DE10140811A1

DE10140811A1 - Verfahren zur Koordinierung der Vermittlung von paketbasierten Daten sowie Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE10140811A1
Application number: DE2001140811
Authority: DE
Inventors: Colom Joan Vilalta; Stephane Kirmser; Andreas Kirstaedter
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2001-08-20
Filing date: 2001-08-20
Publication date: 2003-03-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Übertragungsberechtigung für die Vermittlung von Datenpaketen von Eingängen zu Ausgängen anhand von Anforderungsinformationen, die für jeden Eingang angeben, ob und gegebenenfalls für welche Ausgänge bestimmte Datenpakete an dem entsprechenden Eingang anliegen. Erfindungsgemäß werden in einem Prioritätsencoder-Schritt die Berechtigungsinformationen anhand der Anforderungsinformationen von wenigstens einem Eingang ermittelt, wobei eine Belegtinformation berücksichtigt wird, die angibt, ob für einen bestimmten Ausgang bereits eine Übertragungsberechtigung erteilt worden ist. Sobald in einem Prioritätsencoder-Schritt eine Übertragungsberechtigung für einen bestimmten Ausgang erteilt worden ist, wird dieser Ausgang in der Belegtinformation als belegt gekennzeichnet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Berechtigungsinformation für die Vermittlung von Datenpaketen von Eingängen zu Ausgängen anhand von Anforderungsinformationen sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Durch die DE 199 41 851 A1 ist eine Zellkonfliktauflösungseinheit für eine Einrichtung zur Vermittlung von paketorientierten Signalen bekannt, der Anforderungsinformationen zugeführt werden, und die anhand dieser Anforderungsinformationen eine Berechtigungsinformation erzeugt, mit Hilfe derer die paketorientierten Daten zwischen Porteinheiten vermittelt werden. Dabei sollen zum Einen Konflikte vermieden werden, die beispielsweise dadurch entstehend können, dass von mehreren Porteinheiten Daten an eine Porteinheit übertragen werden sollen, und soll zum Anderen die Bevorzugung von einzelnen Porteinheiten vermieden werden, um einen gleichmäßigen Datenverkehr zu ermöglichen. Dazu weist diese Einheit eine Permutationseinheit auf, der eine Kaskade von Komparatoreinheiten nachgeschaltet ist, der sich wiederum eine inverse Permutationseinheit anschließt. Die Anforderungsinformationen werden in Form einer Matrix in die Permutationseinheit geladen, wobei jede Zeile innerhalb der Matrix einer als Eingang fungierenden Porteinheit zugeordnet ist und innerhalb einer Zeile jedes Element der Zeile einer als Ausgang fungierenden Porteinheit zugeordnet ist. Wenn an einer bestimmten ersten Porteinheit Daten anliegen, die an eine bestimmte zweite Porteinheit vermittelt werden sollen, wird dies in der Matrix durch das Element signalisiert, das sich in der Zeile, die der ersten Porteinheit zugeordnet ist, und in der Spalte befindet, die der zweiten Porteinheit zugeordnet ist. Somit sind die Zeilen der Matrix einer empfangenden Porteinheit bzw. Empfangsporteinheit und die Spalten der Matrix einer sendenden bzw. Senderporteinheit zugeordnet, wobei die Daten von einer Empfangsporteinheit zu einer Senderporteinheit vermittelt werden.

Die Komparatoreinheitenkaskade erzeugt aus dieser Matrix eine Berechtigungsinformation, die für jede Empfangsporteinheit angibt, ob und an welche Senderporteinheit an der Empfangsporteinheit anliegende Daten vermittelt werden können. Dazu werden sowohl den Zeilen der Matrix bzw. den Empfangsporteinheiten als auch den Spalten der Matrix bzw. den Senderporteinheiten unterschiedliche Prioritäten zugeordnet. Weiterhin ist die Komparatoreinheitenkaskade so eingerichtet, dass sie beginnend mit der Empfangsporteinheit mit der höchsten Priorität für jede Empfangsporteinheit ermittelt, für welche Senderporteinheiten bestimmte Daten an dieser Empfangsporteinheit anliegen und in dem Fall, in dem für mehrere Senderporteinheiten Daten anliegen, die Berechtigung zur Vermittlung von der Empfangsporteinheit zu der Senderporteinheit erteilt, die die höchste Priorität aufweist, sofern die Vermittlungsberechtigung für diese Senderporteinheit nicht schon für eine andere Empfangsporteinheit mit einer höheren Priorität erteilt worden ist. Zur Durchführung dieser Aufgabe sind die Komparatoreinheiten der Kaskade, die jeweils eine Zeile der Matrix verarbeiten, untereinander in geeigneter Weise verschaltet. Um zu verhindern, dass infolge der Priorisierung bestimmter Spalten bzw. bestimmter Senderporteinheiten die Daten zwischen den Porteinheiten nicht gleichberechtigt vermittelt werden, ist der Komparatoreinheitenkaskade eine Permutationseinheit vorgeschaltet, die die Elemente in den Zeilen der Matrix mit wechselnden Permutationen verändert. Diese Veränderung der Reihenfolge der Elemente in den Zeilen wird anschließend in der Berechtigungsinformation von einer der Komparatoreinheitenkaskade nachgeschalteten inversen Permutationseinheit wieder rückgängig gemacht. Nachteiligerweise wird bei dieser Zellkonfliktauflösungeinheit eine aufwendige Schaltung zur Bereitstellung der Komparatoreinheitenkaskade benötigt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Schaltungsanordnung zur Vermittlung der Berechtigungsinformation zu schaffen, mit denen die Berechtigungsinformation mit geringem Aufwand in kurzer Zeit ermittelt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 20 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die Verwendung einer Belegtinformation, in der jeweils die Ausgänge als belegt vermerkt werden, für die bereits eine Übertragungsberechtigung erteilt worden ist, ist es möglich, die Anforderungsinformationen nacheinander zu verarbeiten, wobei in einem Prioritätsencoder-Schritt auch mehrere Anforderungsinformationen gemeinsam verarbeitet werden können. Auf diese Weise kann der Schaltungsaufwand stark verringert werden, da nur wenige Anforderungsinformationen und im Grenzfall nur eine Anforderungsinformation verarbeitet werden bzw. wird. Werden in einem Schritt mehrere Anforderungsinformationen gleichzeitig verarbeitet und erhöht sich dadurch der Schaltungsaufwand, so wird in einem solchen Fall auch gleichzeitig die Schaltungsgeschwindigkeit erhöht, so dass mit dem erhöhten Schaltungsaufwand auch eine Erhöhung der Geschwindigkeit bei der Ermittlung der Berechtigungsinformation einhergeht.

Vorteilhafterweise sind die Anforderungsinformationen Vektoren, die den einzelnen Eingängen zugeordnet werden und deren Elemente spaltenweise den Ausgängen zugeordnet werden. Ein Element eines Vekors gibt an, ob an dem Eingang, der dem Vektor entspricht, Daten für einen Ausgang, der dem Element entspricht, anliegen. Dabei werden die Ausgänge den einzelnen Elementen der Vektoren so zugeordnet, dass einem n-ten Ausgang in allen Vektoren das n-te Element zugeordnet ist. Auf diese können die Anforderungsinformationen zu einer einzigen Matrix verbunden werden. Ebenso kann die Berechtigungsinformation eine Matrix sein, in der die Zeilen den einzelnen Eingängen und die Spalten den einzelnen Ausgängen zugeordnet sind. Die Belegtinformation ist vorzugsweise ein Vektor, dessen Elemente den Ausgängen zugeordnet werden. Wenn zur Signalisierung der verschiedenen Zustände, beispielsweise ob in der Belegtinformation ein Ausgang belegt ist oder ob in der Anforderungsinformation an einem bestimmten Eingang ein für einen bestimmten Ausgang bestimmtes Datenpaket anliegt oder ob für einen bestimmten Eingang die Übertragungsberechtigung zu einem bestimmten Ausgang erteilt worden ist, binär ist, kann die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhafterweise einfach in einem elektronischen Schaltwerk durchgeführt werden.

Bei der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich vorgesehen sein, dass bestimmte Ausgänge in einer Anfangs- Belegtinformation als belegt gekennzeichnet sind und für diese Ausgänge keine Übertragungsberechtigung erteilt wird. Dies kann verwendet werden, um Ausgänge zu maskieren, die entweder nicht funktionsfähig sind oder an denen kein Gerät angeschlossen ist. Beispielsweise kann die Anfangs- Belegtinformation vor Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens in das Register geladen werden, in dem die Belegtinformation gespeichert wird. Vor dem ersten Prioritätsencoder-Schritt sind also schon bestimmte Ausgänge als belegt gekennzeichnet, so dass für diese in den nachfolgenden Prioritätsencoder- Schritten keine Übertragungsberechtigung mehr erteilt werden kann. Vorzugsweise wird die Anfangs-Belegtinformation nur zur Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens vor dem ersten Prioritätsencoder-Schritt berücksichtigt.

Werden die Anforderungsinformationen von mehreren Eingängen in einem Prioritätsencoder-Schritt gleichzeitig durchgeführt, werden die in einem Schritt verarbeiteten Eingänge vorzugsweise priorisiert, um eine eindeutige Ermittlung der Berechtigungsinformation zu ermöglichen. Ebenso können den Ausgängen unterschiedliche Prioritäten zugeordnet werden, um in dem Fall, in dem an einem Eingang Datenpakete für mehrere Ausgänge anliegen, sicher festlegen zu können, für welchen Ausgang die Übertragungsberechtigung erteilt wird, sofern von einem Eingang nur ein Datenpaket zu einem Ausgang übermittelt werden kann. Dies ist dann der Fall, wenn nach Ermittlung der Berechtigungsinformation zwischen den Eingängen und den Ausgängen jeweils maximal ein Datenpaket übertragen wird.

Vorzugsweise ist die Priorisierung der Ausgänge und bei gleichzeitiger Verarbeitung der Anforderungsinformationen von mehreren Eingängen die Priorisierung dieser Eingänge nicht variabel, so dass die Ermittlung der Berechtigungsinformation mit einem geringeren Schaltungsaufwand durchgeführt werden kann.

Bei einer gleichbleibenden Priorisierung der Spalten bzw. der den Spalten zugeordneten Ausgänge kommt es jedoch zu einer Bevorzugung der Ausgänge mit höherer Priorität. Um zu verhindern, dass Datenpakete für bestimmte Ausgänge bevorzugt übertragen werden, können die Anforderungsinformationen in Form von Vektoren verarbeitet werden, wobei die Elemente der Vektoren vor dem Durchführen eines Prioritätsencoder-Schritts permutiert werden. Dies ist beispielsweise mit Hilfe von Schieberegistern möglich, die die Stellung der Elemente in den Vektoren verändern, wobei an einem Ende hinausgeschobene Elemente am anderen Ende wieder hineingeschoben werden müssen. Eine solche Permutationsoperation muss jedoch nach dem Durchführen des Prioritätsencoder-Schritts wieder rückgängig gemacht werden. Ebenso muss eine zu Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens berücksichtigte Anfangs-Belegtinformation in Form eines Vektors gleichermaßen permutiert werden. Vorzugsweise bleibt die angewendete Permutationsoperation während der Ermittlung einer Belegtinformation konstant und wird in regelmäßigen Abständen geändert, damit nicht durch eine gleichbleibende Permutationsoperation wieder bestimmte Ausgänge bevorzugt werden.

Alternativ oder zusätzlich zu der Permutationsoperation kann eine Spiegelung der Elemente in den Vektoren durchgeführt werden. Ebenso wie bei der Permutation muss diese Spiegelung jedoch nach Abschluss eines Prioritätsencoder-Schritts wieder rückgängig gemacht werden und muss eine gegebenenfalls berücksichtigte Anfangs-Belegtinformation ebenso der Spiegelungsoperation unterzogen werden.

Um eine gerechtere Verteilung der Übertragungsberechtigungen zu erzielen, kann zusätzlich ein Quotenregister vorgesehen sein, in dem für alle möglichen Übertragungswege zwischen den Eingängen und den Ausgängen angegeben ist, ob eine Übertragung eines Datenpakets auf diesem Weg zulässig ist oder nicht. Zu Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens, d. h. vor der Durchführung des ersten Prioritätsencoder-Schritts, werden die Anforderungsinformationen dahingehend analysiert, ob die angeforderte Übertragung von einem bestimmten Eingang zu einem bestimmten Ausgang gemäß dem Quotenregister zulässig ist. Falls nicht, wird diese Anforderung in den Anforderungsinformationen gelöscht, so dass es nicht zu einer Erteilung der entsprechenden Übertragungsberechtigung kommen kann.

Vorzugsweise wird in der Quoteninformation die Übertragungsberechtigung für einen Übertragungsweg als nicht zulässig vermerkt, wenn für diesen Übertragungsweg bereits eine Übertragungsberechtigung erteilt worden ist. Somit kann erreicht werden, dass Übertragungswege, auf denen ohnehin bereits Daten übertragen worden sind, keine weiteren Daten übertragen werden und somit die Chance für andere Übertragungswege steigt, eine Übertragungsberechtigung zu erhalten. In regelmäßigen Abständen kann die Quoteninformation wieder in einen Zustand gebracht werden, in dem sie für alle Übertragungswege die Erteilung einer Übertragungsberechtigung zulässt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau einer Schaltungsanordnung zur Ermittlung einer Berechtigungsinformation gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 zeigt den Aufbau der bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendeten Anforderungsinformationen, und
Fig. 3 zeigt die zur Ermittlung der Berechtigungsinformation für insgesamt vier Eingänge erforderlichen Schritte.
In Fig. 1 ist eine Schaltungsanordnung zur Ermittlung einer Berechtigungsinformation für die Übertragung von Datenpaketen zwischen Eingängen und Ausgängen dargestellt. Dabei ist nur der Teil dargestellt, der zur Gewinnung einer Berechtigungsinformation gra, gra-quo anhand einer Anforderungsinformation req erforderlich ist. Die Übertragung der Datenpakete zwischen den Eingängen und den Ausgängen wird mit Hilfe von nichtdargestellten Schaltelementen durchgeführt, die entsprechend der erzeugten Berechtigungsinformation gra geschaltet werden.
Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung weist eine zentrale Steuereinheit 2, ein Quotenregister 1, eine Permutationseinheit 3, einen Prioritätsencoder 4 und eine inverse Permutationseinheit 5 auf. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel sind 24 Eingänge und 24 Ausgänge vorgesehen, wobei eine Übertragung von jedem Eingang zu jedem Ausgang möglich sein soll. Die Übertragungsformatinformationen req werden in Form einer Matrix dem Quotenregister 1 zugeführt. Die Anforderungsinformationen bzw. die Anforderungsmatrix req weist 24 Spalten und 24 Zeilen auf.
In Fig. 2 ist eine beispielhafte zur Erläuterung der Funktionsweise des Ausführungsbeispiels verwendete Anforderungsmatrix req dargestellt. Die Anforderungsmatrix req setzt sich aus insgesamt 24 Zeilenvektoren zusammen, die jeweils einem Eingang zugeordnet sind. In der linken Spalte der in Fig. 2 dargestellten Tabelle ist jeweils die Bezeichnung des rechts daneben dargestellten Zeilenvektors angegeben. Die einzelnen Zeilenvektoren weisen jeweils 24 Elemente auf, die den Ausgängen entsprechend der Position der Elemente innerhalb der Zeilenvektoren zugeordnet werden. Die Stellung der einzelnen Elemente bzw. deren Index ist in der ersten Zeile der in Fig. 2 dargestellten Tabelle angegeben, wobei das rechts stehende Element jedes Zeilenvektors dem Ausgang 0 und das links stehende Element in jedem Zeilenvektor dem Ausgang 23 zugeordnet ist.
In der rechten Spalte ist angegeben, in welchem Prioritätsencoder-Schritt der jeweilige Zeilenvektor verarbeitet wird. Im angegebenen Ausführungsbeispiel werden jeweils zwei Zeilenvektoren auf einmal verarbeitet, d. h. in einem Schritt werden gleichzeitig die Anforderungsinformationen von zwei Eingängen verarbeitet, so dass die ersten beiden Zeilenvektoren req(23), req(22) während des ersten Prioritätsencoder- Schritts, die nächsten beiden Zeilenvektoren req(21), req(20) während des zweiten Prioritätsencoder-Schritts verarbeitet werden usw.
Die in der mittleren Spalte angegebenen Zeilenvektoren weisen als Elemente entweder eine Null oder eine Eins auf. Eine Eins in einem Zeilenvektor an einer bestimmten Stelle signalisiert, dass an dem dem Zeilenvektor entsprechenden Eingang ein Datenpaket anliegt, das für den Ausgang bestimmt ist, der der Stelle zugeordnet ist, an der sich die Eins befindet. Im angegebenen Ausführungsbeispiel liegen beispielsweise am Eingang 20 sechs Datenpakete an, die jeweils für einen der Ausgänge 12-17 bestimmt sind (vergleiche req(20)). Ebenso kann dem Zeilenvektor req(15) entnommen werden, dass an dem Eingang 15 fünf Datenpakete anliegen, die jeweils für einen der Ausgänge 9-13 bestimmt sind. In der letzten Zeile ist in Fig. 2 eine Anfangs-Belegtinformation bsy-in angegeben, die ebenfalls ein Vektor mit 24 Elementen ist. Die einzelnen Elemente des Vektors bsy-in sind den einzelnen Ausgängen zugeordnet und geben an, ob ein bestimmter Ausgang angesprochen werden darf. In dem Anfangs-Belegtvektor bsy-in kann beispielsweise vermerkt werden, ob an einem bestimmten Ausgang kein Gerät angeschlossen ist oder ein bestimmter Ausgang defekt ist und aus diesem Grund kein Datenpaket an diesen Ausgang übertragen werden soll. Im gezeigten Anfangs- Belegtvektor bsy-in ist der Ausgang 12 als belegt vermerkt, so dass an diesem Ausgang kein Datenpaket übermittelt werden darf.
Zu Beginn wird die Anforderungsmatrix req in das Quotenregister 1 geladen, indem es mit einer Quotenmatrix mit den gleichen Dimensionen UND-verknüpft wird. Dies bedeutet, dass eine Anforderung für die Übertragung zwischen einem bestimmten Eingang und einem bestimmten Ausgang bzw. eine Eins an einer bestimmten Stelle in der Anforderungsmatrix req nur dann erhalten bleibt, wenn an der entsprechenden Stelle in der Quotenmatrix ebenfalls eine Eins steht. Auf diese Weise kann durch das Füllen der Quotenmatrix mit Nullen bzw. Einsen erreicht werden, dass bestimmte Übertragungswege von vorneherein gesperrt sind, indem die Anforderungen mit Übertragung zwischen bestimmten Eingängen und bestimmten Ausgängen durch die UND-Verknüpfung maskiert werden. In regelmäßigen Abständen wird die Quotenmatrix vollständig mit Einsen gefüllt, wobei die Einsen an den Stellen mit Nullen überschrieben werden, die einem Übertragungsweg entsprechen, für den eine Übertragungsberechtigung erteilt worden ist. Damit wird erreicht, dass für einen Übertragungsweg, bei dem bereits eine Übertragungsberechtigung erteilt worden ist, bis zum nächsten Zurücksetzen der Quotenmatrix keine Übertragungsberechtigung mehr erteilt werden kann. Ziel der Quotenmatrix ist eine gerechtere Verteilung der Übertragungsberechtigungen. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel sei angenommen, dass die Quotenmatrix gerade eben zurückgesetzt und vollständig mit Einsen gefüllt ist, so dass keine Eins der Anforderungsmatrix req maskiert bzw. gelöscht wird.
In Fig. 3 sind die Schritte a) bis f) dargestellt, die die Ermittlung der Berechtigungsinformation für die Eingänge 20 und 21 bzw. 14 und 15 zeigen. Diese Eingänge waren, wie in Fig. 2 dargestellt, die einzigen, an denen zu vermittelnde Datenpakete anliegen.
Von dem Quotenregister 1 wird die Anforderungsmatrix req nach Verknüpfung mit der Quotenmatrix in Form einer Quotenregister-Ausgangsmatrix quo an die Permutationseinheit 3 weitergegeben. Da die Quotenmatrix nur Einser enthält, entspricht die Quotenregister-Ausgangsmatrix quo der Anforderungsmatrix req. Die Permutationseinheit 3 sowie der Prioritätsencoder 4 verarbeiten jeweils 2 Anforderungsvektoren, so dass in ihnen Matrizen mit der Dimension 2 × 24 verarbeitet werden.
Die Permutationseinheit 3 sowie die inverse Permutationseinheit 5 können die Elemente der Anforderungsvektoren spiegeln und permutieren. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Elemente der Anforderungsvektoren nur gespiegelt bzw. die Reihenfolge der Elemente vertauscht.
Im Schritt a) werden die Anforderungsvektoren quo(20) und quo(21) für die Eingänge 20 und 21 gespiegelt, so dass eine Prioritätsencoder-Eingangsmatrix pe mit den beiden Zeilenvektoren pe(0) und pe(1) erzeugt wird. Der Zeilenvektor pe(1) entspricht dabei dem Zeilenvektor quo(21), der wiederum dem Eingang 21 zugeordnet werden kann. Der Zeilenvektor pe(0) entspricht dem gespiegelten Zeilenvektor quo(20), der wiederum dem Eingang 20 zugeordnet werden kann. Die im Zeilenvektor quo(20) an den Stellen 12-17 stehenden Einsen befinden sich im entsprechenden Zeilenvektor pe(0) an den Stellen 6-11.
Die Prioritätsencoder-Eingangsmatrix pe wird dem Prioritätsencoder 4 zugeführt, indem zusätzlich noch die Anfangs- Belegtinformation bsy-in berücksichtigt wird, die dem Prioritätsencoder 4 von der Steuereinheit 2 zugeführt wird.
Im Schritt b) ist dargestellt, wie der Prioritätsencoder 4 zum einen die Prioritätsencoder-Ausgangsmatrix gra-pe und einen aktuellen Belegtvektor bsy erzeugt. Dabei werden die Ausgänge derart verschieden priorisiert, dass den Ausgängen eine Priorität zugeordnet wird, die der Nummer der Spalte entspricht, der der jeweilige Ausgang zugeordnet ist. Dabei ist die Priorität 23 die höchste und die Priorität 0 die niedrigste.
Der Prioritätsencoder 4 erteilt somit im Zeilenvektor gra- pe(0) der Übertragungsberechtigung an der Stelle 10 bzw. setzt an dieser Stelle eine Eins, da für die Stelle 11 in der Anfangs-Belegtinformation bsy-in bereits eine Eins markiert ist bzw. diese Stelle gesperrt ist. Der Anfangs-Belegtvektor bsy-in wurde ebenfalls gespiegelt, um mit geringem Aufwand zusammen mit der Prioritätsencoder-Eingangsmatrix pe berücksichtigt werden zu können. Gleichzeitig wird in der Belegtinformation bsy an der Stelle 10 eine Eins gesetzt, da für diese Stelle bzw. den entsprechenden Ausgang bereits eine Übertragungsberechtigung erteilt wurde.
Die Prioritätsencoder-Ausgangsmatrix gra-pe wird an die inverse Permutationseinheit 5 geleitet, die die Spiegelung der Permutationseinheit 3 rückgängig macht und die Belegtinformation zum einen in Form einer Berechtigungsmatrix gra und zum anderen in Form einer Quotenregister-Berechtigungsmatrix gra- quo liefert. Die Berechtigungsmatrix gra dient zum Steuern der Schaltelemente, die die Übertragungswege zwischen den Eingängen und den Ausgängen herstellen und weist 24 Zeilen und 5 Spalten auf. Die 24 Zeilenvektoren der Berechtigungsmatrix gra entsprechen den 24 Eingängen, wobei die 5 Elemente jedes Zeilenvektors jeweils eine 5-Bit-Integer-Zahl darstellen, die die Nummer eines Ausgangs angibt. Auf diese Weise enthält die Berechtigungsmatrix gra für jeden Eingang die Nummer des Ausgangs, an das von dem entsprechenden Eingang ein Datenpaket übertragen werden darf. Wenn von einem Eingang an keinen Ausgang ein Datenpaket übertragen werden soll, beispielsweise weil an diesem Eingang kein Datenpaket anliegt oder die Quotenmatrix die Übertragung verhindert, wird der Wert 31 ausgegeben, dem kein Ausgang zugeordnet ist.
Die Berechtigungsinformation in Form der Quotenregister- Berechtigungsmatrix gra-quo besitzt die gleichen Dimensionen wie die Quotenmatrix in Quotenregister 1. Auf diese Weise kann in der Quotenmatrix mit geringem Schaltungsaufwand für die Übertragungswege, für die eine Übertragungsberechtigung erteilt worden ist, die Eins mit einer Null überschrieben werden, indem an der Stelle, in der an der Quotenregister- Berechtigungsmatrix gra-quo eine Eins steht, in der Quotenmatrix eine Null eingetragen wird.
In den Schritten d) bis f) ist wiederum ein Prioritätsencoder-Schritt dargestellt, bei dem diesmal aber die Anforderungsinformationen für die Eingänge 14 bzw. 15 verarbeitet werden. Im Schritt d) werden wiederum die beiden Eingangsvektoren quo(14) und quo(15), die den Anforderungsvektoren req(14) und req(15) entsprechen, gespiegelt und die entsprechenden Zeilenvektoren der Prioritätsencoder-Eingangsmatrix pe erzeugt.
Im Schritt e) wird wiederum wie im Schritt b) im Prioritätsencoder 4 die Prioritätsencoder-Ausgangsmatrix gra-pe erzeugt, wobei in diesem Fall die Belegtinformation bsy zu Beginn bereits einen Einser aus dem Schritt b) enthält. Der Zeilenvektor pe(1) weist Einsen an den Stellen 10-14 auf, so dass der Prioritätsencoder 4 eine Berechtigungsübertragung an der Stelle 14 vermerkt, da diese gemäß der Spaltennummerierung die höchste Priorität hat und weder in der Belegtinformation bsy als auch der Anfangs-Belegtinformation bsy-in als belegt vermerkt war. Somit wird im Zeilenvektor gra-pe(1) der Prioritätsencoder-Ausgangsmatrix gra-pe und in dem Belegtvektor bsy an der Stelle 14 eine Eins vermerkt. Nach diesem Schritt sind bereits drei Ausgänge als belegt vermerkt, wobei zwei im Belegtvektor bsy als belegt vermerkt worden sind und einer bereits im Anfangs-Belegtvektor bsy-in als belegt vermerkt worden war.
Abschließend wird im Schritt f) in der inversen Permutationseinheit 5 die Spiegelung aus Schritt d) rückgängig gemacht und die Berechtigungsmatrix gra und die Quotenregister- Berechtigungsmatrix gra-quo für die Eingänge 14, 15 erzeugt.

Claims

1. Verfahren zum Ermitteln einer Berechtigungsinformation (gra, gra-quo) für die Vermittlung von Datenpaketen von Eingängen zu Ausgängen anhand von Anforderungsinformationen (req), wobei die Anforderungsinformationen (req) für jeden Eingang angeben, für welche Ausgänge gegebenenfalls an einem Eingang anliegende Datenpakete bestimmt sind, und die Berechtigungsinformation (gra, gra-quo) angibt, ob und an welchem Ausgang von einem Eingang ein Datenpaket übertragen werden darf, dadurch gekennzeichnet,
dass bei dem Verfahren in einem Prioritätsencoder-Schritt für wenigstens einen Eingang jeweils ermittelt wird, ob und für welche Ausgänge bestimmte Datenpakete anliegen,
bei Anliegen wenigstens eines Datenpakets in der Berechtigungsinformation (gra, gra-quo) die Berechtigung zum Übertragen an einem Ausgang vermerkt wird, der in einer Belegtinformation (bsy) als nichtbelegt gekennzeichnet ist, und für den in demselben Prioritätsencoder-Schritt nicht bereits für einen anderen Eingang die Übertragungsberechtigung erteilt wurde, und
ein Ausgang, für den eine Übertragungsberechtigung erteilt wurde, in der Belegtinformation (bsy) als belegt gekennzeichnet wird,
wobei der Prioritätsencoder-Schritt so oft für wechselnde Eingänge wiederholt wird, bis er für alle Eingänge durchgeführt worden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechtigungsinformation eine Matrix (gra) ist, deren Zeilenvektoren oder Spaltenvektoren den Eingängen zugeordnet sind und angeben, ob und an welchem Ausgang ein gegebenenfalls an einem bestimmten Eingang anliegendes Datenpaket übertragen werden darf.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechtigungsinformation für jeden Eingang nur die Berechtigung zum Übertragen eines Datenpakets an höchstens einen Ausgang enthält und eine Matrix (gra) ist, deren Zeilenvektoren oder Spaltenvektoren eine ganzzahlige Zahl darstellen, die die Nummer des Ausgangs, an dem der entsprechende Eingang ein gegebenenfalls anliegendes Datenpaket senden darf, oder eines nichtexistenten Ausgangs angibt, falls der entsprechende Eingang an keinen Ausgang ein Datenpaket senden darf.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Berechtigungsinformation eine Matrix (gra-quo) ist, deren Elemente nur zwei Zustände annehmen können und die derart eingerichtet ist, dass entweder die Zeilen den Eingängen und die Spalten den Ausgängen oder die Zeilen den Ausgängen und die Spalten den Eingängen zugeordnet sind,
wobei ein erstes Matrixelement in einer bestimmten Zeile und in einer bestimmten Spalte die Berechtigung zum Übertragen eines Datenpakets von dem der bestimmten Zeile zugeordneten Eingang zu dem der bestimmten Spalte zugeordneten Ausgang bzw. von dem der bestimmten Spalte zugeordneten Eingang zu dem der bestimmten Zeile zugeordneten Ausgang signalisiert, und ein zweites Matrixelement das Nichtvorhandensein einer Übertragungsberechtigung signalisiert.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anforderungsinformationen Vektoren sind, die den Eingängen zugeordnet sind und deren Elemente den Ausgängen zugeordnet sind, wobei ein an einer bestimmten Stelle eines Vektors stehendes Element signalisiert, ob an dem dem Vektor entsprechenden Eingang ein Datenpaket anliegt, das für den der bestimmten Stelle entsprechenden Ausgang bestimmt ist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belegtinformation ein Vektor (bsy) ist, dessen Elemente jeweils einem Ausgang zugeordnet sind und zwei Werte annehmen können, wobei ein erster Wert signalisiert, dass an dem entsprechenden Ausgang noch an Datenpaket übertragen werden darf, und ein zweiter Wert signalisiert, dass an dem entsprechenden Ausgang kein Datenpaket mehr übertragen werden darf.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Prioritätsencoder-Schritt die Übertragungsberechtigung nicht für einen Ausgang erteilt wird, der in einer Anfangs-Belegtinformation als belegt gekennzeichnet ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anfangs-Belegtinformation in einem Vektor (bsy-in) ist, dessen Elemente jeweils den einzelnen Ausgängen zugeordnet sind und signalisieren, dass an einem bestimmten Ausgang kein Datenpaket gesendet werden darf.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prioritätsencoder-Schritt für wenigstens zwei Eingänge gemeinsam durchgeführt wird und den in einem Prioritätsencoder-Schritt verarbeiteten Eingängen unterschiedliche Prioritäten zugeordnet werden, so dass die Übertragungsberechtigung für einen Ausgang, für den an verschiedenen der in dem Prioritätsencoder-Schritt verarbeiteten Eingängen Datenpakete anliegen, nur für den Eingang mit der höchsten Priorität erteilt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anforderungsinformationen der in einem Prioritätsencoder-Schritt verarbeiteten Eingänge in Form einer Matrix verarbeitet werden, deren Spaltenvektoren oder Zeilenvektoren den Eingängen zugeordnet sind, und die Eingänge anhand der Nummerierung der Zeilenvektoren bzw. Spaltenvektoren priorisiert werden.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Eingang nur die Übertragungsberechtigung zum Übertragen eines Datenpakets an höchstens einen Ausgang erteilt wird und den Ausgängen unterschiedliche Prioritäten zugeordnet sind, so dass für einen bestimmten Eingang nur die Übertragungsberechtigung für den Ausgang mit der höchsten Priorität erteilt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anforderungsinformation eines Eingangs in Form eines Vektors vorliegt, dessen Elemente den Ausgängen zugeordnet sind, wobei die Ausgänge anhand der Stellung des entsprechenden Vektorelements innerhalb des Vektors priorisiert werden.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anforderungsinformationen in Form von Vektoren vorliegen, deren Elemente den Ausgängen zugeordnet sind und zu Beginn eines Prioritätsencoder-Schritts permutiert werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte der Vektoren am Ende eines Prioritätsencoder- Schritts invers permutiert werden, so dass die zu Beginn stattgefundene Permutation rückgängig gemacht wird.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anforderungsinformationen in Form von Vektoren vorliegen, deren Elemente den Ausgängen zugeordnet sind und zu Beginn des Prioritätsencoder-Schritts gespiegelt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende des Prioritätsencoder-Schritts die Elemente des Vektors invers gespiegelt werden, so dass die zu Beginn durchgeführte Spiegelung rückgängig gemacht wird.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn des Verfahrens die Anforderungsinformationen mit einer Quoteninformation derart verknüpft wird, dass die Anforderung zum Übertragen eines Datenpakets von einem bestimmten Eingang zu einem bestimmten Ausgang gelöscht wird, falls die Quoteninformation die Übertragen von dem bestimmten Eingang zu dem bestimmten Ausgang nicht zulässt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in der Quoteninformation die Versagung der Übertragung von einem bestimmten Eingang zu einem bestimmten Ausgang vermerkt wird, sobald die Übertragungsberechtigung von diesem bestimmten Eingang zu diesem bestimmten Ausgang erteilt worden ist.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Quoteninformation in bestimmten Abständen in einen bestimmten Zustand zurück versetzt werden, in dem sie die Übertragung von jedem Eingang zu jedem Ausgang zulassen.

20. Schaltungsanordnung zum Ermitteln einer Berechtigungsinformation (gra, gra-quo) für die Vermittlung von Datenpaketen von Eingängen zu Ausgängen anhand von Anforderungsinformationen (req), wobei die Anforderungsinformationen (req) für jeden Eingang angeben, für welche Ausgänge gegebenenfalls an einem Eingang anliegende Datenpakete bestimmt sind, und die Berechtigungsinformation (gra, gra-quo) angibt, ob und an welchem Ausgang von einem Eingang ein Datenpaket übertragen werden darf,
mit einer Steuereinheit (2) und einer Verarbeitungseinrichtung (1, 3-5) für die Anforderungsinformation (req),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schaltungsanordnung derart eingerichtet ist, dass sie in einem Prioritätsencoder-Schritt für wenigstens einen Eingang jeweils ermittelt, ob und für welche Ausgänge bestimmte Datenpakete anliegen, bei Anliegen wenigstens eines Datenpakets in der Berechtigungsinformation die Berechtigung zum Übertragen an einem Ausgang vermerkt, der in einer Belegtinformation (bsy) als nichtbelegt gekennzeichnet ist und für den sie in demselben Prioritätsencoder-Schritt nicht bereits einem anderen Eingang die Übertragungsberechtigung erteilt hat, und
einen Ausgang, für den die Schaltungsanordnung eine Übertragungsberechtigung erteilt hat, in der Belegtinformation (bsy) als belegt kennzeichnet,
wobei dieselbe Schaltungsanordnung den Prioritätsencoder- Schritt so oft für wechselnde Eingänge wiederholt, bis die Schaltungsanordnung den Prioritätsencoder-Schritt für alle Eingänge durchgeführt hat.

21. Schaltungsanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-19 eingerichtet ist.

22. Schaltungsanordnung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung eine Vermittlungseinrichtung in einem ATM-Datenübertragungsnetzwerk ist.