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Einrichtung für die Vermittlung von Daten
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Die Anmeldung betrifft eine Einrichtung für die Vermittlung von Daten
nach dem Prinzip der Speichervermittlung in einem Netz mit einer Mehrzahl von Vermittlungsknoten,
die jeweils eine Mehrzahl von Anschlüssen und eine Mehrzahl von Vermittlungsmodulen
enthalten, wobei durch jeden dieser Vermittlungsmodule eines Knotens ein virtueller
Verbindungsweg zwischen wenigstens zwei Anschlüssen des Knoten gebildet und Daten
auf diesem Weg übertragen werden können, wobei zusammenarbeitende Knoten in der
Lage sind, virtuelle Wege zwischen wenigstens zwei Anschlüsseln, die zu unterschiedlichen
Knoten gehören, aufzubauen und wobei jeder Vermittlungsmodul einen Prozessor und
einen Speicher zur Speicherung von Daten über virtuelle Verbindungen, an denen dieser
Modul beteiligt ist, enthält.
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Eine solche Einrichtung für die Vermittlung von Daten ist bereits
aus der DE-AS 26 03 262 bekannt. Bei diesem Speichervermittlungssystem wird jedoch
nicht beschrieben, was mit den ausgebauten virtuellen Verbindungswegen geschieht,
wenn ein an dieser Verbindung beteiligter Vermittlungsmodul gestört wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der obengenannten
Art zu schaffen, bei der virtuelle Verbindungswege aufrecht erhalten bleiben, wenn
ein Vermittlungsmodul, der an diesem virtuellen Weg beteiligt ist, gestört wird.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß wenigstens ein Endknoten,
der an einem virtuellen Verbindungsweg beteiligt ist, Mittel zum Einspeichern von
Wiederherstelldaten für virtuelle Verbindungswege in die Speicher von wenigstens
zwei Vermittlungsmodulen enthält, von denen der eine dieser beiden Module derjenige
ist, der am Aufbau dieses virtuellen Weges beteiligt ist, daß der Endknoten weiterhin
eine Steuerschaltung enthält, durch die die Wiederherstelldaten, die im Speicher
des jeweils anderen Vermittlungsmoduls gespeichert sind, zur Aufrechterhaltung des
virtuellen Verbindungsweges wirksam geschaltet werden, wenn der eine Vermittlungsmodul
fehlerhaft wird, und daß die Wiederherstelldaten, die für die Aufrechterhaltung
der virtuellen Verbindungswege benötigt werden, in dem Endknoten durch Übertragung
von Steuernachrichten verfügbar gemacht werden.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß, da Steuernachrichten
auf jeden Fall zwischen z.B. zwei Endknoten, inabesondere zwei Vermittlungsmodulenübertragungen
werden müssen, um einen virtuellen Verbindungsweg zwischen diesen Knoten aufzubauen,
die Wiederherstelldaten von aiesen Nachrichten in den Knoten abgeleitet werden können,
und daß diese Nachrichten vorteilhaft verwendet werden können, um solche Wiederherstelldaten
von einem Knoten zum anderen zu übertragen. Sobald die Wiederherstelldaten in dem
Speicher eines Moduls eines Endknoten eingespeichert sind, können sie auch in den
Speicher des zugehörigen Moduls übertragen werden.
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In diesem Zusammenhang wird noch darauf hingewiesen, daß das Sammeln
von Wiederherstelldaten über jede Verbindung und die Speicherung dieser Daten in
den Speichern von zwei Rechnern schon an sich für das in der DE-AS 15 74 597 beschriebene
Telefonsystem bekannt ist. In dem dort beschriebenen System werden die Wiederherstelldaten
jedoch jedesmal von einem Computer erzeugt, der sie in seinem eigenen Speicher einspeichert
und durch besondere Nachrichten zum Speicher des anderen Computers überträgt.
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Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung wird nun anhand des in den beiliegenden Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine schematische
Darstellung eines Netzwerkes, in dem das Datenverbindungs- und Verarbeitungssystem
gemäß der Erfindung gebraucht wird; Fig. 2 ein Blockschaltbild des in Fig. 1 dargestellten
Datenpaketkonzentrators PDS1; Fig. 3 ein Blockschaltbild des in Fig. 2 dargestellten
Leitungsanschlussmoduls LAM1; Fig. 4 ein Blockschaltbild des in Fig. 2 dargestellten
Datenpaketverarbeitungsmoduls PPM1'; Fig. 5 ein Blockschaltbild der in Fig. 1 dargestellten
Datenpaketvermittlung PSE1; Fig. 6 ein Blockschaltbild der in Fig. 5 dargestellten
Knotendatenbasis NDB und Fig. 7 und 8 die Diagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise
des erfindungsgemässen Datenvermittlungssystems.
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Das in Fig. 1 dargestellte Netzwerk enthält eine Mehrzahl von Endknoten
oder Datenpaketkonzentratoren PDS1 bis PDS7, mit denen jeweils eine Mehrzahl von
Kunden
verbunden ist, die eine Datenanschlußeinrichtung DTE haben.
So ist z.B. der Datenpaketkonzentrator PDS1 einmal mit den Datenanschlußeinrichtungen
DTE11 bis DTElp über die Leitungen Lli bis Llp verbunden und zum anderen mit den
Datenanschlußeinrichtungen DTEnl bis DTEnq über die Leitungen Lnl bis Lnq. Der Datenpaketkonzentrator
PDS6 ist z.B. über die Leitung L61 mit der Datenanschlußeinrichtung DTE61 verbunden.
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Das dargestellte Netzwerk enthält weiterhin eine Mehrzahl von zentralen
Knoten oder Datenpaketvermittlungen PSE1, PSE2 und PSE3, an die die Datenpaketkonzentratoren
PDS1 bis PDS3; PDS4, PDS5; und PDS6, PDS7 angeschlossen sind. Diese Datenpaketvermittlungen
PSE1, PSE2 und PSE3 sind weiterhin untereinander verbunden. So ist z.B.
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der Datenpaketkonzentrator PDS1 über die Leitung L1 mit der Datenpaketvermittlung
PSE1 verbunden und diese wiederum über die Leitung L mit der Datenpaketvermittlung
PSE3. Das Netzwerk enthält weiterhin ein Netzkontrollzentrum NOMC, mit dem die Datenpaketvermittlungen
PSE1 bis PSE3 verbunden sind.
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Die oben erwähnten Leitungen zwischen den Datenanschlußeinrichtungen
und den Konzentratoren sowie zwischen den Konzentratoren und den Vermittlungen und
zwischen den Vermittlungen und dem Netzkontrollzentrum können unterschiedliche Datenübertragungsgeschwindigkeiten
haben.
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Die Funktion der Datenpaketkonzentratoren und der Datenpaketvermittlungen
wird weiter unten noch ausfUhrlicher erläutert. Die Aufgabe des Netzkontrollzentrums
NOMC
besteht darin, ein Uberwachungs- und Arbeitsmanagement für das Netzwerk, die Verarbeitung
von Daten für die Gebührenbe lastung, usw. durchzuführen.
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Der in Fig. 2 dargestellte Datenpaketkonzentrator PDS1 enthält eine
Mehrzahl von Leitungsanschlußmodulen LAM1 bis LAMn, an die die oben genannten Leitungen
L11 bis Lip und Lnl bis Lnq und L1 angeschlossen sind. Jeder dieser Leitungsanschlußmodule
LAM ist weiterhin über einen der Busse B1 bis Bn, über eine der Bussteuereinheiten
BCU1 bis BCUn und über eine der Busschnittstelleneinrichtungen BIA1 bis BIAn und
BIB1 bis BIBn mit zwei Modulverbindungsbussen MIBA und MIBB verbunden.
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Der Datenpaketkonzentrator PDS1 enthält weiterhin eine Mehrzahl von
Datenpaketverarbeitungsmodulen PPM1' bis PPMn', die über einen der Busse B1' bis
Bn', über eine der Bussteuereinheiten BCUl' bis BCUn' und eine der Busschnittstelleneinrichtungen
BIA1' bis BIAn' und BIB1' bis BIBn' ebenfalls mit den Modulverbindungsbussen MIBA
und MIBB verbunden sind. Die Bussteuereinheiten BCU1' bis BCUn' enthalten jeweils
eine der bistabilen Kippschaltungen BK1' bis BKn', die angeben, wenn der zugehörige
Modul außer Betrieb ist. Die Eingänge der bistabilen Kippschaltungen sind mit den
zugehörigen Datenpaketverarbeitungsmodulen verbunden und die 1-Ausgänge mit den
Leitungen ml' bis mn'.
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Der Datenpaketkonzentrator PDS1 enthält weiterhin zwei Busüberwachungseinheiten
BSUA und BSUB, die mit den
Modulverbindungsbussen MIBA und MIBB
verbunden sind.
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Die Busüberwachungseinheiten BSUA und BSUB haben jeweils eine Mehrzahl
von Eingängen, die mit den oben genannten Leitungen ml' bis mn' von den bistabilen
Kippschaltungen BK1' bis BKn' verbunden sind. In jeder der Busüberwachungseinheiten
BSUA und BSUB sind die Leitungen ml' bis mn' mit Stufen eines Registers RA bzw.
RB verbunden, die den Zustand Betrieb und "außer Betrieb" der verschieden Datenpaketverarbeitungsmodule
PPM speichern. Eine Leseleitung ka von Register RA und eine Leseleitung kb von Register
RB sind mit jeweils einem Datenpaketverarbeitungsmodul von zwei solchen Modulen
verbunden, z.B. mit PPM1' und PPMn'.
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Diese Datenpaketverarbeitungsmodule sind diejenigen, die ein Knotenüberwachungsprogramm
NSF speichern. Die letztgenannten Module lesen regelmäßig den Inhalt der entsprechenden
Register RA bzw. RB aus, um fehlerhafte Module festzustellen.
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Die Busüberwachungseinheit BSUA enthält weiterhin einen Prioritätskreis
PA, der mit den Modulverbindungsbus MIBA Anforderungs- und Zuteilungsleitungen al
bis an von den Busschnittstelleneinrichtungen BIA1 bis BIAn und al' bis an' von
den Busschnittstelleneinrichtungen BIA1' bis BIAn' verbunden ist. Die Busüberwachungseinheit
BSUB enthält entsprechend einen Prioritätskreis PB, der mit den Modulverbindungsbus
MIBB Anforderungs- und Zuteilungsleitungen bl bis bn von den Busschnittstelleneinrichtungen
BIB1 bis BIBn und bl' bis bn' von den Busschnittstelleneinrichtungen
BIB1'
bis BIBn' verbunden ist. Jede dieser Leitungen enthält eine Anforderungsader und
eine Zuteilungsader.
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Jeder der Prioritätskreise PA und PB kann eine einzige der Zuteilungsadern
aktivieren, bei der die zugehörige Anforderungsader aktiviert ist.
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Wenn die Busschnittstelleneinrichtungen BIA und BIR gleichzeitig von
den Busüberwachungseinheiten BSUA bzw.
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BSUB informiert werden, daß nach einer Anforderung eine Zuteilung
erfolgt ist, wählen diese Kreise selbst nur eine der angeforderten Zuteilungen aus.
In jedem der Datenpaketkonzentratoren ist ein Datenpaketverarbeitungsmodul PPM einem
Leitungsanschlußmodul LAM fest zugeordnet und umgekehrt.
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Die Leitungsanschlußmodule LAM1 bis LAMn sind gleich aufgebaut und
deshalb ist nur der Leitungsanschlußmodul LAM1 in Fig. 3 als Blockschaltbild dargestellt.
Dieser Modul enthält: - eine Anzahl von Leitungseinheiten LU1 bis LUp die auf der
einen Seite mit den obengeannten Leitungen L11 bis Llp und auf der anderen Seite
mit dem Bus B1 verbunden sind, der zur Bussteuereinheit BCU1 führt. Jede dieser
Leitungseinheiten LU enthält einen Mikroprozessor und eine direkte Speicherzugriffseinheit,
die jedoch beide nicht dargestellt sind; - einen Kanalpufferspeicher CBM, der ebenfalls
mit dem Bus B1 verbunden ist;
- einen Mikroprozessor MP1 mit zugehörigem
Speicher MEM1, die beide über einen Busschalter BS mit dem Bus B1 verbunden sind.
Der Busschalter BS wird vom Ausgangssignal einer Buszugangssteuerlogik BAL gesteuert.
Diese Buszugangssteuerlogik BAL ist mit den Anforderungs- und Zuteilungsleitungen
ul bis up von den Leitungseinheiten LU1 bis LUp und Up+1 vom Mikroprozessor MP1
zur Belegung des Busses B1 verbunden. Diese Buszugangssteuerlogik BAL kann auf eine
Anforderung die Benutzung des Busses B1 zuteilen und die entsprechende anfordernde
Einheit LU1 bis LUp oder MP1 davon informieren, daß auf die Anforderung eine Zuteilung
erfolgt ist. Wenn der Bus B1 dem Mikroprozessor MP1 zugeteilt ist, schließt der
normalerweise offene Busschalter BS und gibt somit dem Mikroprozessor MP1 Zugang
zum Bus B1. Der Mikroprozessor ist weiterhin mit den Leitungseinheiten LU1 bis LUp
über den Bus BB verbunden.
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Der in Fig. 4 dargestellte Datenpaketverarbeitungsmodul PMM1 ist gleich
den anderen Datenpaketverarbeitungsmodulen. Er enthält einen Mikroprozessor MP2,
einen Speicher MEM2 und Taktgeber T, die getrennt vorgesehen sind, da ihre Aufgaben
viel Zeit benötigen. Diese Aufgaben bestehen z.B. darin, einen Echtzeittakt und
die Taktgabe für den Pegel 3 des Protokolles X25 der CCITT zu erzeugen. Der Speicher
MEM2 enthält z.B.
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einen Rufblock CB, von dem ein Teil der Wiederherstellungsblock RCB
ist, und eine Datenbasis DB.
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Die Funktionen der verschiedenen Einrichtungen eines Datenpaketkonzentrators
PDSi werden nachfolgend kurz erläutert.
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Die über die Leitungen L11 bis Llp in den Leitungseinheiten LU1 bis
LUp eines Leitungsanschlußmoduls LAM1 (Fig. 3) empfangenen Datenpakete werden in
dieser Leitungseinheit, z.B. LU1 geprüft, gesteuert durch den darin befindlichen
Mikroprozessor, und, wenn alles in Ordnung ist, durch die direkte Speicherzugriffseinheit,
die ebenfalls zu dieser Leitungseinheit gehört, über den Bus B1 zum Kanalpufferspeicher
CBM übertragen.
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Diese Übertragung ist nur möglich, wenn die Leitungseinheit LU1 die
Benutzung des Busses B1 durch Aktivierung ihrer Anforderungsleitung ul eingeleitet
hat und wenn diese Leitungseinheit dann von der Buszugangssteuerlogik BAL über die
gleiche Leitung ul informiert wurde, daß auf die Anforderung hin eine Zuteilung
erfolgt ist.
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Der Mikroprozessor MP1 kann über den Bus BB, der mit der Leitungseinheit
LU1 verbunden ist, prüfen, ob das empfangene Datenpaket im Kanalpufferspeicher CBM
eingespeichert wurde. Danach aktiviert dieser Mikroprozessor seine Anforderungsleitung
up+1, um sich an den Bus B1 anzuschalten. Wenn die Buszugangssteuerlogik BAL nach
dieser Anforderung zuteilt, schließt sie den Busschalter BS. Der Mikroprozessor
MP1 liest und prüft dann über den Busschalter BS und den Bus B1 wenigstens einen
Teil, z.B. die Rahmeninformation des Datenpaketes, das im Kanalpufferspeicher CBM
eingespeichert ist. Wenn alles in Ordnung ist, steuert der Mikroprozessor MP1 dann
die direkte Speicherzugriffseinheit DMA, die in der Bussteuereinheit BCU1 enthalten
ist, mit der der Bus B1 verbunden ist. Diese direkte Speicherzugriffseinheit DMA
überträgt dann das im Kanalpufferspeicher CBM gespeicherte Datenpaket zum Datenpaketverarbeitungsmodul
PPM1. Dies geschieht, nachdem diese Einheit vorher den Datenpaketverarbeitungsmodul
PPM1 durch eine
besondere Nachricht gefragt hat, ob dieser Modul
bereit ist, dieses Datenpaket anzunehmen, und von diesem Modul eine bestätigende
Antwort erhalten hat.
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Wenn der Busschalter BS geöffnet ist, kann der Mikroprozessor MP1
mit dem eigenen Speicher MEM1 Daten austauschen, während gleichzeitig ein Datenaustausch
zwischen einer Leitungaeinheit LU und dem Kanalpufferspeicher CBM oder zwischen
dem Kanalpufferspeicher CBM und einem Datenpaketverarbeitungsmodul PPM stattfinden
kann.
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Das gleiche gilt auch für die anderen Leitungsanschlußmodule.
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Die Bussteuereinheit BCU1 (Fig. 2) kann wie auch die anderen entsprechenden
Einheiten einmal direkte Speicherzugriffsübertragungen mittels ihrer eigenen direkten
Speicherzugriffseinheit DMA, die vom Mikroprozessor.MP1 gesteuert ist, durchführen
und weiterhin auch einzelne Nachrichten übertragen.
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Die Busschnittstelleneinrichtungen BIA1 (Fig. 2) hat, wie auch die
anderen Einrichtungen, u. a. folgende Funktionen: - Datenempfang von der Bus steuereinheit
BCU1 und vom Modulverbindungsbus MIBA; - Prüfung der Parität dieser Daten; - Erzeugnung
eines Paritätsbit für die von der Bussteuereinheit BCU1 empfangenen Daten;
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Anforderung des Modulverbindungsbus MIBA über die Anforderungs- und Zuteilungsleitung
al, die an die Busüberwachungseinheit BSUA angeschlossen ist; - gemeinsame Entscheidung
mit der Busschnittstelleneinrichtung BIB1, welcher Bus verwendet werden soll.
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In den Registern RA der Busüberwachungseinheit BSUA sind die Zustände
der Datenpaketverarbeitungsmodule PPM1' bis PPMn' gespeichert. Der Datenpaketverarbeitungsmodul
PPM1' liest regelmäßig den Inhalt dieses Registers RA über die Leseleitung ka und
leitet sein Knotenüberwachungsprogramm NSF ein, wenn ein fehlerhafter Modul festgestellt
wird. Der Prioritätskreis PA, an den die Leitungen al bis an und al' bis an' angeschlossen
sind, kann die Belegung des Busses MIDA einer der anfordernden Busschnittstelleneinrichtungen
BIA zuteilen. Entsprechendes gilt für die BusUberwachungseinheit BSUB, die mit dem
Datenpaketverarbeitungsmodul PPMn' über die Leseleitung kb verbunden ist.
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Die Hauptfunktion des Datenpaketverarbeitungsmoduls PPM1 (Fig. 4)
besteht darin, den Pegel 3 des Protokolls X25 auszuführen und eine Schnittstelle
zum Netzwerk zu erzeugen. Der Datenpaketverarbeitungsmodul PPM1 kann virtuelle Wege
aufbauen und den Fluß von Daten auf diesen Wegen steuern. Der Modul kann auch Gebührendaten
für diese Verbindungen sammeln und diese
Daten bei der Auslösung
einer Verbindung zur Datenpaket vermittlung PSE1 übertragen. Von den verschiedenen
Programmen, die der Datenpaketverarbeitungsmodul PPM1 durchführen kann, können die
folgenden erwähnt werden: die Behandlung des virtuellen Kreises und die Gesprächswiederherstellungsaufgaben.
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Entsprechendes gilt auch für die anderen Datenpaketverarbeitungsmodule
PPM. Wie schon oben erwShnt, sind zwei vorbestimmte Datenpaketverarbeitungsmodule
PPM1' und PPMn' auch noch dafür eingerichtet, daß sie ein sogenanntes Knotenüberwachungsprogramm
NSF durchführen können.
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Die Datenpaketvermittlung PSE1 (Fig. 5) ist ähnlich wie der Datenpaketkonzentrator
PDS1 aufgebaut und enthält zusätzlich noch eine Knotendatenbasis NDB und einen Knotenüberwachungsmodul
NSM, die mit den Modulverbindungsbussen MIBA und MIBB über eine entsprechende gemeinsame
Bussteuereinheit BCU und individuelle Busschnittstelleneinrichtungen BIA und BIB
angeschlossen sind. Die Busschnittstelleneinrichtungen BIA und BIB sind denen ähnlich,
die im Datenpaketkonzentrator PDS1 eingesetzt sind.
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Die Datenpaketverarbeitungsmodule PPM1 bis PPMt haben die gleiche
Struktur wie die"Datenpaketverarbeitungsmodule PPM1' bis PPMn' des Datenpaketkonzentrators
PSD1, haben aber im Gegensatz zu diesen letzteren hauptsächlich Leitfunktionen.
Weiterhin sind die Datenpaketverarbeitungsmodule PPM1 bis PPMt den Leitungsanschlussmodulen
LAMa bis LAMz nicht fest zugeordnet. Sie werden mit umlaufender Priorität
verwendet.
Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß die Leseleitungen ka und kb von den
Busüberwachungseinheiten BSUA und BSUB jetzt mit dem Knotenüberwachungsmodul NSM
verbunden sind.
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Die Knotendatenbasis NDB iJ ausführlicher in Fig. 6 dargestellt. Ihre
Aufgabe besteht darin, schnellen Zugriff zu Daten zu erhalten, die unter anderem
Teilnehmer betreffen, die über die Datenpaketkonzentratoren PDS1 bis PDS3 an die
Datenpaketvermittlung PSE1 angeschlossen sind. Die Knotendatenbasis NDB ist in dem
Sinne aktiv, daß sie zusätzlich zur Speicherung von Informationen auch Verarbeitungsmöglichkeiten
hat, um Antworten auf Fragen über Daten abzugeben. Da diese Daten Gebühreninformationen
beinhalten, sind besondere Vorsichtsmaßnahmen getroffen, um Verlust oder Zerstörung
von Daten in der Knotendatenbasis NDB zu verhindern.
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Zu diesem Zweck enthält die Knotendatenbasis NDB drei Mikroprozessoren
CPU1 bis CPU3, die durch die gleiche Takteinheit CLU mikrosynchronisiert sind. Die
Ausgänge der Prozessoren CPU1 bis CPU3 sind mit jedem von zwei Majoritätsentscheidungskreisen
MLC1 und MLC2 verbunden, deren Ausgänge mit den Schreibeingängen von zwei gleichen
Speichern MEM3 und MEM4 verbunden sind. Die Leseausgänge dieser Speicher MEM3 und
MEM4 sind mit den Eingängen A und B der drei Multiplexer MUX1 bis MUX3 verbunden,
die als Umschaltanordnungen verwendet werden.
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Diese Multiplexer mit zwei Fingängen und einem Ausgang haben jeweils
einen Steuereingang cX die zusammengefaßt mit dem 1-Ausgang c einer bistabilen Kippschal-
tung
BK verbunden sind, deren Ausgang c ist. Die Dateneingänge Al bis A3 der Multiplexer
MUX1 bis MUX3 sind mit jeweils einem der entsprechenden Paritätsprüfkreise PCC1
bis PCC3 verbunden, während die Dateneingänge B1 bis B3 dieser Multiplexer mit den
Eingängen der entsprechenden Paritätsprüfkreise PCC4 bis PCC6 verbunden sind. Die
Ausgänge der Paritätsprüfkreise PCC1 bis PCC3 sind mit einer ODER-Schaltung M1 verbunden,
die ein Ausgangssignal a und über einen Inverter I1 ein entgegengesetztes Ausgangssignal
a abgibt. Entsprechend sind die Ausgänge der Paritätsprüfkreise PCC4 bis PCC6 mit
einer ODER-Schaltung M2 verbunden, die ein Ausgangssignal b und über einen Inverter
I2 ein entgegengesetztes Ausgangssignal b gibt. Die Ausgänge a, 5 und c sind mit
den Eingängen einer UND-Schaltung G1 verbunden, während die Ausgänge ã, b und c
mit den Eingängen einer UND-Schaltung G2 verbunden sind. Die Ausgänge dieser beiden
UND-Schaltungen sind über eine ODER-Schaltung M3 mit dem Eingang einer bistabilen
Kippschaltung BK verbunden.
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Die Arbeitsweise dieser eben beschriebenen Knotendatenbasis NDB wird
nachfolgend erläutert.
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Jeder Befehl wird gleichzeitig in den drei Prozessoren CPU1 bis CPU3
aus Sicherheitsgründen durchgeführt.
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Wenn der nach einem solchen Rechenvorgang erhaltene Datenblock in
einen Speicher eingeschrieben oder gespeichert werden muß, addiert jeder Prozessor
ein berechnetes Paritätsbit zu seinem eigenen Datenblock und gibt diesen Block gleichzeitig
mit den Datenblöcken der anderen Prozessoren an die beiden
Majoritätsentscheidungskreise
MLC1 und MLC2 ab. In jedem dieser Entscheidungskreise MLC1 und MLC2 werden die von
den drei Prozessoren abgegebenen drei Datenblöcker auf einer Bit-für-Bit-Basis verglichen
und das sich daraus ergebende Bit wird dann jedesmal in den entsprechenden Speicher
MEM3 bzw. MEM4 eingeschrieben.
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Durch die Verwendung von drei Prozessoren, zwei Majoritätsentscheidungskreisen
und zwei Speichern erhält man eine ausreichende Sicherheit. Bei der Verwendung von
drei Prozessoren, die relativ komplizierte Einheiten sind und relativ komplexe Operationen
durchführen, kann man sicher sein, daß wenigstens zwei von ihnen das gleiche Result
erzeugen. Andererseits sind zwei Majoritätsentscheidungskreise und zwei Speicher
ausreichend, da diese Einheiten einen relativ einfachen Aufbau haben und nur relativ
einfache Operationen durchführen. Weiterhin ist jeder Majoritätsentscheidungskreis
mit seinem zugehörigen Speicher über einen individuellen Bus verbunden, so daß ein
Fehler auf einem solchen Bus die Operationen des anderen Speichers nicht beeinflußt.
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Wenn Daten von den Speichern MEM3 und MEM4 zu den Prozessoren CPU1
bis CPU3 übertragen werden sollen, liefern diese beiden Speicher diese Daten in
Parallelform an die Eingänge Al, A2, A3 und B1, B2, B3 der Multiplexer MUX1, MUX2
und MUX3 an. Unter der Annahme, daß die bistabile Kippschaltung BK im Zustand 0
ist, indem der c -Ausgang deaktiviert ist, werden nur die an die Eingänge Al, A2
und A3 anliegenden Daten zu den Prozessoren CPU1, CPU2 und CPU3 übertragen. Wenn
andererseits der c-Ausgang der
bistabilen Kippschaltung BK aktiviert
ist, werden die an den Eingängen B1, B2 und B3 anliegenden Daten zu den Prozessoren
übertragen.
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An den Eingängen Al, A2, A3, B1, B2, B3 der Multiplexer wird die Parität
der angelegten Daten in den Paritätsprüfkreisen PCC1 bis PCC6 geprüft. Wenn ein
Paritätsfehler festgestellt wird, wird der entsprechende Ausgang aktiviert, so daß
auch der Ausgang a oder b der zugehörigen ODER-Schaltungen M1 oder M2 aktiviert
ist.
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Es wird jetzt angenommen, daß die bistabile Kippschaltung BK in dem
Zustand ist, in dem c deaktiviert ist (oder c aktiviert) und daß ein Paritätsfehler
bei den Eingängen Al, A2 und A3 festgestellt wird, als dessen Folge dann der Ausgang
a der ODER-Schaltung M1 aktiviert ist. Wenn b aktiviert ist (d.h., die Parität der
B-Eingäng ist korrekt), dann wird die bistabile Kippschaltung BK in ihrem 1-Zustand
gebracht, indem der Ausgang c aktiviert ist. Durch dieses Ausgangssignal werden
dann die Eingänge B1 bis B3 der Multiplexer mit den Prozessoren CPU1 bis CPU3 verbunden.
Durch dieses Vorgehen erhält man eine Sicherheit gegen Fehler in den Speichern MEM3
und MEM4.
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Nachfolgend wird zuerst der Aufbau eines virtuellen Verbindungsweges
und danach die Wiederherstellungsprozedur beschrieben, die durchgeführt wird, wenn
ein in diesem Weg verwendeter Datenpaketverarbeitungsmodul PPM fehlerhaft ist. Zur
Erläuterung werden dabei die Diagramme in Fig. 7 und 8 herangezogen.
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Wenn ein virtueller Verbindungsweg zwischen einer rufenden Datenanschlußeinrichtung
DTE11 und einer gerufenen Datenanschlußeinrichtung DTE61 aufgebaut werden soll,
leitet die Datenanschlußeinrichtung DTE11 die Verbindung durch Aussendung eines
Verbindungsanforderungspaketes CRP zu dem Datenpaketkonzentrator PDS1, an den die
Datenanschlußeinrichtung DTE11 über die Leitung L11 angeschlossen ist, ein. Dieses
Verbindungsanforderungspaket enthält die nachfolgend aufgeführten Daten: - SLCN:
Die Nummer des logischen Kanales, der in der Quelle, d.h. bei der Datenanschlußeinrichtung
DTE11 verwendet wird. Diese Nummer ist z.B. 4000. Jeder Teilnehmer kann z.B. gleichzeitig
4096 solcher Kanäle benutzen. Der Code SLCN wird verwendet, um alle Pakete zu identifizieren,
die über diesen logischen Kanal übertragen werden; - SDTE: Die Quellenadresse, d.h.
die Adresse der rufenden Datenanschlußeinrichtung DTE11. Der Code SDTE setzt sich
zusammen aus xl, sl und ul, wobei xl die Bereichsnummer darstellt, sl die Teilnehmernummer
und ul eine zusätzliche Nummer; - DDTE: Die Bestimmungsadresse, d.h. die Adresse
der gerufenen Datenanschlußeinrichtung DTE61. Der Code DDTE setzt sich zusammen
aus x2, s2, u2, wobei x2 die Bereichsnummer.
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s2 die Teilnehmernummer und u2 eine zusätzliche Nummer darstellen.
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Das Verbindungsanforderungspaket CRP wird in dem Leitungsanschlußmodul
LAM1 (Fig. 2 und 3) des Datenpaketkonzentrators PDS1 empfangen, an den die Datenanschlußeinrichtung
DTE11 über die Leitung L11 angeschlossen ist. Nachdem dieses Datenpaket in dem Leitungsanschlußmodul
LAM1 verarbeitet ist, wie es schon oben anhand der Fig. 2, 3 und 4 beschrieben wurde,
wird das Verbindungsanforderungspaket CRP vom Leitungsanschlußmodul LAM1 zum Speicher
MEM2 des Datenpaketsverarbeitungsmoduls PPM1 (Fig. 4), der dem Leitungsanschlußmodul
LAM1 zugeordnet ist, übertragen.
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Im Datenpaketverarbeitungsmodul PPM1 greift der Mikroprozessor MP2
dieses Moduls zur Datenbasis DB in seinem Speicher MEM2 zu, gesteuert durch ein
Programm zur Behandlung virtueller Verbindungen, das auch die Leitungsnummer L11
benutzt. Dort erhält man dann einen sogenannten Quellenrufblockbestätigungscode
SCBBQ = bl, der anzeigt, daß ein Teil des Speichers rür die Einspeicherung aller
Datenpaket reserviert ist, die über die Leitung L11 empfangen werden. Der Mikroprozessor
MP2 erzeugt dann in seinem Speicherbereich einen Rufblock CB, der eine Quellenrufblocknummer
SCBN = n1 hat und für die Speicherung von Datenpaketen reserviert ist, die sich
auf den aufzubauenden virtuellen Verbindungsweg beziehen. Dieser Rufblock CB enthält
einen Wiederherstellungsrufblock RCB für die Speicherung von Daten, die sich während
einer Verbindung nicht ändern, und einen weiteren Teil zur Speicherung von Daten,
die sich während einer solchen Verbindung ändern können.
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Während des Aufbaus eines virtuellen Verbindungsweges wird der Wiederherstellungsrufblock
RCB des Rufblocks CB in den Maßen gefUhrt, in denen die Informationen verfügbar
werden.Solange jedoch noch kein virtueller Verbindungsweg aufgebaut ist, kann dies
für den verbleibenden Teil des Rufblockes nicht geschehen. Dies ist der Grund, weshalb
nur in Fig. 7 der Wiederherstellungsrufblock RCB dargestellt ist. Der Wiederherstellungsrufblock
RCB soll zum Schluß die nachfolgend genannten Daten speichern. Zu diesem Zeitpunkt
sind jedoch die Codes DNAD, DCBN, DCBBQ und DLCN noch nicht bekannt (wie es durch
die Fragezeichen in Fig. 7 angedeutet ist): - SLCN: Die Nummer des logischen Kanals
der Quelle, d.h. die Nummer des logischen Kanals, der in der Datenanschlußeinrichtung
DTE11 verwendet wird. Diese Nummer ist 4000; - SDTE: die Quellendatenanschlußeinrichtung
DTE, d.h. die Zahlen xl, sl, ul der Datenanschlußeinrichtung DTE11; - DDTE: die
Bestimmungsdatenanschlußeinrichtung DTE, d.h. die Nummern x2, s2, u2 der Datenanschlußeinrichtung
DTE61; - DNAD: die Bestimmungsknotenadresse, d.h. die Adresse der Datenpaketvermittlung
PSE2, gefolgt von der Adresse des Datenpaketkonzentrators PDS6;
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DCBN: die Bestimmungsrufblocknummer, d.h. die Nummer eines Rufblocks im Speicher
des Datenpaketverarbeitungsmoduls des Datenpaketkonzentrators PDS6; - DCBBQ: den
Bestimmungsrufblockbestätigungscode; - DLCN: die Nummer des logischen Kanals des
Bestimmungsortes, d.h. die Nummer des in der Datenanschlußeinrichtung DTE61 verwendeten
logischen Kanales.
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Immer noch gesteuert durch das Programm für die Behandlung einer virtuellen
Verbindung baut dann der Mikroprozessor MP1 des Datenpaketverarbeitungsmoduls PPM1
dann ein neues Datenpaket auf und überträgt, da er die Bestimmungsdatenpaketvermittlung
PSE1 jetzt kennt, dieses Datenpaket zu dem Leitungsanschlußmodul LAMn (Fig. 2),
über den die Leitung L1 mit der Datenpaketvermittlung PSE1 verbunden ist. Dieses
Datenpaket P1 enthält: - die bereits im Verbindungsanforderungspaket CRP enthaltenen
Informationen; - DNAD; die Bestimmungsknotenadresse. Anstelle dieser Adresse wird
vorübergehend die unmittelbare Bestimmung des Datenpaketes P1 angegeben.
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Diese unmittelbare Bestimmung ist die Adresse der Datenpaketvermittlung
PSE1, gefolgt von Nullen;
- DCBN: die Bestimmungsrufblocknummer.
Anstelle dieser Nummer wird die Nummer der Leitung L11 angegeben; - SNAD: die Quellenknotenadresse.
Dieses ist die Adresse der Datenpaketvermittlung PSE1, gefolgt von derjenigen des
Datenpaketkonzentrators PDS1; - SCBBQ = bl; - SCBN = nl.
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Wenn das Datenpaket P1 über die Leitung Ll im Leitungsanschlußmodul
LAMa der Datenpaketvermittlung PSE1 empfangen ist, wird es darin verarbeitet und
dann zu einem der Datenpaketverarbeitungsmodule PPM1 bis PPMt übertragen, die in
zyklischer Reihenfolge belegt werden, z.B. zu dem Modul PPMt. Dieser Datenpaketverarbeitungsmodul
PPMt leitet dann das Datenpaket über den Bus MIBA oder MIBB zur Knotendatenbasis
NDB (Fig. 5 und 6), nachdem festgestellt wurde, daß die Bestimmungsknotenadresse
die Adresse der Datenpaketvermittlung PSE1 enthält. Die Mikroprozessoren CPU1 bis
CPU3, die Teil dieser Knotendatenbasis sind, greifen dann gleichzeitig in den Speicher
MEM3 und MEM4 zu: - über den Code SDTE auf eine Tabelle T; - eine Bereichstabelle
AT unter Verwendung von x2 als Teil des Codes DDTE.
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Mit Hilfe der Tabell T kann die Knotendatenbasis NDB prUfen, daß der
Code SCBBQ = bl ist und daß die Leitungsnummer L11 der Datenanschlußeinrichtung
DTE11 mit der Adresse SDTE zugeordnet ist. Die Bereichstabelle AT gibt die Adresse
der Datenpaketvermittlung ab, die den Bereich bedient, der durch x2 gekennzeichnet
ist, d.h. die Adresse der Datenpaketvermittlung PSE2.
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Wenn alles in Ordnung ist, informiert die Knotendatenbasis NDB den
Datenpaketverarbeitungsmodul PPMt entsprechend. Danach stellt der Datenpaketverarbeitungsmodul
PPMt ein neues Datenpaket zusammen und überträgt es zum Leitungsanschlußmodul LAMz
(Fig. 5), an den die Leitung L angeschlossen ist, die zur Datenpaketvermittlung
PSE2 führt, und in der Knotendatenbasis festgelegt wurde. Der Leitungsanschlußmodul
LAMz überträgt dann dieses Datenpaket P2 (Fig. 7) über diese Leitung L zu dieser
Datenpaketvermittlung PSE2. Dieses Datenpaket P2 ist ähnlich dem Datenpaket P1 und
unterscheidet sich von diesem nur dadurch, daß der Code DNAD jetzt teilweise die
neue Bestimmungsadresses des Paketes angibt, d.h. die Adresse der Datenpaketvermittlung
PSE2, gefolgt von Nullen (da die Adresse des Datenpaketkonzentrators PDS6 noch nicht
bekannt ist).
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Die in der Datenpaketvermittlung PSE2 durchgeführten Operationen sind
denen ähnlich, die schon in Verbindung mit der Datenpaketvermittlung PSE1 beschrieben
wurde. So wird das Datenpaket P2 im Leitungsanschlußmodul LAMa' dieser Datenpaketvermittlung
PSE2 empfangen und dann zu einem ausgewählten Datenpaket-
verarbeitungsmodul
PPM, z.B. PPMt' übertragen. Dieser letztere Modul PPMt' liest dann die Bestimmungsknotenadresse
des Datenpaketes P2 und kann daraus entnehmen, daß das Datenpaket in der Datenpaketvermittlung
PSE2 weiterzuverarbeiten ist. Als eine Folge davon greift dieser Datenpaketverarbeitungsmodul
PPMt' dann auf eine Tabelle T in der Knotendatenbasis NDB dieser Datenpaketvermittlung
PSE2 mit Hilfe des Codes DDTE zu, der die Werte x2, s2 und u2 enthält. Von dieser
Tabelle T erhält die Knotendatenbasis NDB dann die folgenden Informationen: - DNAD
: Dieses ist die Adresse der Datenpaketvermittlung PSE2, gefolgt von der Adresse
des Datenpaketkonzentrators PDS6; - DCBBQ = b2 : diese Daten werden jetzt nicht
benötigt; - DCBN : die Nummer der Leitung L61, die den Datenpaketkonzentrator PDS6
mit der Datenanschlußeinrichtung DTE61 verbindet.
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Die Knotendatenbasis NDB überträgt diese zusätzlichen Daten zum Datenpaketverarbeitungsmodul
PPMt', der daraufhin ein neues Datenpaket bildet und dieses zu dem Leitungsanschlußmodul
LAMz' Ubertrffigt, der über die Leitung L6 mit dem Datenpaketkonzentrator PDS6 verbunden
ist. Dieses Datenpaket P3 (Fig. 8) ist dem Datenpaket P2 ähnlich. Es unterscheidet
sich von diesem nur dadurch, daß der Code DNAD jetzt gleich der Adresse der Datenpaketvermittlung
PSE2 ist, gefolgt von der Adresse des Datenpaketkonzentrators PDS6.
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Weiterhin enthält das Datenpaket P3 folgende zusEtzliche Informationen:
DCBBQ : b2 DCBN - L61.
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Nachdem das Datenpaket P3 im Leitungsanschlußmodul LAM1" (Fig. 8)
empfangen ist, wird es zum Datenpaketverarbeitungemodul PPM1" (Fig. 8) Ubertragen,
der dem Leitungsanschlußmodul LAM1" zugeordnet ist. Dieser Datenpaketverarbeitungsmodul
PPM1" arbeitet in ähnlicher Weise wie der Datenpaketverarbeitungsmodul PPM1' im
Datenpaketkonzentrator PDS1 und bildet den Wiederherstellungsrufblock RCB' (Fig.
8) eines Rufblockes. Dieser Wiederherstellungsrufblock RCB'ist dem Block ähnlich
der im Datenpaketkonzentrator PDS1 erzeugt wurde, jedoch sind Quelle und Bestimmung
im Datenpaketkonzentrator PDS1 jetzt unterschiedlich von Quelle und Bestimmung im
Datenpaketkonzentrator PDs6.
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Alle diese Daten werden dann zum Leitungsanschlußmodul LAMn" (Fig.
8) übertragen, der über die Leitung L61 mit der Datenanschlußeinrichtung DTE61 verbunden
ist.
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Dieser Leitungsanschlußmodul LAMn" überträgt dann über die Leitung
L61 ein Datenpaket P4 zu dieser Datenanschlußeinrichtung DTE61. Dieses Datenpaket
P4 enthält: DLCN : die Nummer des logischen Kanales, der in einer Datenanschlußeinrichtung
DTE61 verwendet wird, z.B. 0001; SDTE = xl, sl, ul;
DDTE = 82,
u2.
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Nachdem dieses Datenpaket empfangen wurde, sendet die Datenanschlußeinrichtung
DTE61 das nachfolgende Datenpaket (Verbindung angenommen) zum Datenpaketkonzentrator
PDS6: SLCN = 0001; DDTE = xi, 81, ul; SDTE - x2, s2, u2.
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Dieses Datenpaket wird dann vom Datenpaketkonzentrator PDS6 weiter
über die Datenpaketvermittlungen PSE2 und PSE1 sowie den Datenpaketkonzentrator
PDS1 zur Datenanschlußeinrichtung DTE11 übertragen. Auf diesem Wege wird dieses
Datenpaket nacheinander mit den Informationen vervollständigt, die in diesen Einheiten
verfügbar sind, um damit den Wiederherstellungsrufblock RCB (Fig. 7), der im Datenpaketkonzentrator
PDS1 gespeichert ist, vollständig zu füllen.
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Nachdem der Wiederherstellungsrufblock RCB' im Datenpaketkonzentrator
PDS6 aufgefüllt wurde, started der Mikroprozessor des Datenpaketverarbeitungsmoduls
PPM1" (Fig. 8) ein Programm, mit dem der Wiederherstellungsrufblock RCB' zum Speicher
eines nicht dargestellten Datenpaketverarbeitungsmoduls PPM2" des Datenpaketkonzentrators
PDS6 übertragen wird. Dies geschieht über einen der Modulverbindungsbusse MIBA oder
MIBB, nachdem der Datenpaketverarbeitungsmodul PPM1§' den Datenpaketverarbeitungsmodul
PPM2' gefragt hat, ob dieser bereit ist, den Wiederherstellungsrufblock
RCB'
zu empfangen und daraufhin eine positive Antwort erhalten hat. In gleicher Weise
überträgt der Datenpaketverarbeitungsmodul PPM1' im Datenkonzentrator PDS1 den Wiederherstellungsrufblock
RCB (Fig. 7), nachdem er vervollständigt ist, in den Speicher des nicht dargestellten
Datenpaketverarbeitungsmoduls PPM2'.
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So sind die gleichen Wiederherstellungsdaten jeweils in zwei Datenpaketverarbeitungsmodulen
gespeichert, d.h. in den Modulen PPM1' und PPM2' (Fig. 2) und in PPM1" und PPM2"
(Fig. 8). Dies geschieht aus Sicherheitsgründen. Anstelle der hier genannten Datenpaketverarbeitungmodule
PPM2' des Datenpaketkonzentrators PDS1 und PPM2" des Datenpaketkonzentrators PDS6
können auch andere Datenpaketverarbeitungsmodule dieser Datenpaketkonzentratoren
verwendet werden, um die Wiederherstellungsrufblöcke der Datenpaketverarbeitungsmodule
PPM1' und PPM1" zusätzlich zu speichern.
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Der Zweck dieser Herstellungsdaten wird nachfolgend in Verbindung
mit dem Datenpaketverarbeitungsmodul PPM1' des Datenpaketkonzentrators PDS1 erläutert.
Es wird angenommen, daß der Datenpaket verarbeitungsmodul PPM1' (Fig. 2) feststellt,
daß er fehlerhaft arbeitet.
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Als Folge davon schaltet er die bistabile Kippschaltung BK1', die
Teil der Bussteuereinheit BCU1' ist, in den 1-Zustand, so daß deren 1-Ausgang ml'
aktiviert ist.
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Dadurch werden die Busüberwachungseinheiten BSUA und BSUB über die
Leitung ml' informiert, daß der Datenpaketverarbeitungsmodul PPM1' gestört ist.
Diese Tatsache wird dann in den Registern RA und RB der Busüberwachungseinheit BSUA
bzw. BSUB registriert. Zu einer bestimmten Zeit liest der Datenpaketverarbeitungsmodul
PPMn' den Inhalt des Registers RB der Busüber-
wachungseinheit
BSUB über die Leitung kb und stellt so fest, daß der Datenpaketverarbeitungsmodul
PPM1' gestört ist. In Abhängigkeit davon startet der Datenpaketverarbeitungsmodul
PPMn' sein Knotenuberwachungsprogramm NSF. Durch dieses Programm wird der Datenpaketverarbeitungsmodul
PPM2' informiert, daß er ein Rufwiederherstellungsprogramm zu starten hat. Durch
dieses Programm werden im Datenpaketverarbeitungsmodul PPM2' alle normalerweise
inaktiven Wiederherstellungsrufblöcke aktiv gemacht und damit übernimmt nun der
Datenpaketverarbeitungsmodul PPM2' die Steuerung der virtuellen Verbindungewege>
die bisher vom Datenpaketverarbeitungsmodul PPM1' bearbeitet wurden. Der Datenpaketverarbeitungsmodul
PPMn' überträgt weiterhin ein bekanntes Rückstelldatenpaket zu den beiden Datenanschlußeinrichtungen
DTE 11 und DTE 61, um diese zu informieren, daß Jetzt der Datenpaketverarbeitungsmodul
PPM2' anstelle des Moduls PPM1' am aufgebauten virtuellen Verbinduflgsweg beteiligt
ist.
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