DE3887608T2 - Lokales Netzwerk mit Sterntopologie. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft allgemein lokale Netzwerke und insbesondere ein lokales Netzwerk mit Sterntopologie.
• Ein bekanntes lokal es Netzwerk mit Sterntopologie setzt sich aus mehreren Benutzerstationen zusammen, die sterntopologisch verteilt und über Benutzerzugriffsleitungen mit dem gemeinsamen Datenbus eines Netzwerkknotens verbunden sind. Das Netzwerk erfordert, daß die Datenübertragungsgeschwindigkeit auf dem Datenbus gleich der Datenübertragungsgeschwindigkeit auf den Benutzerzugriffsleitungen ist. Hat das Netzwerk viele Benutzerstationen mit hoher Durchsatzfähigkeit zu bedienen, muß die Busgeschwindigkeit erhöht werden. Dazu müssen jedoch die Benutzerstationen ihre Betriebsgeschwindigkeiten entsprechend der hohen Übertragungsgeschwindigkeit des Datenbus erhöhen. Dies führt zu höheren kosten der Benutzerstationen. Da das bekannte lokale Netz ein Kollisionsdetektierungsverfahren zum Zugriff auf den gemeinsamen Datenbus verwendet, steigt die Wahrscheinlichkeit von Datenkollisionen mit zunehmendem Verkehr, wodurch der Systemdurchsatz begrenzt ist. Die WO-A-86/03090 offenbart ein Mehrphasen-Paketvermittlungssystem mit separater Arbitration (Zuteilung) und Datenbussen zusammen mit einer Einrichtung zuui Aufteilen der Busse in mehrere als Phasen bezeichnete Zeitsegmente. Mehrere Anschlüsse sind jeweils Benutzerstationen zum Empfangen von Sendeanforderungen zugeordnet und führeii ein Signal "nicht empfangsbereit" zur Zuteilungsrahmenleitung, wenn der Anschluß besetzt ist.
• Eine Aufgabe der Erfindung besteht folglich darin, ein lokales Netzwerk mit Sterntopologie zu schaffen, mit dem die Übertragungsgeschwindigkeit der Benutzerzugriffsleitungen unabhängig von der Übertragungsgeschwindigkeit des Netzwerkknotens bestimmt und gleichzeitig eine hohe Durchsatzfähigkeit in verkehrsstarken Zeiten gewährleistet werden kann. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
• Das beschriebene lokale Netzwerk mit Sterntopologie weist auf: einen Datenbus, einen Bus "nicht empfangsbereit", mehrere, jeweils Benutzerstationen zugeordnete Buszugriffseinheiten zum Empfangen einer Anforderung von diesen und einen Zuteiler, um einer Buszugriffseinheit Priorität oder das Recht zur Nutzung des Datenbus zuzuweisen, wenn Sendeanforderungen gleichzeitig vorliegen. Jede Buszugriffseinheit weist auf: einen Sendepuffer zum Speichern eines Pakets von der zugehörigen Benutzerstation und dessen Weiterleiten zum Datenbus, wenn ihm Priorität zugewiesen wird, und einen Empfangspuffer zum Speichern eines Pakets vom Datenbus und dessen Weiterleiten zur zugehörigen Benutzerstation. Ein Adreßfilter ist in jeder Buszugriffseinheit vorgesehen, um ein an sie adressiertes Paket zu detektieren, und führt ein Signal "nicht empfangsbereit" zum Bus "nicht empfangsbereit", wenn der Empfangspuffer keine ausreichende Kapazität zum Empfangen des detektierten Pakets hat. Eine Buszugriffssteuerung ist mit dem Bus "nicht empfangsbereit" verbunden, um die Übertragung eines Pakets als Reaktion auf das Signal "nicht empfangsbereit" zu beenden. Die Speicherkapazität des Sendepuffers wird ebenfalls überwacht, und ein Sende-Freigabesignal als Anzeige der Sendeerlaubnis wird von der Buszugriffseinheit zur zugehörigen Benutzerstation übertragen, wenn die detektierte Speicherkapazität zum Empfang eines Pakets von der Station ausreicht.
• Durch Vorsehen des Sende- und Empfangspuffers in jeder Buszugriffseinheit kann die Übertragungsgeschwindigkeit von Signalen zwischen Benutzerstationen und den Zugriffseinheiten unabhängig von der Übertragungsgeschwindigkeit von Daten auf dem Datenbus bestimmt werden; ferner kann eine direkte Speicheradressierung (DMA) zwischen Benutzerstationen und den zugehörigen Buszugriffseinheiten erfolgen. Dadurch vereinfacht sich die Konfiguration des Stations-Interface im Vergleich zu herkömmlichen lokalen Netzen mit Mehrfachzugriff. Da der Zugriff auf den Datenbus durch eine Zuteilungssteuerung realisiert wird, läBt sich ein hoher Durchsatz auch dann erreichen, wenn das Netzwerk mit Spitzenverkehrslast arbeitet. Zusätzlich verringert die Flußsteuerung im Netzwerk den Paketverlust auf dem Datenbus auf ein Minimum.
• Vorzugsweise sendet jede Benutzerstation ein Signal zur zugehörigen Buszugriffseinheit, um anzuzeigen, wann sie nicht zum Empfang eines Pakets von der zugehörigen Buszugriffseinheit bereit ist; die zugehörige Buszugriffseinheit reagiert darauf, indem sie die Übertragung eines Pakets zur zugehörigen Benutzerstation sperrt. Bei dieser Flußsteuerung kann ein Flag verwendet werden, was Protokolle zwischen Quell- und Zielstationen vereinfacht.
• Durch die Erfindung kann eine Gruppe von Benutzerstationen mit einer einzelnen Buszugriffseinheit verbunden werden. Bei solchen Ausführungsformen weist jede Buszugriffseinheit auf: eine Steuerung zum Auswählen einer der Benutzerstationen der Gruppe, die gleichzeitig eine Sendeanforderung erzeugen, und einen Selektor zum Koppeln einer dieser Benutzerstationen mit dem durch die Steuerung identifizierten Sendepuffer. Der Ausgang des Empfangspuffers kann mit den Benutzerstationen zusammengeschaltet werden, wenn sie mit einem Adreßfilter versehen sind; ansonsten kann die Verbindung über einen Verzweiger erfolgen, der das Ziel identifiziert.
• Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch sie ein Leitungsvermittlungssystem den Datenbus des lokalen Netzes gemeinsam so nutzen kann, daß paket- und leitungsvermittelte Kommunikationen ohne wesentliche Abwandlung der herkömmlichen Leitungsvermittlungssoftware integriert werden können. In einem integrierten System sind leitungsvermittelte Benutzerstationen mit Teilnehmerschaltungen verbunden, die ihrerseits mit einer Leitungsvermittlungssteuerung verbunden sind, die Zeitschlitze auf dem Datenbus definiert und die Teilnehmerschaltungen steuert, um deren Signale in den definierten Zeitschlitzen zu senden. Freie Zeitschlitze auf dem Datenbus werden detektiert, um die Buszugriffseinheiten des lokalen Netzwerks zu aktivieren, damit Pakete im Multiplex in die detektierten freien Zeitschlitz eingefügt werden können. Bei einem weiteren integrierten System ist jede Benutzerstation ferner mit einer Teilnehmerschaltung des Leitungsvermittlungssystems über einen Multiplexer und einen Demultiplexer verbunden.
• Eine Leitungsvermittlungssteuerung definiert Zeitschlitze auf dem Datenbus und steuert die Teilnehmerschaltungen, um leitungsvermittelte Signale zum Datenbus in den definierten Zeitschlitzen zu übertragen. Auf diese Weise kann die Bandbreite eines paketvermittelten Netzwerks dynamisch entsprechend der Bandbreite eines leitungsvermittelten Netzwerks gesteuert werden.
• Gemäß einem weiteren Aspekt weist der Zuteiler der Erfindung auf: eine erste, zweite und dritte Leitung, mit der die Buszugriffseinheiten verbunden sind, einen Zufallszahlengenerator zum Zuführen einer Zufallsfolge von Bits zur ersten Leitung und ein Exklusiv-ODER-Gatter mit Eingängen, die jeweils mit der ersten und zweiten Leitung verbunden sind, und einem Ausgang, der mit der dritten Leitung verbunden ist. Jede Buszugriffseinheit weist auf: ein Register zum Erzeugen einer Folge von Adreßbits als Reaktion auf einen Zeitimpuls vom Zuteiler, ein erstes Exklusiv-ODER-Gatter mit einem ersten Eingang, der mit der ersten Leitung verbunden ist, und einem zweiten Eingang, der mit dem Ausgang des Registers verbunden ist, und ein zweites Exklusiv-ODER-Gatter mit einem ersten Eingang, der mit der dritten Leitung verbunden ist, und einem zweiten Eingang, der mit dem Ausgang des Registers verbunden ist, um eine Übereinstimmung zwischen den logischen Pegeln seines ersten und zweiten Eingangs zu detektieren. Ein verdrahtetes logisches Produkt einer ersten logischen Ausgabe vom ersten Exklusiv-ODER-Gatter wird zur zweiten Leitung als Reaktion auf den Zeitimpuls geführt, und ein verdrahtetes logisches Produkt nachfolgender logischer Ausgaben vom ersten Exklusiv-ODER-Gatter wird zur zweiten Leitung als Reaktion auf das Auftreten der durch das zweite Exklusiv-ODER-Gatter detektierten Übereinstimmung geführt. Der Sendepuffer verwirft ein in ihm gespeichertes Paket, wenn die Übereinstimmung nicht jedes Adreßbit vorliegt und leitet es zum Datenbus weiter, wenn die Übereinstimmung für jedes Adreßbit gegeben ist. Wegen der Zufallsfolge wird Buszugriffseinheiten im Konkurrenzfall Priorität mit gleichen Wahrscheinlichkeiten zugewiesen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Nachfolgend wird die Erfindung näher anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
• Fig. 1 ein Blockschaltbild eines lokalen Netzwerks mit Sterntopologie gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
• Fig. 2 ein Blockschaltbild von Einzelheiten jeder Buszugriffseinheit von Fig. 1;
• Fig. 3 ein Blockschaltbild von Einzelheiten der Bus zugriffssteuerungen von Fig. 2;
• Fig. 4 ein Datenformat des zwischen Benutzerstationen und ihren zugehörigen Buszugriffseinheiten übertragenen Pakets;
• Fig. 5 eine Folgeübersicht zum Veranschaulichen eines Datenflusses zwischen Benutzerstationen und ihren zugehörigen Buszugriffseinheiten;
• Fig. 6 ein Datenformat eines Pakets, das mit Teilpaketen gefüllt ist, die keine Informationen enthalten;
• Fig. 7A, 7B und 7C Impulsübersichten von Prioritätsgewährungsprozessen, durch die konkurrierenden Buszugriffseinheiten Priorität zugewiesen wird, um auf den Datenbus zuzugreifen;
• Fig. 8 ein Blockschaltbild einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung, bei der Benutzerstationen durch unterschiedliche Zuteiler bedient werden;
• Fig. 9 eine zu Fig. 8 gehörende Impulsübersicht;
• Fig. 10 ein Blockschaltbild einer weiteren Abwandlung der Erfindung, bei der eine Gruppe von Benutzerstationen mit einer einzelnen Buszugriffseinheit verbunden ist, wobei Fig. 10a Einzelheiten der Selektorsteuerung von Fig. 10 zeigt;
• Fig. 11 ein Blockschaltbild einer abgewandelten Form der Ausführungsform von Fig. 10;
• Fig. 12 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der ein lokales Netzwerk mit Sterntopologie einen gemeinsamen Datenbus zusammen mit einem Leitungsvermittlungssystem nutzt;
• Fig. 13 eine zu Fig. 12 gehörende Impulsübersicht;
• Fig. 14 ein Blockschaltbild einer Abwandlung der zweiten Ausführungsform;
• Fig. 15 und 16 zur Ausführungsform von Fig. 14 gehörende Impulsübersichten;
• Fig. 17 ein Blockschaltbild von Einzelheiten der Ausführungsform von Fig. 14;
• Fig. 18 ein in der Ausführungsform von Fig. 17 verwendetes Rahmenformat; und
• Fig. 19, 20, 21 und 22 Blockschaltbilder von abgewandelten Formen der Ausführungsform von Fig. 17.
EINGEHENDE BESCHREIBUNG
• Fig. 1 zeigt ein lokales Netzwerk mit Sterntopologie gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das lokale Netzwerk weist einen Knoten und mehrere Paketbenutzerstationen 1-1 bis 1-n auf. Der Knoten setzt sich aus mehreren Buszugriffseinheiten 2-1 bis 2-n zusammen, die jeweils den Paketbenutzerstationen 1-1 bis 1-n über abwärts gerichtete Zugriffsleitungen 1a, aufwärts gerichtete Zugriffsleitungen 1b und Signalleitungen 1c zugeordnet sind. Jede Buszugriffseinheit 2 kann auf einen Datenbus 4 und einen Zuteilerbus 6 unter Steuerung eines Zuteilers 3 zugreifen. Außerdem können die Buszugriffseinheiten 2 auf einen Bus "nicht empfangsbereit" (RNR-Bus) 5 zugreifen. Gemäß Fig. 2 wird jede Buszugriffseinheit 2 durch ein Adreßfilter 1, einen Empfangspuffer 8, einen Sendepuffer 9, eine Buszugriffssteuerung 10 und eine Signalschaltung 11 gebildet, die alle mit einer Taktquelle 12 synchronisiert sind. Der Zuteilerbus 6 weist auf: eine Gruppe von Leitungen 13 bis 15 zum Übertragen einer Zufallszahl vom Zuteiler 3 zu allen Buszugriffseinheiten 2, von Adreßinformationen von jeder Buszugriffseinheit zum Zuteiler 3 bzw. von Übereinstimmungs-/Nichtübereinstimmungsinformationen vom Zuteiler 3 zu allen Zugriffseinheiten 2. Die logischen Zustände 0 bzw. 1 auf der Übereinstimmungs-/Nicht-übereinstimmungsleitung 15 zeigen an, ob ein Adreßbit auf der Leitung 14 mit einem auf der Leitung 13 zufällig vorliegenden logischen Zustand übereinstimmt oder nicht übereinstimmt. Ferner weist der Zuteilerbus 6 eine Zuteilerleitung 16 und eine Begrenzerleitung 17 zum Übertragen von Zeitinformationen auf. Der logische Zustand der Begrenzerleitung 17 verweist auf den Besetzt-/Freistatus des Datenbus 4. Verwendet eine Buszugriffseinheit 2 den Datenbus 4, führt sie insbesondere eine logische "0" zur Leitung 17, um den Besetztstatus des Datenbus anzuzeigen.
• In Fig. 3 weist der Zuteiler 3 auf: einen Zufallszahlengenerator 18 zum Zuführen einer Zufallscolge binärer Einsen und Nullen zur Leitung 13, ein Exklusiv-ODER-Gatter 19 mit Eingängen, die mit den Leitungen 13 und 14 verbunden sind, und einem Ausgang, der mit der Leitung 15 verbunden ist, und eine Zeitschaltung 20, die Eingaben auf der Leitung 17 empfängt und einen Zeitimpuls zur Leitung 16 führt. Jede Buszugriffssteuerung 10 weist eine Steuerung 21 auf, die mit einem Eingang des Sendepuffers 9 der eigenen Buszugriffseinheit verbunden ist und außerdem mit der Zuteiler- und Begrenzerleitung 16, 17 und mit dem RNR-Bus 5 verbunden ist, um das Recht zur Nutzung des Datenbus 4 einer jener Buszugriffseinheiten 2 zu gewähren, unter denen es zur Konkurrenz kommt. Ein Adreßregister 22 speichert eine Adresse, die der zugehörigen Benutzerstation eindeutig zugewiesen ist und mit einem Bit 0 beginnt. Beispielsweise werden den Buszugriffssteuerungen 10-1, 10-2 und 10-3 4-Bit-Adressen "0000", 0001" bzw. "0010" zugewiesen. Das Adreßregister 22-1 der Buszugriffssteuerung 10-1 führt die Binärfolge "0000" zu einem ersten Eingang eines Exklusiv-ODER-Gatters 24-1 als Reaktion auf eine Impulseingabe von der Zuteilerleitung 16. Der zweite Eingang jedes Exklusiv-ODER-Gatters 24 erhält einen Zufallsimpuls von der Leitung 13 und koppelt seinen Ausgang mit einer Gatterschaltung 23, die einen mit der Leitung 14 verbundenen Ausgang mit offenem Kollektor hat. Im Sperrzustand führt jede Gatterschaltung 23 eine Ausgabe mit dem logischen Pegel 1 zur Leitung 14; im Freigabezustand liefert sie die Ausgabe des zugehörigen Exklusiv-ODER-Gatters 24 und arbeitet mit den anderen Gatterschaltungen 23 zusammen, um ein verdrahtetes logisches Produkt oder UND-Gatter zu bilden. Sind daher die Gatterschaltungen 23 sämtlich gesperrt, hat die Adreßleitung 14 einen logischen Pegel 1; sind sie freigegeben, führen sie die Ausgaben der Exklusiv-ODER-Gatter 24 zu der Adreßleitung 14, so daß der logische Zustand der Leitung 14 ein logisches Produkt der Ausgaben der zum freigegebenen Gatter 23 gehörenden Exklusiv-ODER-Gatter 24 ist. Der Ausgang des Registers 22 ist ferner mit einem ersten Eingang eines Exklusiv-ODER-Gatters 25 gekoppelt, dessen zweiter Eingang mit der Leitung 15 verbunden ist, um seine Ausgabe zur Steuerung 21 zu führen.
• Gemäß Fig. 4 erzeugt jede Paketbenutzerstation 1 ein Paket 26, das sich aus einem Zieladreßfeld (DA), einem Quelladreßfeld (SA), einem Informationsfeld (INFO) und einer Rahmenprüfzeichenfolge zusammensetzt. Vor einer Übertragung wird jedes Paket z. B. in vier Teilpakete 27-1 bis 27-4 zerlegt. Jedes Paket hat eine Dauer oder einen Zeitschlitz T&sub1; und enthält ein mit C bezeichnetes Steuerfeld. Jedes Steuerfeld C setzt besteht aus einem Schlitzzeitsynchronisierfeld SYNC und einem Zugriffsfeld ACC zum Übertragen von Signalen, z. B. Flußsteuerung, Besetzt-/Freistatus (IDL), Sendeanforderung und Zugriffsgewährung. Ein 2-Bit-Kettenfeld CHN zeigt die Position jedes Teilpakets 27 innerhalb des Pakets 26 an. Das erste Teilpaket 27-1 enthält Kettenbits CHN=01 zum Anzeigen des Beginns eines Pakets 26, und das letzte Teilpaket 27-4 enthält Kettenbits "11" zum Anzeigen des Endes des Pakets 26. Die dazwischenliegenden Teilpakete 27-2 und 27-3 enthalten Kettenbits "10". Ferner weist das letzte Teilpaket 27-4 ein Feld mit der Bezeichnung LEN auf, das die in diesem Teilpaket enthaltene Datenlänge anzeigt. Ist das Datenfeld des letzten Teilpakets vollständig mit Datenbits gefüllt, enthält das nächste Teilpaket Kettenbits "11", und das Längenfeld LEN dieses Teilpakets ist mit einem Bit "0" gefüllt. Daher kann der Sendepuf fer 9 den Beginn und das Ende des Pakets anhand der Kettenbits CHN=01, CHN=11 und des Längenfelds LEN detektieren, um die Teilpakete zum ursprünglichen Paket 26 zusammenzusetzen.
• Das Adreßfilter 1 jeder Buszugriffseinheit prüft ständig das Zieladreßfeld DA jedes über den Datenbus 4 übertragenen Pakets, um zu bestimmen, ob das Paket adressiert oder nicht adressiert ist. Ist das Paket von der Station 1-1 an die Station 1-2 adressiert, steuert das Adreßfilter 7 der Buszugriffseinheit 1-2 den Empfangspuffer 8, um das ankommende Paket anzunehmen, und prüft seine Speicherfüllung, um zu bestimmen, ob seine Kapazität zur Aufnahme dieses Pakets ausreicht. Ist im Empfangspuffer 8 keine ausreichende Kapazität mehr vorhanden, sendet es ein Signal "nicht empfangsbereit" (RNR-Signal) über den RNR-Bus 5 zur sendenden Buszugriffseinheit 2, um diese zum Beenden der Übertragung zu veranlassen, wonach das Recht zur Nutzung des Datenbus 4 einer anderen Buszugriffseinheit auf eine zu beschreibende Weise übertragen wird. Nach Beendigung der Paketübertragung nimmt die im Sendebetrieb befindliche Buszugriffseinheit 2 die Übertragung nach einer Verzögerungszeit wieder auf, die entsprechend einem vorgeschriebenen Pseudozufallsalgorithmus bestimmt wird.
• Ist ein Paket im Empfangspuffer 8 der Zielbuszugriffseinheit 2 gespeichert, wird es wiederum in mehrere Teilpakete auf die vorgenannte Weise zerlegt und über die abwärts gerichtete Zugriffsleitung zur Zielbenutzerstation 1 übertragen, wo die Teilpakete zu einem Paket zusammengesetzt werden. Ist die Datenverarbeitungsgeschwindigkeit einer Teilnehmerstation geringer als die Übertragungsgeschwindigkeit ihrer Teilnehmerleitungen, wird die Folge von äbertragenen Paketen mit einem oder mehreren zusätzlichen Paketen gefüllt, die jeweils ein Kettenfeld CHN=00 und ein leeres Datenfeld (durch Schraffuren in Fig. 6 gekennzeichnet) enthalten.
• In der Zeit vor einer Übertragung von Teilpaketen von einer Benutzerstation 1 zur zugehörigen Buszugriffseinheit 2 wird die Speicherfüllung des Sendepuffers 9 dieser Bus zugriffseinheit ständig überprüft. Ist die Speicherfüllung des Sendepuffers 9 zur Annahme eines neuen Pakets ausreichend, wird die Signalschaltung 11 vom Sendepuffer 9 darüber informiert und trägt IDL=1 in das Teilfeld ACC eines Teilpakets als Anzeige für die Annahmebereitschaft des Sendepuffers 9 ein. Die Quellstation 1 empfängt dieses Teilpaket über die Signalleitung 1c während eines Zeitschlitzes T&sub1; gemäß Fig. 5, prüft sein Zugriffsteilfeld ACC, fährt mit der Zerlegung eines Pakets in mehrere Teilpakete gemäß der vorstehenden Beschreibung fort und sendet sie nacheinander über die aufwärts gerichtete Leitung 1b zur zugehörigen Buszugriffseinheit 2.
• Andererseits überwacht die Zeitschaltung 20 des Zuteilers 3 ständig den logischen Zustand der Begrenzerleitung 17. Beim Detektieren eines logischen Zustands 1 auf der Begrenzerleitung 17 als Anzeige dafür, daß der Datenbus 4 frei ist, fügt die Zeitschaltung 20 eine Verzögerungszeit t (siehe Fig. 7A) ein und leitet am Ende der Verzögerungszeit t einen logischen Impuls 1 zur Zuteilerleitung 16.
• Steht bei der Benutzerstation 1-1 ein Paket zur Übertragung an, sendet sie ein Teilpaket, das im ACC-Teilfeld eine Sendeanforderung enthält. Die Steuerung 21-1 der zur Benutzerstation 1-1 gehörenden Buszugriffssteuerung 10-1 (siehe Fig. 3) prüft das ACC-Teilfeld des Teilpakets, detektiert die Sendeanforderung darin und überwacht dann den logischen Zustand der Zuteilerleitung 16, um zu detektieren, wann sie den logischen Pegel 1 annimmt. Als Reaktion auf die Detektierung eines logischen Pegels 1 auf der Leitung 16 als Anzeige dafür, daß der Datenbus 4 nunmehr frei ist, führt die Steuerung 21-1 einen logischen Pegel 1 zur Zuteilerleitung 16 und legt ein Durchlaßsignal am Gatter 23-1 an; das Register 22-1 wird freigegeben und liefert ein erstes Bit der gespeicherten Adresse. Mit diesem Durchlaßsignal wird das Gatter 23-1 mit offenem Kollektor aktiviert, um die Ausgabe des Exklusiv- ODER-Gatters 24-1 durchzulassen. Stehen gleichzeitig bei den Benutzerstationen 1-2 und 1-3 Pakete zur Übertragung an, werden in den Buszugriffseinheiten 2-2 und 2-3 Sendeanforderungen empfangen, und ähnliche Schaltungsoperationen finden in den Buszugriffssteuerungen 10-2 und 10-3 statt, wodurch es zur Konkurrenz zwischen den Buszugriffssteuerungen 10-1, 10-2 und 10-3 kommt.
• Nunmehr wird der Betrieb der Buszugriffssteuerungen 10 anhand von Fig. 7A beschrieben. Es wird angenommen, daß der Zufallszahlengenerator 18 Bits "0101" in Folge erzeugt. Die Exklusiv-ODER-Gatter 23-1, 23-2 und 23-3 erzeugen jeweils Bits "01" in Folge als Reaktion auf das erste und zweite Bit der Zufallsfolge, da die ersten beiden Bits der Adressen der konkurrierenden Einheiten "00" lauten. Auf grund des verdrahteten logischen Produkts, das durch die Gatterschaltungen 23 der konkurrierenden Zugriffseinheiten erzeugt wird, erscheint die Binärfolge "01" auf der Zugriffsleitung 14. Da diese Binärfolge den ersten beiden Bits der Zufallsfolge entspricht, ist die Ausgabe des Exklusiv-ODER-Gatters 19 eine Folge von Bits "00", die über die Leitung 15 an den Exklusiv-ODER-Gattern 25 der konkurrierenden Zugriffseinheiten 10 angelegt wird. Da sich der gleiche logische Zustand auf der Leitung 15 als logischer Zustand des ersten und zweiten Adreßbits der konkurrierenden Steuerungen 10-1, 10-2, 10-3 einstellt, liefern die Exklusiv-ODER-Gatter 25-1, 25-2, 25-3 Bits "00" in Folge zu den zugehörigen Steuerungen 21-1, 21-2, 21-3. Erfindungsgemäß zeigt ein Bit mit logisch 0 vom Exklusiv-ODER-Gatter 25 jeder Buszugriffseinheit 10 an, daß die eigene Steuerung 10 weiterhin mit anderen Steuerungen 10 konkurrieren sollte, während ein Bit mit logisch 1 anzeigt, daß sie die Konkurrenz einstellen sollte. Folglich reagieren die Steuerungen 21-1, 21-2, 21-3 auf die von den zugehörigen Exklusiv- ODER-Gattern 25 in Folge erzeugte erste und zweite Ausgabe und weisen ihre zugehörigen Sendepuffer 9-1, 9-2, 9-3 an, Sendeanforderungen aufrechtzuerhalten. Daher stellt zu diesem Zeitpunkt keine dieser Steuerungen ihre Versuche im Wettbewerb um das Recht zur Nutzung des Datenbus 4 ein.
• Als Reaktion auf das dritte Bit oder die "0" der Zufallsfolge wird eine logische Ausgabe "0" von den Exklusiv-ODER-Gattern 24-1 und 24-2 und eine logische "1" vom Exklusiv-ODER-Gatter 24-3 geliefert. Aufgrund der verdrahteten logischen Produktoperationen durch die Gatterschaltungen 23-1, 23-2, 23-3 mit diesen logischen Ausgaben, wird die Adreßleitung 14 auf einen logischen Zustand "0" gelegt. Dadurch besteht eine Übereinstimmung zwischen den Eingaben des Exklusiv-ODER-Gatters l9 des Zuteilers 3, das eine logische "0" auf der Leitung 15 zu den Exklusiv-ODER-Gattern 25-1, 25-2, 25-3 führt. Dadurch werden die Exklusiv-ODER-Gatter 25-1 und 25-2 veranlaßt, logische Ausgaben 0 zu ihren Zeitschaltungen 21-1 und 21-2 zu führen, während das Exklusiv-ODER-Gatter 25- 3 veranlaßt wird, eine logische Ausgabe 1 zur Steuerung 21-3 zu führen. Die Gatterschaltungen 23-1 und 23-2 bleiben freigegeben, um die nächsten Adreßbits zur Adreßleitung 14 zu führen, während die Gatterschaltung 23-3 gesperrt wird, um die Zuführung ihres nächsten Adreßbits einzustellen. Damit haben die Adreßsteuerungen 10-1 und 10-2 die Adreßsteuerung 10-3 am dritten Adreßbit überdauert.
• Als Reaktion auf das vierte Bit ("0") der Zufallsfolge erzeugen die Exklusiv-ODER-Gatter 24-1 und 24-2 logische Ausgaben 1 bzw. 0. Dadurch wird die Adreßleitung 14 auf einen logischen Zustand 0 gelegt, was das Exklusiv-ODER-Gatter 19 des Zuteilers veranlaßt, ein logisches Bit 1 auf der Leitung 15 zu den Exklusiv-ODER-Gattern 25-1 und 25-2 zu führen, worauf diese Ausgaben von logisch 1 und logisch 0 zu den Zeitschaltungen 21-1 bzw. 21-2 führen. Somit zieht sich die Zugriffssteuerung 10-1 aus dem "Endkampf" zurück, wodurch schließlich die Zugriffssteuerung 10-2 und damit die Station 1-2 übrigbleibt und das Recht zur Nutzung des Datenbus 4 erwirbt.
• Mit der Gewährung des Nutzungsrechts führt die Steuerung 21-2 einen logischen Pegel 0 zur Begrenzerleitung 17, was allen anderen Buszugriffseinheiten 10 einen Besetztstatus des Datenbus 4 signalisiert, und veranlaßt den zugehörigen Sendepuffer 9, das gespeicherte Paket zum Datenbus 4 weiterzuleiten. Aufgrund des Zufallscharakters wird die Priorität mit gleichen Wahrscheinlichkeiten nur einer der miteinander konkurrierenden Stationen 1 gewährt. Ändert sich die Zufallszahl zu einer Folge "1010", wird der Benutzerstation 1-2 Priorität im angenommenen "Wettstreit" eingeräumt. Auf diese Weise wird das Zugriffsrecht gewährt, nachdem eine Reihe von Adreßbits zur Adreßleitung 14 weitergeleitet wurde.
• Fig. 7B veranschaulicht ein weiteres Beispiel für die Gewährung des Zugriffsrechts. In diesem Beispiel erfolgt die Gewährung während der Zeitspanne, in der der Datenbus 4 durch eine andere Benutzerstation genutzt wird, und die Übertragung von der berechtigten Station beginnt, sobald der Datenbus 4 frei wird. Gemäß diesem Beispiel überwacht die Zeitschaltung 20 des Zuteilers 3 ständig den logischen Zustand der Begrenzerleitung 17, um zu detektieren, wann diese logisch 0 wird. Bei detektiertem logischen Zustand 0 auf der Begrenzerleitung 17 als Anzeige einer Nutzung des Datenbus 4 fügt die Zeitschaltung 20 eine Verzögerungszeit t ein und leitet am Ende der Verzögerungszeit t einen logischen Impuls 1 zur Zuteilerleitung 16. Wie im Beispiel von Fig. 7A hat jede Steuerung 21 die Aufgabe, einen logischen Zustand 1 auf der Zuteilerleitung 16 zu detektieren, um ein Durchlaßsignal zur zugehörigen Gatterschaltung 23 zu führen. Lautet die Zufallsfolge "1010" und kommt es zur Konkurrenz zwischen den Benutzerstationen 1- 1, 1-2, 1-3, während der Datenbus 4 durch eine andere Benutzerstation genutzt wird, erhält die Benutzerstation 1-3 Priorität. Die Steuerung 21-3 überwacht den logischen Zustand der Begrenzerleitung 17, um die hintere Flanke eines logischen Impuls 1 als Anzeige dafür zu detektieren, daß der Datenbus 4 nunmehr frei ist. Als Reaktion auf diese hintere Flanke gibt die Steuerung 21-3 den Sendepuffer 9-3 frei, um die Übertragung eines Pakets zum Datenbus 4 einzuleiten.
• Fig. 7C ist ein weiteres Beispiel, bei dem die Prioritätsgewährung in regelmäßigen Abständen unabhängig vom Besetzt-/Freistatus des Datenbus 4 erfolgt. Die Zeitschaltung 20 führt in regelmäßigen Abständen eine Reihe von Zeitimpulsen 16a und 16b zur Zuteilerleitung 16 unabhängig vom Besetzt-/Freistatus des Datenbus. Während der Periode jedes Impulses 16a und 16b erfolgt eine Prioritätsgewährung derart, daß während der ersten Periode der Benutzerstation 1-2 Priorität gewährt wird und während der zweiten Periode die Benutzerstation 1-3 Priorität erhält. Die jeweiligen Steuerungen 21-2 und 21-3 der berechtigten Benutzerstationen 1-2 und 1-3 überwachen den logischen Zustand der Begrenzerleitung 17, um zu detektieren, wann diese den logischen Pegel 0 annimmt. Wird die Begrenzerleitung logisch 0, bevor die nächste Gewährungsprozedur beginnt, wird die soeben in der vorhergehenden Periode gewährte Priorität gültig erklärt, um eine Übertragung zuzulassen. Ansonsten wird die Priorität ungültig erklärt und einer Benutzerstation übertragen, die in einer nachfolgenden Gewährungsprozedur bestimmt wird. Daher verliert die Steuerung 21-2 die während der Periode von Impuls 16a gewährte Priorität, und die Steuerung 21-3 erhält eine gültige Priorität, um Pakete zu übertragen.
• Eine Abwandlung der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt Fig. 8. Bei dieser Abwandlung ist ein einzelner, mit 30 bezeichneter Zuteiler-Selektor zum Steuern mehrerer Zuteiler 31-1 bis 31-n vorgesehen, die jeweils eine Gruppe von Benutzerstationen bedienen. Jeder Benutzerstation ist eine Adresse zugewiesen, die für die Gruppe, zu der sie gehört, eindeutig ist. Es wird angenommen, daß das höchste Bit jeder Adresse eine "0" und das niedrigste Bit eine "1" ist. Jeder Zuteiler 31 weist einen Zufallszahlengenerator 32, UND-Gatter 33 und 34, ein Exklusiv-ODER-Gatter 35, einen Sendeanforderungsdetektor 36 und eine Zeitschaltung 37 auf. Die Zeitschaltung 37 erzeugt einen logischen Impuls 37b von 0 (siehe Fig. 9) als Reaktion auf die vordere Flanke eines logischen Impuls 37a von 1 auf der Zuteilerleitung 16 und führt diesen zum Sendeanforderungsdetektor 36 und zu einem Eingang des UND-Gatters 33, an dem ebenfalls die Ausgabe des Zufallszahlengenerators 32 angelegt wird. Als Reaktion auf das erste Bit einer Adresse, die zur Adreßleitung 14 von einer bestimmten Buszugriffs-Steuerung 10 geführt wird, erfolgt daher eine logische Ausgabe 0 zur Leitung 13 und zu einem Eingang des Exklusiv-ODER- Gatters 35. Als Ergebnis legt das erste Bit ("0") dieser bestimmten Buszugriffssteuerung 10 die Adreßleitung 14 auf einen logischen Zustand 0. Die Ausgabe des Exklusiv-ODER-Gatters 35 wird zum Detektor 36 und zu einem Eingang des UND- Gatters 34 geführt, an dem ebenfalls ein logisches Signal 1 vom Zuteiler-Selektor 30 über eine Leitung 38 anliegt, wenn der betreffende Zuteiler 31 durch den Zuteiler-Selektor 30 gemäß der nachfolgenden Beschreibung ausgewählt ist. Der Ausgang des UND-Gatters 34 ist mit der Leitung 15 verbunden. Daher wird die Leitung 15 auf einen logischen Zustand 0 als Reaktion auf die Zuführung des ersten logischen Bits 0 zur Leitung 14 gelegt. Steht von keiner der Buszugriffseinheiten 2 innerhalb jeder Gruppe ein Paket zur Übertragung an, behält die Adreßleitung 14 jeder Gruppe und somit die Leitung 15 jeder Gruppe den logischen Zustand 1 bei. Daher zeigt die logische Eingabe 0 vom Exklusiv-ODER-Gatter 35 zum Detektor 36 bei Vorliegen einer logischen Eingabe 0 von der Zeitschaltung 37 an, daß eine Sendeanforderung von einer der Benutzerstationen der gleichen Gruppe vorliegt. Bei Detektierung einer Sendeanforderung führt der Sendeanforderungsdetektor 36 eine logische 1 zum Zuteiler-Selektor 30. Der Zuteiler-Selektor 30 hat die Aufgabe, eine der logischen Eingaben 1 auszuwählen, die zeitgleich von zwei oder mehr Zuteilern 31 zugeführt werden, und legt die logischen Zustände der Leitungen 38 zu den UND-Gattern 34 der nicht ausgewählten Zuteiler 31 auf 0.
• Fig. 10 ist ein Blockschaltbild einer weiteren Abwandlung der ersten Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Gruppe von Paketbenutzerstationen 1A mit einer einzelnen Buszugriff seinheit 2A verbunden ist. Die Buszugriffseinheit 2A hat einen ähnlichen Aufbau wie die Einheit 2 der vorhergehenden Ausführungsform mit der Ausnahme, daß sie ferner einen mit dem Eingang des Sendepuffers 9 verbundenen Selektor 40 und eine Selektorsteuerung 41 aufweist, die den Selektor 40 steuert, wenn er durch die Signalschaltung 11 als Reaktion auf eine Sendeanforderung von Benutzerstationen freigegeben wird. Wie in der vorhergehenden Ausführungsform gibt die Signalschaltung 11 die Selektorsteuerung 41 frei, wenn der Sendepuffer 9 zur Annahme eines neuen Pakets bereit ist. Jede Benutzerstation 1A einer Gruppe ist mit einem Adreßfilter (nicht gezeigt) versehen, um ein an sie adressiertes Teilpaket zu detektieren, und ist über eine aufwärts gerichtete Datenleitung 42 mit einem zugehörigen Eingang des Selektors 40 und über eine aufwärts gerichtete Signalleitung 43 mit einem zugehörigen Eingang der Selektorsteuerung 41 verbunden. Eine abwärts gerichtete Signalleitung 44 ist von einem Ausgang der Selektorsteuerung 41 mit jeder Benutzerstation verbunden, und abwärts gerichtete Leitungen 45 zu den Stationen der gleichen Gruppe sind zusammen mit dem Ausgang des Empfangspuffers 8 verbunden. Eine im ACC-Teilfeld eines übertragenen Teilpakets enthaltene Sendeanforderung wird durch die Selektorsteuerung 41 detektiert. Wird mehr als eine Sendeanforderung zur Selektorsteuerung 41 geführt, wählt diese eine davon aus, macht einen diesbezüglichen Eintrag im ACC-Teilfeld der Teilpakete und sendet diese über die jeweiligen abwärts gerichteten Signalleitungen 44 sowohl zu der ausgewählten als auch zu den nicht ausgewählten Benutzerstationen. Anschließend weist die Selektorsteuerung 41 den Selektor 40 an, die aufwärts gerichtete Datenleitung 42 der ausgewählten Benutzerstation mit dem Eingang des Sendepuffers 9 zu verbinden. Dieser Zustand wird bis zum Wegfall der Sendeanforderung beibehalten. Ferner ist jede Benutzerstation 1A mit einer Schaltung (nicht gezeigt) versehen, die ein Flag in das ACC-Teilfeld als Anzeige dafür schreibt, daß ihr Empfangspuffer zur Annahme von Paketen von der zugehörigen Buszugriffseinheit 2A bereit oder nicht bereit ist. Bei Detektierung eines Flags "empfangsbereit" führt die Selektorsteuerung 41 einen Freigabeimpuls auf einer Leitung 49 zum Empfangspuffer 8, um ein empfangenes Paket zu den Benutzerstationen 1A weiterzuleiten. Ansonsten weist die Selektorsteuerung 41 den Empfangspuffer 8 an, solange zu warten, bis der Empfangspuffer der Zielstation zur Annahme eines Pakets bereit ist. Das Adreßfilter jeder Benutzerstation 1A prüft das empfangene Paket, um festzustellen, ob es für sie bestimmt ist.
• Gemäß Fig. 10a weist die Selektorsteuerung 41 mehrere Seriell-Parallel-Wandler 46, einen Lesespeicher (ROM) 47 und einen Zwischenspeicher 48 auf. Die parallelen Ausgaben der Seriell-Parallel-Wandler 46 sind zusammen mit dem Adreßeingang des ROM 47 verbunden, dessen Ausgabe im Zwischenspeicher 48 gespeichert wird. Die Ausgabe des Zwischenspeichers 48 ist mit dem Selektor 40 verbunden und wird ferner zum Adreßeingang des ROM 47 zurückgeführt.
• Eine weitere Ausführungsform gemäß Fig. 11 ähnelt der Ausführungsform von Fig. 10 mit der Ausnahme, daß die Buszugriffseinheit 2B ferner einen Verzweiger 50 und einen Adreßdecodierer 51 aufweist. Der Verzweiger 50 hat einen Eingabeanschluß, der mit dem Ausgang des Empfangspuffers 8 verbunden ist, und mehrere Ausgänge, die jeweils über die abwärts gerichteten Leitungen 45 mit einer Benutzerstation 1B ohne Adreßfilter verbunden sind. Der Adreßdecodierer 51 prüft das Zieladreßfeld jedes der im Empfangspuffer 8 gespeicherten Pakete und weist den Verzweiger 50 an, den Ausgang des Empfangspuffers 8 mit einer der abwärts gerichteten Datenleitungen 45 zu verbinden, an der die Zielstation angeschlossen ist.
• Die Paketvermittlungsfähigkeit des lokalen Netzwerks mit Sterntopologie läßt sich vorteilhaft in Verknüpfung mit einem Leitungsvermittlungssystem nutzen. Fig. 12 veranschaulicht ein kombiniertes System, bei dem die Buszugriffseinheit 2C einen mit einem Zeitschlitzadreßbus 63 verbundenen Freischlitzdetektor 60 zum Detektieren freier Zeitschlitze eines Leitungsvermittlungssystems aufweist. Das Leitungsvermittlungssystem wird durch eine Leitungsvermittlungssteuerung 61 und einen mit dem Zeitschlitzadreßbus 63 verbundenen Zeitschlitzspeicher 62 gebildet. Teilnehmerschaltungen 64 (nur eine ist gezeigt) sind mit dem Datenbus 4 und mit dem Zeitschlitzadreßbus 63 verbunden, und leitungsvermittelte Benutzerstationen 65 sind mit den Teilnehmerschaltungen 64 verbunden. Auf diese Weise wird der Datenbus 4 gemeinsam durch sowohl paketvermittelte Kommunikation als auch leitungsvermittelte Kommunikation genutzt. Die Leitungsvermittlungssteuerung 61 schreibt die Adressen von Sende- und Empfangsteilnehmerschaltungen 64 paarweise in den Zeitschlitzspeicher 62, schreibt eine solche Adresse in einen freien Zeitschlitz, die keine der Teilnehmerschaltungen 64 spezifiziert und liest die gespeicherten Daten aus dem Speicher in Abständen T&sub1; zum Zeitschlitzadreßbus 63 aus. Jede Teilnehmerschaltung 64 prüft die über den Adreßbus 63 übertragenen Adreßinformationen, um die leitungsvermittelte Kommunikation zu ermöglichen. Der Freischlitzdetektor 60 jeder Buszugriffseinheit 2C detektiert einen freien Zeitschlitz (durch Schraffuren in Fig. 13 gekennzeichnet) und gibt die Taktquelle 12 frei, um die Zugriffseinheit 2C zu aktivieren. Steht in der Buszugriffseinheit 2C ein Paket zur Übertragung an, wird es in mehrere Teilpakete 67 zerlegt und in die detektierten freien Zeitschlitze während einer Periode eingefügt, die durch einen logischen Zustand 0 auf der Begrenzerleitung 17 definiert ist. Da die Begrenzerleitung 17 den Beginn und das Ende der Übertragung eines Pakets zwischen Paketbenutzerstationen zu definieren hat, ist es nicht notwendig, die Begrenzerleitung 17 auf den logischen Pegel 1 in den Zeitschlitzen zu legen, die durch leitungsvermittelte Rufe belegt sind. Mit dieser Ausführungsform wird ein sogenanntes "Verfahren mit beweglichen Grenzen" zwischen paket- und leitungsvermittelten Systemen möglich, um den gemeinsam genutzten Datenbus rationell aus zunutzen. Außerdem kann ein Leitungsvermittlungssystem jeder herkömmlichen Gestaltung mit dem Paketvermittlungssystem der Erfindung unter Verwendung der gegenwärtig verfügbaren Leitungsvermittlungssoftware ohne jegliche Abwandlungen kombiniert werden.
• Eine Ausführungsform von Fig. 14 unterscheidet sich von der Ausführungsform von Fig. 12 darin, daß zu ihr eine Buszugriffseinheit 2D gehört, die aufweist: einen Multiplexer 70 zum Multiplexen von paket- bzw. leitungsvermittelten Signalen vom Empfangspuffer 8 und einer leitungsvermittelten Teilnehmerschaltung 72 in ein kombiniertes Signal zur Zuführung zu einer Benutzerstation 1D und einen Demultiplexer 71 zum Demultiplexen von paket- und leitungsvermittelten Signalen von der Benutzerstation 1D in getrennte Signale zur Zuführung zum Sendepuffer 9 und zur Teilnehmerschaltung 72. Die Teilnehmerschaltung 72 ist mit einem Leitungsvermittlungssystem 73 verbunden, das den Datenbus 4 gemeinsam mit dem Paketvermittlungssystem nutzt.
• Gemäß Fig. 15 weist die Datenstruktur eines von der Benutzerstation 1D gesendeten Pakets einen Rahmen in Abständen T&sub0; (typischerweise 125 us) auf, die durch das Leitungsvermittlungssystem bestimmt werden. Jeder Rahmen ist in vier Teilrahmen oder Schlitze mit einer Dauer T&sub1; unterteilt. Der erste Teilrahmen weist ein Rahmensynchronisierfeld F auf. Jedes Teilfeld besteht aus einem Steuerfeld C und einem Teilpaketfeld zum Übertragen eines paketvermittelten Signals. Jedes Steuerfeld C weist ein Zugriffsteilfeld ACC und ein Kettenteilfeld CHN auf. Leitungsvermittelte Signale mit 1 Byte Länge werden im Multiplex in den Rahmen eingefügt. Dazu sind für jeden Rahmen zwei Teilfelder B zur Aufnahmen des B-Kanaldatensignals des ISDN (64 kb/s) und ein einzelnes Teilfeld D für jeden Rahmen zur Aufnahme der D-Kanaldaten des ISDN zur Signalisierung vorgesehen. Gemäß Fig. 16 weist das Steuerfeld C der jeweiligen Rahmendaten vorzugsweise ein Längenteilfeld LEN zum Anzeigen der Länge eines nachfolgenden Teilpaketfelds auf. Mit dieser Datenstruktur kann die Bandbreite von paketvermittelten Daten entsprechend von Verkehrsschwankungen des Leitungsvermittlungssystems geändert werden. Das Datenformat von Fig. 16 erlaubt das Multiplexen eines leitungsvermittelten Signals im Kommunikationsbetrieb H0 (384 kb/s) zusätzlich zum Multiplexen im Kommunikationsbetrieb mit den zwei B-Kanälen.
• Einzelheiten von Fig. 14 sind in Fig. 17 dargestellt. Jede Teilnehmerschaltung 72 weist auf: eine Leitungssteuerung 80, die mit einem Steuerbus 86 und Sende- und Empfangsadreßkomparatoren 81 und 82 sowie ferner mit einem Interface 84 verbunden ist. Das Interface 84 stellt die Schnittstelle zwischen den zugehörigen Benutzerstationen und dem Sende- und Einpfangspuffer 83 und 85 dar. Die Sende- und Empfangsadreßkomparatoren 81 und 82 sind mit einem Adreßbus 87 verbunden, und die Sende- und Empfangspuffer 83 und 85 sind mit dem Datenbus 4 verbunden. Die Leitungsvermittlungssteuerung 73 weist auf: einen Rahmenzähler 88 zum regelmäßigen Auslesen eines Zeitschlitzspeichers 89 und eine mit dem Steuerbus 86 verbundene Steuerung 90 zum Durchführen von Verbindungsaufbauoperationen durch Zuweisen eines Adreßpaars und dessen Speichern in leeren Zeitschlitzen des Speichers 89. Die zwischen der zugehörigen Benutzerstation und den Sende- und Empfangspuffern 83 und 85 übertragenen Pakete werden über das Interface 84 ausgetauscht. Die Leitungssteuerung 80 führt die Signalinformationen zu und von der Benutzerstation über das Interface 84.
• Es soll nunmehr angenommen werden, daß eine Benutzerstation 72-1 zu Beginn des Verbindungsaufbaus das Multiplexen von Daten mit einer Länge von zwei Zeitschlitzen (z. B. 128 kb/s) in jedem für die Benutzerstation 72-2 bestimmten Rahmen anfordert. Der abgehende Ruf wird vom Sendepuffer 83-1 zum Steuerbus 86 übertragen und durch die Steuerung 90 detektiert. Nach dem Detektieren des abgehenden Rufs durchsucht die Steuerung 90 eine Liste verfügbarer Adressen, um z. B. zwei leere Adressen "0001" und "0010" zu detektieren, weist die erste einem Quelle-zu-Ziel-Pfad und die zweite einem Ziel-zu-Quelle-Pfad zu, führt eine weitere Suche durch, um vier freie Zeitschlitze, z. B. #2, #4, #7 und #8, im Zeitschlitzspeicher 89 zu detektieren und schreibt die Adresse "0001" in die Zeitschlitze #4 und #7 sowie die Adresse "0010" in die Zeitschlitze #2 und #8 gemäß Fig. 18. Damit werden die Zeitschlitze #4 und #7 für die Übertragung von der Station 72-1 zur Station 72-2 und die Zeitschlitze #2 und #8 für die Übertragung von der Station 72-2 zur Station 72-1 verwendet. Gleichzeitig mit der Adreßzuweisung sendet die Steuerung 90 "0001" und "0010" als Quell- und Zieladresse zu den Leitungs-Steuerungen 80-1 und 80-2. Die Quellenleitungssteuerung 80-1 leitet die empfangenen Adressen "0001" wid "0010" zum Sende- und Empfangsadreßkomparator 81-1 bzw. 82-1 weiter, und die Zielleitungssteuerung 80-2 leitet die ernpfangenen Adressen "0010" und "0010" zum Sende- und Empfangsadreßkomparator 81-2 bzw. 82-2 weiter. Der Sende- und Empfangsadreßkomparator 81 und 82 weist jeweils ein Register auf, in dem die empfangene Adresse zum Vergleich mit einer vom Zeitschlitzspeicher 89 über den Adreßbus 87 zugeführten Adresse gespeichert wird, um eine Übereinstimmung zwischen ihnen zu detektieren. Da die in Fig. 18 gezeigten Adreßinformationen vom Zeitschlitzspeicher 89 zum Adreßbus 87 übertragen werden, detektieren der Sendeadreßkomparator 81-1 und der Empfangsadreßkomparator 82-2 eine Übereinstimmung in den Zeitschlitzen #4 und #7 und aktivieren jeweils ihren zugehörigen Sendepuffer 83-1 und Empfangspuffer 85-2. Ebenso detektieren der Empfangsadreßkomparator 82-1 und der Sendeadreßkomparator 81-2 eine Übereinstimmung in den Zeitschlitzen #2 und #8, um jeweils ihren zugehörigen Empfangspuffer 85-1 und Sendepuffer 83-2 zu aktivieren. Auf diese Weise werden Quelle-zu-Ziel-Verbindungen in den Zeitschlitzen #4 und #7 sowie Ziel-zu-Quelle-Verbindungen in den Zeitschlitzen #2 und #8 aufgebaut. Am Ende einer Kommunikation werden die Verbindungen getrennt, indem die Inhalte der Speicherzellen gelöscht und die Adreßkomparatoren der Quell- und Zielbenutzerstationen initialisiert werden. Die gelöschten Adressen werden nachfolgenden Kommunikationen zugewiesen.
• Deutlich wird, daß sich Kommunikationen mit Mehrfachzugriff durch Zuordnen mehrerer Zeitschlitze innerhalb eines Rahmenintervalls realisieren lassen. Alternativ kann durch Zuordnen einer einzelnen Empfangsadresse zu N Teilnehmerschaltungen die Erfindung in einem 1:N-Kommunikationsbetrieb mit Gruppenaufruf betrieben werden.
• Von den Anmeldern durchgeführte Experimente zeigen, daß der Zeitschlitzspeicher 89 ausschließlich anhand der Anzahl m von Zeitschlitzen in einem Rahmen bestimmt werden kann und gleich m log&sub2;m ist. Der Zeitschlitzspeicher 89 und die Breite des Adreßbus 87 lassen sich wesentlich verkleinern.
• Zur Minimierung von Wellenverzerrungen von Signalen, die über den Datenbus übertragen werden, mit dem viele Schaltungen verbunden sind, wird der Datenbus 4 vorzugsweise in einen Sende- und Empfangsdatenbus 4A und 4B aufgeteilt, um gemäß Fig. 19 die Anzahl von Schaltungen zu verringern, die mit jedem Datenbus verbunden sind. In dieser Ausführungsform sind der Sende- und Empfangsdatenbus 4A und 4B voneinander durch einen Zwischenspeicher 91 entkoppelt, der eine Verzögerung von einem Zeitschlitz in Pakete einfügt, die zwischen den Teilnehmerschaltungen 72 ausgetauscht werden. Die Sendepuffer 83 aller Teilnehmerschaltungen 72 sind mit dem Sendedatenbus 4A verbunden, und der Empfangsdatenbus 4B ist mit den Empfangspuffern 85 aller Teilnehmerschaltungen 72 verbunden. Zum Ausgleich für die einen Zeitschlitz lange Verzögerung, die in über den Datenbus geführte Pakete eingefügt wird, ist eine Verzögerungsschaltung 92 für eine Zeitschlitzlänge zwischen dem Adreßbus 87 und dem Empfangsadreßkomparator 82 jeder Teilnehmerschaltung 72 eingeschaltet, so daß jedes Paket zeitlich mit Adreßdaten zusammenfällt.
• Eine Abwandlung der Ausführungsform von Fig. 19 ist in Fig. 20 gezeigt, die sich für ein Netzwerk eignet, das eine große Zahl von Benutzerstationen 72 bedient. In Fig. 20 sind alle Teilnehmerschaltungen 72 in zwei Gruppen aufgeteilt. Zur Veranschaulichung bilden die Teilnehmerschaltungen 72-1 bis 72-3 eine erste Gruppe, die mit einem ersten Sendedatenbus 100 und einem ersten Empfangsdatenbus 101 verbunden ist, und die Teilnehmerschaltungen 72-4 bis 72-6 bilden eine zweite Gruppe, die mit einem zweiten Sendedatenbus 102 und einem zweiten Empfangsdatenbus 103 verbunden ist. Der erste Sendedatenbus 100 wird durch einen Zwischenspeicher 104 abgeschlossen, dessen Ausgang mit einem Eingang eines UND-Gatters 106 verbunden ist, und der zweite Sendedatenbus 102 wird durch einen Zwischenspeicher 105 abgeschlossen, dessen Ausgang mit dem anderen Eingang des UND-Gatters 106 verbunden ist. Der Ausgang des UND-Gatters 106 ist mit Zwischenspeichern 107 und 108 verbunden, an denen der erste und der zweite Empfangsdatenbus 101 bzw. 103 angeschlossen sind. Die Sendedatenbusse 100 und 102 haben jeweils einen logischen Pegel 1, wenn kein Paket in der zugehörigen Gruppe von Teilnehmerschaltungen zu übertragen ist. Wird also kein Paket über die beiden Sendedatenbusse übertragen, haben die Ausgabe des UND- Gatters 106 und somit die Ausgaben der Zwischenspeicher 107 und 108 den logischen Pegel 1. Bei Übertragung eines Pakets z. B. von der Teilnehmerschaltung 72-1, während in der anderen Gruppe kein Paket zu übertragen ist, erzeugt der Zwischenspeicher 104 eine logische 1 nach einer Verzögerung von einem Zeitschlitz, was das UND-Gatter 106 zum Annehmen eines logischen Zustand 0 veranlaßt. Nach einer weiteren Verzögerung von einem Zeitschlitz nehmen die Ausgaben der Zwischenspeicher 107 und 108 den logischen Zustand 0 an. Zum Ausgleich für die Zeitdifferenz zwischen den Adreßdaten auf dem Bus 87 und einem Paket ist eine Verzögerungsschaltung 109 für zwei Zeitschlitzlängen zwischen dem Adreßbus 87 und dem Empfangsadreßkomparator 82 jeder Teilnehmerschaltung eingeschaltet. Die Zwischenspeicher 104 bis 107 minimieren Wellenverzerrungen und gewährleisten eine ordnungsgemäße Zeitschlitzsynchronisation zwischen Teilnehmerschaltungen. Anstelle des für die Kopplung der Gruppen von Teilnehmerschaltungen verwendeten UND-Gatters 106 kann ein ODER-Gatter verwendet werden, wenn das Fehlen eines Pakets auf einem Sendedatenbus durch eine logische 0 angezeigt wird. Gemäß Fig. 21 dürfte deutlich werden, daß eine größere Anzahl von Teilnehmerschaltungen bedient werden kann, indem die Teilnehmerschaltungen in m x n Gruppen aufgeteilt und Gatterschaltungen und Zwischenspeicher stufenweise vorgesehen werden. Darstellungsgemäß sind m x n Gruppen von Teilnehmerschaltungen jeweils über Sendedatenbusse 110-1 bis 110-n mit Zwischenspeichern 112-1 bis 112-n verbunden, deren Ausgänge mit einer Gatterschaltung 113 kombiniert sind. Der Ausgang der Gatterschaltung 113 ist seinerseits mit einem Zwischenspeicher 114-1 verbunden, der an einer Gatterschaltung 115 angeschlossen ist, mit der andere Zwischenspeicher 114-2 (nicht gezeigt) bis 114-m ebenfalls verbunden sind. Der Ausgang der Gatterschaltung 115 ist mit Zwischenspeichern 116-1 bis 116-m verbunden, die jeweils den Zwischenspeichern 114-1 bis 114-m entsprechen. Der Ausgang des Zwischenspeichers 116-1 ist mit Zwischenspeichern 117-1 bis 117-n verbunden, deren Ausgänge an Empfangsdatenbusse 111-1 bis 111-n angeschlossen sind, mit denen n Gruppen von Teilnehmerschaltungen einer von m "Übergruppen" verbunden sind.
• Auf die Gatterschaltung 106 der Ausführungsform von Fig. 20 kann auf eine in Fig. 22 gezeigt Weise dadurch verzichtet werden, daß Statusbusse 120 und 121 sowie Tristate-Zwischenspeicher 122 und 123 anstelle der Zwischenspeicher 104 und 105 von Fig. 20 verwendet werden. Der Ausgang des Sendeadreßkomparators 81 jeder Teilnehmerschaltung 72-1 bis 72-3 ist mit dem Statusbus 120 verbunden, und der Ausgang des Sendeadreßkomparators 81 jeder Teilnehmerschaltung 72-4 bis 72-6 ist mit dem Statusbus 121 verbunden. Die Statusbusse 120 und 121 sind jeweils mit den Freigabeanschlüssen der Zwischenspeicher 122 und 123 verbunden. Jede Teilnehmerschaltung 72 legt den zugehörigen Statusbus auf einen logischen Zustand 0, wenn ihr ein Zeitschlitz zur Übertragung zugewiesen wird. Damit wird der zugehörige Tristate-Zwischenspeicher freigegeben, um die Übertragung eines Pakets von der anfordernden Teilnehmerschaltung zuzulassen.
• Vorstehend wurden lediglich bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Dem Fachmann dürften verschiedene Abwandlungen deutlich sein, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, der lediglich durch die beigefügten Ansprüche eingeschränkt ist. Insofern dienen die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht als Einschränkung aufzufassen.

Claims (23)

1. Netzwerk mit Sterntopologie mit:

einem Datenbus (4);

einem Bus "nicht empfangsbereit" (5); mehreren, jeweils zu Benutzerstationen (1) zugehörigen Buszugriffseinheiten (2), wobei jede Buszugriffseinheit eine Sendeanforderung von den zughörigen Buszugriffseinheiten empfängt und aufweist: eine Adreßfiltereinrichtung (7) zum Detektieren eines an sie adressierten Pakets und Zuführen eines Signals "nicht empfangsbereit" zu dem Bus "nicht empfangsbereit" (5), eine mit dem Bus "nicht empfangsbereit" verbundene Buszugriffseinrichtung zum Beenden der Übertragung eines Pakets als Reaktion auf das Signal "nicht empfangsbereit" und eine Zuteilereinrichtung (3), um einer der Buszugriffseinheiten (2) Priorität zuzuweisen, wenn mehrere Sendeanforderungen gleichzeitig vorliegen, und der Buszugriffseinheit, der Priorität zugewiesen ist, die Übertragung eines Pakets zu dem Datenbus zu gestatten;

dadurch gekennzeichnet, daß jede Buszugriffseinheit aufweist:

einen Sendepuffer (9) zum Speichern eines Pakets von der zugehörigen Benutzerstation und dessen Weiterleiten zu dem Datenbus, wenn ihm Priorität zugewiesen ist, und einen Empfangspuffer (8) zum Speichern eines Pakets von dem Datenbus und dessen Weiterleiten zu der zugehörigen Benutzerstation; und

eine Signaleinrichtung zum Detektieren der Speicherkapazität des Sendepuffers und Übertragen eines Sende-Freigabesignals zu der zugehörigen Benutzerstation als Anzeige der Sendeerlaubnis, wenn die detektierte Speicherkapazität zum Empfang eines Pakets von der zugehörigen Benutzerstation ausreicht;

wobei die Adreßfiltereinrichtung (7) das Signal "nicht empfangsbereit" zum Bus "nicht empfangsbereit" (5) senden kann, wenn der Empfangspuffer keine ausreichende Kapazität zum Empfang des detektierten Pakets hat.

2. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach Anspruch 1 mit einer Einrichtung, die ein Nachrichtensignal von jeder Benutzerstation mit der Sendeanforderung im Zeitmultiplex in ein aufwärts gerichtetes Paket und ein Nachrichtensignal von jeder der Buszugriffseinheiten mit dem Sende-Freigabesignal in ein abwärts gerichtetes Paket einfügen kann.

3. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach Anspruch 2, wobei jedes aufwärts gerichtete Paket und abwärts gerichtete Paket in mehrere Teilpakete gleicher Länge aufgeteilt wird und die Teilpakete in Zeitschlitzen übertragen werden, wobei jedes Teilpaket ein Signal aufweist, das die Lage jedes Teilpakets innerhalb eines Pakets anzeigt.

4. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach Anspruch 3, wobei ein Teilpaket, das als letztes in jedem aufwärts gerichteten und abwärts gerichteten Paket vorliegt, ein Signal aufweist, das die Länge der Daten anzeigt, die in dem letzten Teilpaket enthalten sein müssen.

5. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei jede Benutzerstation (1) ein Signal "nicht empfangsbereit" zu der zugehörigen Buszugriffseinheit übertragen kann, um anzuzeigen, wann die Benutzerstation nicht zum Empfang eines Pakets von der zugehörigen Buszugriffseinheit bereit ist, und wobei jede Buszugriffseinheit (2) auf das Signal "nicht empfangsbereit" von der zugehörigen Benutzerstation reagieren kann, um die Übertragung eines Pakets zu der zugehörigen Benutzerstation zu sperren.

6. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Zuteiler (3) aufweist:

eine erste, zweite und dritte Leitung, die mit den Buszugriffseinheiten (2) verbunden sind;

einen Zufallszahlengenerator zum Zuführen einer Zufallsfolge von Bits zu der ersten Leitung;

eine Exklusiv-ODER-Gattereinrichtung mit Eingängen, die jeweils mit der ersten und zweiten Leitung verbunden sind, und einem mit der dritten Leitung verbundenen Ausgang; und

eine Zeiteinrichtung zum Zuführen eines Zeitimpulses zu den Buszugriffseinheiten (2),

wobei jede Buszugriffseinheit (2) aufweist:

ein Register zum Erzeugen einer Folge von Adreßbits als Reaktion auf den Zeitimpuls;

ein erstes Exklusiv-ODER-Gatter mit einem ersten Eingang, der mit der ersten Leitung verbunden ist, und einem zweiten Eingang, der mit dem Ausgang des Registers verbunden ist;

ein zweites Exklusiv-ODER-Gatter mit einem ersten Eingang, der mit der dritten Leitung verbunden ist, und einem zweiten Eingang, der mit dem Ausgang des Registers verbunden ist, um eine Übereinstimmung zwischen den logischen Pegeln seines ersten und zweiten Eingangs zu detektieren; und

eine Einrichtung zum Anbieten eines: verdrahteten logischen Produkts einer ersten logischen Ausgabe von dem ersten Exklusiv-ODER-Gatter zu der zweiten Leitung als Reaktion auf den Zeitimpuls und Anbieten eines verdrahteten logischen Produkts nachfolgender logischer Ausgaben von dem ersten Exklusiv-ODER-Gatter als Reaktion auf das Vorliegen der durch das zweite Exklusiv-ODER-Gatter detektierten Übereinstimmung; und

eine Einrichtung, um den Sendepuffer zu veranlassen, ein in ihm gespeichertes Paket zu verwerfen, wenn die Übereinstimmung nicht für jedes Adreßbit vorliegt, und den Empfangspuffer zu veranlassen, das Paket zu dem Datenbus weiterzuleiten, wenn die Übereinstimmung für jedes Adreßbit vorliegt.

7. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach Anspruch 6 mit einer Einrichtung zum Erzeugen des Zeitimpulses als Reaktion auf eine Sendeanforderung vom der Buszugriffseinheit, der Priorität zugewiesen ist.

8. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach Anspruch 6, wobei die Zeiteinrichtung den Zeitimpuls während der Zeit der Übertragung eines Pakets über den Datenbus erzeugen kann und wobei die Buszugriffseinheit, der Priorität zugewiesen ist, während der Zeit ein Paket zu dem Datenbus nach dem Ende der Übertragung des Pakets weiterleiten kann.

9. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach Anspruch 6, wobei die Zeiteinrichtung den Zeitimpuls in regelmäßigen Abständen so erzeugen kann, daß Priorität unterschiedlichen Buszugriffseinheiten in Folge zugewiesen werden kann, und wobei eine vorhergehende der unterschiedlichen Buszugriffseinheiten ein in dem zugehörigen Sendepuffer gespeichertes Paket verwerfen kann und eine nachfolgende der unterschiedlichen Buszugriffseinheiten ein Paket zu dem Datenbus nach Ende der Übertragung eines anderen Pakets über den Datenbus senden kann.

10. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach Anspruch 6, 7, 8 oder 9, wobei die Benutzerstationen in Gruppen aufgeteilt und mehrere Zuteilereinrichtungen vorgesehen sind, um jeweils die Gruppen von Benutzerstationen zu bedienen, jeder Benutzerstation eine Adresse zugewiesen wird, das erste Bit der Adresse jeder Benutzerstation ein erster binärer logischer Wert ist und jede Zuteilereinrichtung aufweist:

eine Impulserzeugungseinrichtung (37) zum Erzeugen eines Bits mit einem ersten binären logischen Wert als Reaktion auf den Zeitimpuls;

eine erste Gattereinrichtung (33) zum logischen Kombinieren der Ausgabe des Zufallszahlengenerators mit dem Bit mit dem ersten binären logischen Wert und Zuführen einer kombinierten logischen Ausgabe zu der ersten Leitung (13);

eine Detektoreinrichtung (36) zum Detektieren eines gleichzeitigen Vorliegens des Bits mit dem ersten binären logischen Wert von der Impulserzeugungseinrichtung (37) und eines Bits mit dem ersten binären logischen Wert von der Exklusiv-ODER-Gattereinrichtung (35); und

eine zweite Gattereinrichtung (34) zum logischen Kombinieren der Ausgabe der Exklusiv-ODER-Gattereinrichtung (35) mit einem binären Signal und Zuführen einer kombinierten logischen Ausgabe zu der dritten Leitung (15);

ferner mit einem Zuteiler-Selektor zum Zuführen eines Signals mit einem zweiten binären logischen Wert zu der zweiten Gattereinrichtung (34) jeder Zuteilereinrichtung als das binäre Signal, Auswählen einer der Zuteilereinrichtungen, die das gleichzeitige Vorliegen der Bits mit dem ersten binären logischen Wert detektieren, und Umschalten des zu der ausgewählten Zuteilereinrichtung geführten binären Signals auf den ersten binären logischen Wert.

11. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine oder mehrere der Buszugriffseinheiten (2) eine Gruppe von Benutzerstationen bedienen kann und jede Benutzerstation durch eine eindeutige Adresse identifiziert ist.

12. Lokales Netz mit Sterntopologie nach Anspruch 11, wobei jede Buszugriffseinheit ferner aufweist:

einen Selektor (40) zum selektiven Koppeln der Benutzerstationen (1A) der Gruppe mit dem Sendepuffer als Reaktion auf ein an ihm angelegtes Steuersignal; und eine Steuereinrichtung (41) zum Auswählen einer Benutzerstation der Gruppe, die gleichzeitig eine Sendeanforderung erzeugen, und Erzeugen des die ausgewählte Benutzerstation identifizierenden Steuersignals, wobei der Ausgang des Empfangspuffers mit den Benutzerstationen der Gruppe zur gleichzeitigen Übertragung gleicher Pakete verbunden ist,

wobei jede Benutzerstation der Gruppe ein Adreßfilter zum Detektieren eines an sie adressierten Pakets aufweist.

13. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach Anspruch 11, wobei jede Buszugriffseinheit ferner aufweist:

einen Selektor (40) zum selektiven Koppeln der Benutzerstationen der Gruppe mit dem Sendepuffer als Reaktion auf ein erstes an ihm angelegtes Steuersignal;

eine Steuereinrichtung (41) zum Auswählen einer Benutzerstation der Gruppe, die gleichzeitig eine Sendeanforderung erzeugen, und Erzeugen dem. die ausgewählte Benutzerstation identifizierenden ersten Steuersignals;

einen Verzweiger (50) zum selektiven Koppeln des Ausgangs des Empfangspuffers mit den Benutzerstationen der Gruppe als Reaktion auf ein zweites an ihm angelegtes Steuersignal; und

eine Adreßdecodierereinrichtung (51) zum Detektieren einer der Benutzerstationen der Gruppe, für die ein durch den Empfangspuffer empfangenes Paket bestimmt ist, und Erzeugen des die Zielbenutzerstation identifizierenden zweiten Steuersignals.

14. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Steuereinrichtung (41) bei Fehlen des Sende-Freigabesignals von der Signaleinrichtung gesperrt werden kann.

15. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach Anspruch 12 oder 13, wobei jede Benutzerstation der Gruppe ein Signal "nicht empfangsbereit" zu der zugehörigen Buszugriffseinheit (2) als Anzeige dafür senden kann, daß die jeweilige Benutzerstation (1) nicht zum Empfang eines Pakets bereit ist, und wobei die zugehörige Buszugriffseinheit auf das Signal "nicht empfangsbereit" von einer der zugehörigen Benutzerstationen reagieren kann, um die Übertragung eines Pakets von dem Empfangspuffer einzustellen.

16. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 oder 9, ferner mit:

mehreren Teilnehmerschaltungen (64), mit denen leitungsvermittelte Benutzerstationen verbunden sind;

einer Leitungsvermittlungs-Steuereinrichtung (61, 62) zum Definieren von Zeitschlitzen auf dem Datenbus und Steuern der Teilnehmerschaltungen, um leitungsvermittelte Signale zu dem Datenbus in den definierten Zeitschlitzen zu übertragen; und

eine Einrichtung (60) zum Detektieren eines freien Zeitschlitzes auf dem Datenbus und Aktivieren der Buszugriffseinheit (2), um ein Paket im Multiplex in den detektierten freien Zeitschlitz einzufügen.

17. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach Anspruch 3 oder 4, wobei jede Benutzerstation ein Leitungsvermitteltes Signal zusätzlich zu den Teilpaketen des aufwärts oder abwärts gerichteten Pakets sendet und empfängt, ferner mit:

mehreren, jeweils zu den Buszugriffseinheiten zugehörigen Teilnehmerschaltungen; und einer Leitungsvermittlungs-Steuereinrichtung (73) zum Definieren von Zeitschlitzen auf dem Datenbus und Steuern der Teilnehmerschaltungen, um leitungsvermittelte Signale zu dem Datenbus in den definierten Zeitschlitzen zu übertragen,

wobei jede Buszugriffseinheit aufweist: einen Multiplexer (70) zum Multiplexen eines Pakets von dem Empfangspuffer mit einem leitungsvermittelten Signal von der zugehörigen Teilnehmerschaltung und einen Demultiplexer (71) zum Demultiplexen eines Signals von der Benutzerstation in ein Paket und ein leitungsvermitteltes Signal und Zuführen des dem Demultiplexbetrieb unterzogenen Pakets zu dem Sendepuffer und Zuführen des dem Demultiplexbetrieb unterzogenen leitungsvermittelten Signals zu der zugehörigen Teilnehmerschaltung.

18. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach Anspruch 17 mit einer Einrichtung zum Zerlegen des leitungsvermittelten Signals von der zugehörigen Teilnehmerschaltung und zu dessen Multiplexen mit den Teilpaketen eines abwärts gerichteten Pakets in einen abwärts gerichteten Rahmen und einer Einrichtung, die das leitungsvermittelte Signal von der Benutzerstation zerlegen und es mit den Teilpaketen eines aufwärts gerichteten Pakets in einen aufwärts gerichteten Rahmen multiplexen kann, wobei jeder Rahmen mehrere Teilrahmen aufweist, die jeweils ein Teilpaket und einen zerlegten Abschnitt des leitungsvermittelten Signals sowie ein Signal enthalten, das die Länge des Teilpakets in jedem Teilrahmen anzeigt.

19. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach Anspruch 17, wobei die Leitungsvermittlungs-Steuereinrichtung (73) aufweist:

einen mit den Teilnehmerschaltungen verbundenen Steuerbus (86);

einen mit den Teilnehmerschaltungen verbundenen Adreßbus (87);

einen mit dem Adreßbus verbundenen Zeitschlitzspeicher (89);

eine Steuereinrichtung (90), die mit dem Steuerbus verbunden ist und auf eine von den Teilnehmerschaltungen über den Steuerbus zugeführte Sendeanforderung reagiert, zum Detektieren von freien Zeitschlitzen in dem Speicher, Zuweisen von Sende- bzw. Empfangsadressen zu einer Quelle-zu-Ziel-Verbindung und einer Ziel-zu-Quelle-Verbindung und Speichern der zugewiesenen Adressen in den detektierten freien Zeitschlitzen; und

eine Einrichtung (88) zum regelmäßigen Auslesen der gespeicherten Adressen aus dem Speicher zum Adreßbus;

wobei jede Teilnehmerschaltung (72) aufweist:

eine mit dem Adreßbus verbundene erste Komparatoreinrichtung (81) zum Speichern der Sendeadresse einer ersten Ankunft von dem Adreßbus und Vergleichen der gespeicherten Adresse mit den Sendeadressen nachfolgender Ankünfte;

eine mit dem Adreßbus verbundene zweite Komparatoreinrichtung (82) zum Speichern der Empfangsadresse einer ersten Ankunft von dem Adreßbus und Vergleichen der gespeicherten Adresse mit den Empfangsadressen nachfolgender Ankünfte;

einen Sendepuffer (83) zum Speichern eines leitungsvermittelten Signals von dem Demultiplexer und dessen Weiterleiten zu dem Datenbus, wenn eine Übereinstimmung in der ersten Komparatoreinrichtung vorliegt; und

einen Sendepuffer (85) zum Speichern eines leitungsvermittelten Signals von dem Datenbus und dessen Weiterleiten zu dem Multiplexer, wenn eine Übereinstimmung in der zweiten Komparatoreinrichtung vorliegt.

20. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach Anspruch 19, wobei der Datenbus in einen mit dem Sendepuffer jeder Teilnehmerschaltung verbundenen Sendedatenbus (4A) und einen mit dem Empfangspuffer jeder Teilnehmerschaltung verbundenen Empfangsdatenbus (4B) aufgeteilt ist, ein Ausgangsende des Sendedatenbus mit einem Eingang eines Zwischenspeichers (91) verbunden ist: und ein Eingangsende des Empfangsdatenbus mit einem Ausgang des Zwischenspeichers verbunden ist, wobei jede Teilnehmerschaltung aufweist: eine zwischen dem Adreßbus und der zweiten Komparatoreinrichtung geschaltete Verzögerungsschaltung zum Einfügen einer Verzögerung in die Empfangsadresse um einen Wert, der gleich dem Wert der durch den Zwischenspeicher eingefügten Verzögerung ist.

21. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach Anspruch 19, ferner mit einem ersten, zweiten, dritten und vierten Zwischenspeicher (104, 105, 107, 108) und einer logischen Gattereinrichtung (106), wobei die Teilnehmerschaltungen in eine erste und zweite Gruppe aufgeteilt sind und der Datenbus in einen ersten und zweiten Sendedatenbus (100, 102) und einen ersten und zweiten Empfangsdatenbus (101, 103) aufgeteilt ist, der erste Sende- und Empfangsdatenbus (100, 101) jeweils mit dem Sende- und Empfangspuffer der Teilnehmerschaltungen der ersten Gruppe verbunden sind und der zweite Sende- und Empfangsdatenbus (102, 103) jeweils mit dem Sende- und Empfangspuffer der Teilnehmerschaltungen der zweiten Gruppe verbunden sind, der erste und zweite Sendedatenbus (100, 102) an ihren Ausgangsenden mit Eingängen des ersten bzw. zweiten Zwischenspeichers (104, 105) verbunden sind und der erste und zweite Empfangsdatenbus (101, 103) an ihren Eingangsenden mit Ausgängen des dritten bzw. vierten Zwischenspeichers (107, 108) verbunden sind, Ausgänge des ersten und zweiten Zwischenspeichers mit der logischen Gattereinrichtung (106) verbunden sind und ein Ausgang der logischen Gattereinrichtung mit Eingängen des dritten und vierten Zwischenspeichers (107, 108) verbunden ist, jede Teilnehmerschaltung der ersten Gruppe aufweist: eine zwischen dem Adreßbus und ihrer zweiten Komparatoreinrichtung geschaltete Verzögerungsschaltung (109) zum Einfügen einer Verzögerung in die Empfangsadresse um einen Wert, der gleich dem Wert der durch den ersten und dritten Zwischenspeicher (104, 107) eingefügten Verzögerungen ist, und jede Teilnehmerschaltung der zweiten Gruppe aufweist: eine zwischen dem Adreßbus und ihrer zweiten Komparatoreinrichtung geschaltete Verzögerungsschaltung (109) zum Einfügen einer Verzögerung in die Empfangsadresse um einen Wert, der gleich dem Wert der durch den zweiten und vierten Zwischenspeicher (105, 108) eingefügten Verzögerungen ist.

22. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach Anspruch 19 oder 21, wobei die Teilnehmerschaltungen in M x N Gruppen aufgeteilt sind und der Datenbus in M x N Gruppen von Sendedatenbussen und M x N Gruppen von Empfangsdatenbussen aufgeteilt ist, die Sendepuffer der Teilnehmerschaltungen jeder der M x N Gruppen mit einem entsprechenden der M x N Sendedatenbusse verbunden sind und die Empfangspuffer der Teilnehmerschaltungen jeder der M x N Gruppen mit einem entsprechenden der M x N Empfangsdatenbusse verbunden sind, ferner mit:

einer Gruppierung von ersten M x N Zwischenspeichern (112) mit Eingängen, die jeweils mit Ausgangsenden der M x N Sendedatenbusse verbunden sind;

einer Gruppierung von ersten M logischen Gattereinrichtungen (113) mit jeweils N Eingängen, die jeweils mit Ausgängen der entsprechenden N Zwischenspeicher der ersten M x N Zwischenspeicher (112) verbunden sind;

einer Gruppierung von zweiten M Zwischenspeichern (114), die jeweils mit Ausgängen der ersten M logischen Gattereinrichtungen (113) verbunden sind;

einer zweiten logischen Gattereinrichtung (115) mit M Eingängen, die jeweils mit Ausgängen der ersten M Zwischenspeicher (114) verbunden sind;

einer Gruppierung von dritten M Zwischenspeichern (116) mit Eingängen, die mit einem Ausgang der zweiten logischen Gattereinrichtung (115) verbunden sind; und

einer Gruppierung von vierten M x N Zwischenspeichern (117) mit Eingängen, die zusammen durch M Gruppen mit Ausgängen der dritten M Zwischenspeicher (116) verbunden sind, wobei Ausgänge der vierten M x N Zwischenspeicher jeweils mit den M x N Empfangsdatenbussen verbunden sind.

23. Lokales Netzwerk mit Sterntopologie nach Anspruch 19, 21 oder 22, ferner mit: einem ersten und zweiten Statusbus (120, 121) und einem ersten, zweiten, dritten und vierten Zwischenspeicher (122, 123, 107, 108), wobei der erste und zweite Zwischenspeicher (122, 123) Tristate-Zwischenspeicher sind und jeweils Freigabeanschlüsse haben, die mit Ausgangsenden der Statusbusse (120, 121) verbunden sind, wobei die Teilnehmerschaltungen in eine erste und zweite Gruppe aufgeteilt sind und der Datenbus in einen ersten und zweiten Sendedatenbus (100, 102) und einen ersten und zweiten Empfangsdatenbus (101, 103) aufgeteilt ist, wobei ein Ausgang der ersten Komparatoreinrichtung (81) jeder Teilnehmerschaltung der ersten Gruppe mit dem ersten Statusbus (120) verbunden ist und ein Ausgang der ersten Komparatoreinrichtung (81) jeder Teilnehmerschaltung der zweiten Gruppe mit dem zweiten Statusbus (121) verbunden ist, der erste Sende- und Empfangsdatenbus (100, 101) jeweils mit dem Sende- und Empfangspuffer der Teilnehmerschaltungen der ersten Gruppe verbunden ist und der zweite Sende- und Empfangsdatenbus (102, 103) jeweils mit dem Sende- und Empfangspuffer der Teilnehmerschaltungen der zweiten Gruppe verbunden ist, der erste und zweite Sendedatenbus (100, 102) an ihren Ausgangsenden mit Eingängen des ersten bzw. zweiten Zwischenspeichers (122, 123) verbunden sind und der erste und zweite Empfangsdatenbus (101, 103) an ihren Eingangsenden mit Ausgängen des dritten bzw. vierten Zwischenspeichers (107, 108) verbunden sind, Ausgänge des ersten und zweiten Zwischenspeichers (122, 123) zusammen mit Eingängen des dritten und vierten Zwischenspeichers (107, 108) verbunden sind, jede Teilnehmerschaltung der ersten Gruppe aufweist: eine zwischen dem Adreßbus und ihrer zweiten Komparatoreinrichtung geschaltete Verzögerungsschaltung (109) zum Einfügen einer Verzögerung in die Empfangsadresse um einen Wert, der gleich dem Wert der durch den ersten und dritten Zwischenspeicher (104, 107) eingefügten Verzögerungen ist, und jede Teilnehmerschaltung der zweiten Gruppe aufweist: eine zwischen dem Adreßbus und ihrer zweiten Komparatoreinrichtung geschaltete Verzögerungsschaltung (109) zum Einfügen einer Verzögerung in die Empfangsadresse um einen Wert, der gleich dem Wert der durch den zweiten und vierten Zwischenspeicher (105, 108) eingefügten Verzögerungen ist.