DE3880692T2

DE3880692T2 - Schnelle datenpaketübermittlung für digitale netze.

Info

Publication number: DE3880692T2
Application number: DE88902671T
Authority: DE
Inventors: Rolfe Buhrke; James Davis; Douglas Spencer
Original assignee: American Telephone and Telegraph Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1987-11-24
Filing date: 1988-02-18
Publication date: 1993-11-18
Anticipated expiration: 2008-02-19
Also published as: JPH03500950A; AU1484488A; DE3880692D1; KR890702360A; EP0387247A1; JPH0828745B2; CA1311036C; KR960007672B1; EP0387247B1; WO1989005075A1; ES2009055A6; US4894822A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur effizienten Übertragung von Datenpaketen über ein Datennetzwerk.
Der Trend in modernen Nachrichtenübertragungssystemen geht dahin, sowohl flexible Datenbedienungen als auch Sprachbedienungen verfügbar zu machen.
Insbesondere wurden Vorschläge für ein integriertes, digitales Bedienungsnetzwerk (ISDN) gemacht, mit dem ein Teilnehmer sowohl Daten- als auch Sprachnachrichten über die gleiche Einrichtung austauschen kann. Daten- und Sprachnachrichten in dem ISDN-Netz werden im allgemeinen in Datenpaketen unter Verwendung eines Paketvermittlungsprotokolls des X.25- und X.31-Standards gesendet, die von dem Internationalen Komitee der Fernmeldeverwaltungen zur Erarbeitung von Normungsvorschlägen (CCITT) für die Nachrichtenübertragung zwischen einem Anschluß und einem angeschlossenen ISDN-Netz gebilligt wurden.
Die zur Übertragung von Paketdaten in einem ISDN-Netz verwendeten Protokolle sind nach dem OSI-Modell der Internationalen Standard-Organisation (ISO) in Schichten angeordnet. Die Schicht 1, die physische Schicht, definiert den Typ des elektrischen Signals, das über eine Einrichtung übertragen wird. Die Schicht 2 wird für die Nachrichtenübertragung von Paketdaten über eine Verbindungsleitung von einem Anschluß zu einem Datennetzwerk oder Knoten oder über eine Verbindungsleitung zwischen Datenknoten verwendet. Die Schicht 3 ist für eine Nachrichtenübertragung mit einem Datennetzwerk vorgesehen und übermittelt Adressierdaten zur Bestimmung eines Weges. Es gibt auch noch weitere Schichten, die jedoch für diese Diskussion nicht relevant sind.
Für Datennachrichtenübertragungen ist es sehr wichtig, daß eine zuverlässige Übertragung erreicht wird, bei der tatsächlich sämtliche übertragenen Datenpakete ohne Fehler geliefert, hinsichtlich der ordnungsgemäßen Reihenfolge bei der Ankunft geprüft und quittiert werden. Die Paketvermittlungsprotokolle oder Basisvorschriften für eine zuverlässige Datennachrichtenübermittlung in verschiedenen Schichten erfordern einen hohen Grad an Flexibilität, so daß das gesamte Volumen des Datenverkehrs über ein Netzwerk unter Beachtung einer Vielfalt von Verkehrsbedingungen optimiert werden kann.
Ein Ergebnis dieses hohen Flexibilitätsgrades ist, daß jeder Rahmen eines Pakets, das viele Verbindungsleitungen eines Datennetzwerk kreuzen muß, bevor es seinen Bestimmungsort erreicht, wiederholt einer extensiven Datenverarbeitung unterworfen wird. Diese Datenverarbeitung führt zu einer wesentlichen Verzögerung bei der Übertragung des Datenpakets von seiner Quelle zu seinem Bestimmungsort, und es werden spezielle Mittel, sogenannte Protokollumsetzer, verwendet, die eine derartige Datenverarbeitung innerhalb jedes Knotensn eines Datennetzwerks durchführen.
Eine bekannte Einrichtung von G. W. R. Luderer: US-Patent 4 651 318, ausgegeben am 17. März 1987, weist interne Datenvermittlungspunkte eines Datenvermittlungsnetzwerks auf, von denen jeder Durchschaltvermittlungspakete gemäß eines Teils einer Bestimmungsadresse, die von einem Stufenbezeichner ausgewählt wird, überträgt. Sowohl die Bestimmungsadresse als auch der Stufenbezeichner sind in dem zu vermittelnden Paket enthalten. Der Stufenbezeichner wird in dem Paket zu der nächsten Stufe erhöht.
Bei der bekannten Einrichtung besteht daher ein Problem darin, eine geringe Verzögerung und einen geringen Umfang der Protokollumsetzermittel, die für die Übertragung der Datenpakete durch das Datennetzwerk erforderlich sind, zu erzielen, und zwar unter Erhaltung der Zuverlässigkeit der internationalen Datenübertragungsprotokolle.
Das vorgenannte Problem wird gelöst und ein technischer Fortschritt erreicht gemäß den Prinzipien der Erfindung in einer exemplarischen Einrichtung für eine schnelle Paketdatenzustellung über ein Datennachrichtennetzwerk oder ISDN-Netz, wobei digitale Paketinformationen an Datenvermittlungspunkten eines Datenwegs verarbeitet werden, der für die digitale Information durch Ausführung einer von einer Vielzahl von Folgen von Programmschritten aufgebaut wird, die durch Betriebsartenanzeiger in derartigen Datenvermittlungspunkten für die Verarbeitung der digitalen Informationen des Datenwegs identifiziert wird. Die Betriebsartenanzeiger sind als Teil eines Prozesses vorgesehen, der zum Herstellen einer Datenverbindung oder eines Datenwegs von einem Quellenanschluß zu einem Bestimmungsanschluß dient. In einer solchen Einrichtung ist es vorteilhaft, daß nur die für die digitale Information erforderliche Verarbeitung an jedem bestimmten Datenvermittlungspunkt des Datenwegs durchgeführt wird und daher die Verzögerung bei der Datenübertragung und die Verwendung von Datenverarbeitungsmitteln in den Datenvermittlungspunkten minimiert wird.
In einem besonderen Ausführungsbelspiel der Erfindung werden für die Datenübertragungsphase für die Schicht 3 das X.25-Protokoll und das Protokoll für den Zugriff der Verbindungsleitung zu dem D-Kanal (Link Access Procedure for the D-Channel "LAPD"), das im weiteren als LAPD-Protokoll bezeichnet wird, wie es in der CCITT-Empfehlung Q.921 spezifiziert ist, als ein Verbindungsabschnittprotokoll oder ein Protokoll zur Verwendung zwischen zwei Benutzern in einem Datennetzwerk verwendet. Ein vorgewählter Weg ist in dem Speicher intermediärer Protokollumsetzer gekennzeichnet, welche die Datenrahmen über den Weg weiterleiten. Das Protokollformat für die Verbindungsleitungsschicht, das bei Nachrichtenübertragungen zwischen intermediären Knoten verwendet wird, enthält einen Bezeichner für eine Verbindungsleitung aus 13 Bits, der das Bezeichnerfeld des Bedienungszugriffspunkts und das Bezeichnerfeld des Anschlußendpunktes des Oktetts 2 und 3 des LAPD-Protokolls der Schicht 2, spezifiziert in den CCITT-Standards, ersetzt. Der 13 Bit-Bezeichner der virtuellen Verbindungsleitung identifiziert die nächste physische Einrichtung, die für die Übertragung zu dem nächsten physischen Bestimmungsort verwendet wird, und identifiziert den Bezeichner der nächsten virtuellen Verbindungsleitung, über die ein Datenrahmen gesendet werden soll. Dieser neue Bezeichner der virtuellen Verbindungsleitung wird für den nächsten physischen Bestimmungsort verwendet. Eine physische Einrichtung kann eine ständige Nachrichtenverbindung oder eine Durchschaltvermittlungsverbindung sein, über die Datenrahmen übertragen werden können. Die verschiedenen 13 Bit-Bezeichner für die virtuelle Verbindungsleitung, die für die Übertragung von Datenrahmen über das Datennetzwerk verwendet werden, entsprechen einem vorgewählten (virtuellen) Nachrichtenübertragungsweg. Jeder intermediäre Punkt des Wegs hat einen Satz von Tabellen, eine Tabelle für eine ankommende physische Einrichtung, zum Speichern der Identität der nächsten physischen Einrichtung des Wegs und den Bezeichner der abgehenden virtuellen Verbindungsleitung, die den Bezeichner jeder ankommenden virtuellen Verbindungsleitung entspricht. Für jeden Datenrahmen in einem intermediären Punkt des Netzwerks kann vorteilhaft eine Leitweginformation leicht und schnell bestimmt werden, und der Datenrahmen kann mit minimaler Änderung in der Hülle der Schicht 2 und ohne Änderung der von dem Endbenutzer in die Schicht 3 gelieferten Daten weitergeleitet werden. Die Änderung in der Hülle der Schicht 2 besteht in dem Austausch des Adressenfelds der Schicht 2 und der Wiederberechnung der Rahmenprüffolge.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, daß der Betriebsartenanzeiger die Verarbeitung eines Datenrahmens spezifiziert. Eine Betriebsart, eine Rahmenweiterleitungsbetriebsart, ersetzt einfach die Nummer der abgehenden, virtuellen Verbindungsleitung durch die Nummer der ankommenden virtuellen Verbindungsleitung und leitet den Rahmen zu dem nächsten physischen Bestimmungsort unter Verwendung der spezifizierten physischen Verbindungsleitung weiter. Eine zweite Betriebsart könnte z.B. verwendet werden, wenn eine Satellitenverbindungsleitung erforderlich ist. Das erfordert die Wirksamkeit der Funktionen einer vollen Schicht 2 einschließlich der Prüfung des Steuerfelds der Hülle der Schicht 2, um zu ermitteln, welche Funktionen durchgeführt werden müssen. Eine dritte Betriebsart spezifiziert die Verarbeitung der Schicht 2 und der Schicht 3. Eine derartige Einrichtung erlaubt die Wahl von verschiedenen Verarbeitungen eines gegebenen Rahmens an verschiedenen Punkten auf dem Datenweg oder erlaubt verschiedene Verarbeitungen von Rahmen zu verschiedenen Zeiten für einen gegebenen Datenweg. Diese Vorteile sind mit einem minimalen Verarbeitungsaufwand möglich, um die Betriebsart für jeden Datenrahmen zu bestimmen.
Wenn daher gemäß den Prinzipien der Erfindung bei einem Datenübertragungsnetzwerk ein Datenweg zwischen einer Quelle und einem Bestimmungsanschluß aufgebaut wird, wird ein Betriebsartenanzeiger für den Datenweg einem Datenvermittlungspunkt zugeordnet, und wenn der Datenvermittlungspunkt digitale Paketinformationen über den Datenweg empfängt, wird eine von einer Vielzahl von Programmschrittfolgen, die von dem Betriebsartenanzeiger identifiziert wird, zur Verarbeitung der digitalen Information durchgeführt. Das Wesen der Erfindung soll anhand einiger in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm eines Datennetzwerks mit mehreren Knoten zur Ausübung der Erfindung;
Fig. 2 ein detailliertes Blockschaltbild eines Knotens des Netzwerks;
Fig. 3 und 4 Anordnungen von Datenrahmen einschließlich der Anordnung von Daten der Schicht 2,
Fig. 5 ein Blockdiagramm eines Protokollverarbeiters in einem Knoten;
Fig. 6 bis 17 Anordnungen von Tabellen zur Umsetzung der Nummer einer ankommenden, virtuellen Verbindungsleitung zu einem physischen Bestimmungsort und der Nummer einer abgehenden Verbindungsleitung.
Das internationale ISDN-Protokoll ist standardisiert unter der Schirmherrschaft der CCITT in dem "Red Book", herausgegeben zur VIII. Plenarversammlung im Oktober 1984, Band III, Heft III.5, Empfehlung I.400, mit I.440, I.441 (die gleiche wie Empfehlung Q.920, Q.921), welche das Protokoll der Schicht 2 beschreibt. Die I.440, I.441- Empfehlungen beschreiben eine Verbindungsleitungseinrichtung mit einer Benutzer/Netzwerk-Netzstelle eines integrierten digitalen Bedienungsnetzwerks. Das Protokoll der Schicht 2 für diese Einrichtung ist als LAPD-Protokoll bekannt und kann zur Mitteilung von Daten der ISDN-Schicht 3, Daten der X.25-Schicht 3 oder anderer Schichtdaten verwendet werden. Mittels dieser Protokolle kommunizieren verschiedene Schichten sowohl ihresgleichen als auch benachbarte Schichten miteinander. Zum Beispiel kommuniziert die Schicht 1 mit der Schicht 1; die Schicht 2 mit der Schicht 2; die Schicht 3 mit der Schicht 3 und so weiter in verschiedenen Punkten, und die Schicht 1 kommuniziert mit der Schicht 2, die Schicht 2 mit den Schichten 1 und 3 und so weiter in dem gleichen Punkt. In dieser Diskussion sind nur die Schichten 2 und 3 relevant. Kommunikationen in irgendwelchen gleichgestellten Schichten enthalten sämtliche Daten der nächsthöheren Schicht zusätzlich einer Vorauskennzeichnung und/oder angefügter Daten. Daher werden z.B. Nachrichten der Schicht 3 eingeleitet oder am Ende ergänzt durch die Hülle einer Schicht 2, wenn ein Datenrahmen von einer Verbindungsleitung zu einer anderen Verbindungsleitung gesendet wird. Daten der Schicht 2 werden über die Schicht 1 übertragen, wenn ein Datenrahmen von einer Verbindungsleitung zu einer anderen Verbindungsleitung gesendet wird.
Für eine Verbindung des hier diskutierten Typs, bei der jeder der beiden Nachrichtenübertragungsanschlüsse mit einem ISDN-Netz eines Datennetzes verbunden ist, ist das LAPD-Adressenformat der Schicht 2 (z.B. Bezeichner für Bedienungszugriffspunkt, Bezeichner für Anschlußendpunkt) nur verwendet für die virtuellen Verbindungsleitungen zwischen den Anschlüssen und dem ISDN-Netz, während das beschriebene, interne Protokoll für die Schicht 2 innerhalb des Netzes verwendet wird. Die Datenübertragung des X.25- Protokolls der Schicht 2 wird codeunabhängig zwischen den Endbenutzern über das ISDN-Netz übertragen.
Um eine hohe Zuverlässigkeit bei der Übertragung in den Datennetzwerken zu erzielen, müssen Überprüfungen und Leitwegprozesse an jedem Punkt durchgeführt werden, den ein Datenrahmen passiert. Protokollumsetzer führen diese Prüfungen durch und bestimmen die nächste Verbindungsleitung, über die ein Rahmen gesendet werden soll. Normalerweise werden während der Übertragungsphase nach dem Vermittlungsaufbau sämtliche Datenverarbeitungsoperationen für die Schichten 2 und 3 in jedem Protokollumsetzer, der Daten über einen Datenweg weiterleitet, durchgeführt. Typische Protokollumsetzer brauchen 4 ms, um alle Maßnahmen für die Schicht 2 durchzuführen, und 4 ms, um alle Maßnahmen für die Schicht 3 zu erledigen, die zur Überprüfung und Weiterleitung eines Rahmens zu dem nächsten Protokollumsetzer notwendig sind.
In komplexen Datennetzwerken treten häufig Ereignisse ein, bei denen eine große Anzahl von Datenrahmen über mehrere Datenverbindungsleitungen zwischen zwei entfernten Endpunkten übertragen werden. Zusätzlich werden Daten über mehrere Protokollumsetzer in jedem Knoten des Weges weitergeleitet. Die Verwendung der Protokollumsetzermittel, um diese Rahmen zu verarbeiten und einzeln in ein Datennetzwerk weiterzuleiten, ist kostspielig und erfordert viele Protokollumsetzer. Gemäß den Prinzipien dieser Erfindung sind in den Protokollumsetzern mehrere verschiedene Betriebsarten der Protokollverarbeitung verfügbar, einschließlich einer Weiterleitungsbetriebsart für die Vermittlung von Datenrahmen innerhalb des ISDN-Netzes. Jeder Datenweg hat einen Betriebsartenanzeiger in jedem Protokollumsetzer, um die Verarbeitungsbehandlung für die Datenrahmen zu spezifizieren, die auf diesem Weg von dem Protokollumsetzer empfangen werden. Wenn die Weiterleitungsbetriebsart verwendet wird, enthält jeder Rahmen ein Adressenfeld einschließlich einer vorangestellten Kennzeichnung, die den zu nehmenden Weg kennzeichnet. Diese Kennzeichnung ist innerhalb des Datenrahmens in dem Teil des Adressenfeldes angeordnet, der für die LAPD-Protokollinformation der Schicht 2 verwendet wird. Wenn die Weiterleitungsbetriebsart während der Verarbeitung erkannt wird, wird die Kennzeichnung geprüft und mittels einer Gruppe von Umsetzungstabellen umgesetzt, die in einem Speicher des Protokollumsetzers gespeichert ist und bewirkt, daß der Rahmen zu dem nächsten physischen Bestimmungsort weitergeleitet wird (d.h. Protokollumsetzer), der einem virtuellen Datenweg zugeordnet ist. Bei dieser Arbeitsweise der Betriebsart kann nur die Identifikationsnummer der virtuellen Verbindungsleitung und die Rahmenprüffolge in den Datenrahmen geändert werden, und zwar wie der Rahmen von Punkt zu Punkt vorrückt. Die Identifizierungsnummer der virtuellen Verbindungsleitung wird dazu verwendet, in jedem Punkt auf dem Weg des Datenrahmens den nächsten physischen Bestimmungsort zu identifizieren, von dort die physische Verbindungsleitung und, um die Nummer der virtuellen Verbindungsleitung zu identifizieren, mit welcher der Datenrahmen übertragen wird. Bei dieser Weitergabebetriebsart wird einmal beim Beginn des Anrufs der virtuelle Weg aufgebaut und die Information der Schichten 2 und 3 codeunabhängig über das Netzwerk zu den Endbenutzern übertragen, welche die Protokollverarbeitung der vollen Schichten 2 und 3 durchführen. Diese Verarbeitung erfordert nur einen Bruchteil der Protokollumsetzermittel, die sonst zur Durchführung der Protokollverarbeitung eines X.25-Protokolls für die vollen Schichten 2 und 3 erforderlich sind.
Um die Betriebsart der Rahmenweiterleitung in einem Netzwerk zu verwenden, in dem mindestens einige Datenrahmen oder Datenrahmen über mindestens einige Verbindungsleitungen (wie Satellitenverbindungsleitungen) eine gegenüber der Betriebsart für die Rahmenweiterleitung unterschiedliche Behandlung erfordern, ist für die Umsetzung von einer ankommenden virtuellen Verbindungsleitung zu einer abgehenden virtuellen Verbindungsleitung und einer abgehenden physischen Verbindungsleitung auch ein Betriebsartenanzeiger vorgesehen. Dieser Betriebsartenanzeiger wird für das Programm verwendet, das die Protokollverarbeitung durchführt, um die Verarbeitung einer der Betriebsarten für jeden Datenrahmen einzuleiten. Die Betriebsart für die Rahmenweiterleitung ist eine solche Betriebsart, aber andere Betriebsarten, wie die Verarbeitung der vollen Schicht 2, der vollen Schicht 2 und der Schicht 3 oder eine spezielle Betriebsart zur Rahmenweitergabe, bei der die Nummer der virtuellen Verbindungsleitung unverändert ist, wodurch der Weitergabeprozeß noch weiter stromlinienförmig wird, sind auch verfügbar. Der Betriebsartenanzeiger ist ein Steuerbord, das in einem Protokollumsetzer gespeichert ist, der das zur Auswahl eines Verarbeitungsprogramms oder einer Folge von Verarbeitungsprogrammen gemäß dem Inhalt des Steuerbords dient. Der Begriff "Betriebsartenanzeiger" wird hierbei verwendet, um eine Konfussion mit den Steuersegmenten der Datenrahmen zu vermeiden.
Bei der Betriebsart für die Rahmenweiterleitung wird die Protokollverarbeitung der Schichten 2 und 3 von den Endbenutzern während der Datenübertragungsphase durchgeführt. Ein Vorteil der Betriebsart für die Rahmenweiterleitung ist, daß trotz der vereinfachten, intermediären Verarbeitung eine von dem Sender empfangene Rahmenrückmeldung den Empfang von dem adressierten Endbenutzer bestätigt.
Eine zweite neue, hier beschriebene Betriebsart besteht darin, daß, wenn eine Rahmenvermittlung aufgerufen wird, Verarbeitungen für die volle Schicht 2 in jedem Knoten während der Datenübertragungsphase durchgeführt werden, aber die Verarbeitungsschritte für die Schicht 3 während der Datenübertragungsphase nur an den Endpunkten des Datenwegs durchgeführt werden. Bei einer solchen Einrichtung ist es vorteilhaft, wesentlich mehr Überprüfungen in jedem intemediären Knoten durchzuführen, als bei der Weitergabebetriebsart durchgeführt werden. Es sind jedoch weniger Protokollumsetzermittel in den intermediären Knoten erforderlich als für die normale Betriebsart der Datenübertragung.
Es ist zu beachten, daß es in den beiden beschriebenen Betriebsarten möglich ist, eine Vielzahl von "fremden" Benutzerprotokollen zu übertragen (d.h. Protokolle, die verschieden sind von solchen, die bei dem Netzwerk für einen Transport verwendet werden). Wenn einmal der virtuelle Weg unter Verwendung des Netzwerks eine Ausdehnung des Standards Q.931-Nachrichtenablaufs überwunden hat, kann der Benutzer einfach die Datenrahmen des "fremden" Protokolls innerhalb des Rahmens der Schicht 2 des Netzwerks "einkapseln", so daß die resultierenden Rahmen über das Netzwerk vermittelt werden können. Die Protokolle für die Schicht 2 und/oder Schicht 3 können daher auf den gesamten Übertragungsabschnitt gefördert werden.
Die Weiterleitungsbetriebsart kann wie vorher beschrieben ausgeführt werden. Jedes Präfix ist einer Tabelleneintragung zugeordnet, welche die Betriebsart des virtuellen Wegs definiert, den nächsten physischen Bestimmungsort und die Nummer der virtuellen Verbindungsleitung, die in den Datenrahmen einzufügen ist. Wenn die Betriebsart die "Weiterleitungsbetriebsart" ist, wird nur die folgende einfache Betriebsart durchgeführt. Sobald ein Protokollumsetzer einen Datenrahmen in der Weiterleitungsbetriebsart verarbeitet, behandelt der Umsetzer die Adressenteile der empfangenen zwei Präfix-bytes der zweiten und dritten Schicht, die Nummer einer virtuellen Verbindungsleitung, als einen Index. Der Protokollumsetzer verwendet den Index, um einen Zugriff zu einer von einer Vielzahl von Tabellen zu haben, ausgewählt auf der Basis der Identifikation der ankommenden physischen Einrichtung. Diese Tabelle enthält Daten zur Identifizierung des physischen Bestimmungsorts, zu dem der Datenrahmen weitergeleitet werden soll, und die Nummer der virtuellen Verbindungsleitung, die in den Datenrahmen eingefügt werden soll. Der Datenrahmen wird dann wahlweise über eine physische Einrichtung zu dem Datenpunkt geleitet. An dem Bestimmungsort wird die Nummer der virtuellen Verbindungsleitung wieder als Index für den Zugriff zu einer Tabelle verwendet.
Datenrahmen können zwischen Protokollumsetzern übertragen werden, z.B. durch Verbinden des Protokollumsetzers mit einem örtlichen Gebietsnetzwerk und Einleiten eines Datenrahmens mit einer Identifikation für eine virtuelle Verbindungsleitung. Die Identifizierung der virtuellen Verbindungsleitung wird für den empfangenen Protokollumsetzer zur Weiterleitung des Datenrahmens über eine ihm zugeordnete Datenverbindungsleitung oder zur Übertragung über ein internes Datennetzwerk zu einem anderen Protokollumsetzer verwendet. Andere Typen von physischen Wegen sind ständig verbundene Datenwege oder durchschaltvermittelte Datenwege. In den letzten Protokollumsetzer des Netzwerkknotens, der mit dem empfangenden Anschluß verbunden ist, spezifiziert die Identifizierung der virtuellen Verbindungsleitung den empfangenden Endpunkt, d.h. den Endpunktprozeß oder die Verwendung in dem Anschluß, der die Daten der Schicht 3 des Datenpakets verarbeitet.
Bei der Weiterleitungsbetriebsart werden virtuelle Datenverbindungen und ihre zugeordneten Betriebsarten durch Senden von Steuernachrichten zu den Steuerungen innerhalb der verschiedenen Knoten aufgebaut, um diese zu veranlassen, daß die Protokollumsetzer Daten in ihrer Datentabelle zur Umsetzung von der Identität des ankommenden Index einzugeben, die Nummer einer virtuellen Verbindungsleitung von jedem ankommenden Datenrahmen zu dem Index oder der Nummer einer abgehenden virtuellen Verbindungsleitung und die Identität der Daten einer abgehenden Verbindungsleitung, die ferner zur Übertragung des Datenrahmens auf dem virtuellen Weg benötigt wird. Diese Steuernachrichten werden über virtuelle Wege gesendet, die zur Kommunikation mit der Steuerung jedes Knotens vorgesehen sind.
Fig. 1 zeigt vier Knoten eines größeren Netzwerks, die Knoten 10, 11, 12 und 13. Es ist wünschenswert, daß die Daten von dem an dem Knoten 10 angeschlossenen Terminal (T) 1 zu dem an dem Knoten 12 angeschlossenen Terminal (T) 6 angeschlossenen Knoten 12 zu übertragen. Die Verbindung erfolgt über die Datenverbindungsleitung 22, welche die Knoten 10 und 11 verbindet, und eine von mehreren Verbindungsleitungen einer Fern- bzw. Vielfach-Verbindungsleitung 72 (Fig. 2) sein kann, und über die Datenverbindungsleitung 24, welche die Knoten 11 und 12 verbindet und von einer Fernleitung mitgeführt wird. Ein alternativer Weg zwischen den Knoten 10 und 12 ist über die Datenverbindungsleitung 23 zwischen den Knoten 10 und 13, die von der Fernleitung 73 mitgeführt wird, und der Datenverbindungsleitung 25 zwischen den Knoten 13 und 12, die ebenfalls von einer Fernleitung mitgeführt wird, möglich.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm des Knotens 10. Der Knoten 10 umfaßt eine Vielzahl von digitalen Vermittlungsmodulen mit Datenvermittlungseinrichtungen, die Module 201, 202, 203, ... 204 enthalten. Diese Module können z.B. Module einer 5ESS -Vermittlung sein, wie sie von Beckner et al. im US-Patent 4 596 010 beschrieben ist, das hiermit durch das Zitat eingeführt wird. Es sind nur die relevanten Teile jedes Vermittlungsmoduls dargestellt. Die Vermittlungsmodule sind miteinander durch ein Nachrichtenverbindungsmodul CM 205 verbunden, das bekannt ist als Zeit-Raum-Multiplexer zur Verbindung zwischen Zeitlagenaustauscheinheiten (ZLAE) der verschiedenen Verbindungsmodule, wie ZLAE 221 des Vermittlungsmoduls 201 und ZLAE 230 des Vermittlungsmoduls 202. Innerhalb jedes Vermittlungsmoduls befindet sich eine Gruppe von Protokollumsetzern, wie z.B. 210-1 und 210-2, die miteinander durch einen Hochgeschwindigkeits-Datenpaketbus 222 verbunden sind.
Diese Protokollumsetzer oder Datenvermittlungspunkte sind auf der einen Seite mit einem örtlichen Gebietsnetzwerk verbunden, im vorliegenden Fall mittels eines Datenpaketbusses 222. Die andere Seite jedes Protokollumsetzers ist mit einer Datenauffächerungsschaltung 220 verbunden, die eine Zeitlagenaustauschschaltung zur Verbindung der verschiedenen Eingangszeitlagen von den Protokollumsetzern zu den Ausgangszeitlagen ist. Die Ausgangszeitlagen sind mit einer Zeitlagen austauscheinheit 221 verbunden, die mit dem Kommunikationsmodul 205 und den Datenausgängen von integrierten Leitungs-Bedienungseinheiten (ILBE's), wie ILBE 217, und digitalen Verbindungs- und Fernleitungseinheiten (DVFU's), wie DVFU 218, verbunden sind. Die ILBE's wiederum sind mit Nachrichtenverbindungsanschlüssen, wie dem Anschluß 1 (T1) und dem Anschluß 2 verbunden. Die DVFU's weisen digitale Einrichtungsschnittstellen DES 219-1 und 219-2 auf. DES 219-1 und 219-2 sind mit der digitalen Fernleitung 70 bzw. 71 verbunden, welche die Datenverbindungsleitungen 20 bzw. 21 mitführen. DVFU 218 und ILBE 217 sind also direkt mit ZLAE 221 verbunden, so daß digitale Schaltungen Durchschaltverbindungen für digitale Ausgangssignale dieser Einheiten herstellen können.
Ein Datenrahmen läuft z.B. von dem Anschluß 1 zu ILBE 217, wohin über den D-Kanal oder einen B-Kanal ein Datenpaket vermittelt ist, wird aus den ISDN 2B+D-Datenstrom herausgenommen und ist über die Datenausgangsfächerung 220 mit dem Protokollumsetzer 210-1 verbunden. Der Datenrahmen wird dann paketvermittelt über den Datenpaketbus 222 zu dem Protokollumsetzer 210-2, wohin er mit anderen Datenrahmen statistisch multiplex ist und die Datenausgangsfächerung 220 überquert, um die Zeitlagenaustauscheinheit 221 zu erreichen. Von dort ist der Datenrahmen über ZLAE 221 und das Kommunikationsmodul 205 zu dem Vermittlungsmodul 202 durchschaltvermittelt. Der Datenrahmen überquert über das Verbindungsmodul 202 einen ähnlichen Weg, und zwar unter Verwendung eines Weges, der ZLAE 230 und die Protokollumsetzer 215-1 und 215-2 umfaßt, um die Datenverbindungsleitung 22 zu erreichen, die von der digitalen Fernleitung 72 mitgeführt wird. Die Verbindungen zwischen dem Anschluß 1 und ILBE 218-1, zwischen ILBE 218-1 und der Datenausgangsauffächerung 220, zwischen der Datenausgangsauffächerung 220 und dem Protokollumsetzer 210-1, zwischen dem Protokollumsetzer 210-2 und der Datenausgangsauffächerung 220, zwischen der Datenausgangsauffächerung 220 und der Zeitlagenaustauscheinheit 221 und zwischen der Zeitlagenaustauscheinheit 221 und dem Kommunikationsmodul 205 sind alle durchschaltvermittelt. Die Verbindungen zwischen den Protokollumsetzern 210-1 und dem Protokollumsetzer 210-2 sind über den Datenpaketbus 222 paketvermittelt.
Der Datenpaketbus 222 ist auch mit der Prozessorschnittstelle (PS) 223 verbunden, ein spezieller Protokollumsetzer, der mit dem Verbindungsmodulprozessor 224 verbunden ist, dem Steuerprozessor des Verbindungsmoduls 201. Steuerpakete werden von und zu dem Vermittlungsmodulprozessor 224 über die Prozessorschnittstelle 223 gesendet.
Wie bereits erwähnt, ist eine Seite der Protokollumsetzer über eine lokale Gebiets-Netzwerk-(LGN)-Schnittstelle mit dem Datenpaketbus 222 verbunden, der ein lokales Gebietsnetzwerkmedium ist. Sobald eine örtliche Gebiets-Netzwerkschnittstelle mit einer Einheit verbunden ist, die einen Datenrahmen zu senden hat, wird die Schnittstelle versuchen, das Datenmedium zu blockieren, wann immer das Medium verfügbar ist. Andere lokale Gebiets-Netzwerke, wie "Token Ring", können in dieser Einrichtung verwendet werden, wenn das erste erforderlich ist, daß alle an den Paketbus angeschlossenen Einheiten in der Lage sind, ihren gerechten Zugriffsbeitrag zu bekommen, Datenrahmen über den Bus zu übertragen und zu empfangen, und daß Streitpunkte unter der Vielzahl von Sendern beigelegt werden.
Das Format eines Informationsrahmens ist in Fig. 3 dargestellt. Zur Erleichterung des Verständnisses in Fig. 3 und 4 sind die Inhalte jedes Bytes so dargestellt, daß die Bits niedriger Ordnung auf der linken Seite angeordnet sind, wenn auch das Byte mit Bits niedriger Ordnung zuerst übertragen wird. Das Basisformat des Rahmens befolgt die Übereinkunft von LAPD. Diese umfaßt ein anfängliches Oktett oder Flag 302, die Adressen- und Steuerinformation 303 der Schicht 2, gefolgt von dem Informationsfeld 314, gefolgt von der Rahmenprüffolge 315 zur Überprüfung der Daten und gefolgt von einem letzten FlagOktett 316. Das Informationsfeld 314 umfaßt die Schicht 3 und Daten einer höheren Schicht zuzüglich Anwenderdaten. Wenn eine solche Nachricht zu einem lokalen Gebiets-Netzwerk, wie dem Datenpaketbus 222, übertragen wird, ist es notwendig, einen LGN-Vorsatz 301 zwischen das anfängliche Flag-Oktett 302 und die Adresse und das Steuerfeld 303 der Schicht 2 einzufügen, um den Empfänger des bestimmten lokalen Gebiets-Netzwerks zu identifizieren, welcher den Rahmen empfangen soll.
Wenn die Weiterleitungsbetriebsart verwendet wird, ist die Signifikanz des Inhalts des zweiten und dritten Oktetts der Daten der Schicht 2, die Oktetts 304 und 305, geändert. Oktett 304 besteht aus drei Feldern, von denen das Feldl 306 in dem LAPD-Protokoll als ein Bezeichner für die Bedienung eines Zugriffspunkts verwendet wird. Oktett 305 besteht aus zwei Feldern, von denen das Feld 309 in dem LAPD-Protokoll als Bezeichner für einen Endpunktanschluß dient. Wenn die Weiterleitungsbetriebsart verwendet wird, sind die Felder 306 und 309 verknüpft, um eine Nummer aus 13 Bits für eine virtuelle Verbindungsleitung oder einen Index zu bilden. In einer alternativen Konfiguration des ersten und zweiten Oktetts der Daten der Schicht 2 (Fig. 4) wird der Bezeichner für den Bedienungszugriffspunkt im ersten Oktett im Feld 321 beibehalten. Das erlaubt die normale LAPD- Behandlung der Daten für den Bedienungszugriff. Dies ermöglicht die Verwendung einer einzelnen physischen Einrichtung für eine Vielfalt von Nachrichtenverbindungen einschließlich der Weiterleitungsbetriebsart zu übertragen, und zwar konventioneller Verkehr über eine X.25-Datenverbindungsleitung und Nachrichtenverkehr. Wenn jedoch ein oder mehrere spezielle Werte des Bedienungszugriffspunkts für die Weiterleitungsbetriebsart reserviert sind und wenn dieser Wert erkannt ist, werden die Inhalte des Feldes 324 des dritten Oktetts und das Feld 326 des vierten Oktetts wie ein Bezeichner mit 13 Bits einer virtuellen Verbindungsleitung oder ein Index behandelt. Der erweiterte Adressierbit 325 des zweiten Oktetts ist in diesem Fall hervorgehoben, um anzuzeigen, daß die im Feld 324 spezifizierte Adresse unvollständig ist und durch Hinzunahme von Daten aus dem Feld 326 erweitert werden muß.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm eines typischen Protokollumsetzers, in diesem Fall des Protokollumsetzers 210-1. Um eine Schnittstelle mit LGN oder den Datenpaketbus 222 zu bilden, ist eine lokale Gebiets- Netzwerkschnittstelle 501 vorgesehen. Diese Schnittstelle ist mit einem RAM 503 verbunden. Der Datenfluß zwischen LGN 501 und RAM 503 erfolgt unter der Steuerung einer Mikroprozessorsteuerung C1 (507). Die Datenauffächerungsschaltung 220 ist über eine Schnittstelle mit einer Einrichtung 505 für das HGLC-Verfahren verbunden, die mittels einer Protokoll-Software in dem Mikroprozessor C2 die Protokollverarbeitungsoperationen der Schicht 2 durchführt. Die Nachrichtenübertragung zwischen (HDLC) 505 und RAM 503 wird durch eine Mikroprozessorsteuerung C2 (509) gesteuert. Daher werden Daten von einem Benutzeranschluß von der Datenauffächerung 220 in HDLC 505 eingeschrieben und unter Steuerung des Prozessors 509 in einem geeigneten Bereich eines Speichers gespeichert, der von dem Vorsatz des Datenrahmens identifiziert wird. Die Tabelle T (504) innerhalb des RAM 503 umfaßt Untertabellen, die auf der Basis der physischen Eingangsverbindungsleitungen ausgewählt sind und die Umsetzungen zwischen den Nummern der virtuellen Verbindungsleitungen eines ankommenden Datenrahmens und eines abgehenden Datenrahmens definieren, ferner die Betriebsart der Verarbeitung definieren, die an dem Datenrahmen ausgeführt werden soll, und den Bestimmungsort einschließlich der Identifizierung des LGN-Vorsatzes definieren, die zur Übertragung des Datenrahmens über den Datenpaketbus zu dem nächsten Protokollumsetzer erforderlich ist. Der Inhalt des RAM 503 wird unter Steuerung des Prozessors 507 zu dem Datenpaketbus 222 übertragen. Die andere Übertragungsrichtung, nämlich die Übertragung von Daten vom Datenpaketbus 222 zu der Datenauffächerungsschaltung 220 wird im wesentlichen in der gleichen Weise gehandhabt, wiederum unter Verwendung des Inhalts der Tabelle 504, um den geeigneten Leitweg des Rahmens zur Datenauffächerungsschaltung 220 aufzuzeigen.
Die Fig. 6 bis 17 zeigen Eintragungen in den Tabellen, wie Tabelle 504 des Protokollumsetzers 210-1, die in jedem Protokollumsetzer vorhanden sind, um Datenrahmen über jeden Protokollumsetzer zu dem nächsten Bestimmungsort weiterzuleiten. Jeder Protokollumsetzer hat zwei Sätze solcher Tabellen, eine für jede Datenübertragungsrichtung. Für jede Übertragungsrichtung gibt es eine Tabelle je ankommender physischer Verbindungsleitung oder je paketvermittelter Quelle, die mit einem ankommenden Datenpaketbus verbunden ist. Der Vorsatz einer Datennachricht zur Übertragung über ein LGN enthält sowohl die LGN-Bestimmungsadresse als auch die LGM- Quellenadresse. Jede Eintragung in eine solche Adresse ist durch einen Index identifiziert, welcher der Nummer des virtuellen Weges entspricht, auf dem ein Datenrahmen aus einer Richtung ankommt, und besteht aus drei Feldern. Das erste Feld ist ein Betriebsartenanzeiger, der die Betriebsart anzeigt, mit der die Datenrahmen verarbeitet werden, welche durch die Nummer der ankommenden virtuellen Verbindungsleitung identifiziert sind. Das zweite Feld ist die Identifikation des physischen Bestimmungsorts der Datenrahmen, welche durch die Nummer der ankommenden virtuellen Verbindungsleitung identifiziert werden. Das dritte Feld ist die Nummer der abgehenden virtuellen Verbindungsleitung, die als ein Index in dem physischen Bestimmungsort des Datenrahmens verwendet wird. Fig. 6, 7, 10, 11, 14 und 16 sind Tabellen der ersten Sätze (d.h. zur Übertragung von Datenrahmen von einem LGN), und Fig. 8, 9, 12, 13, 15 und 17 sind Tabellen der zweiten Sätze (zur Übertragung von Datenrahmen zu einem LGN). Tabellen gemäß Fig. 6 bis 9 befinden sich im Protokollumsetzer 210-1, Fig. 10 bis 13 in 210-2, Fig. 14 und 15 in 215-1 und Fig. 16 und 17 in 215-2. Es ist also möglich, Schleifen innerhalb des Protokollumsetzers zu bilden. In diesem Fall spelchert der Prozessor C2 ein von der HDLC empfangenen Datenrahmen und überträgt den Datenrahmen nach einer geeigneten zusätzlichen Verarbeitung durch C1 zu der HDLC zur weiteren Übertragung zu einer anderen Einrichtung, die mit dem HDLC-Ausgang des Protokollumsetzers verbunden ist.
Fig. 6 bis 17 veranschaulichen die Eintragungen in den Steuertabellen der Protokollumsetzer (PU) 210-1, 210-2, 215-1 und 215- 2, die erforderlich sind, um z.B. virtuelle Wege innerhalb des Knotens 10 aufzubauen. Jeder virtuelle Weg umfaßt eine Gruppe von virtuellen Verbidnungsleitungen. Der virtuelle Weg, der zur Übertragung von Daten von dem Anschluß T1 über den Knoten 10 zu der Datenverbindungsleitung 22 und von dort über den Knoten 11 und die Datenverbindungsleitung 24 zu dem Knoten 12 und von dort zum Anschluß 5 verwendet wird, ist in den Fig. 6 bis 17 veranschaulicht und umfaßt die folgenden Verbindungsleitungen:
die virtuelle Verbindungsleitung 491 von T1 zu PU 210-1;
virtuelle Verbindungsleitung 378 von PU 210-1 zu PU 210-2;
virtuelle Verbindungsleitung 397 von PU 210-2 zu ZLAE 221 Zeitlage 12, von dort zu KM 205, von dort zu ZLAE 230 Zeitlage 12, von dort zu PU 215-1 des Vermittlungsmoduls (VM) 202;
virtuelle Verbindungsleitung 353 zwischen PU 215-1 und Pu 215-2 und virtuelle Verbindungsleitung 327 zwischen PU 215-2 und Datenverbindungsleitung 22.
Der virtuelle Weg von VMP 224 zum Anschluß 1 zur Signalgebung zwischen dem Verbindungsmodulprozessor und dem Anschluß 1 umfaßt virtuelle Verblndungsleitungen 46 von T1 zu PU 210-1 und von PU 210-1 zu PS 223, von wo die Nachrichtenpakete zu dem Vermittlungsmodulprozessor 224 übertragen werden können. Ein anderer Nachrichtenübertragungsweg verläuft von dem Vermittlungsmodulprozessor 224 zu einem Prozessor in dem Knoten 11, der folgende virtuelle Verbindungsleitungen umfaßt:
67 zwischen PI 223, verbunden mit SMP 224, PU 210-2;
75 von PU 210-2 über ZLAE 221 unter Verwendung der Zeitlage 12, über KM 205 und über ZLAE 230 unter Verwendung der Zeitlage 12 zu PU 215-1;
von PU 215-1 zu PU 215-2 und 95 von PU 215-2 zur Datenverbindungsleitung 22 und von dort zu dem Knoten 11.
Schließlich sind zwei herstellbare Wege zwischen dem Vermittlungsmodulprozessor 224 und PU 210-1 und PU 210-2 dargestellt, die zur Initialisierung dieser Protokollumsetzer und zum Aufbauen von virtuellen Wegen durch Eintragungen in den Tabellen dieser Protokollumsetzer dienen. Der Weg zwischen VMP 224 und PU 210-1 umfaßt die virtuelle Verbindungsleitung 27 zwischen PS 223 und PU 210-1. Da das Datenpaket in PU 210-1 verbleibt, aber von dem Protokollumsetzer intern verwendet wird, wird die abgehende virtuelle Verbindungsleitung nicht beachtet und willkürlich auf 1 gesetzt. In ähnlicher Weise umfaßt der Weg von SMP 224 zu PU 210-2 die virtuelle Verbindungsleitung zwischen PS 223 und PU 210-2. Das Äquivalent einer abgehenden virtuellen Verbindungsleitung für diesen Weg wird wieder willkürlich auf 1 gesetzt, da der Weg im Protokollumsetzer 210-2 endet.
Bezüglich des Zugriffs auf die Tabellen gemäß Fig. 6 bis 17 wird die Wahl der Tabelle durch die Identität der Eingangseinrichtung bestimmt, wie der Protokollumsetzer, der einen Datenrahmen über einen Paketdatenbus überträgt, oder die mit einem HDLC verbundene Einrichtung. Der Index für eine Eintragung in die Tabelle ist die Identität der virtuellen Verbindungsleitung, die in den Feldern 306 und 309 oder 321 und 326 des ankommenden Datenrahmens enthalten ist. Zur Vereinfachung sind vollständige Tabellen nicht dargestellt, sondern nur die den Eintragungen entsprechenden Indices, die zur Erklärung des Beispiels benutzt werden.
Fig. 8 stellt virtuelle Verbindungsleitungen vom Anschluß 1 (T1) zum Protokollumsetzer 210-1 dar. Die Eintragung entspricht dem Index 491, der die vom Anschluß 1 ankommende virtuelle Verbindungsleitung 491 repräsentiert und anzeigt, daß der Protokollumsetzer 210-2 der Bestimmungsort ist, und zwar über die virtuelle Verbindungsleitung 378. Zu beachten ist die entsprechende Eintragung 501 in Fig. 6 für die virtuelle Verbindungsleitung für einen Datentransfer von PU 210-2 zu PU 210-1, welche durch die virtuelle Verbindungsleitung 378 indiziert ist, womit angezeigt wird, daß der Bestimmungsort T1 ist, und zwar über die virtuelle Verbindungsleitung 491. Beide Eintragungen zeigen die Betriebsart 01, nämlich die Weitergabebetriebsart.
Der Weg kann unter Berücksichtigung der Eintragung in Fig. 10 für PU 210-2, welche die virtuellen Verbindungsleitungen von PU 210-1 darstellen, verfolgt werden. Die Eintragung entspricht dem Index 378, der Nummer der virtuellen Verbindungsleitung des Datenwegs von PU 210- 1 zu PU 210-2, der die Fortsetzung des virtuellen Wegs ist. Der Betriebsartenanzeiger ist wieder 01, womit angezeigt wird, daß nur die Weitergabebetriebsart verwendet wird. Die Identifikation des Bestimmungsorts ist die Zeitlager (ZL) 12 von ZLAE 221, die durch einen Verbindungsweg über das Nachrichtenverbindungsmodul 205 mit dem Vermittlungsmodul 202 und innerhalb des Moduls Mit PU 215-1 verbunden ist. Die virtuelle Verbindungsleitungsnummer 397 wird für die Verbindungsleitung verwendet, welche diesen virtuellen Weg von dem Protokollumsetzer 210-2 zu dem Protokollumsetzer 215-1 verbindet.
Die virtuelle Verbindungsleitung 397 kann in Fig. 15 verfolgt werden, welche virtuelle Verbindungsleitungseintragungen für von der Zeitlage ZLAE 230 (die ZLAE von VM 202) in PU 215-1 empfangene Daten hat. Die dem Index 397 entsprechende Eintragung zeigt an, daß die Betriebsart 01 (die Weitergabebetriebsart) gerade verwendet wird, daß der Datenrahmen zum Protokollumsetzer 215-2 übertragen wird und daß die virtuelle Verbindungsleitung für letztere Verbindung mit der Nummer 353 belegt ist. Die virtuelle Verbindungsleitung 353 kann in Fig. 16 weiterverfolgt werden, welche virtuelle Verbindungsleitungseintragungen für von PU 215-1 in PU 215-2 empfangene Daten aufweist. Die Eintragung für die virtuelle Verbindungsleitung 353 zeigt, daß die Betriebsart 01 verwendet wird und daß der Rahmen über die virtuelle Verbindungsleitung 327 zu der Datenverbindungsleitung 22 übertragen wird. Das andere Ende der Datenverbindungsleitung 22 ist mit dem Knoten 11 verbunden, der einen nicht dargestellten Protokollumsetzer zum Empfang von Daten aufweist, die von der virtuellen Verbindungsleitung 327 übertragen werden.
Die Tabelleneintragungen in den Fig. 6 bis 17 zeigen ebenfalls Nachrichtenübertragungen zwischen dem Vermittlungsmodulprozessor 214 und den beiden Protokollumsetzern PU 210-1 und PU 210-2. Der Index für den lokalen Gebiets-Netzwerkweg zwischen der Prozessorschnittstelle 223 und dem Protokollumsetzer 210-1 ist der Index 27 und in Fig. 7 dargestellt. Die Betriebsart auf dem Datenweg zur Steuerung von PU 210-1 ist 02, also die bereits erläuterte Rahmenvermittlungsbetriebsart. Bei dieser Betriebsart wird eine besondere Überprüfung und nicht nur eine einfache Weiterleitung gefordert, um eine sichere Arbeitsweise der Steuerfunktion zu gewährleisten, da die Datenrahmen im Protokollumsetzer enden und dort zur Steuerung und Initialisierung der Tabelleninformationen verwendet werden. Für diese Verbindung wird einfach angezeigt, daß der Protokollumsetzer PU 210-1 der physische Bestimmungsort ist, während von PU 210-1 abgehende Datenrahmen über den Paketbus zur Prozessorschnittstelle 223 übertragen werden. Da keine Verbindungsleitung erforderlich ist, um den Weg hinter PU 210-1 fortzusetzen, wird die Nummer der abgehenden Verbindungsleitung nicht beachtet und kann daher willkürlich sein; in diesem Fall wird die 1 ausgewählt. Ähnlich liegen die Verhältnisse für den virtuellen Verbindungsweg zwischen der Prozessorschnittstelle 233-1 und dem Protokollumsetzer 210-2, dargestellt in Fig. 11, wobei für den virtuellen Verbindungsweg der Index 38 und die Betriebsart 02 auch die Verarbeitung der Datenrahmen verwendet wird, die über die virtuelle Verbindungsleitung empfangen werden, wobei für die abgehende virtuelle Verbindungsleitung die Nummer 1 verwendet wird.
Diese Tabelleneintragungen müssen durch Ingangsetzen von "Abonnement" initialisiert werden, so daß der Nachrichtenkanal definiert ist. Der Weg zum Senden von Steuer- oder Nachrichtendatenrahmen über diesen Nachrichtenkanal zwischen dem Anschluß 1 und dem Vermittlungsmodulprozessor 224 ist in den Eintragungen mit dem Index 57 in Fig. 7 und Index 46 in Fig. 8 des Protokollumsetzers 210-1 dargestellt. Die Rahmenvermittlungsbetriebsart (02), mit der die Überprüfungen der Schicht 2 durchgeführt werden, wird zur Protokollverarbeitung für Datenrahmen verwendet, die für den Vermittlungsmodulprozessor bestimmt sind, und ist ebenfalls angezeigt. Die zusätzliche Überprüfung ist für solche Nachrichtenübermittlungen nützlich, die zur Steuerung des Aufbaus eines Wegs verwendet werden. Die Überprüfungen der vollen Schicht 3 werden von den beiden Enden des Wegs durchgeführt, dem Anschluß 1 und dem Vermittlungsmodulprozessor 224 oder seiner Schnittstelle 223.
Schließlich ist auch ein virtueller Weg von dem Vermittlungsmodulprozessor 224 zu der Datenverbindungsleitung 22 dargestellt, der für einen Vermittlungsmodulprozessor an dem anderen Ende der Datenverbindungsleitung 22 in dem Knoten 11 bestimmt ist. Für diesen Weg, der zum Aufbau eines virtuellen Wegs zwischen Knoten dient, wird ebenfalls die Betriebsart 02 verwendet. Die Verbindung zwischen dem Protokollumsetzer 210-2 und der Prozessorschnittstelle 223 erfolgt durch die virtuelle Verbindungsleitung 67 (Fig. 11 und 13), zwischen den Protokollumsetzern 215-1 und 215-2 durch die virtuelle Verbindungsleitung 87 (Fig. 15 und 16), und die Verbindungsleitung über die Datenverbindungsleitung 22 zu dem Vermittlungsmodulprozessor des Knotens 11 erfolgt durch die virtuelle Verbindungsleitung 95 (Fig. 16 und 17).
In diesem Beispiel wurden zur Vermeidung von Verwechslungen verschiedene virtuelle Verbindungsleitungsnummern (Indices) für unterschiedliche Wege verwendet. So lange, wie die gleiche virtuelle Verbindungsleitungsnummer nicht für zwei verschiedene virtuelle Verbindungsleitungen für die gleiche ankommende physische Verbindungsleitung wurde die Verbindungsleitung von der gleichen paketvermittelten Quelle zu einem ankommenden Paketbus verwendet wird, ist keine Verwechslung in dem System möglich, da jeder Protokollumsetzer voll besetzte Tabellen für jede solche physische Verbindungsleitung oder paketvermittelte Quelle hat. Es ist selbstverständlich möglich, ein System so auszulegen, daß jeder Protokollumsetzer nur eine einzige Tabelle aufweist und daß verschiedene virtuelle Verbindungsleitungsnummern sämtlichen virtuellen Verbindungsleitungen zugeordnet sind, die zu dem Protokollumsetzer führen. Das kann dann von Bedeutung sein, wenn hohe Speicherkosten anfallen und wenn die Anzahl der verschiedenen virtuellen Verbindungsleitungen zu irgendeiner Zeit klein ist.
Es können auch andere Betriebsarten mit mehr oder weniger Testschritten durchgeführt werden. Wenn z.B. ein bestimmter virtueller Weg keine Änderung der Nummer der virtuellen Verbindungsleitung in einem gegebenen Protokollumsetzer erfordert, würde der Betriebsartenanzeiger den Protokollumsetzer informieren, daß es nicht notwendig ist, die Nummer einer virtuellen Verbindungsleitung zu substituieren Wenn es wünschenswert ist, die Durchführung einiger oder sämtlicher Tests der Schicht 3 durchzuführen, könnte ein besonderer Betriebsartenanzeiger für diesen Zweck reserviert werden. Es könnte auch eine besondere Betriebsart zur Information des Protokollumsetzers verwendet werden, daß ein virtueller Weg, z.B. zur Initialisierung der Tabellen des Protokollumsetzers, innerhalb des Protokollumsetzers endet. Die Betriebsarten können also zur Ausführung zusätzlicher Protokolle in dem Protokollumsetzer für einige Datenwege verwendet werden. Zum Beispiel könnten besondere Verkehrszählungen für einige Datenwege unter Verwendung eines weiteren Betriebsartenanzeigers vorgenommen werden, ohne daß Verkehrszählungen für sämtliche Datenwege erforderlich sind. Der Betriebsartenanzeiger ist geeignet und effizient, um den Protokollumsetzer über gewünschte Tätigkeiten zu informieren. Die hier diskutierten Tatsachen können viele unterschiedliche Informationsarten repräsentieren, einschließlich einer alphanumerischen, einer bildlichen, einer Viden- oder Sprach- Information in Paketform.

Claims

1. Verfahren zur Übertragung von Digitalinformationen in Paketform von einem Quellenanschluß an einen Bestimmungsanschluß eines Datenübertragungsnetzwerks mit einer Vielzahl von Datenvermittlungspunkten gekennzeichnet durch die Schritte:

Unter Ansprechen auf eine Anforderung zum Aufbau eines Datenweges vom Quellenanschluß zum Bestlimmungsanschluß,

wahlweises Einstellen eines Betriebsartenanzeigers für den Datenweg in einem der Vielzahl von Datenvermittlungspunkten und

unter Ansprechen auf den Empfang der Digitalinformationen in Paketform an einem der Vielzahl von Datenvermittlungspunkten des Datenweges, Ausführen einer von einer Vielzahl von Programmschrittfolgen, die durch den Betriebsartenanzeiger identifiziert wird, zur Verarbeitung der Digital Informationen in Paketform.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Digitalinformationen in Paketform Adressierdaten umfassen, bei dem der Einstellschritt den Schritt umfaßt, ein Steuerwort in eine Umsetztabelle des Datenvermittlungspunktes einzugeben, und bei dem der Ausführungsschritt den Schritt umfaßt, die Adressierdaten unter Verwendung der Umsetztabelle für einen Zugriff zum Betriebsartenanzeiger umzusetzen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Digitalinformationen in Paketform einen Datenrahmen umfassen, der eine Paketschichthülle und eine Verbindungsleitung-Schichthülle aufweist und bei dem der Umsetzschritt den Schritt umfaßt, die Adressierdaten aus der Verbindungsleitungs-Schichthülle herauszuziehen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Umsetzschritt ferner den Schritt umfaßt, die Adressierdaten zur Gewinnung der physikalischen Adresse einer Zwischenleitung für die Übertragung des Datenrahmens zu einem weiteren Datenvermittlungspunkt des Datenweges umzusetzen.

5. Verfahren nach Anspruch 4 mit ferner dem Schritt, die Adressierdaten zur Gewinnung von Ausgangsdaten für einen Ersatz der Adressierdaten vor der Übertragung des Datenrahmens zum nächsten Datenpunkt umzusetzen.

6. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Datenweg einen Knoten umfaßt, der Knoten einer Vielzahl von Datenvermittlungspunkten aufweist und bei dem der Ausführungsschritt den Schritt umfaßt, interne Adressierdaten für eine Übertragung des Datenrahmens zwischen Vermittlungspunkten des Knotens zu addieren und den Schritt, die internen Adressierdaten vor der Übertragung des Datenrahmens aus dem Knoten heraus wegzulassen.

7. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem wenigsstens eine Instanz des Betriebsartenanzeigers ein Programm zur Ausführung einer vollen Zwischenleitungsschicht- und einer vollen Paketschicht-Verarbeitung des Datenrahmens identifiziert.

8. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem wenigstens eine Instanz des Betriebsartenanzeigers ein Programm zur Ausführung einer vollen Zwischenleitungs-Schicht-Verarbeitung, aber keiner Paketschicht-Verarbeitung des Datenrahmens identifiziert.

9. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Zwischenleitungs-Schichthülle ein Steuerfeld umfaßt und wenigstens eine Instanz des Betriebsartenanzeigers ein Programm zur Ausführung der Umsetzung für eine Gewinnung der Adressierdaten ohne Ausführung der durch das Steuerfeld angegebenen Verarbeitung identifiziert.

10. Knoten zur Vermittlung von Digitalinformationen in Paketform in einem Datenübertragungsnetzwerk mit einer Einrichtung (210-1, 210-2, 215-1, 215-2) zur Datenvermittlung dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (224) vorgesehen ist, die unter Ansprechen auf eine Anforderung zum Aufbau eines Datenweges zwischen einem Quellenanschluß (1,2,3,4) und einem Bestimmungsanschluß (5,6) einen Betriebsartenanzeiger (601) für den Datenweg in der Datenvermittlungseinrichtung einstellt und daß die Datenvermittlungseinrichtung unter Ansprechen auf den Empfang digitaler Informationen in Paketform auf dem Datenweg eine von einer Vielzahl von Programmschrittfolgen, die durch den Betriebsartenanzeiger identifiziert wird, ausführt (507,509), um die Digitalinformationen in Paketform zu verarbeiten.

11. Knoten nach Anspruch 10, bei dem die Datenvermittlungseinrichtung eine Umsetztabelle (504) zur Speicherung von Steuerwörtern umfaßt, wobei die Digitalinformationen in Paketform Adressierdaten (306,309; 324,326) enthalten und die Adressierdaten in der Datenvermittlungseinrichtung für einen Zugriff auf den Betriebsartenanzeiger in der Umsetztabelle benutzt.

12. Knoten nach Anspruch 11, bei dem die Digitalinformationen in Paketform einen Datenrahmen umfassen, der eine Paketschichthülle und eine Zwischenleitungs-Schichthülle aufweist und wobei die Zwischenleitungs-Schichthülle die Adressierdaten enthält.

13. Knoten nach Anspruch 12, bei dem die Umsetztabelle ferner eine physikalische Adresse einer Zwischenleitung für die Übertragung des Datenrahmens zu einer weiteren Datenvermittlungseinrichtung auf der Datenverbindung aufweist.

14. Knoten nach Anspruch 13, bei dem die Umsetztabelle ferner weitere Adressierdaten für einen Ersatz der Adressierdaten in dem Datenrahmen vor der Übertragung des Datenrahmens zu weiteren Datenvermittlungseinrichtungen aufweist.

15. Knoten nach Anspruch 12 mit ferner einer Vielzahl weiterer Datenvermittlungseinrichtungen, wobei die Datenvermittlungseinrichtungen interne Adressierdaten für eine Übertragung des Datenrahmens zu einer der weiteren Datenvermittlungseinrichtungen addiert und wobei eine der weiteren Datenvermittlungseinrichtungen die internen Adressierdaten vor der Übertragung des Datenrahmens auf einer den Knoten verlassenden Datenzwischenleitung wegläßt.

16. Knoten nach Anspruch 12, bei dem wenigstens eine Instanz des Betriebsartenanzeigers ein Programm zur Ausführung einer vollen Zwischenleitungsschicht- und vollen Paketschicht- Verarbeitung des Datenrahmens identifiziert.

17. Knoten nach Anspruch 12, bei dem wenigstens eine Instanz des Betriebsartenanzeigers ein Programm zur Ausführung einer vollen Zwischenleitungs-Schicht-Verarbeitung aber keiner Paketschicht-Verarbeitung des Datenrahmens identifiziert.

18. Knoten nach Anspruch 12, bei dem die Zwischenleitungs-Schichthülle ein Steuerfeld umfaßt und wenigstens eine Instanz des Betriebsartenanzeigers ein Programm für einen Zugriff zu den Ausgangsdaten ohne Ausführung der durch das Steuerfeld angegebenen Verarbeitung identifiziert.