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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schalttafel, die ein
duales Schaltsystem aufweist, zur Verwendung in einer ATM (Asynchron Transfer
Modus) Schalttafel. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch
auf ein Verfahren zum Steuern einer solchen Schalttafel.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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In
einem Schaltkreis schaltenden System, das duale ATM Schalter, wie
sie in einer ATM Schalttafel verwendet werden, umfasst, wird im
allgemeinen ein Puffer für
eine 156-Mbp Leitung oder eine 622-Mbp Leitung bereitgestellt, um
Zellverlust zu dem Zeitpunkt der Schaltkreis-Umschaltung zwischen
den dualen ATM Schaltern zu vermeiden. Der Puffer speichert im allgemeinen
ATM Zellen am Leitungsanschluss, um die ATM Zellen am Fließen in einen
dann-aktive Seite (ACT Seite) ATM Schalter während des Schaltens zu hindern.
In einer kleinen ATM Schalttafel, in der das Schaltkreis schaltende System
kompakter sein soll, kann die ATM Schalttafel kaum mit einer großen Zahl
von Puffern ausgestattet sein. Als ein Ergebnis entstehen Probleme
des Zellverlusts zum Zeitpunkt der Schaltkreis-Schaltung.
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Die
japanische Patent-Offenlegungsveröffentlichung Nr. Hei. 7-264210
(erste Veröffentlichung) beschreibt
ein Schaltkreis schaltendes System, das keine große Anzahl
von Puffern für
das Schaltkreis schaltende System benötigt. 1 ist ein
Blockdiagramm der Konfiguration der herkömmlichen ATM Schalttafel, wie
sie in der ersten Veröffentlichung
beschrieben ist. Die ATM Schalttafel umfasst eine Verteilungssteuerung 142,
einen 0-System Leitwegschalter 410 ,
einen 1-System Leitwegschalter 411 , eine
Wahlsteuerung 143 und eine Schaltsteuerung 100.
Eine Anzahl von (m) Eingangsleitungen ist mit der Verteilungssteuerung 142 verbunden
und eine Anzahl von (m) 0- System-Leitungen
(ACT: aktiv) und die gleiche Anzahl von (m) 1-System-Leitungen (SBY:
stand by) ist mit den Ausgängen
der Verteilungssteuerung 142 verbunden. Alle 0-System-Leitungen
auf der Ausgangsseite der Verteilungssteuerung 142 sind
mit dem 0-System Leitwegschalter 41-0 verbunden und alle
1-System-Leitungen auf der Ausgangsseite der Verteilungssteuerung 142 sind mit
dem 1-System Leitwegschalter 41-1 verbunden. Eine Anzahl
von (n) 0-System-Leitungen auf der Ausgangsseite des 0-System Leitwegschalters 41-0 und eine
Anzahl von (n) Leitungen auf der Ausgangsseite des 1-System Leitwegschalters 41-1 sind
mit dem Eingang der Wahlsteuerung 143, deren Anzahl der Ausgänge n beträgt, verbunden.
Die ATM Schalttafel verbindet m Eingangsleitungen der Verteilungssteuerung 142 mit
den n Ausgangsleitungen der Wahlsteuerung 143, wobei die
gegebenen m und n ganze Zahlen sind, um ATM Zellen von jeder der
m Eingangsleitungen 21 zu jeder der n Ausgangsleitungen 22 zu überführen.
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In
der folgenden Beschreibung für
den Betrieb der ATM Schalttafel von 1 wird angenommen,
dass die 0-System-Leitungen im Anfangsabschnitt zwischen der Verteilungssteuerung 142 und der
Wahlsteuerung 143 benutzt werden. Genauer sind die Verteilungssteuerung 142 und
der 0-System-Leitwegschalter 41-0 miteinander verbunden, und
der 0-System-Leitwegschalter 41-0 und die Wahlsteuerung 143 sind
miteinander verbunden.
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Die
Verbindung von der Verteilungssteuerung 142 zum 0-System-Leitwegschalter 41-0 wird nun
zum 1-System-Leitwegschalter 41-1 umgeschaltet. Zuerst
werden n × m
spezifizierte Zellen, die zum Zweck des Umschaltens benutzt werden,
entsprechend der Anzahl (n) der Ausgangsleitungen zu den m Eingangsleitungen
des 0-System-Leitwegschalters 41-0 geschickt. Die Schaltsteuerung 100 schaltet die
Ausgangsseite zwischen den Leitwegschaltern, nachdem sämtliche
(m × n)
spezifizierten Zellen, die durch die m Eingangsleitungen geliefert
wurden, auf der Ausgangsseite des 0-System-Leit wegschalters 41-0 erscheinen.
Genauer wird die Verbindung vom 0-System-Leitwegschalter 41-0 zur
Wahlsteuerung 143 auf die Verbindung vom 1-System-Leitwegschalter 41-1 zur
Wahlsteuerung 143 umgeschaltet.
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Somit
können
Zellverlust oder Unterbrechung der Leitung durch Umschalten des
Zellleitwegschalters zum Zeitpunkt des Umschaltens zwischen dem
1-System und dem 0-System verhindert werden.
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Andere
Verfahren für
das Schaltkreis schaltende System werden in den japanischen Patent-Offenlegungsveröffentlichungen
Nr. Hei. 6-303255 (zweite Veröffentlichung)
und Nr. Hei. 11-261590 (dritte Veröffentlichung) beschrieben.
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In
der Beschreibung der ersten Veröffentlichung
findet der Umschaltvorgang nur statt, wenn alle spezifizierten Zellen,
die den m Eingangsleitungen der Verteilungssteuerung 142 zugeführt werden, auf
der Ausgangsseite des 0-System-Leitwegschalters 41-0 erscheinen.
Daher findet der Umschaltvorgang, wenn ein Teil der spezifizierten
Zellen aus einem Grund während
der Zellübermittlung
verloren geht, nicht statt. Dieser Nachteil wird weder durch die Schaltkreis
schaltenden Systeme noch durch die ATM Schalttafeln, die in der
zweiten und dritten Veröffentlichung
beschrieben sind, behoben.
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EP 0 557 910 A2 offenbart
ein Schalttafelsystem mit einem Eingangsabschnitt, um Zellen zu empfangen,
einem separaten Ausgangsabschnitt, um Zellen auszugeben, ersten
und zweiten Schaltern, die jeweils als aktive Seite-Schalter oder
Bereitschaftsseite-Schalter dienen, und einer Steuerung, um das
Schalten zu steuern. Für
Schalten vom aktive Seite-ATM Schalter zum Bereitschaftsseite-ATM Schalter
wird die Lieferung der ATM Zellen zum Bereitschaftsseite-ATM Schalter
geschaltet, um dort die ATM Zellen vorübergehend aufzubewahren, während der
aktive Seite-ATM Schalter weiterhin die ATM Zellen übermittelt,
bis der aktive Seite-ATM Schalter leer wird. Wenn der aktive Seite-ATM
Schalter leer feststellt, wird der Bereitschaftsseite-ATM Schalter umge schaltet,
um mit der Übertragung
von ATM Zellen vom jetzt aktive Seite-ATM Schalter zu beginnen.
US 5 283 782 offenbart ein ähnliches
Schalttafelsystem.
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EP 0 385 429 A2 ,
Rathgeb E. P. et al., "The MainStreetXpress
Core Services Node – A
Versatile ATM Switch Architecture for the Full Service Network", IEEE Journal on
Selected Areas in Communications, Vol. 15, Nr. 5, 1997, S. 795–806, und
JP 07 264210 A offenbaren
weitere Schaltsysteme.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schaltkreis
schaltendes System für
die Verwendung in einer ATM Schalttafel bereitzustellen, das Zellverlust
verhindern kann, ohne einen Puffer am Leitungsanschluss nahe der
Verteilungssteuerung bereitstellen zu müssen.
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Die
vorliegende Erfindung löst
diese Aufgabe, indem sie ein Schalttafelsystem gemäß Anspruch 1
bereitstellt, und ein Verfahren, eine solche Schalttafel zu steuern
gemäß Anspruch
6.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung benötigt der Eingangs-/Ausgangsabschnitt oder
der Signalbearbeitungsabschnitt darin keinen Puffer. Jeder der ersten
und zweiten Schalter besitzt vorzugsweise einen Puffer, der eine
geringere Schaltungsgröße aufweist
verglichen mit dem Puffer, der sonst im Eingangs-/Ausgangsabschnitt
oder im Signalbearbeitungsabschnitt bereitgestellt sein kann.
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Die
obenstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorzüge der vorliegenden
Erfindung werden durch die folgende Beschreibung mit Bezug auf die
beigefügten
Zeichnungen ersichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockdiagramm, das ein herkömmliches,
Schaltkreis schaltendes System in einer ATM Schalttafel zeigt.
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2 ist
ein Blockdiagramm eines Schaltkreis schaltenden Systems für eine ATM
Schalttafel gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 bis 9 sind
Blockdiagramme des Schaltkreis schaltenden Systems, die den Zellfluss während verschiedener
Phasen des Schaltvorganges zeigen; und
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10 ist
ein Flussdiagramm des Schaltkreis schaltenden Systems gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun
wird die vorliegende Erfindung unter Bezug auf ein Schaltkreis schaltendes
System in einer ATM Schalttafel gemäß einer Ausführungsform
davon genauer beschrieben.
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Bezugnehmend
auf 2 umfasst das Schaltkreis schaltende System in
der ATM Schalttafel einen Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11,
einen ATM Schalter 12a, der auf der ACT Seite angeordnet
ist, einen ATM Schalter 12b, der auf der SBY Seite angeordnet
ist, einen ATM Anwendungsbearbeitungsabschnitt 13 und einen
Steuerungsabschnitt 14. Die ACT Seite und die SBY Seite
werden durch den Steuerungsabschnitt 14 geschaltet.
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Eine
Mehrzahl von (m) Eingangsleitungen 101 und die gleiche
Anzahl von Ausgangsleitungen 102 sind mit den externen
Anschlüssen
des Eingangs-/Ausgangsabschnitts 11 verbunden und m ACT-seitig
aufsteigende Signalleitungen 151 sind vom Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 mit
dem ACT-seitigen ATM Schalter 12a verbunden, während m
SBY-seitig aufsteigende Signalleitungen 171 mit dem SBY-seitigen
ATM Schalter 12b vom Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 verbunden
sind. Zusätzlich
sind m absteigende Signalleitungen 152 vom ATM Schalter 12a mit
dem Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 verbunden,
während
m absteigende Signalleitungen 172 vom ATM Schalter 12b mit
dem Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 verbunden sind.
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Eine
Mehrzahl von (n) absteigenden Signalleitungen 161 und 181 von
jedem der ACT-seitigen und SBY-seitigen ATM Schalter 12a und 12b sind
mit den Eingängen
des ATM Anwendungsbearbeitungsabschnitts 13 verbunden.
Zusätzlich
sind n aufsteigende Signalleitungen 162 und 182 von
jedem der ACT-seitigen und SBY-seitigen ATM Schalter 12a und 12b mit
den Ausgängen
des Signalbearbeitungsabschnittes 13 verbunden. Der Steuerungsabschnitt 14 steuert
den Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11, den ACT-seitigen ATM
Schalter 12a, den SBY-seitigen ATM Schalter 12b und
den ATM Anwendungsbearbeitungsabschnitt 13. Der ATM Anwendungsbearbeitungsabschnitt 13 wird
für die
Signalbearbeitung der ATM Zellen wie Stimmen/Geräuschbearbeitung oder Paketbearbeitung
betrieben.
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Obwohl
für jeden
der Signalpfade in 2 eine einzelne Leitung dargestellt
ist, ist die Anzahl der Signalleitungen so beschaffen, dass die
Signalpfade zwischen dem Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 und
jedem der ATM Schalter m aufsteigende und m absteigende Signalleitungen
umfassen und die Signalpfade zwischen jedem der ATM Schalter 12a und 12b und
dem ATM Anwendungsbearbeitungsabschnitt 13n aufsteigende
und n absteigende Signalleitungen umfassen.
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Die
Funktion der ATM Schalttafel, die in 2 dargestellt
ist, unterscheidet sich von jener der in 1 dargestellten
ATM Schalttafel. Genauer werden, in der Schaltkreis ATM Schalttafel
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform,
die ATM Zellen, die durch die m Eingangsleitungen 101 zum
Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 übermittelt werden, der Signalbearbeitung
durch den ATM Anwendungsbearbeitungsabschnitt 13 unterworfen
und werden nach der Signalbearbeitung durch den Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 und
die m Ausgangsleitungen 102 geliefert. Die interne Route
der ATM Schalttafel wird zwischen den ATM Schaltern 12a und 12b durch
die Funktion des Schaltkreis schaltenden Systems geschaltet.
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Der
Betrieb der vorliegenden Ausführungsform
wird beschrieben mit Bezug auf die 3 bis 9,
wobei jede den Zellfluss in entsprechenden Phasen repräsentiert,
und auf 10, die das Flussdiagramm der
vorliegenden Ausführungsform
illustriert. In diesem Text ist definiert, dass die Richtung des
Zellflusses, in der ATM Zellen vom Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 oder
dem ATM Anwendungsbearbeitungsabschnitt 13 zum ACT-seitigen ATM
Schalter 12a übermittelt
werden, "aufsteigende" Richtung genannt
wird und dass die Richtung des Zellflusses, in der ATM Zellen vom
ACT-seitigen ATM Schalter 12a zum Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 oder
dem ATM Anwendungsbearbeitungsabschnitt 13 übermittelt
werden, "absteigende" Richtung genannt
wird. Dies wird ebenso für
den SBY-seitigen ATM Schalter 12b angewendet.
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3 zeigt
die Startphase des Zellflusses, wobei die ATM Zellen durch die ACT-seitigen
Signalleitungen 15 (151 und 152) und 16 (161 und 162)
und den ACT-seitigen
ATM Schalter 12a übermittelt
werden. In dieser Phase werden die ATM Zellen zwischen dem Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 und dem
ACT-seitigen ATM Schalter 12a und zwischen dem ACT-seitigen
ATM Schalter 12a und dem ATM Anwendungsbearbeitungsabschnitt 13 übermittelt. Mit
anderen Worten, der ATM Schalter 12a ist auf der ACT Seite
und der ATM Schalter 12b ist auf der SBY Seite, wie sie
wörtlich
beschriftet sind. Das Schaltkreis schaltende System wird für die Schaltungsbearbeitung basierend
auf den aufeinanderfolgenden Nummern betrieben, wie nachstehend
beschrieben.
- (1) Der Steuerungsabschnitt 14 setzt
den ACT-seitigen ATM Schalter 12a anfangs so, dass er spezifizierte
Zellen entlang des Signalpfades führt, wobei er alle Geräte umfasst,
die im Schaltkreis verbunden sind.
- (2) Der Steuerungsabschnitt 14 setzt auch den Anwendungsbearbeitungsabschnitt 13 anfangs so,
dass er die empfangenen spezifizierten Zellen zu den aufsteigenden
Zellrouten des Signalpfades zurückführt, in
denen die empfangenen Zellen durch die absteigende Zellroute übermittelt
worden sind.
- (3) Wenn der Schaltvorgang zwischen den ATM Schaltern ausgeführt werden
soll, schaltet der Steuerungsabschnitt 14 die aktive aufsteigende Zellroute
von beiden aufsteigenden Signalleitungen 151 und 162 in 2 zu
den aufsteigenden Signalleitungen 171 und 182 zum
SBY-seitigen ATM Schalter 12b, in Schritt S1 von 10.
Diese Phase ist in 4 dargestellt. Somit fließen ATM Zellen,
die sowohl vom Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 als auch
dem ATM Anwendungsbearbeitungsabschnitt 13 ausgegeben werden,
in den SBY-seitigen ATM Schalter 12b, während der ACT-seitige Schalter 12a die
Lieferung eigener ATM Zellen in der absteigenden Richtung fortsetzt.
- (4) Der Steuerungsabschnitt 14 weist den SBY-seitigen
ATM Schalter 12b an, die empfangenen ATM Zellen vorübergehend
in einem eingebauten Puffer (nicht dargestellt) des SBY-seitigen ATM
Schalter 12b zu speichern, in Schritt S2 von 10.
Diese Phase ist in 5 dargestellt.
- (5) Der Steuerungsabschnitt 14 steuert dann den Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11,
um dadurch eine oder mehr spezifizierte Zellen zum ATM Anwendungsbearbeitungsabschnitt 13 durch
jede der Signalleitungen, die durch den ACT-seitigen ATM Schalter 12a führen, zu übermitteln,
in Schritt S3 von 10. In dieser Phase wird, obwohl
eine einzelne spezifizierte Zelle vom Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 durch
jede der Signalleitungen übermittelt
werden kann, eine Mehrzahl von vorgeschriebenen Zellen vorzugsweise
sequenziell übermittelt.
Genauer übermittelt
der Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 p × m spezifizierte Zellen, beispielsweise
durch den ACT-seitigen ATM
Schalter, so dass jede von m Signalleitungen p spezifizierte Zellen
passiert, und jede von n Signalleitungen passiert p × m/n (ganze
Zahl) spezifizierte Zellen. Der Grund für die Übermittlung einer Mehrzahl
von (p) spezifizierten Zellen durch jede der m oder n Signalleitungen
ist, dass sogar wenn ein Teil der Mehrzahl der spezifizierten Zellen
während
der Übermittlung
verloren geht, der Rest der spezifizierten Zellen sicher übermittelt und
dann zum Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 zurückgeführt werden
sollte.
- (6) Der ATM Anwendungsbearbeitungsabschnitt 13 führt die übermittelten
spezifizierten Zellen durch den ACT-seitigen ATM Schalter 12a zum Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 zurück, wie
in 6 dargestellt.
- (7) Falls der Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 den Empfang
der ersten der spezifizierten Zellen (oder Kopfzelle) durch jede
der m absteigenden Signalleitungen vom ATM Anwendungsbearbeitungsabschnitt 13 in
S4 von 10 entdeckt, meldet der Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 dem
Steuerungsabschnitt 14 den Empfang der Kopfzelle. Somit
beurteilt der Steuerungsabschnitt 14, dass sich keine ATM
Zelle in den absteigenden Zellrouten des ACT-seitigen ATM Schalters 12a aufhält. Dies
deshalb, weil während
der Periode zwischen dem Abgang der Kopfzelle vom Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 und
ihrer Rückkehr
dorthin durch den ACT-seitigen ATM Schalter 12a, den ATM
Anwendungsbearbeitungsabschnitt 13 und den ACT-seitigen
ATM Schalter 2a sämtliche
ATM Zellen, die sich im eingebauten Puffer des ACT-seitigen ATM
Schalter 12a aushalten, entladen werden müssen. Falls
der Empfang der Kopfzelle in S4 von 10 nicht
entdeckt wird, wartet der Steuerungsabschnitt 14 mit der
Steuerung, bis der Empfang jeder Zelle entdeckt ist.
- (8) Der Steuerungsabschnitt 14 schaltet dann sowohl
die absteigenden Zellrouten zwischen dem ATM Schalter 12a und
dem Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 als auch zwischen dem
ATM Anwendungsbearbeitungsabschnitt 13 und dem ATM Schalter 12a zu
den absteigenden Zellrouten zwischen dem SBY-seitigen ATM Schalter 12b und dem
Eingangs-/Ausgangsabschnitt und zwischen dem ATM Anwendungsbearbeitungsabschnitt 13 und
dem ATM Schalter 12b, in S5 von 10. Diese
Phase ist in 7 dargestellt.
- (9) Der Steuerungsabschnitt 14 weist den SBY-seitigen
ATM Schalter 12b an, mit der Lieferung eigener ATM Zellen
zu beginnen, die vorübergehend
in dem eingebauten Puffer des SBY-seitigen ATM Schalter 12b gespeichert
sind, in Schritt S6 von 9. Diese Phase ist in 8 dargestellt.
- (10) Der Steuerungsabschnitt 14 ändert die Bezeichnung des ATM
Schalters 12a, um die SBY Seite zu bezeichnen, und die
Bezeichnung des ATM Schalters 12b, um die ACT Seite zu
bezeichnen, wobei die interne Verwaltungsinformation im Steuerungsabschnitt 14 in
Schritt S7 von 10 aktualisiert wird. Diese
Phase ist in 9 dargestellt.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
weisen die ATM Schalter 12a und 12b jeweilige
eingebaute Puffer auf, um darin vorübergehend ATM Zellen zu speichern.
Diesbezüglich
muss weder der Eingangs-/Ausgangsabschnitt 11 noch der
ATM Anwendungsbearbeitungsabschnitt 13 einen Puffer aufweisen,
um die ATM Zellen vorübergehend
zu speichern.
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Die
Signalleitungen, die in der Schalttafel der vorliegenden Ausführungsform
verwendet werden, können
metallische Leitungen oder optische Fasern sein. Der ATM Anwendungsbearbeitungsabschnitt kann
für jegliche
Signalbearbeitung funktionieren, wie Stimmen/Geräuschbearbeitung oder ATM Zellenbearbeitung.