedem Eingangs-Ausgangs-Paar des Koppelfeldes
vorhanden. Beispielsweise ist nur ein einziger Weg zwischen
dem Verbindungsleitungs-Steuergerät 100-0 und dem Verbindungsleitungs-Steuergerät 112-0 vorhanden. Dieser
Weg verläuft über die Knoten 102-0, 104-0, 106-0, 108-0, 110-0 und Zwischenleitungen 101-0, 103-0, 105-0, 107-0 ,
109-0 und 111-1. Der Knoten 102-0 spricht auf Adresseninformationen in dem Paket an und führt das Paket zum
Knoten 104-0. Nachfolgende Knoten auf dem obenbeschriebenen Weg sprechen ebenfalls auf die Adresseninformationen
an und führen das Paket auf richtige Weise weiter, bis es vom Verbindungsleitungs-Steuergerät 112-0 empfangen
wird. Weiterhin teilt sich das Steuergerät 100-0 einen Teil dieses Weges zum Steuergerät 112-0 mit dem Steuer-
gerat 100-2, da dieses nur einen Weg zum Steuergerät 112-0 besitzt und dieser Weg über die Knoten 102-2, 104-2,
106-2, 108-0 und 110-0 verläuft. Die beiden Wege treffen sich zu Anfang am Knoten 108-0, bei dem maximal 16 Verbindungsleitungs-Steuergeräte
versuchen können, Informationen zu einem der vier an die Knoten 110-0 oder 110-1
angeschalteten Verbindungsleitungs-Steuergeräte zu übertragen. Wenn ein solcher unausgeglichener Verkehrszustand
auftritt, ist die Verkehrskapazität auf die maximale Verkehrskapazität des Knotens 108-0 begrenzt. Es ist
wichtig, zu erkennen, daß die Verkehrskonzentration beim Knoten 106-0 sogar noch höher sein kann, als oben beschrieben.
Zusätzlich zu den Problemen im Hinblick auf unausgeglichene Verkehrsbedingungen kann, falls der
Knoten 108-0 ausfällt, eine große Zahl von Verbindungslei tungs -Steuergeräten nicht mit bestimmten anderen Verbindungslei
tungs -Steuergeräten in Verbindung treten.
Ein bekanntes Verfahren zur Milderung der Zuverlässigkeits- und Verkehrsprobleme in einem weglenkenden
Koppelfeld wird beschrieben in einem Bericht "Development of a Voice Funnel System", Bolt, Beranek and Newman,
Inc., Report No. 4098, August 1979, Seiten III-29 bis III-76. Dort wird die Verwendung einer zusätzlichen Stufe
von Banian-Vermittlungsknoten am Eingang eines weglenkenden
Koppelfeldes zur Lösung der oben erwähnten Probleme beschrieben. Der genannte Bericht schlägt vor,
daß diese zusätzliche Koppelstufe identisch mit den anderen Stufen des Koppelfeldes ist und unter Hinzufügung
eines zusätzlichen Adressenbit im Adressenfeld jedes Paketes benutzt wird, das über das Koppelfeld geführt
wird. Diese zusätzliche Koppelstufe würde der Sfcufe 1 des in Fig. 1 gezeigten Koppelfeldes vorangehen. Das
zusätzliche Adressenbit würde durch Hardware oder Software außerhalb des Koppelfeldes gesteuert und bestimmt
den Weg über das Koppelfeld. Die Hardware oder Software wertet dieses Bit aus , um einen Knoten zu vermeiden,
der ausgefallen ist oder starkem Verkehr unterliegt.
Die erläuterten Schwierigkeiten werden ausgehend von einem Koppelfeld der eingangs genannten Art dadurch
überwunden, daß das Koppelfeld stufeninterne Zwischenleitungen
aufweist, die Vermittlungsknoten der gleichen Stufe miteinander verbinden, daß jede stufeninterne
Zwischenleitung den einen Vermittlungsknoten der einen
Stufe mit einem Vermittlungsknoten der anderen Stufe über einen anderen Vermittlungsknoten der einen Stufe
und eine andere Stufen-Zwischenleitung von dem anderen Vermittlungsknoten der einen Stufe mit dem Vermittlungsknoten der anderen Stufe verbindet, daß der eine Vermittlungsknoten eine Eingangssteuerung aufweist, die
unter Ansprechen auf die Weglenkungsinformation eines der Pakete eine Untergruppe der Stufen-Zwischenleitungen
und der stufeninternen Zwischenleitungen auswählt, und
daß die Eingangesteuerung ein Steuergerät zur Erzeugung
von Signalen, die eine der Zwischenleitungen aus der
Untergruppe von Stufen-Zwischenleitungen und stufeninternen Zwischenleitungen für die Übertragung des einen
Paketes bestimmen und einen Multiplexer aufweist, der
unter Ansprechen auf die Signale das eine Paket zu einem Vermittlungsknoten des Satzes von Vermittlungsknoten
der anderen Stufe über eine Ausgangssteuerung führt.
Die Erfindung gibt Vermittlungsknoten in einer Stufe die Möglichkeit , Pakete direkt auszutauschen,
um Vermittlungsknoten in nachfolgenden Stufen zu umgehen,
die unausgeglichene Verkehrsbedingungen zeigen oder ausgefallen sind.
Mit Vorteil fragt jeder Vermittlungsknoten in einer Stufe, nachfolgend auch als Empfangsknoten bezeichnet, bei Eintreffen eines Paketes eine Adresse im Paket
ab, um einen Satz von Ausgangs Zwischenleitungen der Stufe zu bezeichnen, die das Paket zu seinem Bestimmungsort
übertragen können. Eine der Zwischenleitungen des bezeichneten Satzes wird durch eine interne Auswahlschaltung
im Empfangsknoten angegeben. Wenn die angegebene Zwischenleitung frei ist, sendet der Empfangsknoten
das Paket über diese Zwischenleitung aus. Wenn die
angegebene Zwischenleitung nicht frei ist, sendet der
Empfangsknoteη das Paket über irgendeine freie Zwischenleitung
in dem Satz aus.
Mit Vorteil sind nicht alle Zwischenleitungen in dem Satz direkt mit dem Empfangsknoteη verbunden,
und der Empfangsknoten muß empfangene Pakete zu anderen
Knoten in der Stufe übertragen, mit denen der Rest der Zwischenleitungen des Satzes verbunden ist. Diese Übertragung
erfolgt, indem der Empfangsknoten zuerst Signale mit den anderen Knoten austauscht, um sicherzustellen,
daß eine gewünschte Zwischenleitung frei ist, bevor das Paket übertragen wird. Außerdem enthält die Auswahlschaltung
einen Zufallszahlengenerator, der die Auswahl
der angegebenen Zwischenleitung steuert, so daß die Pakete zufällig auf die verfügbaren Wege verteilt werden.
Das angegebene Verfahren arbeitet mit einem Koppelfeld, das eine Vielzahl von Stufen aufweist, die
je eine Vielzahl von Vermittlungsknoten beinhalten. Individuelle Sätze von Vermittlungsknoten in einer gegebenen
Stufe sind über stufeninterne Zwischenleitungen verbunden, und Knoten in zwei unterschiedlichen Stufen
sind über Stufen-Zwischenleitungen verbunden. Ein Weg von einer Stufe zur nächsten Stufe kann über einen
Knoten in der ersten Stufe und eine Stufen-Zwischenleitung zur zweiten Stufe oder über einen ersten Knoten
in der ersten Stufe, eine stufeninterne Zwischenleitung,
einen zweiten Knoten in der ersten Stufe und eine Stufen-Zwischenleitung
zur zweiten Stufe hergestellt werden. Das Verfahren beinhaltet das Auswählen einer Untergruppe
von Stufen- und stufeninternen Zwischenleitungen durch einen der Vermittlungsknoten unter Ansprechen auf die
Weglenkungsinformation eines gegebenen Paketes, die Erzeugung von Signalen, die eine der Zwischenleitungen
der Untergruppe von Stufen- und stufeninternen Zwischenleitungen für die Übertragung und Weiterführung des
Pakets zur zweiten Stufe kennzeichnet.
Zweckmäßig umfaßt das Verfahren weiterhin die
Aüssendung einer Paketnachricht-Anforderung an den
Knoten der zweiten Stufe und Lieferung eines Paketnachrichten-Verfügbarkeitssignals
vom Knoten in der zweiten Stufe zum anfordernden Knoten, wenn der Knoten
in der zweiten Stufe Kapazität zur Aufnahme des Pakets besitzt. Wenn der Knoten in der zweiten Stufe ein Paket
nicht annehmen kann, sieht das Verfahren weiter vor, daß ein Paketnachrichten-Nichtverfügbarkeitssignal zum
Knoten in der ersten Stufe übertragen und das Paket über eine andere Verbindung der Untergruppe von Stufen- und
stufeninternen Zwischenleitungen weitergeführt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 als Blockschaltbild ein Paketvermittlungs-Koppelfeld
nach dem Stand der Technik;
Fig. 2 als Blockschaltbild ein Paketvermittlungs-
Koppelfeld nach der Erfindung; Fig. 3 bis 7 den Aufbau eines Pakets während
der Übertragung über das Koppelfeld nach Fig. 2;
Fig. 8 das Blockschaltbild eines Vermittlungs-
knotens des Koppelfeldes nach Fig. 2; Fig. 9 die Eingangssteuerung 800 gemäß Fig.8;
Fig. 10 die Adressenrotierschaltung 906 gemäß Fig. 9 ;
Fig. 11 die Ausgangssteuerung 803 in Fig. 8.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel fürrein Paketvermittlungskoppelfeld 215 nach der Erfindung. An
das Koppelfeld 215 ist eine Vielzahl von Verbindungsleitungs-Steuergeräten
angeschaltet, und das Koppelfeld überträgt Pakete, die an einem dieser Steuergeräte ankommen,
zu einem anderen Verbindungsleitungs-Steuergerät.
Die Verbindungsleitungs-Steuergeräte empfangen Pakete
auf ihren angeschalteten Verbindungsleitungen und senden sie über diese aus. Jedes über eine Verbindungsleitung übertragene Verbindungsleitungspaket enthält
eine logische Adresse, die das Bestimmungs-Verbindungs-
leitungssteuergerät angibt, zu der das Koppelfeld 215 das empfangene Paket übertragen soll. Jedes Verbindungsleitungssteuergerät
weist einen Speicher mit einer Umsetztabelle zur Umwandlung der logischen Adresse in eine
Vermittlungsadresse auf, die vom Koppelfeld 215 benutzt wird, um die Pakete zu dem Bestimmungs-Steuergerät zu
führen. Die Umsetzung eines VerbindungsIeitungspakets
in ein Koppelfeldpaket durch ein Verbindungsleitungssteuergerät
ist bekannt.
Ein typisches Koppelfeldpaket ist in Fig. 3 gezeigt. Das Koppelfeld 215 spricht auf das Bestimmungs-Verbindungsleitungssteuergerätfeld
des Köppelfeldpakets an und überträgt das Paket zum Bestimmungs-Verbindungsleitungssteuergerät
über einen von einer Vielzahl von Wegen im Koppelfeld 215. Diese Übertragung erfolgt unter
Ansprechen auf die Adresseninformation und die Verfügbarkeit von Wegen im Koppelfeld 215. Wenn das Paket über
das Koppelfeld 215 übertragen wird, wählt jeder Vermittlungsknoten , der das Koppelfeldpaket aufnimmt, eine
von zwei Ausgangs Zwischenleitungen, welche vom Bestimmungs-Verbindungs
leitungssteuergerät feld für die Übertragung des Koppelfeldpaketes zur nächsten Stufe bezeichnet wird. Auf diese Weise wird eine Vielzahl von Wegen
über das Koppelfeld 215 bereitgestellt.
Es sei beispielsweise die Übertragung des in
Fig. 3 gezeigten Koppelfeldpaketes über das Koppelfeld 200 vom Verbindungsleitungssteuergerät 200-0 zum Verbindungsleitungssteuergerät
212-0 betrachtet. Das Verbindungsleitungssteuergerät 200-0 überträgt das Koppelfeldpaket
über die Zwischenleitung 201-0 zum Knoten 202-0. Dieser spricht auf das Paket an und fragt das höchstwertige
Bit des Bestimmungs-Verbindungsleitungssteuergerätfeldes ab. Da das höchstwertige Bit dieses Feldes
eine 0 ist, werden die Zwischenleitungen 20 3-0 und 203-4 für eine mögliche Übertragung des Paketes genannt. Auf
der Grundlage eines durch einen internen Zufallszahlengenerator durchgeführten Auswahlvorganges versucht der
Knoten 202-0, das Paket über die Zwischenleitung 203-0
zum Knoten 204-0 zu übertragen. Wenn die gewählte Zwischenleitung besetzt ist, dann versucht der Knoten 202-0,
das Paket über das Kabel 220-0 , den Knoten 202-2 und die nicht gewählte Zwischenleitung 203-4 zum Knoten 204-2
zu übertragen. Vor Übertragung des Pakets rotiert der Knoten 202-2 das Bestimmungs-Verbindungsleitungssteuergerätfeld
entsprechend der Darstellung in Fig. 4.
Wenn das Paket zum Knoten 204-0 übertragen wird, spricht dieser auf das höchstwertige Adressenbit des
Bestimmungssteuerfeldes , eine 0, an, um entweder die
Zwischenleitung 205-0 oder die Zwischenleitung 205-2
aufgrund der Wegverfügbarkeit und des Standes des internen Zufallszahlengenerators auszuwählen. Wenn das Paket über
die Zwischenleitung 203-4 zum Knoten 204-2 übertragen
wird, wählt der Knoten 204-2 entweder die Zwischenleitung
205-4 oder die Zwischenleitung 205-6 der dritten Stufe, die die Knoten 206-0 bis 206-15 umfaßt. Das Paket
wird von einem der Knoten 206-0 bis 206-3 aufgenommen. Das von der dritten Stufe empfangene Paket ist
in Fig. 5 gezeigt. Da das höchstwertige Adressenbit eine 0 ist, versucht der Empfangsknoten,das Paket auf einer
der verfügbaren, gerade numerierten Zwischenleitungen weiterzuführen, die diesem speziellen Knoten zur Verfügung
stehen. Beispielsweise versucht der Knoten 206-0, das Paket über die Zwischenleitung 207-0 oder die Zwischenleitung
207-2 weiterzuführen,und der Knoten 206-2 versucht,
das Paket über die Zwischenleitung 207-4 oder die Zwischenleitung 20 7-6 zu übertragen. Bevor der
Empfangsknoten in der Stufe 3 das Paket zu einem Empfangsknoten in der Stufe 4 (entweder der Knoten 208-0 oder
208-1) weiterleitet, wird das Bestimmungs-Verbindungsleitungssteuergerätfeld rotiert, wie in Fig. 6 gezeigt.
Der Empfangsknoten in der vierten Stufe, entweder
der Knoten 208-0 oder der Knoten 208-1, spricht auf das höchstwertige Adressenbit im Bestimmungs-Verbindungsleitungssteuergerätfeld,
eine 0, an und überträgt das in Fig. 7 dargestellte Paket entweder über die Zwischenleitung
209-0 oder über die Zwischenleitung 209-2 zum
Knoten 210-0. Dieser spricht auf das in Fig. 7 dargestellte Bestimmungsfeld an und überträgt das Paket über
die Zwischenleitung 211-1 zum Verbindungsleitungssteuergerät 212-0. Das obige Beispiel zeigt, daß eine Vielzahl
von Wegen zwischen dem Verbindungsleitungssteuergerät 200-0 und dem Verbindungsleitungssteuergerät 212-0 zur
Verfügung steht. Dies gilt für die Übertragung von jedem der Steuergeräte 200-0 bis 200-15 zu jedem der Steuergeräte
212-0 bis 212-15.
Das Verfahren zur paarweisen Zusammenstellung der Vermittlungsknoten gemäß Fig. 1 ist wie folgt definiert; Es sei
Das Verfahren zur paarweisen Zusammenstellung der Vermittlungsknoten gemäß Fig. 1 ist wie folgt definiert; Es sei
(wobei m gleich der Anzahl von Stufen im Netzwerk, η gleich der Knotennummer und i g&eich der Stufennummer sind)
die Binärdarstellung für die Position des Knotens η in der Stufe i. Jedes "P" stellt ein Bit dar. Außerdem sei
Γ P PPPl
m—ι 2 10.
m—ι 2 10.
die Binärdarstellung der Zwischenleitung "1" zu dem Knoten
in der Stufe i. Die Binärdarstellung des Partners eines Knotens
Γ P P P Tn
L m-1 ·■' ι 1J.
L m-1 ·■' ι 1J.
ist x
I'P P P ]n
L m-1 ··' Fi '·· 1V1
für i < m/2 und
Pp P P 1n
L m-1 ·** i **·
für i > m/2.
Pp P P 1
L m-1 ·** i **· 1J ±
Beispielsweise wird der Vermittlungsknoten 202-0 in der
Stufe 1 dargestellt durch
[00000]^
und sein Partner ist
35
35
was sich auch schreiben läßt als
[00010]^ .
[00010]^ .
Ein weiteres Verfahren zur paarweisen Zusammenstellung der Vermittlungsknoten ist wie folgt definiert:
Die Position des Knotens η und die Zwischenleitungsnummer
seien definiert wie oben beschrieben. Die Binärdarstellung des Partners eines Knotens
[P P P 1n
L m-1 * *·■ ι 1J .
ist x
Cp 1 ... P. ... ρ ]n
m-1 ι Ii
X
für i < m/2 und
[P P P ln
m-1 '*' i ' -· 1J .
für i > m/2 . . x
Das Paar von Knoten 202-0 und 202-2 ist genauer
■^ in Fig. 8 gezeigt. Jeder Knoten weist zwei Eingangssteuerschaltungen,
beispielsweise die Schaltung 800, und zwei Ausgangssteuerschaltungen, beispielsweise die Schaltung
803, auf. Die Eingangssteuerschaltungen stehen mit den
Ausgangssteuerschaltungen über Teilkabel 809-824 in Verbindung, die je drei Adern zur übertragung von Übertragungsanforderungen, Übertragungsgenehmigungen und Datensignalen
enthalten. Das übertragungsgenehmigungssignal wird auch als Nachrichtenverfügbarkeitssignal bezeichnet. Zwischen
den beiden Vermittlungsknoten werden Signale über ein
2^ Kabel 220-0 übertragen, das Teilkabel 813-820 umfaßt.
Die Eingangssteuerschaltung 800 überträgt Anforderungssignale über die Teilkabel zu den Ausgangssteuerschaltungen
auf der Grundlage des abgefragten Adressenbits im Bestimmungs-Verbindungsleitungssteuergerätfeld
in einem empfangenen Koppelfeldpaket.
Die Arbeitsweise der Knoten 202-0 und 202-2 soll jetzt weiter unter Verwendung des obigen Beispiels für
die übertragung eines Pakets vom Verbindungsleitungssteuergerät
200-0 zum Verbindungsleitungssteuergerät 212-0 beschrieben
werden. Da das höchstwertige Bit des Bestimmungs-Verbindungslei
tungssteuergerätfeldes in Fig. 3 eine 0 ist, muß die Eingangssteuerschaltung 800 das Paket entweder
über die Zwischenleitung 203-0 oder die Zwischenleitung
203-4 zur zweiten Stufe übertragen. Die zu Anfang gewählte Zwischenleitung wird durch den Stand eines internen Zufallszahlengenerators
bestimmt. Wenn das Ausgangssignal des Zufallszahlengenerators eine 0 ist, versucht die Eingangssteuerschaltung
800, die Zwischenleitung 203-0 zu verwenden, und wenn der Zustand des internen Zufallszahlengenerators
eine 1 ist, versucht die Eingangssteuerschaltung 800, die Zwischenleitung 203-4 zu verwenden.
Es sei angenommen, daß der Zustand des Zufallszahlengenerators eine 0 ist. Dann überträgt die Steuerschaltung 800
über das Teilkabel 809 ein Anforderungssignal zur Ausgangssteuerschaltung 803. Wenn diese frei ist, gibt sie
über das Teilkabel 809 ein Genehmigungssignal zurück zur Eingangssteuerschaltung 800. Wenn die Ausgangssteuerschaltung
803 besetzt ist, überträgt die Eingangssteuerschaltung 800 über das Teilkabel 813 ein Anforderungssignal zur
Ausgangssteuerschaltung 807. Ist diese frei, gibt sie ein Genehmigungssignal über das Teilkabel 813 zurück zur
Eingangssteuerschaltung 800,und diese beginnt mit der Übertragung unter Ansprechen auf das Genehmigungssignal.
Wenn beide Ausgangssteuerschaltungen 803 und 807 besetzt sind, überträgt die Eingangssteuerschaltung 800 abwechselnd
Anforderungsisgnale über die jeweiligen Teilkabel, bis ein Genehmigungssignal von einer der Ausgangssteuerschaltungen
zurückkommt.
Die Eingangssteuerschaltung 800 in Fig. 8 ist genauer in Fig. 9 gezeigt. Die Eingangsschaltung 910 nimmt
Informationen von der Zwischenleitung 201-0 auf und überträgt über die Zwischenleitung 201-0 das Zwischenleitungs-Offen-Signal
unter Steuerung des Steuergerätes 904 zum Verbindungsleitungssteuergerät 200-0. Die Funktion des
Zwischenleitungs-Offen-Signals soll in einem späteren
Abschnitt bei der Erläuterung der Ausgangssteuerschaltung 803 beschrieben werden. Das Eingangsschieberegister 900
wird zur Feststellung des Startbits benutzt, das den Anfang eines Pakets angibt. Außerdem wird das Schieberegister
900 zur Gewinnung des Koppelfeldpaketefcängenfeldes
verwendet, das im Längenregister 902 abgelegt wird, und
zur Gewinnung der höchstwertigen Bits des Bestimmungs-Verbindungsleitungssteuergerätfeldes
oder Koppelfeldadressenfeldes, die im Adressenregister 901 abgelegt werden.
Das Pufferschieberegister 903 kann ein vollständiges Paket
zwischenspeichern. Das Register 903 liefert ein Ausgangssignal nach jeweils der Speicherung von 64 Bits.
Diese Ausgangssignale können vom Datenwähler 905 unter Steuerung des Steuergerätes 904 gewählt werden, um unbenutzte
Teile des Pufferschieberegisters 903 vorbeizuleiten.
Dies geschieht dann, wenn es nicht erforderlich ist, ein vollständiges Paket zu speichern, bevor die Übertragung
des Paketes zur Ausgangsschaltung beginnen kann, und soll die Übertragung des Paketes über die Eingangss.teuerschaltung
800 beschleunigen. Die Adressenrotierschaltung
906 führt die oben erwähnte Linksrotation des Adressenfeldes durch, bevor die Adresse zusammen mit dem Rest des Pakets
zur gewählten Ausgangssteuerschaltung übertragen wird. Der Multiplexer 90 7 wählt unter Steuerung des Steuergerätes
904 aus, über welches Teilkabel der Teilkabel 809, 821, 813 oder 814 die Daten übertragen werden sollen.
Das Steuergerät 904 führt diesen Auswahlvorgang auf der Grundlage des Standes des Adresseriregisters 901 und des
Zufallszahlengenerators 925 sowie der Verfügbarkeit von
Zwischenleitungen aus. Der Zufallszahlengenerator 925
bestimmt, welche der beiden , durch eine Adresse angegebenen Zwischenleitungen für die übertragung eines fempfangenen
Paketes bevorzugt werden soll.
Die Arbeitsweise der Eingangssteuerschaltung 800 soll jetzt weiter unter Verwendung des oben angegebenen
Beispiels für die Übertragung des in Fig. 3 gezeigten Paketes erläutert werden. Das Eingangsschieberegister
900 erhält kontinuierlich Taktsignale durch den Anlagentaktgeber 261 über die Ader 911. Wenn Daten über die Zwischenleitung
201-0 ankommen, werden sie unter Takteinfluß durch das Schieberegister 900 geschoben. Wenn das
Startbit die Bitposition 10 des Eingangsschieberegisters 900 erreicht, stellt das Steuergerät 904 dieses Startbit
fest und überträgt einen Impuls auf der Ader 913. Dieser
Impuls veranlaßt das Längenregister 902, das Koppelfeldpaket-Längenfeld
zu speichern und das Adressenregister 901, das höchstwertige Bit des Bestimmungs-Verbindungslei tungss teuergerät feldes , das sich im Eingangsschieberegister
900 befindet, aufzunehmen.
Es sei angenommen, daß das Ausgangssignal des Generators 925 eine 0 ist. Dann überträgt das Steuergerät
904 eine Anforderung über die Ader 826 des Teilkabels 809 zur Ausgangssteuerschaltung 803, da das höchstwertige
Adressenbit angibt, daß das Paket entweder zur Ausgangssteuerschaltung 803 oder zur Ausgangssteuerschaltung
zu übertragen ist. Das Teilkabel 809 enthält die Adern 825, 826 und 827. Die übrigen Teilkabel sind auf ähnliche
Weise bezeichnet. Wenn diese Anforderung erfolgt, werden Daten vom Eingangsschieberegister 900 zum Pufferschieberegister
903 gegeben, das eine Anzahl von Ausgangsanschlüssen besitzt. Diese Ausgangsanschlüsse sind mit verschiedenen
Bitpositionen im Pufferschieberegister 903 verbunden. Wenn das Steuergerät 904 von der Ausgängssteuerschaltung
803 über die Ader 827 ein Genehmigungssigaal empfängt, gibt das Steuergerät 904 an, an welchem Ausgang
des Pufferschieberegisters 903 das Startbit des Pakets im Pufferschieberegister 903 ankommt. Dies geschieht,
damit die Übertragung des Pakets zur Ausgangssteuerschaltung
803 so bald als möglich beginnen kann. Auf der Grundlage dieser Angabe veranlaßt das Steuargerät 904 den
Datenwähler 905, den angegebenen Ausgang des Pufferschieberegisters
903 zu wählen. Die Steuerinformation wird dem Datenwähler 905 über das Kabel 917 zugeführt.
Der Datenwähler 905 überträgt die Daten vom gewählten Ausgang über die Ader 916 zur Adressenrotierschaltung 906.
Vor der Übertragung der Daten stellt das Steuergerät die Adressenrotierschaltung 906 zurück, indem es das Startsignal
für das Paket über die Ader 919 überträgt. Das Steuergerät bestimmt dann unter Verwendung der im Längenregister
902 gespeicherten Paketlänge, die über das Kabel 920 gelesen wird, wann das Ende des Paketes in das Eingangsschieberegister
eingetreten ist. Wenn dies geschieht
und die Übertragung aus dem Schieberegister 903 begonnen
hat, gibt das Steuergerät 904 das Zwischenleitungs-Offen-Signal
über die Ader 915 aus. Das Signal wird über den Tristate-Treiber 909 und die Zwischenleitung 201-0 zum
Verbindungsleitungssteuergerät 200-0 gegeben. Das Zwischenleitungs-Offen-Signal
zeigt an, daß die Eingangssteuerschaltung 800 jetzt zur Aufnahme eines anderen Paketes
bereit ist. Diese Funktion wird in demjenigen Abschnitt
erläutert, der sich mit der Ausgangssteuerschaltung befaßt.
Wenn die Ausgangssteuerschaltung 803 besetzt war, gibt die Eingangssteuerschaltung 800 über das Teilkabel
813 eine Anforderung zur Ausgangssteuerschaltung 80 7,
und die Übertragung beginnt über die Ausgangssteuerschaltung 80 7, wenn diese frei ist.
Die Adressenrotierschaltung 906 ist genauer in Fig. 10 gezeigt. Sie hat den Zweck, das Adressenfeld um
ein Bit nach links zu rotieren, derart, daß das höchstwertige Bit das niedrigstwertige Bit wird. Die Rotation
ist notwendig, da jede Eingangssteuerschaltung nur das
höchstwertige Bit decodiert. Die Schieberegister 1000 und 1003 sind Ein-Bit-Register,und der Datenwähler 1002
wird benutzt, um entweder das Ausgangssignal des Registers 1000 oder des Registers 1003 zu wählen. Die Steuerschaltung 1009 steuert die Arbeitsweise der Adressenrotierschaltung.
Wenn die Steuerschaltung 1009 das Paketstartsignal vom Steuergerät 904 über die Ader 919 aufnimmt,
überträgt sie ein Taktsignal über die Ader 1007 zum Register
1000 und über die Ader 1005 zum Register 1003. Dieses Taktsignal wird aus dem vom Anlagentaktgeber 261
über die Ader 1010 empfangenen Signal abgeleitet. Die Steuerschaltung 1009 bereitet den Datenwähler 1002 über
die Ader 1008 zur Auswahl des Ausgangssignals des Registers 1003 vor, das dann über die Ader 918 übertragen
wird. Die Steuerschaltung 1009 zählt danach die Anzahl von Bits, die über die Ader 918 gegeben werden. Wenn das
höchstwertige Bit des Adressenfeldes im Register 1003 enthalten ist, beendet die Steuerschaltung 1009 die
Übertragung des Taktsignals über die Ader 1005 zum
Register 1003 und veranlaßt den Datenwähler 1002, das
Ausgangssignal des Registers 1000 zu wählen. Die Steuerschaltung 1009 wartet dann , bis die restlichen Bits des
Adressenfeldes über die Ader 918 gegeben worden sind. Zu diesem Zeitpunkt beginnt die Steuerschaltung 1009 mit
der Aussendung von Taktsignalen zum Register 1003 und veranlaßt den Dätenwahler 1002, das Ausgangssignal des
Registers 1003 zu wählen. Diese Operation bewirkt, daß das höchstwertige Bit des Adressenfeldes rotiert wird.
Die Ausgangssteuerschaltung 803 ist genauer in Fig. 11 gezeigt. Die Steuerschaltung UOO spricht auf
Anforderungen von Eingangssteuerschaltungen 800, 802,
805 und 806 an, die über die Teilkabel 809, 822, 817 und
820 übertragen werden. Wenn das Flipflop 110t eingestellt
ist, spricht die Steuerschaltung 1100 auf die Anforderung
an, indem sie ein Genehmigungssignal über eines der obengenannten Teilkabel zur anfordernden Eingangssteuerschaltung
zurückgibt. Nach Bestätigung der Anforderung veranlaßt die Steuerschaltung 1100 den Datenwähler 1103,
die Datenader des entsprechenden Teilkabels 809, 822, 817 oder 820 zu wählen. Die Steuerschaltung 1100 überträgt
die entsprechende Steuerinformation über das Kabett 1108
zum Datenwähler 1103. Der Datenwähler 1103 gibt die vom gewählten Eingangsanschluß empfangene Dateninformation
zur Ader 1107. Das Tristate-Bauteil 1102 nimmt die Information
auf der Ader 1107 auf und gibt sie über die Zwischenleitung 203-0 zur Eingangsschaltung 1105, die Teil des
Vermittlungsknotens 204-0 ist. Die Steuerschaltung 1100
steuert das Ausgangssignal des Tristate-Bauteils 1102 über die Ader 1109.
Die Arbeitsweise der Ausgangssteuerschaltung 803 gemäß Fig.. 1 1 soll genauer unter Betrachtung des obigen
Beispiels beschrieben werden, bei dem die Eingangssteuerschaltung 800 ein Datenpaket über das .-Kabel 809 zur Ausgangssteuerschaltung
803 überträgt. Wenn die Eingangssteuerschaltung 800 das Anforderungssignal über die Ader 826
aussendet, gibt die Steuerschaltung 1100 das Genehmigungssignal über die Ader 82 7 zur Eingangssteuerschaltung 800,
wenn die Zwischenleitung 203-0 nicht durch eine der anderen
Eingangssteuerschaltungen benutzt wird und der Ausgang des Flipflops 11-01 eingestellt ist. Nimmt man an, daß
das Flipflop 1101 eingestellt ist, so überträgt die Steuerschaltung
1100 das Genehmigungssignal zur Eingangssteuerschaltung
800 und veranlaßt den Datenwähler 1103 über
das Kabel 1108, die auf der Ader 825 übertragenen Paten zu wählen und sie über die Ader 1107 zu übertragen. Außerdem
veranlaßt die Steuerschaltung 1100 das Tristate-Bauteil
1102, die Information auf der Ader 1107 zur Zwischenleitung 20 3-0 zu übertragen.
Es sei darauf hingewiesen, daß das oben beschriebene
Ausführungsbeispiel lediglich die Grundgedanken der Erfindung erläutern soll. Andere Anordnungen können
vom Fachmann vorgesehen werden. Insbesondere kann der Fachmann die Verwendung eines Auswahl-Flipflops anstelle
des Zufallszahlengenerators in Fig. 8 vorsehen.
Claims (10)
- Patentansprüche[\J Paketvermittlungs-Koppelfeld zur Übertragung von Paketen, die je Weglenkungsinformationen von Koppelfeld-Eingangsanschlüssen zu Koppelfeld-Ausgangsanschlüssen enthalten, miteiner Vielzahl von Stufen, die je eine Vielzahl von Vermittlungsknoten (202-0, 204-0, 206-0, 208-0, 210-0) aufweisen, undmit Stufen-Zwischenleitungen, die einen der Vermittlungsknoten der Stufen mit einem Satz von Vermittlungsknoten10 in einer anderen Stufe verbinden, dadurch gekennzeichnet,daß das Koppelfeld stufeninterne Zwischenleitungen auf-v. weist, die Vermittlungsknoten der gleichen Stufe miteinander verbinden,daß jede stufeninterne Zwischenleitung den einen Vermittlungsknoten der einen Stufe mit einem Vermittlungsknoten der anderen Stufe über einen anderen Vermittlungsknoten der einen Stufe und eine andere Stufen-Zwischenleitung von dem anderen Vermittlungsknoten der einen Stufe mit dem Vermittlungsknoten der anderen Stufe verbindet, daß der eine Vermittlungsknoten eine Eingangssteuerung (800) aufweist, die unter Ansprechen auf die Weglenkungs-Sonnenberger Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562945/561998 Telex 4186237 Telegramme Patentconsult Radedcestrafie 43 8000 München 60 Telefon (089) 883603/883604 Telex 5212313 Telegramme Patentconsultxi* irrtT \ " AttBntinn Patentconsultinformation eines der Pakete eine Untergruppe der Stufen-Zwischenleitungen und der stufeninternen Zwischenleitungen auswählt, unddaß die Eingangssteuerung ein Steuergerät (904) zur Erzeugung von Signalen, die eine der Zwischenleitungen aus der Untergruppe von Stufen-Zwischenleitungen und stufeninternen Zwischenleitungen (809, 821, 813, 814) für die Übertragung des einen Paketes bestimmen und einen Multiplexer (907) aufweist, der unter Ansprechen auf die Signale das eine Paket zu einem Vermittlungsknoten des Satzes von Vermittlungsknoten der anderen Stufe über eine Ausgangssteuerung (803) führt.
- 2. Koppelfeld nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (904) ein Paketübertragungs-Anforderungssignal zu dem Vermittlungsknoten der einen Stufe überträgt, der mit der bestimmten, stufeninternen Zwischenleitung verbunden ist, und daß die Ausgangssteuerung (803) unter Ansprechen auf das Paketübertragungs-Anforderungssignal ein Signal zu dem einen Vermittlungsknoten der Stufe gibt, um die Paketübertragungs-Verfügbarkeit des angeschalteten Vermittlungsknotens anzugeben.
- 3. Koppelfeld nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß der angeschaltete Vermittlungsknoten , der über eine der Stufen-Zwischenleitungen mit einem anderen Knoten in der anderen Stufe verbunden ist, einen Puffer (905) zur Speicherung des einen Pakets aufweist, unddaß die Ausgangssteuerung (803) das Paketübertragungs-Verfügbarkeitssignal (GRANT) aussendet, wenn der Puffer im Augenblick eine Kapazität zur Speicherung des einen Pakets aufweist.
- 4. Koppelfeld nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssteuerung (803) eine Einrichtung zur Übertragung eines Paketübertragungs-Nichtverfügbarkeitssignals bei NichtVorhandensein augenblicklicher Kapazität im Puffer zur Speicherung des einen Pakets aufweist, unddaß das Steuergerät (904) unter Ansprechen auf das Paketübertragungs-Nichtverfügbarkeitssignals das eine Paket zu einem anderen Vermittlungsknoten überträgt, der an die Untergruppe von Stufeninternen und Stufen-Zwischenleitungen angeschaltet ist.
- 5, Koppelfeld nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangssteuerung (800.)" einen Zufallszahlengenerator (925) zur Erzeugung der Bestimmungssignale aufweist.
■10 - 6. Verfahren zur Übertragung von Paketen über ein Paketvermittlungs-Koppelfeld mit einer Vielzahl von Stufen, die je eine Vielzahl von Vermittlungsknoten aufweisen, undmit Stufen-.und stufeninternen Zwischeüileatungen, wobei jede der Stufen-Zwischenleitungen einen der Knoten einer der Stufen mit einem Vermittlungsknoten in einer anderen Stufe verbinden und jede der stufeninternen Zwischenleitungen den einen Vermittlungsknoten mit einem Vermittlungsknoten der anderen Stufe über einen anderen Vermittlungsknoten der einen Stufe und eine andere Stufen-Zwischenleitung verbinden,gekennzei chne t durch die Verfahrensschritte: Auswählen einer Untergruppe der Stufen- und stufeninternen Zwischenleitungen durch den einen Vermittlungsknoten unter Ansprechen auf Weglenkungsinformationen eines der Pakete;Bestimmen einer der Zwischenleitungen der Untergruppe von Stufen- und stufeninternen Zwischenleitungen zur Übertragung des einen Paketes ; und Übertragen des einen Paketes zu dem einen Vermittlungsknoten des Satzes von Vermittlungsknoten der anderen Stufe über die bestimmte Zwischenleitung.
- 7. Verfahren nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungs-Verfahrensschritt weiterhin folgende Schritte aufweist:Aussenden einer Paketübertragungs-Anforderung an den Knoten der einen Stufe, welcher an die bestimmte stufeninterne Zwischenleitung angeschaltet ist; undAbgabe eines Signals an den einen Vermittlungsknoten der Stufe, um die Paketübertragungs-Verfügbarkeit des angeschalteten Vermittlungsknotens anzugeben.
- 8. Verfahren nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, daß der angeschaltete Vermittlungsknoten eine Puffereinrichtung zur Speicherung des einen Paketes aufweist unddaß der Übertragungs-Verfahrensschritt den folgenden Schritt enthält:Bestimmen der augenblicklichen Kapazität der Puffereinrichtung zur Speicherung des einen Pakets vor Übertragung des Paketübertragungs-Verfügbarkeitssignals.
- 9. Verfahren nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet, daß der Bestimmungs-Verfahrensschritt folgende Schritte aufweist:Übertragen eines Paketübertragungs-Nichtverfügbarkeitssignals , wenn die augenblickliche Kapazität der Puffereinrichtung zur Speicherung des einen Pakets nicht vorhanden ist; undü* 20 Übertragen des einen Pakets zu einem anderen Vermittlungsknoten , der an die Untergruppe von Stufen- und stufeninternen Zwischenleitungen angeschaltet ist, bei Empfang des Paketübertragungs-Nichtverfügbarkeitssignals.
- 10. Verfahren nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet, daß der Bestimmungs-Verfahrensschritt die Zufallserzeugung von Signalen für die Bestimmung der einen Zwischenleitung vorsieht.3035
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