DE3686629T2

DE3686629T2 - Paketvermittlungsnachrichtensystem hoher geschwindigkeit mit durchgehender fluesssteuerung und sendewiederholung.

Info

Publication number: DE3686629T2
Application number: DE8686113885T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Suzuki
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1985-10-07
Filing date: 1986-10-07
Publication date: 1993-03-18
Anticipated expiration: 2006-10-08
Also published as: US4799215A; DE3686629D1; EP0219049A2; EP0219049A3; EP0219049B1; CA1266318A

Description

Die Erfindung betrifft ein Paketvermittlungsnachrichtensystem, das mit hoher Geschwindigkeit und hoher Durchsatzfähigkeit Vermittlungsoperationen durchführen kann, um eine Vielzahl von Verkehrsmustern durch effektive Ausnutzung der Systemressourcen zu bearbeiten.
Bei einem bekannten Paketvermittlungsnachrichtensystem werden Flußsteuerung mit einer übergeordneter Datenübertragungssteuerung (HDLC) und Sendewiederholungssteuerung zur Fehlerbehebung im gesamten Netz auf abschnittsweiser Grundlage durchgeführt. Diese Techniken werden benötigt, weil die Übertragungsgeschwindigkeit des bekannten Paketvermittlungssystems gering, normalerweise im Bereich von mehreren KB/s bis zu mehreren Dutzenden KB/s, und die Bitfehlerrate relativ hoch ist. Da zu diesen Techniken eine große Anzahl komplizierter Verfahren gehört, erfordern sie eine recht lange Ausführungszeit. Außerdem muß die Abarbeitung dieser Verfahren an den Stellen wiederholt werden, wo eine Sendewiederholung von Paketen über das Netz stattfindet, was die Ankunft der Pakete verzögert.
Durch die Einführung von Lichtwellenleitern als Übertragungsmedium hoher Geschwindigkeit und hoher Qualität kann diese Verzögerung bei der Paketübertragung verringert werden. Dennoch wird gegenwärtig das Maß der Verzögerung beim Ausführen der abschnittsweisen Flußsteuerung und Sendewiederholung zu einem entscheidenden Faktor für die Gesamtverzögerungszeit. Andererseits hat sich die für die Sendewiederholung notwendige Frequenz durch die Senkung der Bitfehlerrate bei der Übertragung stark verringert, und der allgemeine Steueraufwand für die abschnittsweise Sendewiederholung steigt stark an. Folglich kann ein Paketvermittlungsnachrichtensystem hoher Geschwindigkeit und hoher Durchsatzrate nicht durch die Einführung von Übertragungsmedien hoher Geschwindigkeit und hoher Qualität verwirklicht werden, ohne die Vermittlungsgeschwindigkeit des Paketvermittlungssystems zu verbessern.
Fig. 1 zeigt eine detaillierte Paketübertragungsfolge zwischen Endgeräten gemäß einem bekannten Paketvermittlungsnachrichtensystem. In Fig. 1 bezeichnet der Buchstabe L die Ausführung einer abschnittsweisen Fluß und Sendewiederholungssteuerung, L(S) bezeichnet die Ausführung einer Übertragungs- und L(R) die Ausführung einer Empfangsoperation. Der Buchstabe N bezeichnet eine Paketvermittlungsoperation, durch die für jedes Paket ein Leitweg festgelegt wird. D#n bezeichnet das Paket, und ACK(L) und ACK#n stellen eine abschnittsweise Bestätigung bzw. eine durchgehende Bestätigung dar. RGL(L)#n bezeichnet einen Sendewiederholungsauftrag zwischen Übertragungswegen und ERR zeigt an, daß bei der Übertragung eines Pakets ein Fehler auftrat. Es wird angenommen, daß die Anzahl der Datenübertragungsblöcke, die kontinuierlich zwischen Vermittlungsstellen oder "Knoten" übertragen werden können, und die Anzahl der Datenübertragungsblöcke, die kontinuierlich zwischen Endgeräten übertragen werden können, jeweils 8 beträgt. Da keine ACK-Bestätigung zu den von einem Endgerät PT(A) erzeugten Paketen D#0 bis D#14 gesendet wird und acht Pakete kontinuierlich übertragen werden können, erhalten die ersten acht Pakete D#0 bis D#7 die Zugangserlaubnis in das Netz. Eine Bestätigung ACK(L) wird an jeden Übertragungsweg zurückgesendet, und eine Bestätigung ACK#n wird zum Ausgangsendgerät zurückgesendet, um den korrekten Empfang der Pakete D#0 bis D#n am Zielendgerät zu bestätigen. Wenn angenommen wird, daß während der Übertragung zwischen den Knoten PS(A) und PS(B) im Paket D#4 ein Fehler auftrat und Knoten PS(B) einen Sendewiederholungsauftrag REJ(L)#4 an Knoten PS(A) und PS(A) sendet, dann wiederholt letzterer die Übertragung der Pakete D#4 bis D#7 zum Knoten PS(B). Wenn eine Bestätigung ACK#4 zum Ausgangsendgerät PT(A) zurückgesendet wird, erhalten die restlichen vier Pakete die Zugangserlaubnis in das Netz.
Gemäß Fig. 1 ist die Verarbeitungszeit an jedem Knoten, besonders bei der Übertragung von Sprachsignalen, relativ hoch. Wegen der Informationsredundanz im Sprachsignal ist keine Sendewiederholung erforderlich, auch wenn Pakete durch niederfrequente Störungen beeinträchtigt werden. Obwohl ein Überlaufen des Puffers in einem Schnittstellenknoten verhindert werden kann, ist es nicht möglich, den Verkehr am Netzeintrittspunkt direkt zu beschränken, wenn es zum Überlauf in einem Zwischenknoten kommt. Folglich ist es wahrscheinlich, daß sich die Verkehrsüberlastung in einem Zwischenknoten auf benachbarte Knoten ausweitet.
Die US-A-4 475 192 offenbart ein Flußsteuerschema für Datenpakete, in dem virtuelle Schaltungen in einem Paketvermittlungsnetz mit mehreren Knoten verwendet werden. Zum Vermeiden einer Pufferüberlastung wird die Anzahl der momentan im Knoten gespeicherten und über ihn verarbeiteten Pakete ständig durch Zählung überwacht. Überschreitet die Zählung einen vorbestimmten Grenzwert, erhält kein weiteres Paket die Zugangserlaubnis zum Knoten, sofern es keine Berechtigung zum Verlassen hat. In PROCEEDINGS OF THE NINTH DATA COMMUNICATIONS SYMPOSIUM, 10. bis 13. September 1985, Seite 124 bis 133, IEEE, New York, J. S. Turner: "Design of an integrated services packet network", wurde ein ISDN-System für integrierte Sprach- und Datenkommunikationsleitungen vorgeschlagen. Dieses System hat eine Überlaststeuerung und realisiert Protokollfunktionen einschließlich Fehlerkorrektur und Flußsteuerung auf durchgehender und anwendungsabhängiger Grundlage. In PROCEEDINGS OF THE FOURTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPU- TER COMMUNICATION, Kyoto, 26. bis 29. September 1978, North Holland Publishing Company, Niederlande, I. Takenaka et. al.: "Evaluation of flow control schemes for packet switched network" wird ein Paketvermittlungsnetz mit übergeordneten Datensteuerungsverfahren (HDLC) beschrieben. Dabei werden Pakete, für die keine Empfangsbereitschaft vorliegt, zum Informieren der benachbarten Knoten verwendet, daß vorübergehend keine Informationspakete empfangen werden können.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht folglich darin, ein Paketvermittlungsnachrichtensystem hoher Geschwindigkeit und ein im Nachrichtensystem integriertes Paketvermittlungssystem hoher Geschwindigkeit zu schaffen, das als Vermittlungsknoten dient.
Die vorstehend aufgeführten Probleme werden durch das erfindungsgemäße Paketvermittlungssystem beseitigt, indem anstelle des abschnittsweisen Verfahrens der Flußsteuerung und Sendewiederholung eine durchgehende Flußsteuerung und Sendewiederholung verwendet wird.
Das Nachrichtensystem weist mehrere Vermittlungsknoten zur Versorgung mehrerer Endgeräten über Übertragungswege auf. Jedes dieser Endgeräte sendet ein Paket mit einem Sicherungsschicht-Steuerprotokoll einschließlich eines Netzschicht- Steuerprotokolls zu einem der Vermittlungsknoten. Jeder Vermittlungsknoten verfügt über Einrichtungen, die auf das Netz- Steuerprotokoll des Pakets reagieren und das Paket zu einem der im Netzschicht-Steuerprotokoll des Pakets festgelegten Übertragungswege lenken.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Paketübertragungsfolge gemäß dem abschnittsweisen Verfahren der Flußsteuerung und Sendewiederholung, das in bekannten Paketvermittlungsnachrichtensystemen verwendet wird; Fig. 2 ein Schema eines erfindungsgemäßen Paketvermittlungsnachrichtensystems, das zur Beschreibung der durchgehenden Flußsteuerung und alternativen Lenkungsoperationen dient;
Fig. 3 eine Darstellung des erfindungsgemaßen Datenformats;
Fig. 4 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Paketvermittlungssystems;
Fig. 5 ein Blockdiagramm aller Leitungssteuereinrichtungen von Fig. 4;
Fig. 6 ein Blockdiagramm der Sicherungsschicht-Steuereinrichtung von Fig. 5;
Fig. 7 ein Blockdiagramm des Vermittlungs-Steuerspeichers von Fig. 6;
Fig. 8 ein Blockdiagramm der Header-Aktualisierungsschaltung von Fig. 5;
Fig. 9 und 10 detaillierte Darstellungen des Empfangspuffers bzw. des Übertragungspuffers von Fig. 5;
Fig. 11 eine Darstellung von Einzelheiten des Zentralprozessors von Fig. 4;
Fig. 12A, 12B und 12C Darstellungen des Inhalts der Gesprächsaufbautabelle sowie der Tabellen für ausgehende und eingehende Leitwege von Fig. 7; Fig. 12D eine Darstellung des Inhalts der Überlaufsteuertabelle von Fig. 7;
Fig. 13 eine schematische Darstellung zur Beschreibung der Funktion der Überlaufsteuerung in Knoten;
Fig. 14 eine schematische Darstellung zur Beschreibung der Funktion der Überlaufsteuerung zwischen Knoten;
Fig. 15 eine Darstellung des Inhalts der Leitweglenkungstabelle von Fig. 11 sowie
Fig. 16 und 17 Darstellungen von Paketübertragungsfolgen gemaß der durchgehenden Flußsteuerung und Sendewiederholung der vorliegenden Erfindung.

Aufbau und Funktionsweise

Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Paketvermittlungsnachrichtensystem mit virtuellen Schaltungen. Das Nachrichtensystem besteht aus mehreren Paketvermittlungsstellen oder "Knoten" PS sowie Endnutzern oder "Endgeräten" PT(A), PT(B) und PT(C), die jeweils an den entsprechenden Schnittstellenknoten PS(A), PS(B) bzw. PS(C) enden. Zur besseren Veranschaulichung wird für das Endgerät PT(C) ein alternativer Übertragungsweg zum Schnittstellenknoten PS(D) dargestellt. Im Netz mit virtuellen Schaltungen wird die Übertragungskapazität je nach Bedarf zugeordnet, dabei folgen jedoch alle Pakete einer Mehrfachpaket-Nachricht demselben Leitweg durch das Netz. Vor Beginn des Datenaustauschs wird als Reaktion auf ein Steuerpaket zum Gesprächsaufbau ein Leitweg durch das Netz festgelegt, und alle beteiligten Knoten werden über die Verbindung sowie darüber informiert, wie die nachfolgenden einzelnen Pakete zu lenken sind. Der so erstellte Leitweg ist eine virtuelle Schaltung oder ein "logischer Kanal", wobei beide Begriffe in der Datenkommunikationstechnik äquivalent verwendet werden. Am Ende einer Verbindung wird eine virtuelle Schaltung dadurch freigegeben, daß ein Steuerpaket zur Gesprächsbeendigung durch das Netz gesendet wird.
Zum Ablösen des bekannten abschnittsweisen Verfahrens der Flußsteuerung durch eine Paketvermittlung hoher Geschwindigkeit werden die in Fig. 3 gezeigten Datenübertragungsblock- und Paketformate verwendet, die dem Sicherungsschicht- bzw. Netzschicht-Protokoll entsprechen. Ein Netzschichtpaket 105 wird zwischen einem Endgerät und einem Schnittstellen-Vermittlungsknoten sowie zwischen benachbarten Vermittlungsknoten in Form eines Datenübertragungsblocks 101 übertragen, indem ein Sicherungsschicht-Headerfeld mit Start- und Ende- Flags 102, ein Unterfeld 103 mit den Marken "empfangsbereit" und "nicht empfangsbereit" und eine Blocktestsequenz 104 an das Netzschichtpaket angehängt werden. Dieser Sicherungsschicht-Header wird durch die beteiligten Vermittlungsknoten im Netzwerk und die Endgeräte verarbeitet. Das Paket weist ein Unterfeld 107 für die Nummer des logischen Kanals, eine mit "TYP" gekennzeichnete Paketkennung 108, ein mit "RT/NRT" bezeichnetes Unterfeld 109 zum Aktivieren/Deaktivieren der Sendewiederholung sowie mit N(S) und N(R) bezeichnete Unterfelder 110 und 111 auf, wobei N(S) die laufende Nummer der von einem Ausgangsknoten über einen gemeinsamen logischen Kanal gesendeten Pakete und N(R) die laufende Nummer der von einem Empfangsknoten zum Ausgangsknoten gesendeten Pakete ist.
Die Paketkennung kennzeichnet ein Paket mit Hilfe bestimmter Merkmale wie Steuerung, Nachricht, Verkehrsüberlastung (CONG), überlastungsfrei (FREE), Bestätigung (ACK) und Sendewiederholungsauftrag (REJ). Mit einer binären 0 aktiviert das Unterfeld RT/NRT die Übertragung des Sendewiederholungsauftrag-Pakets (REJ), während mit einer binären 1 die Deaktivierung des Sendewiederholungspakets gekennzeichnet wird.
Wie Fig. 4 zu entnehmen ist, weist jeder Paketvermittlungsknoten auf: einen Zentralprozessor 1, mehrere Leitungssteuereinrichtungen 2, an die zugehörige Endgeräte und benachbarte Knoten über Übertragungswege 3 angeschlossen werden, die entweder vieradrige Leitungen oder Vollduplex-Übertragungseinrichtungen sein können. Jede Leitungssteuereinrichtung 2 dient entweder als eingehende oder als ausgehende Leitungssteuereinrichtung. Bei jedem Verbindungsaufbau oder -abbau wird ein Steuerpaket von einer eingehenden Leitungssteuereinrichtung über einen Steuerbus 6 zum Zentralprozessor 1 geleitet, dort verarbeitet und anschließend zu einer ausgehenden Leitungssteuereinrichtung übertragen. Bei jedem Verbindungsaufbau durch Adreßdaten im Steuerpaket speichert der Zentralprozessor 1 die Leitweginformationen über die Nummern eingehender und ausgehender Leitwege und die Nummern eingehender und ausgehender logischer Kanäle. Nachrichtenpakete werden zwischen eingehenden und ausgehenden Leitungssteuereinrichtungen 2 über einen Datenbus 5 übertragen, der durch eine Bussteuerung 7 gesteuert wird.
Einzelheiten der Leitungssteuereinrichtung 2 werden in Fig. 5. dargestellt. Wenn die Steuereinrichtung 2 als eingehende Leitungssteuereinrichtung wirkt, ist der Übertragungsweg 3 der eingehende Leitweg; und auf dem Übertragungsweg 3 von einem Ausgangsendgerät empfangene Pakete werden über eine Sicherungsschicht-Steuereinrichtung 10 und eine Header-Aktualisierungsschaltung 11 zum Empfangspuffer 14 zur Übergabe an die ausgehenden Leitungssteuereinrichtung 2 geleitet. Wenn Pakete von einer eingehenden Leitungssteuereinrichtung übertragen und nacheinander im Übertragungspuffer 16 gespeichert werden, wirkt die Leitungssteuereinrichtung als ausgehende Leitungssteuereinrichtung für die Übertragung der Pakete über die Sicherungsschicht-Steuereinrichtung 10 auf dem Übertragungsweg 3 zu einem Zielendgerät.
Die Header-Aktualisierungsschaltung 11 empfängt Signale von der Sicherungsschicht-Steuereinrichtung 10 zum Überprüfen des Header-Felds des von der Steuereinrichtung 10 empfangenen Pakets sowie zum Herausziehen der Nummer des logischen Kanals aus dem Unterfeld LCN 107 und der Paketkennung aus dem Unterfeld TYP 108 des Pakets. Diese herausgezogenen Daten verwendet die Aktualisierungsschaltung 11 als Adresse zum Zugriff auf einen Vermittlungs-Steuerspeicher 12, der durch eine Speichersteuereinrichtung 13 mit Leitweginformationen aktualisiert wird, die vom Zentralprozessor 1 als Reaktion auf den Aufbau einer Verbindung durch eine der Leitungssteuereinrichtungen 2 bereitgestellt werden. In der Zeit nach dem Gesprächsaufbau zeigen die aus dem Speicher 12 durch die Header-Aktualisierungsschaltung 11 ausgelesenen Daten die ausgehende Leitwegnummer RN und die Nummer des ausgehenden logischen Kanals LCN an. Die Aktualisierungsschaltung 11 fügt die ausgehende Leitwegnummer in ein Unterfeld 106 eines Nachrichtenpakets und die logische Kanalnummer in das Unterfeld LCN des Pakets ein, so daß sie dann gemäß Fig. 3 bei 112 am Eingang des Empfangspuffers 14 erscheint. Ist das Paket ein Steuerpaket, bleibt die Nummer des logischen Kanals unverändert, und die Nummer des ausgehenden Leitwegs wird so aktualisiert, daß das Steuerpaket über den Empfangspuffer 14 und eine Schnittstelle 15 zum Zentralprozessor 1 gelenkt wird. Das aktualisierte Nachrichtenpaket wird zu einer ausgehenden Leitungssteuereinrichtung gelenkt, die durch die im Header- Feld des Nachrichtenpakets angegebene ausgehende Leitwegnummer und logische Kanalnummer festgelegt wird.
Der Empfangspuffer 14 empfängt über einen Steuereingang vom Vermittlungs- und Überlaufsteuerspeicher 12 ein Knotenüberlaufsignal und sendet über einen Steuerausgang ein Pufferüberlaufsignal (RNR) zur Sicherungsschicht-Steuereinrichtung 10. Gemäß Fig. 9 weist der Empfangspuffer 14 einen Speicher 140 mit einem Dateneingabe-Endgerät, das mit dem Ausgang der Header-Aktualisierungsschaltung 11 verbunden ist, sowie mit einem Ausgabe-Endgerät auf, das mit der Busschnittstelle 15 verbunden ist. Eine Adreßsteuereinrichtung 141 steuert den Speicher 140 mit Signalen zur Schreib- und Leseaktivierung mit richtiger Zeitsteuerung als Reaktion auf den Systemtakt unter Normalbedingungen, überprüft die Speicherfüllung des Speichers 140 und erzeugt ein Pufferüberlaufsignal, sobald die Speicherfüllung die normale Paketanzahl übersteigt. Die Adreßsteuereinrichtung 141 reagiert auf das Knotenüberlaufsignal durch Deaktivieren des Lese-/Schreibvorgangs.
Der Übertragungspuffer 16 hat einen Steuereingang zum Empfangen eines Signals "Halt und Verwerfen" von der Sicherungsschicht-Steuereinrichtung 10 und einen Steuerausgang zum Senden eines Übertragungspuffer-Überlaufsignals an die Steuereinrichtung 13. Gemäß Fig. 10 weist der Übertragungspuffer 16 einen Speicher 160 mit einem Dateneingangsendgerät, das mit der Busschnittstelle 15 verbunden ist, und mit einem Ausgangsendgerät auf, das mit der Sicherungsschicht-Steuereinrichtung 10 verbunden ist. Eine Adreßsteuereinrichtung 161 steuert den Speicher 160 mit Signalen zur Schreib- und Lese- Aktivierung mit richtiger Zeitsteuerung als Reaktion auf einen Systemtakt unter Normalbedingungen, überprüft die Speicherfüllung des Speichers 160 und erzeugt ein Pufferüberlaufsignal, sobald die Speicherfüllung die normale Paketanzahl übersteigt. Die Adreßsteuereinrichtung 161 reagiert auf das Signal "Halt und Verwerfen" durch Deaktivieren des Lese/Schreibvorgangs.
Wie insbesondere in Fig. 6 dargestellt ist, führt die Sicherungsschicht-Steuereinrichtung 10 das Sicherungsschicht-Verfahren durch, indem sie in einem über eine Leitungsschnittstelle 20 empfangenem Paket Start- und Ende-Flags, eine Blocktestsequenz und ein Unterfeld RN/RNR ermittelt und diese Unterfelder der Sicherungsschicht an ein über die Schnittstelle 20 zu übertragendes Paket angehängt. Zu diesem Zweck werden eine Blockschaltung 21, ein FCS-Fehlerdetektor 22 und ein RR/RNR-Detektor 23 (empfangsbereit/nicht empfangsbereit) in einer Serienschaltung von der Schnittstelle 20 und der Header-Aktualisierungsschaltung 11 angeschlossen. Zur Gewährleistung des Sicherungsschicht-Verfahrens werden in einer Serienschaltung vom Ausgang des Übertragungspuffers 16 und der Leitungsschnittstelle 20 ein RR/RNR-Generator 24, ein FCS-Generator und eine Blockschaltung 26 angeschlossen. Der RR/RNR- Detektor 23 sendet ein Ausgangssignal an eine Übertragungsweg-Überlaufsteuereinrichtung 27, wenn das Unterfeld RR/RNR anzeigt, daß ein Zustand "nicht empfangsbereit" oder ein Verkehrsüberlauf in einem benachbarten Knoten aufgetreten ist.
Die Funktion der Übertragungsweg-Überlaufsteuereinrichtung 27 beinhaltet das Feststellen des Vorhandenseins eines von einem benachbarten Knoten zurückgesendeten Signals "nicht empfangsbereit", das Feststellen seiner Länge über ein vorbestimmtes Zeitintervall hinaus und das Anlegen eines Übertragungsweg- Überlaufsignal an die Steuereinrichtung 13. Dadurch kann ein Zwischenvermittlungsknoten das jeweilige Ausgangsendgerät feststellen und ihm ein Überlastungssignal (CONG) übermitteln, um den ausgehenden Verkehr am Eintrittspunkt des Netzes zu verhindern und so die Verkehrsbelastung zwischen einem Zwischenknoten und einem benachbarten Knoten zu verringern. Gleichzeitig veranlaßt die Übertragungsweg-Überlaufsteuereinrichtung 27 den Übertragungspuffer 16, die Übertragung von Paketen an das Ausgangsendgerät zu stoppen. Wenn die Speicherfüllung des Puffers 16 durch die Einstellung der Paketübertragung einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, veranlaßt die Steuereinrichtung 27 den Puffer 16, die ersten Pakete zu verwerfen, die in Form einer Warteschlange im Puffer 16 auf ihre Abarbeitung warten. Weiterhin empfängt die Übertragungsweg-Überlaufsteuereinrichtung 14 Eingangssignale vom Empfangspuffer 14, um auf ein "Pufferüberlauf"-Signal reagieren zu können, indem bei angezeigter Überlastung des Empfangspuffers der RR/RNR-Generator 24 aktiviert wird, um die Verkehrsmenge vom benachbarten Knoten oder Endgerät zu verringern. Der RR/RNR-Generator 24 arbeitet, wenn der Verkehrsüberlauf in entgegengesetzter Richtung auftritt.
Gemäß Fig. 7 weist der Vermittlungs-Steuerspeicher 12 eine Gesprächsaufbautabelle 30, eine Tabelle für ausgehende Leitwege 31, eine Tabelle für eingehende Leitwege 32 und eine Überlaufsteuertabelle 33 auf. Die Tabellen für ausgehende und eingehende Leitwege werden durch die Speichersteuereinrichtung 13 über den Zentralprozessor 1 aktualisiert. Insbesondere speichert die Gesprächsaufbautabelle 30 eine ausgehende Leitwegnummer (die ständig die Adresse des Zentralprozessors 1 anzeigt) an einem Speicherplatz, der adressierbar ist als Funktion der Unterfelder Paketkennung (TYP) und Nummer des eingehenden logischen Kanals (ILCN) eines Steuerpakets zusammen mit der eingehenden Leitwegnummer (IRN), die von der das Steuerpaket bearbeitenden Leitungssteuereinrichtung festgelegt wird (siehe Fig. 12A). Während der Gesprächsaufbauphase greift die Header-Aktualisierungsschaltung 11 auf die Gesprächsaufbautabelle 30 zu und lenkt sie zum Zentralprozessor 1, wo sie für den Gesprächsaufbau auf eine später beschriebene Weise verarbeitet wird. Die Tabelle für ausgehende Leitwege 31 speichert einen Satz ausgehender Leitwegnummern (ORN) und Nummern ausgehender logischer Kanäle (OLCN) an einem Speicherplatz, der adressierbar ist als Funktion der Unterfelder eingehende Leitwegnummer (IRN) und Nummer des eingehenden logischen Kanals (ILCN) eines Nachrichtenpakets (Fig. 12B). Die Header-Aktualisierungsschaltung 11 greift auf die Tabelle-für ausgehende Leitwege 31 zu, um die Nummer des eingehenden logischen Kanals (ILCN) eines Nachrichtenpaketes zu aktualisieren und sie an die ausgehende Leitwegnummer anzuhängen, und um so das Nachrichtenpaket an eine ausgehende Leitungssteuereinrichtung zu lenken. Die Tabelle für eingehende Leitwege 32 speichert einen Satz eingehender Leitwegnummern (IRN), Nummern von eingehenden logischen Kanälen (ILCN) und die Adresse eines Ausgangsendgeräts (PT) an einem Platz, der adressierbar ist als Funktion der Unterfelder ausgehende Leitwegnummer (ORN) und Nummer des ausgehenden logischen Kanals (OLCN) eines Steuer- oder Nachrichtenpakets (Fig. 12C). Während eines Lesemodus greift die Steuereinrichtung 13 auf die Tabelle für eingehende Leitwege 32 zu, um die Daten über eingehende Leitwege und die Adresse des Ausgangsendgerätes zum Durchführen der Verkehrssteuerung zu lesen.
Zu beachten ist, daß zwischen den Tabellen für ausgehende und eingehende Leitwege 31 und 32 eine 1 : 1-Entsprechung bis auf die Adresse des Ausgangsendgeräts besteht, so daß ein Satz eingehender Leitwegnummern und Nummern eingehender logischer Kanäle anhand eines Satzes ausgehender Leitwegnummern und Nummern ausgehender logischer Kanäle bestimmt werden kann und umgekehrt. Dadurch kann die Speichersteuereinrichtung 13 Leitweginformationen bezüglich des Ausgangsendgeräts erhalten und den Zugriff auf das Netz beschränken.
Die Überlaufsteuertabelle 33 speichert Überlaufsteuerdaten gemäß Fig. 12D, die die Verkehrszustände ausgehender Leitwege anzeigen. Diese Tabelle wird von eingehenden Leitungssteuereinrichtungen zum Bestimmen verwendet, ob ein Überlauf auf dem ausgehenden Leitweg für eine Nummer eines eingehenden logischen Kanals bei Empfang eines Pakets vorliegt oder nicht.
Die Tabelle 33 wird durch die Speichersteuereinrichtung 13 der eingehenden Leitungssteuereinrichtung aktualisiert, wenn sie durch eine ausgehende Leitungssteuereinrichtung 2, deren ausgehender Leitweg überläuft, über eine Nummer eines eingehenden logischen Kanals informiert wird. Dies erfolgt als Reaktion auf die Erzeugung eines Überlaufsignals durch den Übertragungspuffer 16 der ausgehenden Leitungssteuereinrichtung, wenn die Speicherfüllung des Puffers 16 einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Wenn also der Übertragungspuffer 16 einer bestimmten ausgehenden Leitungssteuereinrichtung 2 überläuft, meldet die Speichersteuereinrichtung 13 dieser Leitungssteuereinrichtung diese Tatsache an die eingehende Leitungssteuereinrichtung oder an Steuereinrichtungen, deren eingehende logische Kanäle über den übergelaufenen ausgehenden Leitweg verlaufen.
Die Bestimmung der eingehenden Leitungssteuereinrichtung oder von Steuereinrichtungen durch die ausgehende Leitungssteuereinrichtung erfolgt durch die Speichersteuereinrichtung 13 unter Verwendung ihrer eingehenden Leitwegtabelle 32. Die eingehende Leitwegtabelle 32 gemäß Fig. 12C zeigt z. B. an, daß ein eingehender logischer Kanal ILCN=0 über einen ausgehenden Leitweg ORN2 zu einem ausgehenden logischen Kanal OLCN=1 verläuft. Die eingehende Leitungssteuereinrichtung verwendet ILCN=0 für den Zugriff auf die Überlaufsteuertabelle 33, um den Speicherplatz von ILCN=0 mit einem Überlastungssignal CONG zu aktualisieren. Wie später beschrieben wird, erfolgt der Zugriff auf die Überlaufsteuertabelle 33 jeder eingehenden Leitungssteuereinrichtung durch die Header- Aktualisierungssteuerung 11 als Funktion der Nummer des eingehenden logischen Kanals eines Pakets, das sie zur Steuerung des Verkehrs empfängt, wenn dieser über den überlasteten ausgehenden Leitweg verläuft.
Ein Wegfall der Verkehrsüberlastung wird vom Übertragungspuffer 16 der ausgehenden Leitungssteuereinrichtung an die eingehende Leitungssteuereinrichtung oder an Steuereinrichtungen gemeldet, um diese zu veranlassen, ihre Überlaufsteuertabelle 33 entsprechend zu aktualisieren.
Fig. 8 zeigt eine detaillierte Darstellung der Header-Aktualisierungsschaltung 11. Diese Schaltung weist eine Zeitschaltung 40 zur Übertragung von Zeitsignalen an die Haltespeicher 41; 42 und 43 sowie an einen Multiplexer 44 und ein Schieberegister 45 auf. Von der Sicherungsschicht-Steuerungseinrichtung 10 eingehende Pakete werden dem Haltespeicher 41 und dem Schieberegister 45 zugeführt. Der Haltespeicher 45 zieht die Nummer des logischen Kanals und die Paketkennung zur Kopplung mit dem Vermittlungssteuerspeicher 12 als Reaktion auf einen Zeitimpuls der Zeitschaltung 40 heraus. Die ausgehende Leitwegnummer und die Nummer des ausgehenden logischen Kanals des Vermittlungs-Steuerspeichers 12 werden in den Haltespeichern 42 und 43 gespeichert. Eine richtige Zeitsteuerung des Multiplexers 44 ermöglicht das Multiplexen der Ausgangssignale von den Haltespeichern 42 und 43 mit der Ausgabe des Schieberegisters 45, wodurch das Unterfeld für die Nummer des logischen Kanals des Pakets aktualisiert wird und das Unterfeld für die ausgehende Leitwegnummer an das Paket zur Verarbeitung innerhalb des Vermittlungsknotens angehängt wird.
Der Zentralprozessor 1 gemäß Fig. 11 weist eine Zentraleinheit (CPU) 50 auf, die die Nummer des ausgehenden logischen Kanals entsprechend der Zielendgerätadresse in einem Steuerpaket feststellt, das sie von einer eingehenden Leitungssteuereinrichtung über einen Datenbus 5, eine Datenbusschnittstelle 52 und einen Empfangspuffer 53 empfängt. Die CPU 50 bestimmt die ausgehende Leitwegnummer des Steuerpakets und hängt sie an das Steuerpaket an. Eine Header-Aktualisierungsschaltung 51 des Steuerpakets aktualisiert das Unterfeld für die Nummer des logischen Kanals des Steuerpakets mit der von der CPU 50 bestimmten Nummer des ausgehenden logischen Kanals. Das Steuerpaket mit dem aktualisierten Unterfeld LCN und angehängter ausgehender Leitwegnummer wird über einen Übertragungspuffer 54, die Schnittstelle 52 und den Datenbus 5 zu der durch die ausgehende Leitwegnummer festgelegten Leitungssteuereinrichtung 2 gesendet. Ein Speicher 55 unterstützt die CPU 50 bei der Verarbeitung der Steuerpakete und speichert als Reaktion auf einen Verbindungsaufbau die Leitweginformationen für jedes Paket. Die Leitweginformationen werden auch über eine Busschnittstelle 56 und einen Steuerbus 6 an alle Leitungssteuereinrichtungen 2 zur Aktualisierung der Tabellen für aus- und eingehende Leitwege 31 und 32 übertragen. Weiterhin verfügt der Zentralprozessor 1 über eine Leitwegtabelle 57, mit der für jedes Gespräch ein ausgehender Leitweg bzw. ein alternativer Leitweg bestimmt wird, wenn ein Übertragungsweg-Überlauf auf dem ursprünglichen Leitweg festgestellt wird.

Gesprächsaufbau und Paketvermittlung

Ein Gesprächsaufbau wird eingeleitet, sobald über den Übertragungsweg 3 an der Sicherungsschicht-Steuereinrichtung 10 einer eingehenden Leitungssteuereinrichtung ein Gesprächsaufbau-Steuerpaket einer Mehrfachpaketnachricht eintrifft. Nach Ablauf der Sicherungsschicht-Steuerung mit Blockbildung, Fehlererkennung durch Blocktestsequenz und RR/RNR-Erkennung wird das Steuerpaket zur Header-Aktualisierungsschaltung 11 gemäß Fig. 8 gesendet. Die Nummer des logischen Kanals LCN und die Paketkennung TYP des Steuerpakets werden vom Haltespeicher 41 zur Tabelle für ausgehende Leitwege 30 des Vermittlungssteuerspeichers 12 gesendet. Wie in Fig. 12A veranschaulicht ist, wird für den ausgehenden Leitweg ständig der Wert "0" festgelegt, wodurch das Steuerpaket zum Zentralprozessor 1 übertragen wird. Vom Zentralprozessor wird eine Nummer eines ausgehenden logischen Kanals und eine ausgehende Leitwegnummer entsprechend der Adresse eines vom Steuerpaket angezeigten Zielendgeräts bestimmt, um anschließend das Steuerpaket zum gewünschten ausgehenden Leitweg zu übertragen. Die Tabelle für ausgehende Leitwege 31 der eingehenden Leitungssteuereinrichtung 2 wird danach vom Zentralprozessor 1 mit der bestimmten Nummer des ausgehenden logischen Kanals und der ausgehenden Leitwegnummer überschrieben; ebenso wird die Tabelle für eingehende Leitwege 32 der ausgehenden Leitungssteuereinrichtung 2 mit der eingehenden Leitwegnummer und der Nummer des eingehenden logischen Kanals überschrieben. Gleichzeitig aktualisiert die Header-Aktualisierungschaltung 51 des Zentralprozessors 1 das Unterfeld für die Nummer des logischen Kanals des Steuerpakets, hängt die bestimmte ausgehende Leitwegnummer als neues Unterfeld an das Paket an, bildet dadurch ein Paket 112 gemäß Fig. 2 und sendet es zur ausgehenden Leitungssteuereinrichtung des festgelegten Leitweges.
Nach dem Aufbau der Verbindung werden Nachrichtenpakete als Daten oder Sprache nacheinander zur Sicherungsschicht-Steuereinrichtung 10 übertragen. Durch die Steuereinrichtung 10 erfolgt die Sicherungsschicht-Steuerung für Nachrichten genauso wie für das Steuerpaket. Die Header-Aktualisierungsschaltung 11 zieht die Nummer des eingehenden logischen Kanals und die Paketkennung aus dem von der Steuereinrichtung 10 empfangenen Nachrichtenpaket heraus und verwendet die herausgezogenen Daten beim Durchsuchen der ausgehenden Leitwegtabelle 31 des Vermittlungssteuerspeichers 12 zum Auslesen der Nummer des ausgehenden logischen Kanals (OLCN) und der ausgehenden Leitwegnummer (ORN), die durch das vorhergehende Steuerpaket festgelegt wurden. Das Unterfeld LCN des Nachrichtenpakets wird mit den aus der ausgehenden Leitwegtabelle 31 ausgelesenen LCN-Daten aktualisiert, und die RN-Daten werden als neues Unterfeld durch die Header-Aktualisierungsschaltung 11 an das Paket angehängt, um die zuvor bereits erwähnte Leitweglenkung zum gewünschten Übertragungsweg durchzuführen. Dadurch wird das gesamte Nachrichtenpaket über denselben Leitweg übertragen, der vom Steuerpaket aufgebaut wurde.
Soll eine Verbindung abgebaut werden, sendet das Ausgangsendgerät ein Steuerpaket zur Gesprächsbeendigung, das so behandelt wird, daß die gespeicherten Informationen über eingehende und ausgehende Leitwege im Zusammenhang mit der Verbindung gelöscht werden.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß erfindungsgemaß Steuer- und Nachrichtenpakete jeweils durch den Zentralprozessor 1 zum Gesprächsaufbau und -abbau sowie durch die einzelnen Leitungssteuereinrichtungen mit eigenen Steuer- und Datenbussen ohne Rückgriff auf den Zentralprozessor bearbeitet werden. Durch die Aufteilung der Vermittlungsfunktionen und die Aufteilung des Vermittlungsnetzes in Unternetze zur Steuer- und Nachrichtenbearbeitung wird ein Paketvermittlungssystem geschaffen, das im wesentlichen mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit und hoher Durchsatzfähigkeit arbeiten kann.

Überlaufsteuerung innerhalb von Knoten

Während des Gesprächsaufbaus und der nachfolgenden Phasen der Paketvermittlung greift die Header-Aktualisierungsschaltung 11 jeder Leitungssteuereinrichtung auf die Überlaufsteuertabelle 33 sowie auf die Gesprächsaufbautabelle oder die ausgehende Leitwegtabelle zu, um zu prüfen, ob ein Überlaufverkehr auf dem gewünschten ausgehenden Leitweg vorliegt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 13 wird davon ausgegangen, daß ein eingehender, mit der Leitwegnummer IRN1 gekennzeichneter Übertragungsweg über eine Leitungssteuereinrichtung 2-1 und einen Datenbus mit den Leitungssteuereinrichtungen 2-2 und 2- 3 zum Aufbau virtueller Schaltungen verbunden ist, die durch Nummern der eingehenden logischen Kanäle ILCN=1 und ILCN=2, eine gemeinsamen eingehenden Leitwegnummer IRN1, Nummern der ausgehenden logischen Kanäle OLCN1 und OLCN2 sowie ausgehende Leitwege ORN1 und ORN2 gemäß der Darstellung gekennzeichnet sind. Bei einem Überlauf auf dem ausgehenden Leitweg ORN2 und damit im Übertragungspuffer 16 der Leitungssteuereinrichtung 2-3 sendet der Übertragungspuffer 16 der ausgehenden Leitungssteuereinrichtung ein Überlaufsignal an seine Speichersteuereinrichtung 13. Als Reaktion auf dieses Überlaufsignal greift die Speichersteuereinrichtung 13 auf die eingehende Leitwegtabelle 32 zu, um zu bestimmen, zu welcher eingehenden Leitungssteuereinrichtung oder welchen Steuereinrichtungen der Überlaufverkehr zu übertragen ist. Dies erfolgt durch Zugriff auf die eingehende Leitwegnummer IRN1 und die Nummer des eingehenden logischen Kanals ILCN=2 der eingehenden Leitwegtabelle 32 als Funktion der ausgehenden Leitwegnummer ORN2. Die Speichersteuereinrichtung 13 teilt die Nummer des eingehenden logischen Kanals ILCN=2 über einen Steuerbus 6 der Speichersteuereinrichtung 13 der durch die eingehende Leitwegnummer IRN1 festgelegten eingehenden Leitungssteuereinrichtung 2-1 mit, so daß sie ihre Überlaufsteuertabelle 33 dadurch aktualisieren kann, daß der Speicherplatz der Nummer des eingehenden logischen Kanals ILCN=2 mit einem Überlastungssignal (CONG) überschrieben wird. Wenn die Leitungssteuereinrichtung 21 ein Paket empfängt, greift ihre Header- Aktualisierungsschaltung 11 auf die Überlaufsteuertabelle 33 als Funktion des Unterfelds für die Nummer des logischen Kanals des Pakets zu. Ist die Nummer des logischen Kanals des Pakets ILCN=2, sendet die Überlaufsteuertabelle 33 einen Befehl zum Verwerfen an den Empfangspuffer 14 (siehe Fig. 7). Damit erhalten die für den ausgehenden Leitweg ORN2 bestimmten Pakete keinen Zugang zum Empfangspuffer der Leitungssteuereinrichtung 2-1, um in dieser einen Überlauf mit lang wartenden Paketen zu vermeiden, wodurch die für den ausgehenden Leitweg ORN1 bestimmten Pakete zum Empfangspuffer der Leitungssteuereinrichtung 2-2 geleitet werden können.
Nach Wegfall des Überlaufzustands leitet der Übertragungspuffer der Leitungssteuereinrichtung 2-3 erneut eine Ereignisabfolge ein, die der vorstehend beschriebenen mit der Ausnahme gleicht, daß die Leitungssteuereinrichtung 2-1 ihre Überlauftabelle 33 mit einem Eintrag FREE aktualisiert, der besagt, daß der eingehende logische Kanal ILCN=2 Pufferinhalt der Leitungssteuereinrichtung 2-1 aufnehmen darf.

Überlaufsteuerung zwischen Knoten

Es wird angenommen, daß die Vermittlungsknoten PS(A) und PS(B) an einer Verbindung zwischen Ausgangs- und Zielendgerät gemäß der schematischen Darstellung in Fig. 14 beteiligt sind und ein Verkehrsüberlauf vom Knoten PS(A) zum Knoten PS(B) am Eingang des Empfangspuffer 14 von Knoten PS(B) zu verzeichnen ist. Im Vermittlungsknoten PS(B) wird ein Überlaufsignal vom Empfangspuffer 14 zur Übertragungsweg-Überlaufsteuereinrichtung 27 gesendet, was den RR/RNR-Generator 24 veranlaßt, das Unterfeld RR/RNR (empfangsbereit/nicht empfangsbereit) eines Pakets vom Übertragungspuffer 16 so zu aktualisieren, daß eine Nichtbereitschaft des Knotens PS(B) signalisiert wird, Verkehr vom Knoten PS(A) zu empfangen. Das aktualisierte Paket wird zur Leitungssteuereinrichtung 2a des Knotens PS(A) gesendet, wo es vom RR/RNR-Detektor 23 der Sicherungsschicht- Steuereinrichtung 10 gemäß Fig. 6 empfangen wird. Der Detektor 23 sendet ein Ausgangssignal zur Übertragungsweg-Überlaufsteuereinrichtung 27, die daraufhin die Dauer dieses Überlaufzustands überwacht und ein Signal "Halten und Verwerfen" zum Übertragungspuffer 16 sendet, falls die Dauer des Zustands ein vorbestimmtes Zeitintervall überschreitet, und ein Überlaufsignal an die Speichersteuereinrichtung 13 übermittelt. Dadurch stoppt die ausgehende Leitungssteuereinrichtung 2a die Übertragung von Paketen an den Vermittlungsknoten PS(B). Wenn die Speicherfüllung des Übertragungspuffers 16 der Leitungssteuereinrichtung 2a nach der Übertragungsunterbrechung einen vorbestimmten Wert erreicht, verwirft der Übertragungspuffer 16 die Überlaufpakete.
Nach dem Empfang des Überlaufsignals von der Überlaufsteuereinrichtung 27 durchsucht die Speichersteuereinrichtung 13 der ausgehenden Leitungssteuereinrichtung 2a die eingehende Leitwegtabelle 32, um die Informationen über den eingehenden Leitweg mit der Adresse des Ausgangsendgeräts sowie der eingehenden Leitwegnummer und der Nummer des eingehenden logischen Kanals auszulesen, und sendet die aufgefundenen Informationen über den eingehenden Leitweg zusammen mit den Informationen über den ausgehenden Leitweg zum Zentralprozessor 1.
Nachdem der Zentralprozessor 1 von der ausgehenden Leitungssteuereinrichtung informiert wurde, verweigert er den Aufbau eines Gesprächs über den überlasteten ausgehenden Leitweg' wenn er ein Steuerpaket für den Gesprächsaufbau empfängt, das für diesen überlasteten Leitweg bestimmt ist. Gleichzeitig ermittelt der Zentralprozessor 1 die eingehende Leitungssteuereinrichtung 2b anhand der eingehenden Leitwegnummer und erzeugt anschließend ein Paket "Überlastung" (CONG), das er über die eingehende Leitungssteuereinrichtung 2b zum Ausgangsendgerät überträgt.
Nach Erhalt eines Pakets "Überlastung" stoppt das Ausgangsendgerät die Übertragung von Paketen. Fällt der Überlastungszustand weg, sendet der Zentralprozessor 1 des Vermittlungsknotens PS(A) ein Paket "überlastungsfrei" (FREE) zum Ausgangsendgerät PT(A). Wird das Paket "überlastungsfrei" innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls empfangen, startet das Endgerät PT(A) die Paketübertragung erneut. Wird das Paket "überlastungsfrei" jedoch nicht innerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls empfangen, sendet das Endgerät PT(A) ein Steuerpaket zum Anfordern eines erneuten Verbindungsaufbaus über einen alternativen Übertragungsweg.
Fig. 15 zeigt den Inhalt der Leitweglenkungstabelle 57 des Zentralprozessors 1 in Bezug auf den Vermittlungsknoten PS(B) im Netz von Fig. 1. Der Vermittlungsknoten PS(B) hat primäre und alternative Leitwege. Im Hinblick auf den Leitweg mit Priorität hat der Vermittlungsknoten PS(B) ausgehende Leitwege #3, #0, #1 und #2 zu den Zielendgeräten PT(A), PT(B), PT(C) bzw. PT(D). Die für den Vermittlungsknoten PS(B) verfügbaren alternativen Leitwege sind Leitweg #2 zu den Zielendgeräten PT(A) und PT(C) sowie Leitweg #3 zum Endgerät PT(D).
In Fig. 1 wird angenommen, daß zwischen den Endgeräten PT(A) und PT(C) eine Verbindung unter Einbeziehung der Knoten PS(A), PS(B) und PS(C) aufgebaut wird. Bei einer Überlastung des Leitweges #1 aktualisiert der Zentralprozessor 1 des Vermittlungsknotens PS(B) die Leitweglenkungstabelle 57 so, daß Leitweg #1 als überlastet (CONG) und die anderen Leitwege als überlastungsfrei (FREE) gekennzeichnet werden. Gleichermaßen werden alle für die alternative Leitweglenkung verfügbaren Leitwege zunächst als überlastungsfrei gekennzeichnet. Bei Empfang des Umlenkungsauftrags greift der Zentralprozessor des Vermittlungsknotens PS(B) auf die Leitweglenkungstabelle 57 zu, um einen alternativen Leitweg zu bestimmen. Da das Zielendgerät PT(C) von der Überlastung betroffen ist, wird der Leitweg #2 zum Vermittlungsknoten PS(D) für den erneuten Verbindungsaufbau zwischen dem Knoten PS(B) und dem Endgerät PT(C) ausgewählt. Zur Durchführung dieser Umlenkung sendet das Endgerät ein Paket mit dem Auftrag zur Gesprächsunterbrechung an den Vermittlungsknoten PS(B), um den Leitweg #1 zu löschen. Sofort nach der Unterbrechung sendet der Zentralprozessor ein Steuerpaket zum Gesprächsaufbau über den alternativen Leitweg #2 an den Vermittlungsknoten PS(D).

Durchgehende Flußsteuerung und Sendewiederholung

Gemäß der vorstehenden Beschreibung schafft die Erfindung ein Paketvermittlungsnachrichtensystem hoher Geschwindigkeit und hoher Durchsatzfähigkeit durch eine durchgehende Flußsteuerung und Sendewiederholung von Paketen, indem das bekannte abschnittsweise Verfahren der Flußsteuerung und Paketübertragung abgelöst wird.
Fig. 16 und 17 veranschaulichen durchgehende Paketübertragungsfolgen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 16 veranschaulicht Paketübertragungsfolgen, in denen die Pakete D#0 bis D#14 nacheinander durch ein Endgerät erzeugt werden, und ein FCS-Fehler im Paket D#4 während der Übertragung zwischen den Knoten PS(A) und PS(B) gemäß Fig. 1 auftritt. Sobald ein Knoten PS(B) einen FCS-Fehler im Paket D#4 feststellt, wird dieses Paket verworfen. Bei Empfang eines Pakets D#5 durch das Zielendgerät PT(B) stellt dieses den Fehler im Paket D#4 fest und sendet einen REJ#4-Auftrag zur Sendewiederholung an das Ausgangsendgerät PT(A), indem eine binäre "0" in das Feld RT/NRT eingeschrieben wird. Die Sendewiederholung beginnt mit Paket D#4 und endet mit Paket D#11. Die Sendewiederholung kann nach dem Empfang des Paketes REJ#n oder als Reaktion auf eine Zeitüberwachung gestartet werden. Wird z. B. ein Paket D#0 empfangen und trifft keine Bestätigung vom Knoten PT(B) innerhalb einer voreingestellten Zeitspanne ein, überträgt der Knoten PS(A) das Paket D#0 erneut.
Fig. 17 veranschaulicht Übertragungsfolgen, in denen der Eintrag im Unterfeld RT/RNT des empfangenen Pakets "1" ist, wodurch angezeigt wird, daß die Sendewiederholung von REJ-Paketen deaktiviert ist. Es wird angenommen, daß der Empfangspuffer des Zielknotens PS(B) bei Empfang des Pakets D#3 überlastet ist und der Knoten PS(B) einen RNR-Block zum Ausgangsknoten PS(B) zurücksendet. Fig. 17 zeigt, daß der Ausgangsknoten PS(A) die Pakete D#4 und D#5 zwangsweise verwirft. Nach Wegfall des Überlaufzustands für den Empfangsspeicher des Zielknotens PS(B) wird ein RR-Block zum Ausgangsknoten zurückgesendet, wodurch eine Sendewiederholung der Pakete D#6 und D#7 ermöglicht wird. Das Zielendgerät PT(B) stellt einen Folgefehler in den Paketen D#4 und D#5 fest und sendet eine Bestätigung ACK#7 zurück. Dadurch verursacht die Sendewiederholung der Pakete D#6 bis D#10 keinen Anstieg der Übertragungsverzögerung.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, beseitigt die Erfindung die Notwendigkeit einer Bestätigung und Sendewiederholung von Nachrichtenpaketen auf abschnittsweiser Grundlage und veranlaßt die Ausgangs- und Zielendgeräte einen Ausgleich für Pakete durchzuführen, die aufgrund von Überlaufzuständen oder Bitfehlern im Netzwerk verloren gingen, wodurch der Paketvermittlungsbetrieb jedes Knotens und damit die Verarbeitungszeit wesentlich verringert und die Durchsatzfähigkeit eines Knotens erhöht wird.
Durch die Verkehrssteuerung an einem Netzeintrittspunkt wird eine netzweite Verkehrsüberlastung wirksam verhindert.
Die vorstehende Beschreibung zeigt lediglich bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Dem Fachmann dürften verschiedene Abwandlungen ohne Einschränkung des Schutzumfangs der Erfindung ersichtlich sein, der nur durch die beigefügten Patentansprüche beschränkt ist. Daher sind die gezeigten Ausführungsformen nur als Veranschaulichung und nicht als Beschränkung zu verstehen.

Claims

1. Paketvermittlungsnachrichtensystem mit mehreren Endgeräten (PT) und mehreren Vermittlungsknoten (PS) zum Bedienen der Endgeräte und mit mehreren Übertragungswegen, die die Endgeräte und die Vermittlungsknoten verbinden, wobei das Paketvermittlungsnachrichtensystem als virtuelle Schaltung aufgebaut ist, in der ein logischer Kanal durch die Übertragungswege (3) zwischen Ausgangs- und Zielendgerät in Abhängigkeit von einem Steuerpaket einer Mehrfachpaket-Nachricht dauerhaft aufgebaut ist, um Nachrichtenpaketen der Mehrfachpaketnachricht zu ermöglichen, dem aufgebauten Kanal zu folgen, wobei jedes Endgerät (PT) ein Paket zu einem Zielendgerät, das von diesem nicht korrekt empfangen worden ist, erneut übertragen kann, wobei jeder Vermittlungsknoten (PS) aufweist:

eine Einrichtung zum Feststellen des Verkehrsbelastungsgrades in einem Puffer (14), der Pakete von einem benachbarten Vermittlungsknoten oder Endgerät empfängt, und zum Aussenden eines Verkehrssteuersignals, das den Wegfall der Paketübertragung anzeigt, wenn der festgestellte Belastungszustand einen vorgegebenen Wert übersteigt, und eine auf das Verkehrssteuersignal ansprechende Einrichtung zum Anhalten der Übertragung eines Pakets, das an den benachbarten Vermittlungsknoten oder Endgerät übertragen werden soll, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Vermittlungsknoten (PS) ferner aufweist:

eine Einrichtung zum Feststellen, ob das Verkehrssteuersignal während eines vorgegebenen Zeitintervalls vorliegt und Erzeugen eines Zeitüberwachungssignals,

eine auf das Zeitüberwachungssignal ansprechende Einrichtung, um den Aufbau eines logischen Kanals zu dem benachbarten Vermittlungsknoten zu verhindern,

eine Einrichtung zum Ermitteln des zwischen dem benachbarten Vermittlungsknoten und dem Zielendgerät aufgebauten logischen Kanals- und zum Identifizieren des Ausgangsendgeräts entsprechend dem festgestellten logischen Kanal und zum Verhindern der Übertragung von Paketen von dem Ausgangsendgerät, und

eine Einrichtung zum Wiederaufbau eines logischen Kanals über einen alternativen Übertragungsweg zu dem Zielendgerät.

2. Paketvermittlungsnachrichtensystem mit mehreren Leitungssteuereinrichtungen, einem Zentralprozessor und einem Vermittlungsnetzwerk, das die Leitungssteuereinrichtung und den Zentralprozessor verbinden, wobei die Leitungssteuereinrichtungen eingehenden bzw. ausgehenden Übertragungswegen zugeordnet sind, wobei jede Leitungssteuereinrichtung aufweist:

eine Einrichtung zum Feststellen eines Überlaufverkehrs in jedem der ausgehenden Übertragungswege und

eine Einrichtung zum Informieren der anderen Leitungssteuereinrichtungen über den festgestellten Überlaufverkehr,

und ferner gekennzeichnet ist durch

eine Überlaufsteuertabelle zum Speichern von Daten entsprechend dem Überlaufverkehr,

eine Einrichtung zum Adressieren der Überlaufsteuertabelle bei Empfang eines Pakets auf dem zugeordneten eingehenden Übertragungsweg,

eine Einrichtung zum Durchleiten des Pakets durch das Vermittlungsnetzwerk zu einer der dem ausgehenden Übertragungsweg zugeordneten Leitungssteuereinrichtungen, bei der kein Überlaufverkehr festgestellt worden ist, und durch

eine Einrichtung zum aktiven Verwerfen des Pakets, wenn bei dem letztgenannten, ausgehenden Übertragungsweg ein Überlaufverkehr festgestellt worden ist.