DE4235922A1 - Verfahren zur informationsuebermittlung zwischen protokollschichtbezogenen programmodulen einer kommunikationseinrichtung - Google Patents

Description

Für eine offene Kommunikation (OSI) zwischen Kommunikations­ einrichtungen, insbesondere zwischen Kommunikationssystemen und daran angeschlossenen Kommunikationsendeinrichtungen, über private oder öffentliche Kommunikationsnetze wurde ein Schichtenmodell durch die internationale Organisation für Standardisierung (ISO) sowie durch CCITT (Comite Consultatif International des T´l´graphique et T´l´phonique) standardi­ siert. Dieses Schichtenmodell umfaßt sieben Schichten, wobei die ersten drei Schichten für Transitsysteme, d. h. für die Vermittlung und Übermittlung über Kommunikationsnetze, und die vierte bis siebte Schicht für Endsysteme, z. B. Kommunika­ tionsendgeräte, zusätzlich vorgesehen sind. Im Standard ist desweiteren jede der sieben Schichten durch eine Funktionsbe­ schreibung definiert.

In programmgesteuerten Endsystemen, z. B. Kommunikationsend­ einrichtungen sind die Funktionen jeder der sieben Schichten oder Teilschichten jeweils in einem separaten Programmodul realisierbar. Für die Kommunikation zwischen den Programmodu­ len sind überwiegend Mailbox-orientierte Durchlaufspeicher - in der Fachwelt als FIFO (First in First out)-Speicher be­ kannt - vorgesehen. Bei Anreiz-Zustands-gesteuerten Kommuni­ kationseinrichtungen, wie insbesondere Kommunikationssysteme und daran angeschlossene Kommunikationsendeinrichtungen, wer­ den in einem Durchlaufspeicher durch das jeweilige Programmo­ dul funktionsgemäß gebildete, vermittlungstechnische Infor­ mationen repräsentiert und vermittlungstechnische Anreize oder Zustände sowie zugehörige Dateninformationen - z. B. einem An­ reiz Tastenbetätigung zugeordnete Tastenidentifizierungsin­ formation - im Sinne einer Zwischenspeicherung eingetragen und von dem gemäß Schichtenmodell folgenden Programmodul im Sinne einer Weiterverarbeitung gelesen. Hierbei ist zwischen den Schichtenmodell-orientierten Programmodulen ein Durch­ laufspeicher zu implementieren, wobei jeder der Durchlauf­ speicher für eine maximale Datensatzlänge für die Dateninfor­ mation ausgelegt werden muß. Darüberhinaus sind für das Umko­ pieren der Dateninformationen von einem zum anderen Durch­ laufspeicher zusätzlich Prozessorressourcen erforderlich.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, daß eingangs erläuterte Verfahren für den Informationsaus­ tausch zwischen schichtenmodellbezogenen Programmodulen einer Kommunikationseinrichtung zu verbessern. Die Aufgabe wird ausgehend von einer Kommunikationseinrichtung gemäß den Merk­ malen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 durch dessen kenn­ zeichnende Merkmale gelöst.

Der wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß die vermittlungstechnischen Informationen wie bisher in Mailbox-orientierten Durchlaufspeichern und die zugehörigen Dateninformationen nicht wie bisher in einem Durchlaufspeicher, sondern nach ihrem erstmaligen Bilden in einem der Programmodule in einem prozessorgesteuert zugeteil­ ten Datensatzzwischenspeicher zwischengespeichert werden. Die Zuordnung der vermittlungstechnischen Information zur zugehö­ rigen Dateninformation wird durch eine zu der vermittlungs­ technischen Information zwischengespeicherten Datensatzzwi­ schenspeicher-Adreßinformation bewirkt. In gemäß einem Schichtenmodell - Anspruch 2 - folgenden Programmodulen wer­ den die zwischengespeicherten vermittlungstechnischen und Da­ tenzwischenspeicher-Adreßinformationen gelesen bzw. übergeben und entsprechend der jeweils implementierten Funktionen wei­ tere vermittlungstechnische Informationen gebildet, und zu­ sammen mit der jeweils unveränderten Datensatzzwischenspei­ cher-Adreßinformation in einem zu einem weiteren Programmodul führenden Durchlaufspeicher zwischengespeichert. Die im Da­ tensatzzwischenspeicher zwischengespeicherten Dateninforma­ tionen werden gegebenenfalls, d. h. wenn erforderlich, durch die jeweiligen Programmodule gelesen und gegebenenfalls modi­ fiziert, wobei jedoch die Lage, d. h. die Adresse des Daten­ satzzwischenspeichers unverändert erhalten bleibt. Im gemäß Schichtenmodell letzten Programmodul wird nach funktionsgemä­ ßer Bearbeitung der vermittlungstechnischen Informationen und ggf. einer Modifizierung der Dateninformationen der zugeteilte Datensatzzwischenspeicher für eine Zuteilung zu einer weite­ ren vermittlungstechnischen Information freigegeben.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß den erstmalig in einem der Programmodule gebildeten und in Form eines Datensatzes vorliegenden Daten­ informationen einer von mehreren Datensatzzwischenspeichern zugeteilt wird, der auch nach einer eventuellen Modifizierung der darin gespeicherten Dateninformationen durch weitere Pro­ grammodule unverändert erhalten bleibt, und somit zu einer erheblichen Reduzierung des Speicherplatzbedarfs für den In­ formationsaustausch zwischen den Programmodulen führt. Des­ weiteren werden durch die einmalige Einspeicherung der Daten­ informationen in den Datensatzzwischenspeicher wiederholte Kopier- bzw. Speichervorgänge vermieden, wodurch einerseits der Informationsfluß in einer Kommunikationseinrichtung we­ sentlich erhöht wird und andererseits frei werdende Prozes­ sorressourcen anderweitig verfügbar sind.

Sowohl die Durchlaufspeicher als auch die Datensatzzwischen­ speicher sind besonders vorteilhaft durch eine Schreib- Lese- Speichereinrichtung - die in der Fachwelt als KAM-Speicher­ einrichtungen bekannt -, realisierbar - Anspruch 3.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens sind die verfügbaren Datensatzzwi­ schenspeicher vermittlungsrichtungsindividuell zusammengefaßt - Anspruch 4. Hierdurch wird eine Aufteilung der Adressen in Sende- und Empfangsrichtung innerhalb einer Kommunikations­ einrichtung erreicht. Die Aufteilung in Empfangs- und Sende­ richtung vereinfacht die Bildung der Datensatzzwischenspei­ cher-Adreßinformation. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft in einem an ein Kommunikationssystem schnurlos angeschlossenen Kommunikationsendgerät realisierbar - Anspruch 5. Da hierbei bereits vier der sieben Protokoll­ schichten des standardisierten Schichtenmodells zu reali­ sieren sind, wird eine erhebliche Reduzierung des erforder­ lichen Speicherumfangs und der erforderlichen Prozessor­ ressourcen bewirkt.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert. Die Figur zeigt vier Programmodule LAY1..4, die beispielsweise in einem schnurlosen Kommunikationsendgerät realisiert sind. Durch die vier Programmodule LAY1..4 sind die ersten vier Protokoll­ schichten gemäß dem standardisierten Schichtenmodell für of­ fene Kommunikation (ISO/OSI-Referenzmodell) repräsentiert.

Dieses Schichtenmodell umfaßt die funktionelle Zerlegung des Kommunikationsvorgangs in eine Hierarchie von aufeinander aufbauenden Funktionsschichten. Der Kommunikationsvorgang findet beispielsweise zwischen zwei an eine Basisstation schnurlos angeschlossenen Kommunikationsendgeräten statt. Das Schichtenmodell identifiziert maximal sieben Funktionsschich­ ten, in die jeder Kommunikationsvorgang zwischen zwei über ein Transitsystem verbundene Endsysteme zerlegt werden kann. Im einzelnen sind dies die Bitübertragungsschicht, die Ver­ mittlungsschicht, die Transportschicht, die Kommunikations­ steuerungsschicht, die Darstellungsschicht und die Anwen­ dungsschicht. Die Bitübertragungsschicht als unterste auf ei­ nem die Systeme verbindendes Übertragungsmedium, z. B. Funk­ strecken, aufbauende Schicht dient der Übertragung von Infor­ mationen über Übertragungsstrecken zwischen End- und Transit­ systemen. Um diese Übertragung gegen den Einfluß von Übertra­ gungsfehlern abzusichern, werden die ungesicherten Systemver­ bindungen durch entsprechende Funktionalität der Sicherungs­ schicht, d. h. Erkennen und Beheben von Übertragungsfehlern zu gesicherten Systemverbindungen verbessert. Die Vermittlungs­ schicht koppelt gesicherte Systemverbindungen zu Netzverbin­ dungen zwischen Endsystemen zusammen. Sie liefert damit einen transparenten Informationspfad zwischen Endsystemen. Die Transportschicht schließlich erweitert diese Endsystemverbin­ dungen zu Verbindungen zwischen den Anwendungsinstanzen, den beispielsweise schnurlosen Kommunikationsendgeräten. Sie stellt die vom Benutzer geforderte Transportqualität auf der Grundlage der zur Verfügung stehenden Endsystemverbindungen her. Mit diesen vier untersten Schichten ist ein Datentrans­ portsystem definiert, mit dem beispielsweise die transparente Informationsübermittlung zwischen an eine Basisstation schnurlos angeschlossenen Kommunikationsendgeräten möglich ist. Hinsichtlich des Ausführungsbeispiels ist für das erste Programmodul LAY1 die Bitübertragungsschicht, das zweite Pro­ grammodul LAY2 die Sicherungsschicht, das dritte Programmodul LAY3 die Vermittlungsschicht und das vierte Programmodul LAY4 die Transportschicht vorgesehen. Für das Ausführungsbeispiel sei desweiteren angenommen, daß die in den Programmodulen LAY1..4 vorgesehenen Funktionen gemäß dem ISO-Schichtenmodell 7496 realisiert sind.

Zwischen den Programmodulen LAY1..4 sind bidirektionale Kom­ munikationsrichtungen vorgesehen, wobei die Übermittlungs­ richtung von dem vierten zum ersten Programmodul LAY4, 1 als Senderichtung S und die Übermittlungsrichtung vom ersten zum vierten Programmodul LAY1, 4 als Empfangsrichtung E definiert ist. In Senderichtung werden von den Programmodulen LAY1..4 übermittelte und weiterverarbeitete Informationen an ein Übertragungsmedium, z. B. eine Funkstrecke gesandt. In Emp­ fangsrichtung E werden von einem Übertragungsmedium, z. B. ebenfalls einer Funkstrecke, übermittelte Informationen an die vier Programmodule LAY1..4 weitergeleitet. Zwischen die einzelnen Programmodulen LAY1..4 ist für jede Übermittlungs­ richtung ein Durchlaufspeicher FIFO vorgesehen. Diese Durch­ laufspeicher FIFO sind als FIFO (First in - First out)-Spei­ cher ausgestaltet und beispielsweise durch eine Schreib- Le­ se- Speichereinrichtung (RAM-Speicher) realisiert. Desweite­ ren ist für die Sende- und Empfangsrichtung S, E ein Sen­ despeicherbereich SBS und Empfangsspeicherbereich SBE vorge­ sehen. In jedem der beiden Speicherbereiche SBS, SBE sind Da­ tensatzzwischenspeicher DSZ vorgesehen, deren Lage durch je­ weils eine den Anfang anzeigende Datensatzzwischenspeicher- Adresßinformation aix, aiy definiert ist. Die beiden Spei­ cherbereiche SBS, SBE sind in einer beispielsweise durch eine Schreib-Lese-Speichereinrichtung realisierten Speicherein­ richtung SPE angeordnet.

Für das Ausführungsbeispiel sei desweiteren angenommen, daß die Programmodule LAY1..4 in einem schnurlosen Kommunika­ tionssendgerät realisiert sind und in diesem von einem nicht dargestellten Tastaturmodul ein Anreiz, daß eine Taste betä­ tigt wurde, an das vierte Programmodul LAY4 übermittelt wird. Mit Hilfe des vierten Programmoduls LAY4 wird nach Bewertung dieses Anreizes gegebenenfalls entsprechend den implementier­ ten Funktionen eine vermittlungstechnische Information vi4.1 gebildet und zu einem mit dem dritten Programmodul LAY3 ver­ bundenen Durchlaufspeicher FIFO übermittelt. Gleichzeitig wird mit Hilfe eines in dem schnurlosen Kommunikationsendgerät implementierten, nicht dargestellten Prozessors ein freier Datensatzzwischenspeicher DSZ zugeteilt und ein die Daten­ informationen dis repräsentierender Datensatz, der bei­ spielsweise die Lage der betätigten Taste auf dem Tastenfeld angibt, eingespeichert. Die Zuordnung dieses Datensatzzwi­ schenspeichers DSZ zu der im Durchlaufspeichers FIFO hinter­ legten vermittlungstechnischen Information vi4.1 wird da­ durch erreicht, daß zu der vermittlungstechnischen Infor­ mation vi4.1 eine den Beginn des Datensatzzwischenspeichers DSZ repräsentierende Datensatzzwischenspeicher-Adreßinfor­ mation aix in den Durchlaufspeicher FIFO eingespeichert wird.

Mit Hilfe des dritten Programmoduls LAY3 werden aus dem Durchlaufspeicher FIFO die eingespeicherten Informationen vi4.1, aix gelesen und entsprechend den implementierten Funk­ tionen gegebenenfalls eine weitere vermittlungstechnische In­ formation vi3.2 gebildet sowie, falls erforderlich, die zwi­ schengespeicherten Dateninformationen dis gelesen und modifi­ ziert - durch gestrichelte Linien angedeutet. Die derart ge­ bildete vermittlungstechnische Information vi3.2 wird in ei­ nen weiteren, mit dem zweiten Programmodul LAY2 verbundenen Durchlaufspeicher FIFO zusammen mit der unveränderten Daten­ satzzwischenspeicher-Adreßinformation aix eingefügt. Mit Hilfe des zweiten Programmoduls LAY2 wird analog zum dritten Programmodul LAY3 die zwischengespeicherte, vermittlungstech­ nische Information vi3.2 gelesen und entsprechend den imple­ mentierten Funktionen gegebenenfalls eine weitere vermitt­ lungstechnische Information vi2.2 gebildet und in einem mit dem ersten Programmodul LAY1 verbundenen Durchlaufspeicher FIFO zusammen mit der weiterhin unveränderten Datensatzzwi­ schenspeicher-Adreßinformation aix gespeichert. Falls erfor­ derlich werden die im Datensatzzwischenspeicher DZS gespei­ cherten Dateninformationen dis gelesen und modifiziert.

Mit Hilfe des ersten Programms LAY1 wird ebenfalls die zwi­ schengespeicherte vermittlungstechnische Information vi2.2 gelesen und entsprechend den implementierten Funktionen bear­ beitet und anschließend zusammen mit den gegebenenfalls modi­ fizierten Dateninformationen dis an die Basisstation gesen­ det. Nach Aussenden dieser vermittlungstechnischen und Daten­ informationen vi2.2, dis wird der zugeteilte Datensatzzwi­ schenspeicher DSZ freigegeben , d. h. er steht für eine Zutei­ lung zu einer weiteren vermittlungstechnischen Information vi zur Verfügung.

Analog hierzu wird beispielsweise eine von einer Funkstrecke übermittelte, d. h. empfangene vermittlungstechnische Informa­ tion vi1.1 sowie Dateninformationen die ausgehend vom ersten Programmodul LAY1 zu den zweiten bis vierten Programmodulen LAY2..4 über dazwischengeschaltete Durchlaufspeicher FIFO übermittelt. Die Übermittlung, Zwischenspeicherung und Bear­ beitung gemäß den implementierten Funktionen in den einzelnen Programmodulen LAY1..4 erfolgt in gleicher Weise wie in Sen­ derichtung E beschrieben, wobei die den Beginn des zugeteil­ ten Datensatzzwischenspeichers DSZ anzeigende Datensatzzwi­ schenspeicher-Adreßinformation aiy jeweils unverändert bleibt und zu den jeweiligen vermittlungstechnischen Informationen vi1.1, vi2.1, vi3.1 in die jeweiligen Durchlaufspeicher FIFO eingefügt wird. Analog zur Senderichtung wird nach der funk­ tionsgerechten Bearbeitung der vermittlungstechnischen Infor­ mation vi3.1 und der Dateninformationen die der Datensatzzwi­ schenspeicher DSZ für eine weitere Zuteilung zu weiteren ver­ mittlungstechnischen Information vi freigegeben.

Claims (5)

1. Verfahren zur Informationsübermittlung zwischen Programmo­ dulen (LAY1..4) einer programmgesteuerten Kommunikationsein­ richtung, in der durch Anreiz-Zustandssteuerung in den Pro­ grammodulen (LAY1..4) gebildete, vermittlungstechnische Infor­ mationen (vi1.1..4.1) sowie zugeordnete datensatzorientierte Dateninformationen (dis, die) im Sinne einer Informations­ übermittlung zwischen den jeweiligen Programmodulen (LAY1..4) zwischengespeichert werden, dadurch gekennzeichnet,

• - daß nach einem erstmaligen Anreiz-Zustand-gesteuerten Bil­ den einer vermittlungstechnischen Information (vi1.1, 4.1) und einer zugehörigen Dateninformation (dis, die) die Daten­ informationen (dis, die) in einem prozessorgesteuert zuge­ teilten Datensatzzwischenspeicher (DSZ) und die vermittlungs­ technischen Information (vi1.1, 4.1) zusammen mit einer die Zuordnung der vermittlungstechnischen Information (vi1.1, 4.1) zur zugehörigen Dateninformation (dis, die) bewirkenden Datensatzzwischenspeicher-Adreßinformation (aix, aiy) in ei­ nem mit einem folgenden Programmodul (LAY1..4) verbundenen Durchlaufspeicher (FIFO) zwischengespeichert wird,
• - daß jeweils in den folgenden Programmodulen (LAY1..4) nach einer programmodulgesteuerten Übergabe der zwischengespei­ cherten vermittlungstechnischen Informationen (vi1.1, ..vi4.1) entsprechend den implementierten Funktionen eine weitere ver­ mittlungstechnsiche Information (vi2.1..vi2.2) gebildet und zusammen mit der unveränderten Datensatzzwischenspeicher- Adreßinformation (aix, aiy) in jeweils einem weiteren zum je­ weils folgenden Programmodul (LAY1..4) führenden Durchlauf­ speicher (FIFO) zwischengespeichert und die zugehörige Daten­ information (dis, die) gegebenenfalls modifiziert wird, und
• - daß im einer Bearbeitungsfolge entsprechend letzten Pro­ grammodul (LAY1..4) nach einer funktionsgemäßen Bearbeitung der programmodulgesteuert übergebenen vermittlungstechnischen und Dateninformationen (vi, di) der zugeteilte Datensatzzwi­ schenspeicher (DSZ) freigegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmodule (LAY1..4) jeweils einen Teil einer Schicht oder jeweils eine Schicht eines standardisierten, su­ kzessiv orientierten Schichtenmodells für offene Kommunika­ tion (ISO/OSI) repräsentieren.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaufspeicher (FIFO) sowie die Datensatzzwischen­ speicher (DSZ) in einer Schreib-Lese-Speichereinrichtung (RAM) realisierbar sind.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die verfügbaren Datensatzzwischenspeicher (DSZ) übermitt­ lungsrichtungsindividuell zusammengefaßt sind.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikationseinrichtung als ein schnurlos an ein Kommunikationssystem angeschlossenes Kommunikationsendgerät realisiert ist.