DE69017198T2 - Hybrides Vermittlungssystem für einen Kommunikationsknoten. - Google Patents

Description

Beschreibung der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein hybrides Vermittlungssystem, das es gestattet, daß Datenverkehr vom Paket- und Leitungstyp gemischt und ausgetauscht oder zwischen einer Mehrzahl von Adaptern oder Benutzerschnittstellen-Modulen in einem Kommunikationsknoten übertragen werden kann.
Technische Grundlagen der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung muß in einem Kommunikationsknoten mit hoher Verfügbarkeit realisiert werden, der verschiedene Adapter aufweist, die so miteinander verbunden werden müssen, daß sie Informationen vom Leitungs- oder Pakettyp aus tauschen oder übertragen können.
• In einer solchen Umgebung gibt es mehrere Lösungen zur Durchführung dieser Punktion.
• Eine herkömmliche Lösung besteht darin, daß zwei dedizierte Busse, welche die Adapter verbinden, bereitgestellt werden, wobei einer fur den Informationsaustausch vom Leitungstyp und der andere für Übertragungen vom Pakettyp verwendet wird. Diese Lösung zieht eine komplizierte Busstruktur nach sich, wenn sie in einer Umgebung mit hoher Verfügbarkeit, in der eine Duplizierung aller Steuer- und Busressourcen notwendig ist, realisiert wird.
• Eine andere Lösung besteht in der Bereitstellung eines Mehrpunkt-Parallelbusses, mit dem die Adapter verbunden sind, und in der Vermischung der Informationen vom Paket- und Leitungstyp. Diese Lösung bedingt eine große Anzahl von Ein-/Ausgabeschnittstellen, die das hot plugging der Adapter erschweren.
Zusammenfassung der Erfindung
• Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein hybrides Vermittlungssystem bereitzustellen, das es ermöglicht, daß Informationen vom Leitungstyp zwischen Benutzerschnittstellen-Modulen in einem Kommunikationsknoten ausgetauscht werden können oder Informationen vom Pakettyp zwischen den Modulen übertragen werden können.
• Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein solches hybrides Vermittlungssystem bereitzustellen, das es ermöglicht, daß die Bandbreite dynamisch zwischen Leitungs- und Paketdatenverkehr aufgeteilt wird.
• Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein solches hybrides Vermittlungssystem bereitzustellen, das sicherstellt, daß die Leitungsaustausche zwischen Benutzerschnittstellen-Modulen Vorrang vor den Paketübertragungen zwischen diesen Modulen haben, und das dieselben Leitwegmeldungen für Leitungsaustausche und Paketübertragungen verwendet.
• Das hybride Paket- und Leitungsvermittlungssystem für einen Kommunikationsknoten gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Schaltungsanordnung zur Einrichtung von Verbindungen zwischen Benutzerschnittstellen-Modulen auf, wobei jedes Modul über einen Eingabebus und einen Ausgabebus mit der Schaltungsanordnung verbunden ist und mindestens eine Verarbeitungseinheit für Paketinformationen und eine Verarbeitungseinheit fur Leitungsinformationen aufweist. Die Schaltungsanordnung kann Eingabebusse selektiv mit Ausgabebussen verbinden, um Übertragungen von Paket- oder Leitungsinformationen zwischen Benutzerschnittstellen-Modulen in Rahmen mit der Periode T zu ermöglichen, die in eine feststehende Anzahl b von Übertragungsblockzeiten Bj unterteilt sind, wobei j zwischen 0 und b-1 beträgt, die Übertragungsblockzeiten aus Schlitzen td bestehen, und jeder Schlitz Leitungs- oder Paketinformationsbytes übertragen kann.
• Das Vermittlungssystem umfaßt:
• Eine in der Schaltungsanordnung befindliche Auswahleinrichtung, die für Paketübertragungsanforderungen zuständig ist, die über die Eingabebusse von den Verarbeitungseinheiten für Paketinformationen in den Benutzerschnittstellen-Modulen empfangen werden, um während jeder Übertragungsblockzeit Bj Paare von Benutzer- Schnittstellenmodulen auszuwählen, die ein Ursprungsmodul und ein Zielmodul umfassen, zwischen denen während einer nächsten Übertragungsblockzeit B(j+p), wobei p eine ganze Zahl gleich oder größer als 1 ist, Paketinformationen übertragen werden.
• Eine Sperreinrichtung, die für Leitungsübertragungsanforderungen zuständig ist, die während einer Übertragungsblockzeit B(j-q), wobei q eine ganze Zahl gleich oder größer als 1 ist, über die Eingabebusse von den Verarbeitungseinheiten für Paketinformationen in den Benutzer-Schnittstellenmodulen empfangen werden, um zu verhindern, daß die Module, von denen die Leitungsübertragungsanforderungen empfangen werden, von der Auswahleinrichtung als Ursprungs- und Zielmodule für Paketübertragungen gewählt werden.
• Anordnungen zur Aktivierung der Seitungsinformationsübertragung in jeder Verarbeitungseinheit für Leitungsinformationen, die bewirken, das Leitungsinformation während der Übertragungsblockzeit B(j+p) von der Verarbeitungseinheit für Leitungsinformationen innerhalb eines Ursprungsmoduls zu der Verarbeitungseinheit für Leitungsinformation innerhalb eines Zielmoduls übertragen werden, wenn die Verarbeitungseinheit für Leitungsinformationen innerhalb des Ursprungsmoduls während der Übertragungsblockzeit B(j-q) eine Leitungsübertragugnsanforderungen gesendet hat.
Kurze Beschreibung der Figuren
• Fig. 1 stellt das Blockdiagramm eines Kommunikationsknotens dar, in dem das hybride Vermittlungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung realisiert werden kann.
• Fig. 2 stellt die logische Schnittstelle zwischen den Benutzerschnittstellen-Modulen 2-i und dem hybriden Schalter 1 dar.
• Fig. 3 stellt das Blockdiagramm eines Benutzerschnittstellen- Moduls dar.
• Fig. 4 stellt den Datenspeicher und die Steuerschaltung 30 und 31 aus Fig. 3 ausführlich dar.
• Fig. 5 stellt die Paketbusschnittstelle 32 aus Fig. 3 ausführlich dar.
• Die Fig. 6-A, 6-B und 6-C stellen, wenn sie wie in Fig. 6 gezeigt zusammengesetzt werden, die Abfragevorrichtung 14 aus Fig. 3 dar.
• Fig. 7 stellt die Schaltbusschnittstelle 6 aus Fig. 3 dar.
• Fig. 8-A, Fig. 8-B und Fig. 8-C, die Fig. 8 bilden, stellen die Bitmuster auf den Leitungen CONTROL UP, CONTROL EVEN und CONTROL DOWN aus Fig. 7 dar.
• Fig. 9 stellt den hybriden Schalter 1 aus Fig. 1 dar.
• Fig. 10 stellt den Steuerungsteil 304 des in Fig. 9 gezeigten hybriden Schalters dar.
• Fig. 11 stellt die Maskierungsschaltung 376 aus Fig. 10 dar.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
• Fig. 1 stellt einen Kommunikationsknoten, der eine hybride Vermittlungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet, schematisch dar.
• Die Funktion der hybriden Systemeinrichtung ist, Benutzer zu verbinden, so daß sie Informationen vom Leitungstyp austauschen können oder Informationen vom Pakettyp übertragen können. Ein Austausch von Informationen bedeutet eine Übertragung von Informationen in beide Richtungen zwischen zwei Benutzern. Die Benutzer sind mit den Benutzer-Schnittstellenmodulen 2-1, 2-2 bis 2-N verbunden. Jedes Modul ordnet die Informationen an, die über einen hybriden Schalter 1 auf Zeitmultiplex- (TDM-) Bussen 4-1 bis 4-N übertragen werden. Jedes Modul kann mit einer Mehrzahl von Benutzern U verbunden sein, die in Fig. 1, wo die Benutzer U-1, U-2, U-3 und U-N jeweils mit Modulen 2-1, 2-2, 2-3 und 2-N verbunden sind, schematisch gezeigt werden.
• In Fig. 1 sind nur die Komponenten im Benutzer-Schnittstellenmodul 2-1 gezeigt, da alle Module identisch sind.
• Sie umfassen eine Busschnittstelle 6, die ermöglicht, daß die verschiedenen Typen von Informationen vom Bus 8 zum TDM-Bus 4-1 gesendet oder von diesem empfangen werden.
• Der Bus 8 ist der Ein-/Ausgabebus einer Paketdatenverkehr- Schnittstelle 12 und einer Abfragevorrichtung 14, die mit Benutzern U-1 verbunden ist.
• Die Paketdatenverkehr-Schnittstelle ist eine Verarbeitungseinheit für Paketinformationen, und die Abfragevorrichtung ist meistens eine Verarbeitungseinheit für Leitungsinformationen.
• Das Benutzer-Schnittstellenmodul weist außerdem einen Mikroprozessor 16 auf, der ein in seinem Speicher 17 gespeichertes Programm verarbeitet. Die Abfragevorrichtung 14 und der Mikroprozessor 16 sind mit der Paketdatenverkehr-Schnittstelle 12 verbunden, die den gesamten Paketdatenverkehr von/zu den Benutzern U-1 und vom/zum Mikroprozessor 16 verarbeitet.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Abfragevorrichtung 14 über eine serielle Verbindung, die Rahmen mit einer Periodendauer von T=125 Mikrosekunden transportieren kann, mit den Benutzern U-1 verbunden. In den aufeinanderfolgenden Rahmen ist jedem Benutzer in Abhängigkeit von ihren Übertragungsgeschwindigkeiten eine Anzahl von Datenschlitzen tl zugewiesen. Den Benutzern, deren Übertragungsgeschwindigkeit kleiner oder gleich 64 kilobits pro Sekunde ist, wird nur ein Datenschlitz zugewiesen, den Benutzern, deren Übertragungsgeschwindigkeiten kleiner oder gleich 128 kilobits pro Sekunde sind, werden zwei Datenschlitze zugewiesen, usw.
• Die Rahmen enthalten eine maximale Anzahl von 128 Datenschlitzen, so daß die Anzahl der Benutzer, die angeschlossen werden können, 128 Benutzer beträgt, die bei 64 kilobits pro Sekunde arbeiten.
• Die Benutzer können in ihren zugewiesenen Datenschlitzen Informationen vom Pakettyp oder vom Leitungstyp senden oder empfangen.
• Zusätzlich kann der Kommunikationsknoten ein Servicemodul 2-S umfassen, das nur die für die Verarbeitung des Paketdatenverkehrs benötigten Komponenten beinhaltet. Auf diese Komponenten wird mit denselben Bezugsziffern mit einem Suffix S verwiesen.
• Fig. 2 stellt die logische TDM-Busschnittstelle 4 dar. Die Übertragungen über den hybriden Schalter 1 werden durch geschlossene Übertragungsblöcke durchgeführt. Wie in Fig. 2 gezeigt, gibt es eine gegebene Anzahl b von Übertragungsblöcken, die in einer Periode T mit B0 bis B(b-1) numeriert sind. Diese Anzahl ist abhängig von der Anwendung der Erfindung. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist b gleich 64, und jeder Übertragungsblock umfaßt 32 Bytes. Die Datenübertragungsblöcke werden mittels DATA UP-Leitungen 20 von einem Benutzer- Schnittstellenmodul 2 zum hybriden Schalter 1 gesendet und mittels DATA DOWN-Leitungen 22 vom hybriden Schalter 1 zu einem Benutzer-Schnittstellenmodul 2 gesendet.
• Der Vermittlungsvorgang im Schalter 1 wird mit Hilfe der Control up-Informationen 24 gesteuert, die folgendes enthalten:
• Adresse der Paketanforderungseinheit SETZEN (PRDA SETZEN), wird vom Benutzer-Schnittstellenmodul zum hybriden Schalter 1 aktiviert, um es dem Schalter zu ermöglichen, den zeitlichen Ablauf der angeforderten Paketübertragung zu steuern.
• Adresse der Paketanforderungseinheit ZURÜCKSETZEN (PRDA ZURÜCKSETZEN), wird vom Benutzer-Schnittstellenmodul am Ende der Übertragung aktiviert.
• Paketübertragungsblock-Steuerung PBC, enthält Informationen, welche die über die DATA UP-Leitungen gesendeten Datenübertragungsblöcke kennzeichnen, wie
• Erster Nachrichtenübertragungsblock
• Letzter Nachrichtenübertragungsblock
• gezählte Bytes, wenn der Übertragungsblock weniger als 32 Bytes enthält.
• Leitungsübertragungsblock-Anforderung CBR, wird von der Abfragevorrichtung aktiviert, um eine Übertragung von Leitungsübertragungsblöcken anzufordern.
• Adresse der Konfigurationszieleinheit CTDA, speichert die Bestimmung des Übertragungsblocks. Sie wird vom Benutzer- Schnittstellenmodul zum hybriden Schalter gesendet, der auf die CTDA-Informationen reagiert, die mit jedem Übertragungsblock verbunden sind, um den Übertragungsblock weiterzuleiten.
• Der hybride Schalter 1 sendet die Control down-Informationen 26 zum Benutzer-Schnittstellenmodul, wobei diese Informationen folgendes enthalten:
• Adresse der nächsten Ursprungseinheit/Adresse der nächsten Zieleinheit NODA/NDTA, die vom hybriden Schalter erzeugt wird. Die NODA zeigt an, vom welchem Modul ein nächster Datenübertragungsblock auf den DATA DOWN-Leitungen empfangen wird, und die NDTA zeigt das Modul an, zu dem ein nächster Datenübertragungsblock auf den DATA UP-Leitungen gesendet werden muß. Die NDTA-lnformationen werden verwendet, um die CTDA-Informationen für ein Paketübertragungsblock zu erzeugen. Die CTDA-Informationen für einen Leitungsübertragungsblock stammen von der Abfragevorrichtung.
• Leitungsübertragungsblock-Weitergabe CGB, wird vom hybriden Schalter bereitgestellt, um eine Übertragung von Leitungsübertragungsblöcken zu steuern.
• Paketübertragungsblock-Steuerung PCB, enthält Informationen, die einen Paketübertragungsblock auf DATA DOWN-Leitungen kennzeichnen.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die CONTROL UP-Informationen auf einer einzigen Leitung gemultiplext, und die CONTROL DOWN-Informationen werden ebenfalls auf einer einzigen Leitung gemultiplext, um die physikalische Schnittstelle zu vereinfachen.
• Zusätzlich kann ein Leitungsübertragungsblock, zum Beispiel der Übertragungsblock B1, wie in Fig. 2 gezeigt, vier Mini-Übertragungsblöcke MB1, MB2, MB3, MB4 aufweisen, die mit vier verschiedenen Zielmodulen verknüpft sind, die durch vier eindeutige, mit jedem Mini-Übertragungsblock verbundene Adressen der Konfigurationszieleinheit CTDA angezeigt werden.
• Außerdem stellt der hybride Schalter Synchronisierungsinformationen bereit.
• Fig. 3 zeigt das Blockdiagramm eines Benutzerschnittstellen-Moduls 2 und zeigt außerdem ausführlicher an, welche Figuren die verschiedenen Blöcke darstellen.
• Die Paketdatenverkehr-Schnittstelle weist einen Datenspeicher 30 auf, in der die zu übertragenden Paketnachrichten gespeichert werden, wie mit Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert wird. Dieser Datenspeicher 30 ist über den Bus 34 und die Datenspeichersteuerschaltung 31 mit einer Paketbusschnittstelle 32 verbunden.
• Die Paketbusschnittstelle 32 wird mit Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben.
• Sie ist über den Bus 8 mit der Schaltbusschnittstelle 6 verbunden. Der Bus 8 umfaßt die CONTROL UP EVEN- und ODD-Leitungen 36- P und 37-P und den DATA UP-Bus 40-P, wobei P für Paket steht. Die Schaltbusschnittstelle 6 sendet CONTROL DOWN-Informationen auf der Leitung 42, die mit der Paketbusschnittstelle 32 und mit der Abfragevorrichtung 14 verbunden ist, um jeden auf dem DATA DOWN-Bus 44 empfangenen Übertragungsblock abzufertigen. Die Abfragevorrichtung sendet den Übertragungsblock vom Leitungstyp auf den DATA UP-Leitungen 44-C und Steuerinformationen auf den CONTROL UP EVEN- und ODD-Leitungen 36-C und 37-C, wobei C für Leitung steht.
• Außerdem umfaßt der Bus 8 eine Synchronisierungsleitung 45, die mit der Paketbusschnittstelle 32 und der Abfragevorrichtung 14 verbunden ist.
• Die Schaltbusschnittstelle 6 ist die Schnittstelle zwischen dem Bus 8 und dem Bus 4. Sie wird in bezug auf Fig. 7 beschrieben.
• Der Datenspeicher und die Steuerschaltung 30 und 31, die ein Teil von jedem Modul 2-1 bis 2-N und 2-S sind, auf die als Modul 2-i verwiesen wird, werden nun in bezug auf Fig. 4 beschrieben. Der Datenspeicher 30 enthält eine Mehrzahl von Nachrichtenwarteschlangen, die in einem Speicher erstellt werden, um die zu den Benutzern oder zum Mikroprozessor zu sendenden oder von den Benutzern oder vom Mikroprozessor zu empfangenden Nachrichten zusammenzusetzen. Die Warteschlangen sind in zwei Sätze unterteilt, wobei jeder Satz eine Anzahl von Warteschlangen aufweist, die gleich der Anzahl der Schnittstellenmodule, d.h. N+1 ist. Der erste Satz 40 umfaßt die Leitungseingangs-Warteschlangen LIQ-1 bis LIQ-N und LIQ-S, in welche die Nachrichten, die vom Modul 2-i jeweils von den Modulen 2-1 bis 2-N und 2-S empfangen werden sollen, verkettet und in Warteschlangen gestellt werden. Dies bedeutet, daß jedem Benutzer-Schnittstellenmodul und jedem Servicemodul eine Leitungseingangs-Warteschlange zum Speichern der von dem zugewiesenen Modul empfangenen Nachrichten zugewiesen ist.
• Der zweite Warteschlangensatz 42 umfaßt Leitungsausgangs-Warteschlangen LOQ-1 bis LOQ-N und LOQ-S, in welche die Nachrichten von den Benutzern oder vom Mikroprozessor, die vom Modul 2-i gesendet werden sollen, gekettet und eingereiht werden. Außerdem ist jede Leitungsausgangs-Warteschlange einem Benutzer-Schnittstellenmodul 2-1 bis 2-N und 2-S zugewiesen.
• Jeder Warteschlange sind, wie üblich, Warteschlangensteuerblöcke QCB zugewiesen, wie in Fig. 4 schematisch dargestellt. Diese Blöcke enthalten Steuerinformationen, wie erste Nachricht, letzte Nachricht, Warteschlange leer, Bytezählungen, die zum Steuern der Nachrichtenübertragungen benötigt werden.
• Die vom Modul 2-i zu sendenden Nachrichten werden in eine LOQ- Warteschlange eingereiht, die in Abhängigkeit von ihrem Zielmodul mittels einer Einreihungseinrichtung 44 ausgewählt wird, welche die Inhalte des Warteschlangensteuerblocks jedesmal, wenn eine neue Nachricht eingereiht wird, ändert.
• Die vom Modul 2-i zu empfangenden Nachrichten werden durch die Entfernungseinrichtung 46, die auf die Warteschlangenstatusinformationen im Warteschlangensteuerblock reagiert, um den zeitlichen Ablauf der Entfernungsvorgänge zu steuern und den Warteschlangensteuerblock jedesmal, wenn eine Nachricht entfernt wird, zu aktualisieren, aus den LOQ-Warteschlangen entfernt.
• Dieser Block 30 ist nur schematisch gezeigt, da er kein Teil der vorliegenden Erfindung ist.
• In der Steuerschaltung 31 reagiert eine Warteschlangenstatuslogik 50 auf die Warteschlangensteuerinformationen in den Warteschlangensteuerblöcken der LOQ-Warteschlangen 42, die vom Bus 52 empfangen werden. Jedesmal, wenn sich der Status einer LOQ von "leer" zu dem Status "nicht leer" ändert, sendet die Warteschlangenstatuslogik 50 die Warteschlangenkennung < die dem Zielmodul entspricht), beispielsweise LOQ-j = Ziel-j in einem Register 54 NACHRICHT BEREIT ZUM SENDEN MRX, zusammen mit einem Gültigkeitsbit V.
• Der Inhalt des MRX-Registers 54 können über eine parallele Busschnittstelle 56 auf dem Bus 34 gesendet werden.
• Das Register 58 ENDE DER NACHRICHT EOM empfängt eine Meldung, daß die letzte Nachricht zum Zielmodul, zum Beispiel zum Modul 2-J, zusammen mit einem Gültigkeitsbit V übertragen worden ist. Der Inhalt des EOM-Registers 58 wird über den Bus 60 zur Warteschlangenstatuslogik 50 gesendet, um den Warteschlangensteuerblock der Warteschlange LOQ-j zu aktualisieren.
• Eine Sendeanforderung für eine angegebene LOQ unter den Warteschlangen 42, beispielsweise die Warteschlange LOQ-k, wird von der Schnittstelle 56 in das Register 62 SENDEANFORDERUNG XBR gesendet. Die Anforderung enthält die Kennung des Zielmoduls, die zusammen mit einem Gültigkeitsbit V der LOQ-k entspricht. Der Inhalt von diesem Register 62 wird vom Bus 64 zur Logikschaltung 64 LOQ LESEN gesendet, die bewirkt, daß ein Paketübertragungsblock, der 32 Bytes enthält, von der gekennzeichneten LOQ-j gelesen wird, und wird mit Paketübertragungsblock- (PBC-) Steuerinformationen über den Bus 66 und die Schnittstelle 56 zum Bus 34 gesendet. Der Datenübertragungsblock wird auf den Datenleitungen 68 vom Bus 34 gesendet, und die PBC-Informationen werden seriell auf der Steuerleitung 70 gesendet. Die PBC-Informationen werden dem Warteschlangensteuerblock entnommen. Sie kennzeichnen den Datenübertragungsblock. Sie enthalten Informationen wie:
• - erster Nachrichtenübertragungsblock
• - letzter Nachrichtenübertragungsblock
• - gültiger Übertragungsblock
• - Bytezählung (nominell 32 Bytes, im letzten Übertragungsblock können es weniger sein)
• Auf der Empfangsseite empfängt eine Logikschaltung 68 LIQ SCHREIBEN über die Schnittstelle 56 und den Bus 76 Daten und Steuerinformationen von den Datenleitungen 68 und der Steuerleitung 74 des Busses 34, um zu bewirken, daß die empfangenen Datenübertragungsblöcke in die von der Logikschaltung 68 LIQ SCHREIBEN angesteuerte LIQ geschrieben werden.
• Die Baugruppe, welche die Paketbusschnittstelle 32 und die Schaltbusschnittstelle 6 umfaßt, versorgt den paketvermittelten und den leitungsvermittelten Datenverkehr im wesentlichen durch die folgenden Vorgänge gleichzeitig:
• - Bearbeiten des Protokolls für paketvermittelten Datenverkehr zwischen dem Datenspeicher 30 und dem hybriden Schalter 1,
• - Gestatten, daß die Abfragevorrichtung 14 das vorrangige Protokoll für leitungsvermittelten Datenverkehr zwischen der Abfragevorrichtung 14 und dem hybriden Schalter 1 bearbeitet.
• Dieses Prinzip ermöglicht es, die Bandbreite des hybriden Schalters 1, die zwischen paketvermitteltem und leitungsvermitteltem Datenverkehr in einem Verhältnis aufgeteilt werden muß, das durch die Bedürfnisse des leitungsvermittelten Datenverkehrs bestimmt wird, gemeinsam zu nutzen. Die gemeinsame Nutzung ist anpassbar, da der Anteil leitungsvermittelten gegenuber dem paketvermittelten Datenverkehr sich sehr dynamisch verändern kann.
• Der Vorrang des leitungsvermittelten Datenverkehrs spiegelt die aufgrund seiner zyklischen Art gegebenen Einschränkungen wider. Andererseits kann der paketvermittelte Datenverkehr auf einer verfügbaren Basis ohne jede Einschränkung der Periodizität durchgeführt werden.
• Wie in Fig. 2 gezeigt ist, werden die Datenübertragungen über den hybriden Schalter sowohl für den paketvermittelten als auch für den leitungsvermittelten Datenverkehr durch geschlossene Übertragungsblöcke durchgeführt. Die Trennung von Daten in Übertragungsblöcke ermöglicht die Mehrplatz-Betriebsart des hybriden Schalters 1, und sie ermöglicht außerdem die gemeinsame Nutzung desselben Datenträgers für paketvermittelten und leitungsvermittelten Datenverkehr.
• Die über den hybriden Schalter 1 gesendeten Datenübertragungsblöcke werden synchron übertragen. Dies beinhaltet die Definition von zusammenhängenden Zeitfensterschlitzen, die als "Übertragungsblockzeiten" bezeichnet werden. Es kann jede gegebene Übertragungsblockzeit zum Übertragen eines Paketdaten-Übertragungsblocks oder eines Leitungsdaten-Übertragungsblocks verwendet werden.
• Die Übertragungen werden über die Schaltbusschnittstellen 6 zum hybriden Schalter angefordert. Der hybride Schalter löst die Konkurrenzsituationen auf und leitet die Übertragungen auf der Grundlage von Übertragungsblockzeiten weiter, wobei dem leitungsvermittelten Datenverkehr eine höhere Priorität als dem paketvermittelten Datenverkehr gegeben wird.
• Die Paketbusschnittstelle 32 ist in Fig. 5 gezeigt. Sie umfaßt eine parallele Busschnittstelle 80, die auf einer Seite mit dem Bus 34 zur/von der Steuerschaltung 31 (Fig. 4) und auf der anderen Seite mit der Paketbusschnittstelle verbunden ist.
• Die Funktionen der parallelen Busschnittstellen 56 und 80 bestehen darin, den zeitlichen Ablauf der Übertragungen der Register- und Speicherinhalte über den Bus 34 zu steuern.
• Der Inhalt des MRX-Registers 54 wird in das MRX-Register 82 in der Paketbusschnittstelle 32 kopiert. Eine Logikschaltung 84 PRDA reagiert auf das aktive Gültigkeitsbit V, das im Register 82 gesetzt wird, um den Inhalt des MRX-Registers 82 in ein PRDA- Register 86 zu übertragen.
• Das PRDA-Register weist ein Zielfeld auf, das mit der Adresse der Paketanforderungseinheit gefüllt wird, und ein Setzen/Zurücksetzen-Bit S/R. Die Adresse der Paketanforderungseinheit ist die Adresse des Zielmoduls der Nachrichten in der LOQ-Warteschlange, für die von der Warteschlangenstatuslogik 50 in der Steuerschaltung 31 eine Statusänderung von "leer" zu "nicht leer" erfaßt wurde, oder die Adresse des Zielmoduls, zu dem der letzte Übertragungsblock gesendet wurde, was durch die Logik 88 "Ende der Nachricht" erfaßt wird. Das S/R-Bit wird auf 1 gesetzt, um den hybriden Schalter zu informieren, daß der zeitliche Ablauf einer neuen Paketübertragungsanforderung gesteuert werden muß, und auf 0 zurückgesetzt, wenn der letzte Übertragungsblock gesendet worden ist.
• Der Inhalt des PRDA-Registers 86 ist ein Teil der control up-Informationen, die auf der CONTROL UP EVEN-Leitung 36-P gesendet werden müssen.
• Wie später beschrieben wird, führt der hybride Schalter zu jeder Übertragungsblockzeit einen Zeitplanungsalgorithmus aus, um Paare von Modulen auszuwählen, wobei jedes Paar ein Ursprungsmodul und ein Zielmodul (Bestimmungsmodul) aufweist. Die tatsächlichen Datenübertragungen zwischen den während einer Übertragungsblockzeit ausgewählten Modulen, beispielsweise Bj, erfolgen während einer nächsten Übertragungsblockzeit B(j+p), wobei p &ge; 1.
• Zu jeder Übertragungsblockzeit kann jedes Modul ausgewählt werden oder nicht.
• Falls ausgewählt, kann es ausgewählt werden, um:
• - lediglich Daten zu einem Zielmodul zu senden,
• - lediglich Daten von einem Ursprungsmodul zu empfangen,
• - sowohl Daten zu einem Zielmodul zu senden als auch Daten von einem Ursprungsmodul zu empfangen.
• Hat der hybride Schalter den Zeitplanungsalgorithmus während einer Übertragungsblockzeit ausgeführt, leitet er die Übertragungen auf der Grundlage einer Übertragungsblockzeit weiter. Zu jeder Übertragungsblockzeit gestattet er jedem anfordernden Modul, einen Datenübertragungsblock zu einem von seinen gewünschten Zielen zu übertragen. Die Weiterleitungen ergeben sich aus dem Zeitplanungsalgorithmus. Zu jeder Übertragungsblockzeit sendet der hybride Schalter jedem Modul die NÄCHSTE ZIELEINHEITADRESSE/NÄCHSTE URSPRUNGSEINHEITADRESSE NDTA/NODA, die über die CONTROL DOWN-Leitung 42 übertragen wird.
• In jedem Modul umfassen die empfangenen NDTA-Informationen die Adresse des Moduls, zu dem ein Datenübertragungsblock während einer nächsten Übertragungsblockzeit gesendet wird, oder "Alles 0", falls das Modul nicht als ein Ursprungsmodul ausgewählt wurde. Die empfangenen NDTA-Informationen umfassen die Adresse, von der während dieser nächsten Übertragungsblockzeit ein Datenübertragungsblock empfangen wird, oder "Alles 0", falls das Modul nicht als ein Zielmodul ausgewählt wurde.
• Aufgrund der Architektur des hybriden Schalters für die gleichzeitige Ausführung von Operationen kann es zwischen der Weiterleitung, wie sie durch eine NTDA/NODA-Adresse angezeigt ist, und der tatsächlichen Datenübertragung eine feste Anzahl p von Zeitübertragungsblöcken geben, die von der speziellen Ausführung der Erfindung abhängt.
• Während jeder Übertragungsblockzeit sendet die Leitung 42 eine serielle Information, die aus den NTDA- und NODA-Informationen und einer Paketübertragungsblock-Steuerinformation PBC besteht.
• Diese serielle Information wird in den Serien-Parallel-Umsetzer 90 eingegeben. Wenn seriell-parallel-umgesetzt, wird das NTDA- Feld zum Register 92 gesendet, das NODA-Feld zum Register 94 gesendet und das PBC-Feld zum Register 96 gesendet.
• Der Inhalt des NTDA-Registers 92 wird zu einer Logik 98 ÜBERTRAGUNGSBLOCKANFORDERUNG SENDEN XBR gesendet, die den NTDA-Adressenwert decodiert.
• Falls das NTDA-Feld verschieden von "Alles 0" ist, was bedeutet, daß das Modul als ein Ursprungsmodul ausgewählt ist, das während der nächsten Übertragungsblockzeit B(j+p) an einer Übertragung beteiligt ist, sendet die XBR-Logik 98 den Inhalt des NTDA-Registers zusammen mit einem Gültigkeitsbit V zum XBR-Register 100. Der Inhalt des Registers 100 wird über die Schnittstelle 80, den Bus 34 und die Schnittstelle 56 zum Register 62 in der Steuerschaltung 31 gesendet, um die Übertragung eines Datenübertragungsblocks von der LOQ-Warteschlange, die durch die Adresse des Zielmoduls ausgewählt wird, über den Bus 66, die Schnittstelle 56, den Bus 34, die Schnittstelle 80 und den Bus 104 in einen Sendepuffer 102 einzuleiten. Der Sendedatenpuffer 102 wird mit dem Datenübertragungsblock und zugeordneten Steuerbits PBC gefüllt.
• Die Größe des CTDA-Feldes macht es möglich, während einer Übertragungsblockzeit vier CTDA-Werte zu senden. In Paketvermittlungsübertragungen werden vier identische CTDA-Werte, die ein Zielmodul kennzeichnen, zusammen mit dem zu diesem Zielmodul zu sendenden Datenübertragungsblock gesendet.
• Die XBR-Logik 98 aktiviert die Leitung 106, um den Inhalt des NTDA-Registers 92 zu einem Register 108 "Adresse der Konfigurationszieleinheit CTDA" zu übertragen. Der Inhalt des CTDA-Registers wird zu dem Parallel-Serien-Umsetzer 110 gesendet, und die CTDA-Bits werden in serieller Anordnung auf der CONTROL UP ODD- Leitung 37-P gesendet.
• Außerdem wird das aktive Signal auf Leitung 106 zur Sendelogikschaltung 112 gesendet, um den Datenübertragungsblock vom Sendepuffer 102 auf den DATA UP-Bus 40-P und die Steuerbits PBC zu einem Register 114 OUT PBC zu leiten.
• Die Inhalte des PRDA-Registers 86 und des Registers 114 OUT PBC werden zum Parallel-Serien-Umsetzer 116 gesendet, um in serieller Anordnung auf der CONTROL UP EVEN-Leitung 36-P gesendet zu werden.
• Die Logik 88 "ENDE DER NACHRICHT" reagiert auf die Übertragungsblock-Steuerinformationen PBC, die aus dem Sendepuffer 102 gelesen werden, und erkennt, wann der letzte Übertragungsblock für ein durch NTDA gekennzeichnetes Zielmodul auf dem Bus 40-P übertragen wird, um die NTDA-Adresse mit einem aktiven Gültigkeitsbit in das EGM-Register 115 und mit einem auf 0 gesetzten S/R- Bit über die PRDA-Logik 84 in das PRDA-Register zu senden.
• Der Inhalt des Registers 115 wird über die Schnittstelle 80, den Bus 34 und die Schnittstelle 56 zum EOM-Register 58 in der Steuerschaltung 31 gesendet.
• Auf der Empfangsseite wird das zu jeder Übertragungsblockzeit Bj empfangene NODA-Feld von der NODA-Logik 118 decodiert, welche die Leitung 120 aktiviert, wenn sie erkennt, daß dieses Feld verschieden von "Alles 0" ist, was bedeutet, daß das Modul während der nächsten Übertragungsblockzeit Bj+p einen Datenübertragungsblock von einem durch das NODA-Feld gekennzeichneten Ursprungsmodul empfängt. Die Leitung 120 aktiviert die EMPFANGEN- Logik 122, die bewirkt, daß der nächste Datenübertragungsblock, der von der DATA DOWN-Leitung 44 und dem PBC-Feld im Register 96 empfangen wird, in einem Empfangspuffer 124 gespeichert wird, um über den Bus 126 zu einer angesteuerten LIQ-Warteschlange unter den Warteschlangen 40 gesendet zu werden. Die LIQ-Warteschlange wird von der Schreibsteuerlogik 68 als Antwort auf die durch die Empfangslogik auf dem Bus 126 gesendete NODA-Adresse angesteuert.
• Alle Arbeitsgänge der Paketdatenverkehr-Schnittstelle werden von der Synchronisierungslogik 128 zeitlich gesteuert, die zu jeder Logikschaltung wie 84, 88, 98, 118, 112, 122, den Parallel-Serien-Umsetzern 110 und 116 und dem Serien-Parallel-Umsetzer 90 Übertragungsblock-Synchronisierungsimpulse und Bittaktimpulse sendet. Um der Klarheit willen sind die Übertragungsblock-Synchronisierungs- und Taktleitungen in Fig. 5 nicht gezeigt.
• Die Abfragevorrichtung 14 wird nun in bezug auf die Fig. 6A, 6B, 6C beschrieben. Es sind nur die zum Zwecke der Realisierung der vorliegenden Erfindung benötigten Komponenten in diesen Figuren gezeigt.
• Die Benutzer sind über die serielle Verbindung 130, die eine Empfangsverbindung 130-R und eine Sendeverbindung 130-T umfaßt, an die Abfragevorrichtung angeschlossen. Wie zuvor erläutert, wird jedem Benutzer auf den seriellen Verbindungen 130-R und 130-T in einer Periode T eine Anzahl von Schlitzen sl zugewiesen. Einem Benutzer, der im Leitungsvermittlungsmodus arbeiten kann, werden mindestens ein Datenschlitz und ein Signalübertragungsschlitz zugewiesen, wobei die Anzahl der Datenschlitze von der Benutzergeschwindigkeit abhängt und sie zum Austausch von Leitungstyp-Bits zwischen zwei Benutzern verwendet werden und der Signalübertragungsschlitz verwendet wird, um die Aufrufsteuerinformationen zum Einrichten und Freigeben der Kommunikation zwischen den Benutzern zu übertragen.
• In Fig. 6 sind die Bezugsziffern der Komponenten in der Abfragevorrichtung 14 nicht mit einem Suffix versehen. In der Beschreibung wird ein Suffix 1 bis N zu der Bezugsziffer hinzugefügt, um eine Komponente jeweils in einem bestimmten Modul 2-1 bis 2-N zu kennzeichnen.
• In der Abfragevorrichtung 14 umfaßt ein Leitungsscheduler einen Zeitgeber 129, der auf das Synchronisierungssignal von der Leitung 45 reagiert, um ein TDM-Bittaktsignal auf der TAKT-Leitung 132 mit einer Periode von 60 ns abzuleiten, und einen Zähler 131, der die Bitzeiten td in der Periode T zählt, mit td = 60 ns. Es gibt 2048 Bitzeiten td in einer Periode T. Der vom Zähler 131 erreichte aktuelle Wert wird über den Bus 131-1 in das 11- Bit-Register 135 gesendet. Der Zähler 131 sendet außerdem auf dem Bus 131-2 einen Zählerwert Td+A, der in das 11-Bit-Register 137 geladen wird, wobei A gleich einer feststehenden Anzahl von Zeiten td ist, die, wie später beschrieben wird, von der hybriden Vermittlungsschaltung 1 abhängig ist.
• Der Zeitgeber 129 wird ständig durch das T-Synchronisierungssignal synchronisiert, damit alle Module, die über die TDM-Busse 4 und den hybriden Schalter 1 kommunizieren, denselben zeitlichen Bezug haben.
• Die Abfragevorrichtung 14 umfaßt außerdem eine Schaltungszuordnungstabelle 134, die durch die Adresse, die vom Register 137 auf seinem Ausgabebus 136 gesendet wird, adressiert wird, eine Konfigurationstabelle 138, die über den Adreßbus 140 adressiert wird, und einen Verteilungspuffer 142, der aus einem Sendeteil 142-T und einem Empfangsteil 142-R besteht.
• Die Inhalte der Schaltungszuordnungstabelle 134 und der Konfigurationstabelle 138 werden vom Mikroprozessor 17 über den Tabellenaktualisierungsbus 14C aktualisiert.
• Jeder Teil des Verteilungspuffers 142 weist mindestens eine adressierbare Position pro Benutzer auf. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist er 128 adressierbare Positionen auf.
• Die Sendeverbindung 130-T ist mit der SENDEN-Logik 148 verbunden, die auf das T-Synchronisierungssignal von der Leitung 45 und auf ein Verbindungs-Bittaktsignal auf Leitung 151 reagiert, das durch eine Abfragevorrichtungs-Schedulereinheit 150 von diesem T-Synchronisierungssignal abgeleitet wird, um die während jedes Schlitzes empfangenen Bits seriell-parallel umzusetzen und diese Bits an der adressierbaren Position, die dem Benutzer entspricht, dem der Schlitz zugewiesen ist, in den Sendeteil 142-T zu schreiben. Die Adresse der Position wird vom Scheduler 150 auf dem Bus 152 gesendet, und die in den Teil 142-T zu schreibenden Daten werden über den Bus 149 gesendet.
• Zu jeder Schlitzzeit auf der Verbindung 130 wird eine über den Bus 152 adressierte Position aus dem Teil 142-R gelesen, und die gelesenen Daten werden über den Bus 155 zu einer Empfangslogik 156 gesendet, um unter der Steuerung des T-Synchronisierungssignals von Leitung 45 und des Bittaktsignals von Leitung 151 seriell-parallel umgesetzt zu werden, um auf der Empfangsverbindung 130-R gesendet zu werden.
• Die Schaltungszuordnungstabelle 134 umfaßt so viele adressierbare Positionen, wie es Schlitzzeiten td auf dem TDM-Bus gibt, d.h. 2048 Schlitzzeiten in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Jede Position enthält ein Markierungsbit C, das vom Prozessor 17 auf 1 gesetzt wird, wenn der entsprechende Schlitz auf dem TDM-Bus 4 einer Leitungsübertragung zugewiesen wird, und in diesem Fall enthält sie außerdem die Nummer des Schlitzes auf der Verbindung 130, dessen Inhalt während dieser TDM-Schlitzzeit zur DATA UP-Leitung 44-C gesendet oder von der DATA DOWN-Leitung 44 empfangen werden muß.
• Die Konfigurationstabelle 138 umfaßt eine Anzahl von adressierbaren Positionen, die gleich der maximalen Anzahl von Benutzern ist, die an die Abfragevorrichtung angeschlossen sind, d.h. 128. jede Position umfaßt drei Felder, nämlich ein Steuerfeld, ein Feld "Schlitzgruppennummer SGN" und ein Feld "Adresse der Konfigurationszieleinheit CTDA". Das Steuerinformationsfeld weist ein P/C-Feld auf, das anzeigt, ob die adressierte Position einem Paketbitschlitz oder einem Leitungsbitschlitz auf der Verbindung 130 zugewiesen wird, und dazu alle Informationen, die bei bestimmten Anwendungen der Erfindung nützlich sein können. Das SGN-Feld wird auf die Benutzernummer gesetzt, die der Schlitznummer, die der adressierten Position entspricht, zugewiesen ist, und das CTDA-Feld wird auf die Adresse der Zieleinheit gesetzt, wenn der Schlitz ein Leitungsbitschlitz ist.
• Die Paketübertragungen von den/zu den Benutzern, die an die Abfragevorrichtung 14 angeschlossen sind, werden unter der Steuerung eines Paketschedulers 163 durch den Verteilungspuffer 142, die Busse 158 und 160 und die Steuerelemente 162 und 164 durchgeführt.
• Der Scheduler 163 reagiert auf das T-Synchronisierungssignal von der Leitung 45, um auf seinem Ausgabebus 165 eine Adresse zu senden, die einer Schlitznummer unter den 128 Schlitzen in einer Periode T entspricht. Diese Adresse wird über die Gattersteuerlogik 182 zum Adreßbus 140 gesendet, wenn der Schlitz nicht, wie später beschrieben wird, einer Leitungskommunikation zugewiesen ist.
• Der Inhalt der adressierten Position in der Tabelle 138 wird gelesen. Die SGN- und Steuerfelder werden jeweils über die Busse 167-P und 167-C zu den Gattersteuerlogikschaltungen 166-P und 166-C gesendet. Falls das P/C-Feld anzeigt, daß der Schlitz ein Paketbitschlitz ist, sind die Steuerelemente 162 und 164 offen, und das SGN-Feld wird auf dem Adreßbus 168-R gesendet, um zu bewirken, daß die Position vom Teil 142-T, die dem durch das SGN-Feld gekennzeichneten Benutzer zugewiesen ist, gelesen, durch das Steuerelement 162 auf den Bus 18 geleitet und zu der Einreihungseinrichtung 44 (Fig. 4) gesendet wird. Die Paketbits, die von der Entfernungseinrichtung 46 empfangen werden, um zu dem durch das SGN-Feld gekennzeichneten Benutzer gesendet zu werden, werden bei der Adresse in den Empfangsteil 142-R geschrieben, die auf dem Bus 168-W durch den Logikteil 166-P gesendet wird, der den SGN-Wert auf den Bus 168-W leitet, wenn das P/C-Bit anzeigt, daß der Schlitz ein Paketschlitz ist. Diese Bits werden zum Benutzer gesendet, wenn der Inhalt von dieser Position gelesen und zur Empfangslogik 156 gesendet wird.
• In dieser Beschreibung wird vorausgesetzt, daß eine Kommunikation vom Leitungstyp zwischen einem Benutzer, zum Beispiel dem Benutzer Ui-1, der an das Modul 2-i angeschlossen ist, und einem Benutzer Uj-3, der an das Modul 2-j angeschlossen ist, eingerichtet werden muß, wobei zwei Leitungsschlitze x1 und x2 dem Benutzer Ui-1 und y1 und y2 dem Benutzer Uj-3 zugewiesen sind.
• Die Abfragevorrichtung 14 im Modul 2-i sendet ein Aufrufanforderungspaket, das die Adresse des aufrufenden Benutzers und die Adresse des aufgerufenen Benutzers umfaßt, über einen Paketschlitz zum Servicemodul 2-S. Als Antwort auf das Aufrufanforderungspaket sendet der Prozessor 16-S im Servicemodul ein Paket Pi zum Modul 2-i und ein Paket Pj zum Modul 2-j. Diese Pakete enthalten die Parameter, die zum Einrichten der Kommunikation benötigt werden, und enthalten im wesentlichen die TDM-Schlitznummern, zum Beispiel Td1 und Td2, die der Kommunikation auf den TDM-Bussen 4-i und 4-j zugewiesen werden. Der Prozessor 16-S verwaltet und hält die Schlitzzuordnungen zu den Leitungsverbindungen aufrecht.
• Auf den TDM-Bussen 4-1 bis 4-N und 4-S muß mindestens ein Paketübertragungsblock verfügbar bleiben, um das Einrichten und Freigeben von Leitungsverbindungen und zu ermöglichen.
• In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Schlitzzuweisungen durch die Prozessoren in den Benutzerschnittstellen-Modulen durchgeführt werden, indem jedem Prozessor die Verwaltung von gegebenen Schlitznummern zugewiesen wird.
• Die Pakete Pi und Pj werden von den Prozessoren 17-i und 17-j empfangen, die, wie in den folgenden Tabellen I und II gezeigt, die Tabellen 134-i und 134-j und 138-i und 138-j aktualisieren. TABELLE I Leitungszuordnungstabellen Adresse td: C auf 1 gesetzt Schlitznummer TABELLE II Konfigurationstabellen Adresse Steuerung (Leitungsmodus) Benutzer Modul
• Wenn die Tabellen aktualisiert sind, kann die Kommunikation eingerichtet werden.
• Da eine Periode T 2048 TDM-Schlitze umfaßt, besteht die Schlitznummer aus 11 Bits. Die sechs höchstwertigen Bits 10 bis 5 stellen die Anzahl der Übertragungsblöcke innerhalb der Periode T dar, die Bits 4 und 3 stellen die Anzahl Mini-Übertragungsblöcke innerhalb des Übertragungsblocks dar, und die drei niederwertigsten Bits 2, 1 und 0 stellen die Byteanzahl innerhalb eines Mini-Übertragungsblocks dar. Bei jedem Zeitschlitz Td, der zu einem aktuellen Übertragungsblock Bc gehört, wird auf die Leitungszuordnungstabelle 134 mit einer Adresse Td+A zugegriffen, um die Kommunikation beim Zeitschlitz Td+A, wo Daten empfangen werden, vorzubereiten. Dies bedeutet, daß die SENDEN-Daten für denselben Zeitschlitz aufgrund der Zeitverzögerung im hybriden Schalter dem hybriden Schalter früher bereitgestellt werden.
• Bei jedem aktuellen Zeitschlitz td wird die Adresse Td+A auf die Leitungszuordnungstabelle 134 bezogen, und die C-Bits werden aus dieser adressierten Position gelesen und in ein 32-Bit-Schieberegister 184 eingegeben. Die Zeit Td+A gehört zu einem Übertragungsblock Ba, der mindestens einer Leitungskommunikation zugeordnet werden kann. Die 32 Bits im Schieberegister 184 werden zur ODER-Schaltung 185 gesendet. Wenn alle dem Übertragungsblock Ba entsprechenden Positionen in der Leitungszuordnungstabelle 134 gelesen wurden, sind die Bits 0 bis 4 im Register 137 gleich 1, und der Decodierer 186, der auf diese Bits reagiert, sendet ein aktives Signal zu einem Eingang 187 des UND-Gatters 188, um das Taktsignal von Leitung 132 zu dem C-Eingang des D-Flipflops 190 zu leiten, das folglich auf seiner Ausgangsleitung 191 ein Signal sendet, das den Wert des Signals auf der Ausgangsleitung 192 des ODER-Gatters 185 aufweist, das mit dem D-Eingang des Flipflops 190 verbunden ist.
• Falls in der Leitungszuordnungstabelle für den Übertragungsblock Ba mindestens ein Bit C auf 1 ist, wird das Ausgangssignal des D-Flipflops 190 folglich auf 1 gesetzt, und ein CBR-Bit wird auf der CONTROL UP EVEN-Leitung durch das UND-Gatter 194 an die rechte Position im aktuellen Übertragungsblock Bc gesendet, wobei ein Eingang mit der Leitung 191 verbunden ist und ein Eingang mit der Leitung 193 CBR SENDEN verbunden ist, die durch den Decodierer 196 an der rechten Position des aktuellen Übertragungsblocks aktiviert wird.
• Falls kein C-Bit auf 1 ist, wird kein CBR-Bit gesendet.
• Zu einem anderen Zeitpunkt im aktuellen Übertragungsblock, der durch den Decodierer 196 bestimmt wird, wird die Leitung 197 CBG PRÜFEN aktiviert, um das UND-Gatter 198 in einen bestimmten Zustand zu bringen, das überprüft, ob ein CBG-Bit von der CONTROL DOWN-Leitung 42 auf 1 gesetzt ist.
• Eine Logik 182 wird von dem C-Bit gesteuert, das auf Leitung 200 von der Zuordnungstabelle 124 gelesen wird, um die aus der Tabelle 134 gelesene und auf dem Bus 201 auf den Adreßbus 140 gesendete Schlitznummer zu steuern. (Falls das C-Bit auf 0 ist, wird die Adresse vom Paketscheduler 163 auf den Bus 140 geleitet.) Bei jedem Zugriff auf die Tabelle 138 wird das aus der Tabelle gelesene CTDA-Feld unter der Steuerung des Taktsignals auf Leitung 132 in die Schieberegisterbaugruppe 202 eingegeben. Die Schieberegisterbaugruppe 202 umfaßt ein Schieberegister pro Bit im CTDA-Feld, jedes Schieberegister weist acht Stufen auf.
• Eine Steuerschaltung 204 überprüft, ob die Inhalte der Schieberegister in der Baugruppe 202 identisch sind. Am Ende der Mini- Übertragungsblockzeit im Übertragungsblock Ba, die durch die Bits 0, 1, 2 im Register 137, die gleich 1 sind, bestimmt wird, aktiviert der Decodierer 186 die Leitung 205. Das Taktsignal von Leitung 132 wird durch das UND-Gatter 209 zu den C-Eingängen der 32-D-Flipflop-Baugruppe 206 geleitet. Falls gültige CTDA-Bits vorhanden sind, leitet der Multiplexer 208 den in der Schieberegisterbaugruppe gefundenen, allgemeinen CTDA-Wert zu den D-Eingängen von acht D-Flipflops 206-1, 206-2, 206-3 oder 206-4, die durch die Mini-Übertragungsblocknummer ausgewählt werden, die durch die Bits 3 und 4 im Register 135 angezeigt und auf dem Bus 210 bereitgestellt wird; falls keine gültigen CTDA-Bits vorhanden sind, sendet er "0" Bits.
• Bits 4 3 = 0 0 CTDA-Bits oder 0 Bits werden in die Flipflops 206-1 geladen
• Bits 4 3 = 0 1 CTDA-Bits oder 0 Bits werden in die Flipflops 206-2 geladen
• Bits 4 3 = 1 0 CTDA-Bits oder 0 Bits werden in die Flipflops 206-2 geladen
• Bits 4 3 = 1 1 CTDA-Bits oder 0 Bits werden in die Flipflops 206-3 geladen
• Die Inhalte der D-Flipflops 206 werden in den Parallel-Serien- Umsetzer 212 übertragen, wenn der Decodierer die Leitung 196 DATEN SENDEN zu einem ausgewählten Zeitpunkt nach dem Ende des aktuellen Übertragungsblocks Bc aktiviert, und der Inhalt des Parallel-Serien-Umsetzers 212 wird unter der Steuerung des Taktsignals auf Leitung 132 auf die CONTROL UP ODD-Leitung geschoben.
• Zu jeder Zeit td wird, falls Bits vorliegen, das SGN-Feld oder es werden 0-Bits durch das Steuerelement 166-C in eine Adreßpufferbaugruppe 216 geleitet. Der Adreßpuffer umfaßt eine Anzahl von 32-Bit-Schieberegistern, die durch das Taktsignal auf Leitung 132 gesteuert werden, wobei die Anzahl gleich der Anzahl von Bits im SGN-Feld ist.
• Die vom Bus 218 gesendete SGN oder die 0-Bits werden in die Register der Baugruppe 216 geschoben.
• Die Logik 220 reagiert auf das Ausgangssignal vom D-Flipflop 191, das anzeigt, daß der Übertragungsblock Ba ein Leitungsübertragungsblock ist, und auf das Signal "CTDA SENDEN" von Leitung 214, um die 32 Adressen aus der linken Seite des Adreßpuffers 216 auf die Adreßbusse 168-R und 222-W zu leiten und die Steuerelemente 162 und 164 zu schließen.
• Die aus dem SENDE-Teil des Puffers 142 gelesenen SENDE-Daten werden in den SENDE-Puffer 224 eingegeben, der pro Datenbit ein Acht-Stufen-Schieberegister aufweist, das durch das Taktsignal auf Leitung 132 gesteuert wird, um auf der DATA UP-Leitung 44-C gesendet zu werden.
• Die Adressen vom Bus 222-W werden in den Puffer 226 gestellt, der pro Adreßbit ein Schieberegister aufweist, wobei jedes Register durch das Taktsignal auf Leitung 132 gesteuert wird und eine Anzahl von Stufen aufweist, die von den Schalt- und Übertragungsverzögerungen abhängig ist, um als Schreibadresse zu dem Empfangsteil 142-R des Verteilungspuffers gesendet zu werden, wo die Daten, die vom DATA DOWN-Bus 44 im Register 228 empfangen werden, geschrieben werden.
• Die Leitungsvermittlungskommunikationen werden vom Prozessor im Servicemodul beendet, der Aufruffreigabepakete sendet, um die Schlitzzuweisungen in den Tabellen 134 und 138 in den Modulen, die an den Leitungskommunikationen beteiligt sind, abzubrechen.
• Fig. 7 stellt die Schaltbusschnittstelle 6 dar.
• In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt die Bit zeit bt-8 auf den Schnittstellenleitungen 8 zwischen der Paketbusschnittstelle 32 und der Abfragevorrichtung 14 60 Nanosekunden, was zwei Bitzeiten bt-4 auf dem TDM-Bus 4 entspricht, wobei bt-4 30 ns beträgt.
• Zu jeder Bitzeit, die gleich 60 ns ist, wird ein Datenbyte (8 Bits) über den DATA UP- oder den DATA DOWN-Bus 40-P, 40-C oder 44 auf dem Bus 8 übertragen, und zu jeder Halbbitzeit, die 30 ns beträgt, wird ein halbes Byte (4 Bits) über den DATA UP- oder den DATA DOWN-Bus 20 oder 22 auf dem Bus 4 übertragen.
• Die Funktion der Schaltbusschnittstelle 6 besteht in der Durchführung der Bitzeitanpassung.
• Die CONTROL UP EVEN-Leitungen 36-P und 36-C sind mit der ODER- Schaltung 250 und die CONTROL UP ODD-Leitungen 37-P und 37-C sind mit der ODER-Schaltung 252 verbunden.
• Eine Multiplexschaltung 254 mischt die Bitströme aus den Ausgangsleitungen 251 und 253 der ODER-Schaltungen 250 und 252 auf der CONTROL UP-Leitung 24, indem abwechselnd ein Bit aus jeder Leitung 251 und 253 entnommen wird. Wie in Fig. 8 gezeigt wird, umfaßt die Bit zeit auf der CONTROL UP-Leitung 32 x 2 = 64 Bitzeiten bt-4. Die Bitzeiten mit einer geraden Nummer, wie b0, b2 bis b10 werden verwendet, um die PRDA-Bits zu übertragen, das Bit b12 wird zugeordnet, um das CBR-Bit zu übertragen, die Bits b16 bis b62 werden verwendet, um die PBC- und Paritätssteuerbits von den CONTROL UP EVEN-Leitungen 36-C und 36-P zu übertragen.
• Die Bitzeiten mit einer ungeraden Nummer b3 bis b13, b19 bis b29, b25 bis b45 und b51 bis b61 werden verwendet, um die CTDA- Bits zu übertragen, die in einer Übertragungsblockzeit jedem Mini-Übertragungsblock zugewiesen sind und von der CONTROL UP ODD- Leitung 37-P oder 37-C empfangen werden; die Bits b1, b17, b33 und b49 werden auf 0 gesetzt, und die Bits b15, b31, b47 und b63 werden verwendet, um die mit den CTDA-Feldern verbundenen Paritätsbits zu übertragen.
• Das Format einer Übertragungsblockzeit auf der CONTROL DOWN-Leitung 22 ist in Fig. 8-C gezeigt. Nur die geraden Bitzeiten sind bedeutsam. Die geraden Bitzeiten b0 bis b10 sind den NTDA-Bits zugeordnet, b12 ist auf 0 gesetzt, das Bit 14 ist dem CGB-Bit zugeordnet, die Bits 16 bis 46 sind den PBC-Bits zugeordnet, die Bits b48 bis b58 sind den NODA-Bits zugeordnet, das Bit 60 ist auf 0 gesetzt, und das Bit b62 ist das Paritätsbit.
• Die DATA UP-Busse 40-P und 44-C werden zu der ODER-Schaltung 256 gesendet, der Ausgabebus 258 der Schaltung 256 wird durch die Multiplexschaltung 259 auf dem 4-Bit-DATA UP-Bus 20 gemultiplext.
• Die CONTROL DOWN-Leitung 26 ist mit der Demultiplexschaltung 260 verbunden, die den Bitstrom auf Leitung 42 mit einer Periode von 60 ns erzeugt.
• Der DATA UP-Bus 22 ist mit der Demultiplexschaltung 264 verbunden, welche die Datenbytes auf dem DATA DOWN-Bus 44 erzeugt.
• Das Synchronisierungssignal von Leitung 28 wird zur Demultiplexschaltung 262 gesendet, die das Synchronisierungssignal auf Leitung 45 erzeugt.
• Der hybride Schalter 1 ist in Fig. 9 gezeigt. Er umfaßt eine Datenschaltmatrix 300, eine PBC-Schaltmatrix 302 und eine Vermittlungssteuerschaltung 304, die in bezug auf Fig. 10 beschrieben wird.
• Die Datenschaltmatrix 300 ermöglicht, daß angesteuerte DATA UP- Busse 24-1 bis 24-N oder 24-S während einer gesamten Übertragungsblockzeit für eine Paketbitübertragung oder während einer Mini-Übertragungsblockzeit für eine Leitungsbitübertragung mit angesteuerten DATA DOWN-Bussen 22-1 bis 22-N oder 22-S verbunden werden.
• Die Datenschaltmatrix 300 umfaßt wie üblich eine Mehrzahl von Schaltern (nicht gezeigt), die als Antwort auf die Adressen der Konfigurationszieleinheit, die von den CONTROL UP-Leitungen 24-1 bis 24-N oder 24-S empfangen werden, geschlossen werden können. Die CONTROL UP-Leitungen 24-1 bis 24-N und 24-S sind mit den Anordnungen 306-1 bis 306-N und 306-S verbunden.
• In Fig. 9 ist nur die Anordnung 306-1 gezeigt. Sie umfaßt einen Serien-Parallel-Umsetzer 308, der durch das TDM-Bittaktsignal von Leitung 308 mit der Periode von 30 ns gesteuert wird. Das zu jeder Mini-Übertragungsblockzeit im Serien-Parallel-Umsetzer 308 assemblierte CTDA-Feld wird über eine Demultiplexschaltung 309 in das Register 362 geleitet.
• Der Inhalt des Registers 312 in den Anordnungen 306-1 bis 306-N und 306-S wird über die Busse 314-1 bis 314-N und 314-S zur Datenschaltmatrix 300 und zur PBC-Schaltmatrix 302 gesendet, um die Verbindungen der angesteuerten DATA UP- und DATA DOWN-Busse und der entsprechenden CONTROL UP-Leitungen 24-1 bis 24-N und 24-S und die Ausgangsleitungen 318-1 bis 318-N und 318-S der PBC-Schaltmatrix 302 zu steuern.
• In jeder Schaltung 306-1 bis 306-N und 306-S sendet der Demultiplexer 309 das CBR-Bit in jedem Übertragungsblock in das Register 320 und die PRDA-S/R-Bits in das Register 322.
• Die Inhalte der Register 320 und 322 werden zu der Vermittlungssteuerschaltung 304 gesendet.
• In Fig. 9 sind nur die Ausgangsleitung 324-1 und der Ausgabebus 326-1 jeweils von den Registern 320 und 324 in der Schaltung 306-1 gezeigt.
• Wie in bezug auf Fig. 10 erläutert wird, erzeugt die Vermittlungssteuerschaltung 304 die zu jedem Modul zu sendenden NTDA- und NODA-Adreßwerte. Der NDTA-Adreßwert für das Modul 2-1 wird auf dem Bus 328-1 gesendet, der NODA-Adreßwert wird auf dem Bus 330-1 gesendet, und das CGB-Bit wird auf Leitung 332-1 gesendet. Sie werden in den Registern 334-1, 336-1 und 338-1 gespeichert.
• Für jedes Modul gibt es eine Schaltung 340-1, welche die Multiplexschaltung 342, die die Bits aus den Registern 334-1, 336-1 und 338-1 anordnet, und den Parallel-Serien-Umsetzer 344 aufweist, der sie auf Leitung 346-1 unter der Steuerung des Synchronisierungssignals von Leitung 308 parallel-seriell umsetzt.
• Die Multiplexer 348-1 bis 348-N und 348-S mischen die Bitströme von den angesteuerten CONTROL UP-Leitungen mit den Bitströmen von den Leitungen 346-1 bis 346-N und 346-S, um, wie in Fig. 8-C gezeigt ist, auf den CONTROL DOWN-Leitungen 24-1 bis 24-N und 24-S die Control down-Bitströme zu erzeugen.
• Um alle Benutzerschnittstellen-Module zu synchronisieren, sendet die Vermittlungssteuerschaltung 304 ein Synchronisierungssignal von 125 Microsekunden. Um die Anzahl der physikalischen Schnittstellen auf ein Minimum herabzusetzen, wird dieses Synchronisierungssignal auf einer Leitung 308, die außerdem das Übertragungsblockzeit-Synchronisierungssignal überträgt, gemultiplext, das resultierende Signal ist ein zusammengesetztes Synchronisierungssignal, das zur Taktverteilungsschaltung 350 gesendet wird, die auf das Synchronisierungssignal von Leitung 308 reagiert, um das Synchronisierungssignal über die Leitungen 28-1 bis 28-N und 28-S erneut zu jedem Modul zu senden.
• Die Vermittlungssteuerschaltung 304 umfaßt eine Folgesteuerungseinheit 360, die auf ein Taktsignal auf Leitung 361 von der Taktschaltung 362 bei einer Frequenz 1/T reagiert, um das zusammengesetzte Synchronisierungssignal auf Leitung 308 und die Steuersignale auf den Leitungen 364 und 368 zu senden. Die Übertragungsblockzeit wird in eine Anzahl von Zyklen unterteilt, die mindestens gleich der Anzahl der Benutzerschnittstellen-Module (N+1) plus 1 ist.
• Bei jedem Zyklus sendet die Folgesteuerungseinheit auf dem Bus 366 eine Adresse, die der Zyklusanzahl entspricht.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Paketübertragungsanforderungen von den Modulen 2-1 bis 2-N und 2-S in einem Anforderungsmatrix-Speicher 370 protokolliert, der (N+1) x (N+1) Speicherpositionen aufweist. Eine 1 in einer Speicherposition Sij in der Reihe i und der Spalte j zeigt an, daß ein Ursprungsmodul 2-j eine anstehende Anforderung gegenüber einem Zielmodul 2-i aufweist, und eine 0 zeigt an, daß keine anstehende Anforderung vorliegt.
• Die Paketschnittstelle 12 in jedem Modul 2-1 bis 2-N und 2-S kann während jeder Übertragungsblockzeit eine Anforderung über die PRDA-Felder und ein S/R-Bit senden, das über die Busse 326-1 bis 326-N und 326-S zu der Vermittlungssteuerschaltung gesendet wird. Die Anforderungen werden von einer Anforderungsmatrix-Aktualisierungsschaltung 372 empfangen, welche die Anforderungsmatrix als Antwort darauf aktualisiert.
• Es wird ein Auswahlalgorithmus ausgeführt, um die NTDA- und NODA-Felder durch den Auswahlprozessor 374 zu erzeugen. Jeder Algorithmus, der den Anforderungen die gleiche Chance einräumt, bearbeitet zu werden, ist annehmbar. Ein solcher Algorithmus ist in der Europäischen Patentanmeldung EP-A-0 387 464, eingereicht am 14.03.89 und veröffentlicht am 19.03.90, beschrieben.
• Wie in dieser Patentanmeldung vollständig beschrieben ist, wird der Algorithmus in jedem Zyklus während jeder Übertragungsblockzeit Bj auf einer Reihe der Anforderungsmatrix durchgeführt, die gelesen und über eine Maskierungsschaltung 376 dem Auswahlprozessor bereitgestellt wird. Die erste Reihe, die zu jeder Übertragungsblockzeit verarbeitet wird, ändert sich, die Startadresse wird um 1 erhöht, damit der Auswahlalgorithmus ausgeglichen ist und die Maske leer ist (zum Beispiel auf "Alles 0" gesetzt) Folglich ist sie für die erste Reihe inaktiv, vorausgesetzt, daß während der vorangehenden Übertragungsblockzeit B(j-q), wobei, wie später erläutert wird, in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung q = 1, kein CBR-Bit aktiv war. Dies bedeutet, daß die Reihe, die gelesen und dem Auswahlprozessor 374 bereitgestellt wird, durch die Maske nicht verändert wird. Die Maske umfaßt so viele Positionen, wie Spalten in der Matrix sind. Eine Reihe, die aus der Matrix gelesen und auf die Maskierungsschaltung 376 angewendet wird, kann verändert werden, da eine 1 in einer Position der Maske bewirkt, daß der Wert in der Spalte, der dieser Position entspricht, auf 0 gesetzt wird.
• Der Auswahlprozessor wählt in der maskierten Reihe, die über den Bus 378 bereitgestellt wird, die erste "1", die nach einer Position gefunden wird, die durch ein anderes Bitmuster N+1 gegeben ist, das entweder von der Basisausgleichmatrix 380 oder von der komplementären Ausgleichmatrix 384 gelesen wird, die durch den Bus 366 adressiert werden und die Reihe, die bei jedem Zyklus gelesen wird, über die Busse 382 und 386 dem Auswahlprozessor bereitstellen. Die Basisausgleichmatrix speichert die Meldung des Moduls, das als Ursprungsmodul ausgewählt wurde, als die Reihe als erste Reihe während einer Übertragungsblockzeit verarbeitet wurde, und die komplementäre Ausgleichmatrix speichert die Anzeige des Moduls, das während jedes Zyklus als Ursprungsmodul ausgewählt wurde. Sie werden durch die Matrixaktualisierungsschaltung 389 aktualisiert. Die Maske wird bei jeder Wahl eines Ursprungsmoduls aktualisiert, wenn eine Reihe verarbeitet wird, um zu verhindern, daß dasselbe Modul während einer Übertragungsblockzeit mehrere Male als ein Ursprungsmodul ausgewählt wird. Dies bedeutet, daß der Inhalt der Reihe, der zu dem Auswahlprozessor gesendet wird, durch die Maske verändert wird. Die Maske wird durch den Auswahlprozessor über den Bus 388 aktualisiert.
• Die NTDA- und NODA-Register 390 und 392 weisen N+1 Stufen auf, wobei eine Stufe einem Modul 2-1 bis 2-N und 2-S zugeordnet ist. Sie stellen auf ihren Ausgabebussen 328-1 bis 328-N und 328-S sowie 330-1 bis 330-N und 330-S die NTDA- und NODA-Felder bereit, die während jeder Übertragungsblockzeit vom Auswahlprozessor 374 bestimmt werden.
• Diese Felder können während derselben Übertragungsblockzeit Bj gesendet werden, wenn der Auswahlalgorithmus beendet ist, oder können während des nächsten Übertragungsblocks Bj+1 gesendet werden.
• In diesem letzteren Fall werden die CTDA-Felder, die aus den von den Modulen empfangenen NTDA-Feldern erzeugt werden, während der Übertragungsblockzeiten Bj+2 gesendet, und die entsprechenden Datenübertragungsblöcke werden während der Übertragungsblockzeit Bj+3 gesendet, so daß die Verbindungen in der Datenschaltmatrix 300 und der Steuerschaltmatrix 302 als Antwort auf die CTDA-Felder eingerichtet werden.
• Die Leitungsübertragungsblock-Anforderungen, die von den Modulen stammen, haben Vorrang vor den Paketübertragungsblock-Anforderungen. Die Leitungsvermittlung macht es erforderlich, daß die Verbindungen zu bestimmten Zeiten eingerichtet werden. Die Leitungsübertragungsblock-Anforderungen müssen, falls vorhanden, sofort bearbeitet werden, sobald sie auf den CBR-Leitungen 320-1 bis 320-N aktualisiert werden. Für das Modul 2-S gibt es keine CBR-Leitung, da dieses Modul keine Abfragevorrichtung 14 aufweist.
• Diese CBR-Leitungen werden der in Fig. 11 gezeigten Maskierungsschaltung 376 bereitgestellt, um die Maske auf einen Anfangswert zu setzen, der von ihrem Leerwert verschieden ist, der, wie zuvor erläutert, "Alles 0" sein kann, wenn die CBR-Leitungen aktiviert werden. Die Maskierungsschaltung weist so viele Positionen auf, wie Spalten in der Anforderungsmatrix sind, und eine 1 in einer Position verhindert, daß die in die entsprechende Spalte gesetzte Anforderung ausgewählt wird, wenn die aufeinanderfolgenden Reihen während der Übertragungsblockzeit durch die Maskierungsschaltung dem Auswahlprozessor bereitgestellt werden. Folglich werden die Paketanforderungen für die Ursprungsmodule, die während der Übertragungsblockzeit Leitungsübertragungsblock-Anforderungen aktualisiert haben, während dieses Übertragungsblocks nicht ausgewählt.
• Die CBR-Leitungen 320-1 bis 320-N werden ebenfalls jeweils zu den Positionen 1 bis N der NTDA- und NODA-Register 390 und 392 geführt, um zu verhindern, daß die Inhalte der NTDA- und NODA- Felder zu den Modulen gesendet werden, für welche die CBR-Leitungen 320 aktiv sind.
• Folglich wird die Leitungsverbindung aufgrund des Maskierungsvorgangs automatisch weitergegeben, da die Paketanforderungen, die von den Modulen stammen, die an Leitungsverbindungen für einen Übertragungsblock beteiligt sind, im Auswahlvorgang nicht berücksichtigt werden, was die Erzeugung der NTDA- und NODA-Informationen für diesen Übertragungsblock zur Folge hat.
• In einer anderen Ausführung des Maskierungsvorgangs können die Reihen der Matrix, die, wie durch die CBR-Bits angezeigt wird, den an den Leitungsverbindungen beteiligten Zielmodulen entsprechen, maskiert werden, d.h. auf "1" gesetzt werden, anstatt zu verhindern, daß die NTDA/NODA-Informationen unter der Steuerung der CBR-Bits gesendet werden.
• Die CBR-Bits werden zu den Verzögerungsschaltungen 394-1 bis 394-N gesendet und als CBG-Bits auf den Leitungen 332-1 bis 332- N gesendet.
• Die in Fig. 11 gezeigte Maskierungsschaltung 376 umfaßt ein Maskenregister 400 mit N+1 Stufen 400-1 bis 400-N und 400-S.
• Alle Positionen werden zu Beginn jeder Übertragungsblockzeit Bj auf "0" gesetzt, außer falls während der vorangehenden Übertragungsblockzeit B(j-1) CBR-Bits auf 1 gesetzt wurden.
• Die CBR-Leitungen 320-1 bis 320-N werden jeweils zu den D-Eingängen der D-Flipflops 402-1 bis 402-N geführt, und eine "0" wird zum D-Eingang des D-Flipflops 402-S gesendet. Das Übertragungsblockzeit-Taktsignal von Leitung 308 wird zu den C-Eingängen dieser Flipflops gesendet.
• Folglich werden die Ausgangssignale an den Q-Ausgängen der Flipflops 402-1 bis 402-5 zu Beginn jeder Übertragungsblockzeit auf 0 gesetzt, außer falls die CBR-Leitungen auf 1 gesetzt werden.
• Die Ausgangsleitungen 404-1 bis 404-N und 404-S der D-Flipflops 402 werden zu einem Eingang der ODER-Gatter 406-1 bis 406-N und 406-S geführt, um den Inhalt des Maskenregisters 400 zu Beginn der Übertragungsblockzeit zu initialisieren.
• Anschließend wird sein Inhalt während der Übertragungsblockzeit in Abhängigkeit von dem Modul geändert, das jedesmal, wenn eine Reihe der Matrix 370 verarbeitet wird, ausgewählt wird, wie durch das Signal auf den Leitungen 388-1 bis 388-N oder 388-S vom Auswahlprozessor angezeigt ist.
• Ein aktives Signal auf Leitung 388-1 zeigt beispielsweise an, daß das Modul 2-1 als Ursprungsmodul ausgewählt ist.
• Die Leitungen 388-1 bis 388-N und 388-S werden jeweils zu dem zweiten Eingang der ODER-Gatter 406-1 bis 406-N und 406-S geführt.
• Die Ausgangsleitungen der ODER-Gatter 406 werden zu den Eingängen der Stufen 400-1 bis 400-N und 400-S des Maskenregisters 400 geführt.
• Der Inhalt von jeder Stufe des Maskenregisters 400 wird über die Leitungen 408-1 bis 408-N und 408-S zu den NICHT-Elementen 410-1 bis 410-N und 410-S gesendet.
• Die UND-Gatter 412-1 bis 412-N und 412-S werden durch die Ausgangssignale von den NICHT-Elementen 410-1 bis 410-N und 410-S in einen bestimmten Zustand gebracht, um den Wert Sx1 bis SxN und SxS zu leiten, der aus den Reihen der Anforderungsmatrix von Leitung 371-1 bis 371-N und 371-S gelesen wird, wobei x die Nummer der bei jedem Zyklus der Übertragungsblockzeit gelesenen Reihe darstellt.
• Folglich wird die maskierte Reihe durch die UND-Gatter 412-1 bis 412-N und 412-S auf den Bus 378 gesendet.
• Jedesmal, wenn der Auswahlalgorithmus auf eine Reihe angewendet wird, zeigt die Nummer der Reihe das ausgewählte Zielmodul an, falls während des Übertragungsblockzeit-Zyklus ein solches ausgewählt wurde, und die Spaltennummer der ausgewählten Anforderung zeigt das Ursprungsmodul an.
• Das System gemäß der vorliegenden Erfindung führt, wie in dieser Beschreibung beschrieben ist, die Mischung von Leitungs- und Paketdatenverkehr zwischen Benutzerschnittstellen-Modulen, wie Adaptern einer Kommunikationssteuereinheit, durch eine Schaltungsanordnung (1) durch, welche die folgenden Vorteile aufweist:
• - es gibt keine reservierte Bandbreite zwischen Leitungs- und Paketdatenverkehr, und die Aufteilung der Bandbreite zwischen dem Leitungs- und Paketdatenverkehr ist dynamisch.
• - es gibt keine Markierungstabelle für den Leitungspfad innerhalb der Schaltungsanordnung selbst, die Markierungsinformationen werden innerhalb der Benutzerschnittstellen-Module gehalten.
• Dies führt zu einer sehr einfachen Umschaltfunktion von einer Schaltungsanordnung zu einer Reserve-Schaltungsanordnung, wenn die Erfindung in einem Kommunikationsknoten realisiert wird, der zwei Schaltungsanordnungen zum Zwecke der Fehlertoleranz verwendet, da keine Notwendigkeit zum Aktualisieren von Markierungstabellen in der Reserve-Schaltungsanordnung besteht.
• Der Leitungsdatenverkehr verwendet die Übertragungsblöcke, wie sie in den Markierungstabellen innerhalb der Benutzerschnittstellen-Module definiert sind, und falls für einen gegebenen Übertragungsblock zwischen zwei Benutzerschnittstellen-Modulen ein Leitungsaustausch durchgeführt wird, sind die anderen Benutzerschnittstellen-Module nicht gezwungen, einen Leitungsaustausch durchzuführen, können jedoch Pakete übertragen.
• Dies ist auf herkömmlichen TDM-Mehrpunktverbindungs-Bussen und in herkömmlichen Realisierung von Vermittlungen nicht möglich.
• Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aufgrund der den beiden Arten des Datenverkehrs gemeinsamen Weiterleitungsmeldung erhalten, die darin besteht, die Zieladresse für Leitungsaustausche und Paketübertragungen auf dieselbe Weise huckepack auf den zu vermittelnden Leitungs- und Paketinformationen zu übertragen.
• Um die Bandbreite für Leitungsübertragungsblöcke optimal zu nutzen, kann innerhalb einer Leitungskommunikation, die über mehrere T-Perioden andauert, eine erneute Leitungszuordnung durchgeführt werden, damit die vier Mini-Übertragungsblöcke so weit wie möglich Leitungsaustauschen zugeordnet werden.

Claims (11)

1. Paket- und Leitungsvermittlungssystem für einen Kommunikationsknoten, das Schaltmittel (1), eine Mehrzahl von Schnittstellen-Kommunikationsmodulen (2-i), wobei jedes über einen Eingabebus (20-i, 24-i) mit dem Schaltmittel verbunden ist, und einen Ausgabebus (22-i, 26-i) aufweist und mindestens eine Einheit (12) zur Verarbeitung von Paketinformationen und eine Einheit (14) zur Verarbeitung von Leitungsinformationen aufweist, wobei das Schaltmittel Eingabebusse selektiv mit Ausgabebussen verbinden kann, um Übertragungen von Paket- oder Leitungsinformationen zu ermöglichen, die zwischen Benutzerschnittstellen-Modulen in Rahmen mit der Periode T durchgeführt werden müssen, die in eine feste Anzahl b von Übertragungsblockzeiten Bj unterteilt sind, wobei j zwischen 0 und b-1 beträgt, die Übertragungsblockzeiten aus Schlitzen td bestehen, wobei jeder Schlitz Leitungs- oder Paketinformationsbytes übertragen kann und wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, daß es folgendes aufweist:

Auswahlmittel (374, 372, 376), die sich im Schaltmittel befinden, die auf Paketübertragungsanforderungen reagieren, die über die Eingabebusse von den Einheiten zur Verarbeitung von Paketinformationen in den Benutzerschnittstellen- Modulen empfangen werden, um während jeder Übertragungsblockzeit Bj Paare von Benutzerschnittstellen-Modulen auszuwählen, die ein Ursprungsmodul und ein Zielmodul umfassen, zwischen denen während einer nächsten Übertragungsblockzeit B(j+p) Paketinformationen übertragen werden, wobei p eine ganze Zahl gleich oder kleiner als 1 ist,

Sperrmittel (376), die auf Leitungsübertragungsanforderungen reagieren, die während einer Übertragungsblockzeit B(j- q), wobei q eine ganze Zahl gleich oder kleiner als 1 ist, über die Eingabebusse von den Einheiten zur Verarbeitung von Leitungsinformationen in den Benutzerschnittstellen- Modulen empfangen werden, um zu verhindern, daß die Module, von denen die Leitungsübertragungsanforderungen empfangen werden, während der Übertragungsblockzeit Bj vom Auswahlmittel als Ursprungs- und Zielmodule ausgewählt werden,

Mittel zur Aktivierung der Leitungsinformationsübertragung (134, 138, 220) in jeder Einheit (14) zur Verarbeitung von Leitungsinformationen, die bewirken, daß die Leitungsinformationen während der Übertragungsblockzeit B(j+p) von der Einheit zur Verarbeitung von Leitungsinformationen innerhalb eines Ursprungsmoduls zu der Einheit zur Verarbeitung von Leitungsinformationen innerhalb eines Zielmoduls übertragen werden, wenn die Einheit zur Verarbeitung von Leitungsinformationen innerhalb eines Ursprungsmoduls während der Übertragungsblockzeit B(j-q) eine Leitungsübertragungsanforderung gesendet hat.

2. Paket- und Leitungsvermittlungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Eingabebus folgendes aufweist:

Datenbus-Eingabemittel (20-i, 6), die mit den Einheiten zur Verarbeitung von Paket- und Leitungsinformationen verbunden sind, um dem Vermittlungssystem die Paket- oder Leitungsinformationen bereitzustellen,

Steuerbus-Eingabemittel (24-i, 6), die mit den Einheiten zur Verarbeitung von Paket- und Leitungsinformationen verbunden sind, um dem Schaltmittel die Eingabesteuerungsinformationen bereitzustellen, wobei die Eingabesteuerungsinformationen die Paket- oder Leitungsdatenverkehr-Anforderungen (PRDA, CBR) und die Vermittlungssteuerungsinformationen umfassen, die das Zielmodul kennzeichnen, zu dem die Paket- oder Leitungsinformationen, die auf dem Datenbusmittel bereitgestellt werden, übertragen werden müssen.

3. Paket- und Leitungsvermittlungssystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ausgabebus folgendes aufweist:

Datenbus-Ausgabemittel (22-i, 6), die mit dem Vermittlungssystem verbunden sind, um die Leitungs- oder Paketinformationen, die während jeder Übertragungsblockzeit B(j+p) vom Vermittlungssystem übertragen werden, dem Zielmodul bereitzustellen.

Steuerbus-Ausgabemittel (24-i, 6), die mit dem Vermittlungssystem verbunden sind, um dem Benutzerschnittstellen- Modul Ausgabesteuerungsinformationen bereitzustellen, wobei die Ausgabesteuerungsinformationen die Kennung des Zielmoduls (NTDA), zu dem das Benutzerschnittstellen-Modul die Paketinformationen senden muß, falls es während der Übertragungsblockzeit Bj als Ursprungsmodul ausgewählt wurde, und die Kennung des Ursprungsmoduls (NODA) enthalten, von dem das Benutzerschnittstellen-Modul Paketinformationen empfängt, falls es während der Übertragungsblockzeit Bj als ein Zielmodul ausgewählt wurde, wobei die Kennung des Zielmoduls von der Einheit zur Verarbeitung von Paketinformationen empfangen wird, welche die Informationen zur Vermittlungssteuerung daraus ableitet.

4. Paket- und Leitungsvermittlungssystem gemäß Anspruch 3, das durch folgendes gekennzeichnet ist:

die Datenbuseingabe- und Ausgabemittel weisen parallele Datenbusse auf,

die Steuerbuseingabe- und -ausgabemittel umfassen serielle Verbindungen,

und jedes Benutzerschnittstellen-Modul umfaßt ein Schaltbus-Schnittstellenmittel (6), das folgendes aufweist:

Mittel (256, 258) zum Senden der Paket- oder Leitungsinformationen während jeder Übertragungsblockzeit B(j+p) von den Einheiten zur Verarbeitung von Paket- oder Leitungsinformationen auf das Datenbus- Eingabemittel und zum Senden der von dem Vermittlungssystem empfangenen Informationen zu der Einheit zur Verarbeitung von Paket- oder Leitungsinformationen, und

Multiplexmittel (254, 252, 253) zum Multiplexen der Eingabesteuerungsinformationen von den Einheiten zur Verarbeitung von Paket- und Leitungsinformationen und zum Senden dieser Informationen in serieller Anordnung auf der seriellen Verbindung des Steuerbus-Eingabemittels,

Empfangsmittel (260, 90, 198) in den Einheiten zur Verarbeitung von Paket- und Leitungsinformationen zum Empfangen der Ausgabesteuerungsinformationen.

5. Leitungs- und Paketvermittlungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Einheit zur Verarbeitung von Leitungsinformationen im Benutzerschnittstellen-Modul (2-i) an eine Mehrzahl von Leitungsbenutzern (U-i) angeschlossen ist und Mittel (142, 162, 164, 44, 46) zum Senden von Verbindungs- und Trennungs-Steuerpaketen aufweist, um die Verbindungen vom Leitungstyp zwischen Leitungsbenutzern, die an dieselben oder verschiedene Benut zerschnittstellen-Module angeschlossen sind, einzurichten oder freizugeben.

6. Leitungs- und Paketvermittlungssystem gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das System ein Leitungsvermittlungs-Steuermittel (16-S) aufweist, das auf die Verbindungs- und Trennungs-Anforderungspakete reagiert, die von den Benutzerschnittstellen-Modulen empfangen werden, um die Verbindungen vom Leitungstyp zwischen Benutzern zu verwalten, indem es in einem ausgewählten Übertragungsblock mit der Periode T mindestens einen Schlitz td in den Rahmen zuordnet, die durch die Eingabe- und Ausgabebusse, welche die Benutzerschnittstellen-Module verbinden, die während der Dauer der Verbindung an der Verbindung zum Vermittlungsmittel beteiligt sind, unter der Steuerung der Verbindungs- und Trennungs-Anforderungspakete übertragen werden.

7. Leitungs- und Paketvermittlungssystem gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsvermittlungs-Steuermittel (16-S) angepaßt sind, um Verbindungssteuerpakete als Antwort auf die von den Benutzerschnittstellen-Modulen empfangenen Verbindungsanforderungspakete zu den an Verbindungen beteiligten Modulen zu übertragen, wobei die Verbindungssteuerpakete, die zu den an einer Verbindung beteiligten Benutzerschnittstellen-Modulen gesendet werde, Informationen, welche die Nummern der zugeordneten Schlitze td kennzeichnen, und die Kennung des an das Modul angeschlossenen Benutzers und die Kennung des Zielmoduls enthalten.

8. Leitungs- und Paketvermittlungssystem gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Mittel zur Verarbeitung von Leitungsinformationen folgendes aufweist:

ein Mittel zum Übertragen von Leitungsinformationen (142- T),

ein Mittel zum Empfangen von Leitungsinformationen (142-R),

ein erstes Speichermittel (134), das so viele Speicherpositionen aufweist, wie Schlitze td in einer Periode T vorhanden sind, wobei jede Speicherposition einer Nummer eines Schlitzes td entspricht, wobei der Inhalt des ersten Speichermittels als Antwort auf die Verbindungs- und Trennungs- Steuerpakete aktualisiert wird, die von dem Benutzerschnittstellen-Modul empfangen werden, um die Kennung des Benutzers in der durch die zugeordneten Nummern der Schlitze td gekennzeichneten Position des ersten Speichermittels zu speichern, und wobei ein Markierungsbit (C) auf einen Wert gesetzt wird, der anzeigt, daß der Schlitz für die Dauer der Verbindung einer Leitungsverbindung zugeordnet ist,

ein zweites Speichermittel (138), das eine Anzahl von Speicherpositionen aufweist, die gleich der maximalen Anzahl von an das Modul angeschlossenen Leitungsbenutzern ist, wobei für jeden Benutzer mindestens eine Position vorhanden ist, in der die Kennung des Zielmoduls und des Benutzers in der Position gespeichert ist, die dem Benutzer für die Dauer der Verbindungen als Antwort auf die Verbindungs- und Trennungs-Steuerpakete zugewiesen ist,

ein Adressiermittel (137), das Adressen zum sequentiellen Adressieren der Speicherpositionen des ersten Speichermittels erzeugt,

Mittel (135, 184, 190, 194), die auf die Markierungsbits reagieren, die aus den Speicherpositionen des ersten Speichermittels, die den Nummern der Schlitze td eines Übertragungsblocks B(j+p) entsprechen, gelesen werden, um am Ende des Übertragungsblocks B(j-q) eine Leitungsanforderungsübertragung zu senden, falls mindestens ein Markierungsbit bei einem Wert gefunden wird, der anzeigt, daß ein Schlitz td des Übertragungsblocks B(j+p) einer Leitungsübertragung zugeordnet ist,

ein Gattersteuermittel (182), das auf die aus der adressierten Position des ersten Speichermittels gelesenen Informationen reagiert, um das zweite Speichermittel mit den gelesenen Benutzerkennungsinformationen zu adressieren, falls das Markierungsbit anzeigt, daß der Schlitz einer Leitungsverbindung zugeordnet ist,

Sammlungsmittel (202, 206, 212), die, falls welche vorhanden sind, auf die Kennungen der Zielmodule reagieren, die dem aus dem zweiten Speichermittel gelesenen Übertragungsblock B(j+p) entsprechen, um die Zielinformationen auf dem Steuerbus-Eingabemittel bereitzustellen,

ein Mittel (216), das auf die aus dem zweiten Speichermittel gelesenen Benutzerkennungen reagiert, um die Empfangs- und Übertragungsmittel zu aktivieren, um die Leitungsbenutzerinformationen zu den geeigneten Übertragungsblockzeiten in den Perioden T auf dem Dateneingabebusmittel bereit zustellen oder die Leitungsbenutzerinformationen von dem Datenausgabebusmittel zu empfangen.

9. Leitungs- und Paketvermittlungssystem gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, das durch folgendes gekennzeichnet ist:

die Leitungsbenutzer sind an die Einheit zur Verarbeitung von Leitungsinformationen der Benutzerschnittstellen-Module über eine serielle Verbindung (130) angeschlossen, auf der jedem Benutzer mindestens ein Schlitz t in einem Rahmen mit der Periode T zugewiesen ist, wobei die Dauer des Schlitzes tl länger als die Dauer des Schlitzes td ist, wobei die Benutzerkennung im ersten Speichermittel die Nummer(n) der dem Benutzer auf der seriellen Verbindung zugewiesenen Schlitze tl enthält.

10. Leitungs- und Paketvermittlungssystem gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Speichermittel 50 viele Speicherpositionen aufweist, wie es Schlitze tl in einer Periode T gibt.

11. Leitungs- und Paketvermittlungssystem gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Übertragungsblockzeit mehreren Leitungsaustauschen zugeordnet werden kann, die durch eindeutige Vermittlungssteuerinformationen, die eindeutige Zielmodule kennzeichnen, gesteuert werden.