DE4010146A1 - Multiplexer fuer paketvermittlungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Fernmelde­ vermittlungsanlagen mit Paketvermittlung, insbesondere Paket­ vermittlungsanlagen, in denen ein der Verbindungsdurchschaltung von in Paketform gebündelten Nachrichten dienendes Koppelfeld PSN vorgesehen ist, wobei die Fernmeldevermittlungsanlage durch laufende, nach dem Zeitmultiplexverfahren übertragene serielle Datenströme in serielle Paketdaten umgewandelt werden, und in denen hierzu jeweils ein zu übertragender serieller Datenstrom einen oder mehrere Demultiplexer MUXM/S durchläuft, womit dieser Datenstrom auf mehrere Verbindungswege aufgefächert wird, wodurch dann ein Umwandeln dieses zu übertragenden seriellen Datenstromes in serielle Paketdaten ermöglicht wird, welcher dann anschließend über einen Paketmultiplexer MUXP auf das Koppelfeld PSN gegeben wird, das aus Sicherheits­ gründen gedoppelt ist.

Die Vorteile einer Datenübertragung in Paketform sind seit langem bekannt, und haben sich auch auf vielen Anwendungsge­ bieten der Technik durchgesetzt. Dabei werden Datenpakete von einem Netzknoten zu einem anderen Netzknoten über Datenleitungen in Abhängigkeit vom Ziel und von den zur Verfügung stehenden Datenleitungen weitergeleitet. Voraussetzung für ein erfolg­ reiches Weiterleiten ist das Vorhandensein eines entsprechend leistungsfähigen Koppelfeldes in Verbindung mit ebenfalls leistungsfähigen, vorgeschalteten, den paketorientierten Daten­ strom formenden Multiplexern. In der Vergangenheit wurden verschiedene Lösungen diesbezüglicher Art vorgeschlagen.

So stellten bereits die heute noch weit verbreiteten Ringbus- bzw. Multibuskonzepte Lösungen dar, die die seinerseits be­ stehenden Anforderungen erfüllt haben. Für moderne Anforderungen z. B. im Hinblick auf die dienstintegrierenden Dienste (ISDN) oder intelligente Netze (IN) stoßen diese Lösungskonzepte je­ doch sehr schnell an ihre Leistungsgrenzen.

Ein durchaus brauchbares Lösungskonzept, das modernen Anforde­ rungen gerecht wird, ist in der deutschen Offenlegungsschrift P 40 04 396.7 niedergelegt. Dort ist ein Koppelfeld auf Trans­ puterbasis beschrieben. Ein solches Koppelfeld besitzt eine ungleich größere Leistungsfähigkeit als die soeben erwähnten Konzepte.

Besonders im Hinblick auf die dienstintegrierenden Dienste ISDN sowie intelligente Netze IN erwächst nun die Notwendig­ keit, bestehende Fernmeldevermittlungsanlagen (wie z. B. EWSD) um ein solches Koppelfeld zu erweitern, um die großen Datenmengen (Signalisierungsdaten) durchschalten zu können. Dabei müssen aber die soeben erwähnten Datenströme, die gegenwärtig nach dem Zeitmultiplexverfahren codiert sind, noch bevor sie das Paket­ koppelfeld PSN erreichen, in Paketdaten umgewandelt werden. Hierzu sind eine Vielzahl herkömmlicher Multiplex-, Demulti­ plexeinheiten notwendig, an deren Schnittstelle zum Koppelfeld PSN ein Paketmultiplexer MUXP eingesetzt wird.

Paketmultiplexer herkömmlicher Bauart sind aus einer Vielzahl diskreter Bauelemente aufgebaut. Dies birgt hinsichtlich der Ausfallsicherheit Gefahren in sich.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, die Vielzahl der Bauelemente innerhalb des Paketmultiplexers MUXP auf ein Minimum zu reduzieren, und damit einhergehend den Paketmulti­ plexer derart modular zu konstruieren, damit er leicht auf mehrere Ein/Ausgabekanäle erweiterbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Paketmultiplexer MUXP aus zwei spiegelsymmetrischen Hälften besteht, die je aus mehreren Transputern in mehreren aufein­ anderfolgenden Stufen bestehen, und von denen jede an den beiden Hälften des Koppelfeldes PSN angeschlossen sind, wobei in jeder der Hälften des Multiplexers MUXP wenigstens zwei Transputer jeweils einer Stufe stets an wenigstens einen Transputer der nachfolgenden Stufe angeschlossen sind und wodurch sich eine trichterförmige Struktur bis hin zur vor­ letzten, nur noch aus einem Transputer bestehenden Stufe ergibt, und daß die Verflechtung beider Hälften des Paket­ multiplexers MUXP miteinander durch Überkreuzen zweier Ein/Ausgabekanäle zwischen der vorletzten und der letzten Stufe erfolgt, indem pro Hälfte jeweils der Transputer der vorletzten Stufe mit jedem Transputer der letzten Stufe beider Hälften über separate Wege verbunden ist, mit dem Ziel, daß erstens ein an einem der Anschlüsse des Paketmultiplexers MUXP eindringender in Paketdaten umgewandelter Datenstrom jeweils nach Maßgabe der jeweils in einem Datenpaket ent­ haltenen Zieladresse über einen der beiden Transputer der letzte Stufe zu einer der beiden Hälften des Koppelfeldes PSN geleitet wird, und daß zweitens dieser paketorientierte Daten­ strom nach erfolgter Durchschaltung desselben innerhalb der entsprechenden Koppelfeldhälfte diese wieder verläßt, indem er über einen der Anschlüsse der letzten Stufe in den Paket­ multiplexer MUXP wieder eindringt und diesen wahlweise ent­ sprechend der sich in ihm befindlichen Zieladresse über einen der Anschlüsse der ersten Stufe wieder verläßt.

Die Eigenschaften solcher erfindungsgemäß verwendeten Transputerbausteine werden ausführlich beschrieben in ct 985, Heft 1 (Magazin für Computertechnik, Verlag Heinz Heise GmbH und Co. KG, Helstorfer Str. 7, 3000 Hannover 61).

Ein derart strukturierter Multiplexer MUXP wird vorzugsweise an ein ebenfalls aus Transputerbausteinen aufgebautes Koppel­ feld, wie es in der deutschen Offenlegungsschrift P 40 04 396.7 detailliert beschrieben ist, angeschlossen werden. Damit hat der Einsatz von Transputerbausteinen neben der Reduzierung der Bauelemente noch zusätzlich den Vorteil, daß beim Übergang vom Multiplexer MUXP zum Koppelfeld PSN keine Datenformate umgewandelt werden müssen, wie dies bei Einheiten unterschied­ licher Bauart der Fall wäre.

Im folgenden sei die Erfindung anhand zweier Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt den Aufbau einer herkömmlichen Fernmeldevermitt­ lungsanlage, die vom Koordinationsprozessor CP gesteuert wird und die zur Verarbeitung großer Datenmengen um ein paket­ orientiertes Koppelfeld PSN samt der dazugehörigen, der Umformung solcher nach dem Zeitmultiplexverfahren codierter Datenströme in paketorientierte Datenströme dienlichen Einheiten, erweitert ist. Erstere gelangen über die Anschlußbaugruppen LTG in die Fernmeldevermittlungsanlage, wo sie dann zu einem Koppelfeld SN herkömmlicher Bauart mit einer Datenübertragungs­ rate von 8 Mbit/s weitergeleitet werden. Hier werden die Informationsdaten von den Signalisierungsdaten getrennt. Die Signalisierungsdaten werden danach über Multiplex/Demulti­ plexeinheiten MUXM/S in mehrere Datenströme in der Weise auf­ gefächert (128×64 kBit/s), daß sie von den Linkbaugruppen PTG in Paketdaten umgewandelt werden können. Die derart umgewan­ delten Paketdaten werden nun über den Paketmultiplexer MUXP auf das paketorientierte Koppelfeld PSN gegeben, dort entsprechend der im Kopf des paketorientierten Datenstromes stehenden Zieladresse innerhalb dieses Koppelfeldes PSN weitergeleitet, und über den Ausgang desselben wieder auf einen entsprechenden Paketmultiplexer MUXP gegeben, wobei er nun die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung MUXP in umgekehrter Richtung durchläuft. Aufgrund der Eigenschaften der Transputerbausteine werden jetzt deren Anschlußeinheiten, die bisher als Ausgangskanäle benutzt wurden, als Eingangskanäle benutzt, wodurch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung MUXP nun als Demultiplexer arbeitet.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, die aus modernen Transputerbausteinen aufgebaut ist. Verwendet werden dabei Transputerbausteine mit vier Datenkanälen, die sowohl als Ein- als auch Ausgabekanäle verwendet werden können. Der Paketmultiplexer MUXP besteht aus zwei Hälften, die spiegelsymmetrisch zueinander aufgebaut sind. Durch die Ver­ wendung der Transputerbausteine kann demnach die erfindungs­ gemäße Schaltungsanordnung MUXP als Multiplexer bzw. Demulti­ plexer eingesetzt werden, indem die Datenkanäle wahlweise als Eingabe- oder auch als Ausgabekanäle verwendet werden. Die Transputerbausteine sind im obigen Anwendungsbeispiel in drei hintereinandergeschalteten Stufen angebracht: Die Eingangsstufe besteht aus zwei Transputerbausteinen, die über ihre Ein/Ausgangskanäle mit dem Transputer der nachfolgenden Stufe verbunden sind. Dieser ist sowohl mit dem Transputer der Ausgangsstufe der ersten Hälfte, als auch mit dem Transputer der Ausgangsstufe der zweiten Hälfte verbunden, und stellt somit die Vermaschung beider Hälften des Paketmultiplexers MUXP dar. Der Transputer der Ausgangsstufe ist direkt mit einer Koppelfeldhälfte des Koppelfeldes PSN verbunden.

Durch eine derartige Anordnung und Verdrahtung der Transputer hintereinander ist gewährleistet, daß ein an einem der Eingänge der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung MUXP eindringender paketorientierter Datenstrom entsprechend der Mutiplexfunktion zum Koppelfeld PSN hingeleitet wird, wobei im Fehlerfalle zum Beispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung MUXP oder des Koppelfeldes PSN die jeweils parallele Hälfte ersatz­ geschaltet wird und dadurch eine Beeinträchtigung des Daten­ verkehrs vermieden wird. Nach erfolgter Weiterleitung inner­ halb des Koppelfeldes PSN verläßt der paketorientierte Daten­ strom dasselbe wieder über die erfindungsgemäße Schaltungs­ anordnung MUXP in umgekehrter Richtung, indem die bisherigen Ausgangskanäle als Eingangskanäle verwendet werden und umgekehrt. Die Weiterleitung innerhalb der nun als Demulti­ plexer arbeitenden erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung MUXP erfolgt gemäß der im Kopf des paketorientierten Datenstromes sich befindlichen Zieladresse.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung MUXP bietet also durch die Verwendung moderner Transputerbausteine folgende Vorteile:

Die Ausfallsicherheit eines solchen Paketmultiplexers MUXP wird durch die Reduzierung der Vielzahl diskreter Bauelemente mit der Verwendung einheitlicher Transputerbausteine erhöht. Der Platzbedarf derart strukturierter Multiplexer sinkt dadurch erheblich.

Überall dort, wo ein ebenfalls aus Transputerbausteinen aufge­ bautes Koppelfeld PSN verwendet wird, bietet sich der Anschluß solcher Paketmultiplexer MUXP an, da in diesem Fall durch die gleichartige Bauweise beider Einheiten ein zeitraubendes Um­ formen der Datenformate unterbleibt.

Claims (3)

1. Schaltungsanordnung für Fernmeldevermittlungsanlagen mit Paketvermittlung, insbesondere Paketvermittlungsanlagen, in denen ein der Verbindungsdurchschaltung von in Paketform gebündelten Nachrichten dienendes Koppelfeld (PSN) vorgesehen ist, wobei die Fernmeldevermittlungsanlage durchlaufende, nach dem Zeitmultiplexverfahren übertragene serielle Datenströme in serielle Paketdaten umgewandelt werden, und in denen hierzu jeweils ein zu übertragender serieller Datenstrom einen oder mehrere Demultiplexer (MUXM/S) durchläuft, womit dieser Daten­ strom auf mehrere Verbindungswege aufgefächert wird, wodurch dann ein Umwandeln dieses zu übertragenden seriellen Daten­ stromes in serielle Paketdaten ermöglicht wird, welcher dann anschließend über einen Paketmultiplexer (MUXP) auf das Koppelfeld (PSN) gegeben wird, das aus Sicherheitsgründen gedoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Paketmultiplexer (MUXP) aus zwei spiegelsymmetrischen Hälften besteht, die je aus mehreren Transputern in mehreren aufeinanderfolgenden Stufen bestehen, und von denen jede an den beiden Hälften des Koppelfeldes (PSN) angeschlossen sind, wobei in jeder der Hälften des Multiplexers (MUXP) wenigstens zwei Transputer jeweils einer Stufe stets an wenigstens einen Transputer der nachfolgenden Stufe angeschlossen sind und wodurch sich eine trichterförmige Struktur bis hin zur vor­ letzten, nur noch aus einem Transputer bestehenden Stufe ergibt, und daß die Verflechtung beider Hälften des Paketmultiplexers (MUXP) miteinander durch Überkreuzen zweier Ein/Ausgabekanäle zwischen der vorletzten und der letzten Stufe erfolgt, indem pro Hälfte jeweils der Transputer der vorletzten Stufe mit jedem Transputer der letzten Stufe beider Hälften über separate Wege verbunden ist, mit dem Ziel, daß erstens ein an einem der Anschlüsse des Paketmultiplexers (MUXP) eindringender in Paketdaten umgewandelter Datenstrom wahlweise nach Maßgabe der jeweils in einem Datenpaket enthaltenen Zieladresse über einen der beiden Transputer der letzten Stufe zu einer der beiden Hälften des Koppelfeldes (PSN) geleitet wird, und daß zweitens dieser paketorientierte Datenstrom nach erfolgter Durchschaltung desselben innerhalb der entsprechenden Koppelfeldhälfte diese wieder verläßt, indem er über einen der Anschlüsse der letzten Stufe in den Paketmultiplexer (MUXP) wieder eindringt und diesen wahlweise entsprechend der sich in ihm befindlichen Zieladresse über einen der Anschlüsse der ersten Stufe wieder verläßt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelfeld (PSN) mit Umkehrgruppierung aufgebaut ist, wodurch der in Paketdaten umgewandelte Datenstrom dasselbe wieder in umgekehrter Richtung wieder verläßt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelfeld (PSN) mit gestreckter Gruppierung aufgebaut ist und daß beidseitig an das Koppelfeld (PSN) spiegelsymmetrisch Paketmultiplexer (MUXP) mit ihrer letzten Stufe angeschlossen sind.