DE69325556T2

DE69325556T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Datenübertragung zwischen Paketbetrieb-unterstützenden Einheiten im Zentrum einer Übertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE69325556T2
Application number: DE69325556T
Authority: DE
Inventors: Raymond Gass
Original assignee: Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1992-08-07
Filing date: 1993-08-03
Publication date: 1999-12-16
Anticipated expiration: 2013-08-04
Also published as: JPH06177891A; CA2101971A1; FR2694670A1; ES2133369T3; CA2101971C; EP0592257A1; FR2694670B1; JP3487879B2; ATE182044T1; US5651004A; EP0592257B1; DE69325556D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Datenübertragung bzw. Kommunikation zwischen Kerneinheiten einer Datenübertragungsanlage, die Paketbetrieb unterstützen und die Punkt zu Punkt miteinander verbunden sind. Das Dokument WO 84/00266 beschreibt ein Verfahren und ein System zur Paketvermittlung, bei denen physikalische Adressen den Paketen von Zugriffscontrollern zugewiesen werden, die sie in Abhängigkeit von Wegaufbau-Initialpaketen erstellen.
Die französische Patentanmeldung FR-A-2 665 314 beschreibt ein Verbindungsnetz für einen Kern einer Datenübertragungsanlage vom ISDN-Typ, durch welche die spezialisierten modularen Einheiten, die den Kern bilden, in. Abhängigkeit von ihren Kommunikationsbedürfnissen von Punkt zu Punkt verbunden sind.
Bei einem solchen Netz ist vorgesehen, daß es ein Unternetz bezüglich der den Paketbetrieb unterstützenden Einheiten enthält, d. h. der Einheiten, die direkt oder indirekt in diesem Kern bei der Vermittlung von Daten, die in Form von Paketen auftreten, mitwirken. In herkömmlicher Weise werden solche Datenpakete in Vermittlern vermittelt, die eine zentralisierte Struktur in einem Bus- oder ringartig verteilten Netz haben, wobei jeder Vermittler einen Speicher umfaßt, in den die eintreffenden Pakete eine Zeit lang aufbewahrt werden, bis zu dem Zeitpunkt, wo sie zu den Zielen übertragen werden, die von den Adressangaben abhängen, die in ihren jeweiligen Köpfen oder Headern enthalten sind.
Die Erfindung schlägt ein Verfahren zur Datenübertragung zwischen Paketbetrieb unterstützenden Einheiten vor, die im Kern einer Datenübertragungsanlage über Punkt-zu-Punkt- Verbindungen untereinander verbunden sind, die physikalisch gleich strukturiert und zeitlich in gleicher Weise verwaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung eines Paketes zwischen zwei Paketbetrieb unterstützenden Einheiten der Anlage das Abschicken einer vorherigen Anfrage von der Einheit, die senden will, an die Empfängereinheit und das Abschicken einer entsprechenden Quittung als Antwort für dieses Paket von dieser Empfängereinheit impliziert.
Die Erfindung schlägt auch eine Datenübertragungsanordnung zwischen Paketbetrieb unterstützenden Einheiten vor, die im Kern einer Datenübertragungsanlage über Punkt-zu-Punkt- Verbindungen untereinander verbunden sind; diese Verbindungen bilden ein Datenübertragungs-Unternetz, wo alle Verbindungen physikalisch gleich strukturiert und zeitlich in gleicher Weise verwaltet werden.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung bildet diese Anordnung einen asynchronen Vermittler vom verteilten Typ, wo jede Paketbetrieb unterstützende Einheit, egal welchen Typs, eine gleiche Paketdatenübertragungsschaltung umfaßt, mit der die an der Einheit mündenden Punkt-zu-Punkt- Verbindungen über ein Breitbandvermittlungsmodul verbunden sind, um jedes zu einer anderen Paketbetrieb unterstützenden Einheit der Anlage zu übertragende Paket in Form einer Folge von Zellen durch diejenige Einheit zu konditionieren, von der diese Schaltung ein Teil ist, sowie um die Wiederherstellung eines Paketes in dieser Einheit, die sie umfaßt, aus den entsprechenden, über eine der mit dieser Einheit verbundenen Punkt-zu-Punkt-Verbindungen empfangenen Zellen zu gewährleisten.
Die Erfindung, ihre Merkmale und ihre Vorteile sind in der nun folgenden Beschreibung in Verbindung mit den nachfolgend genannten Figuren genauer erläutert.
Die Fig. 1 zeigt ein Prinzipschema eines Beispieles eines Unternetzes zur Verbindung zwischen Paketbetrieb unterstützenden Einheiten einer ISDN-Datenübertragungsanlage gemäß dem Dokument FR-A-2 665 314.
Die Fig. 2 zeigt ein Prinzipschema einer Einheit vom Kopplertyp, die hier vorgesehen ist, um Ethernet- Trägerverbindungsstrecken zugeordnet zu werden.
Die Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer Paketübertragungsstruktur für ein Paketbetrieb unterstützendes Unternetz. Die Fig. 4 zeigt ein vereinfachtes Schema eines Paketunternetzes.
Die Fig. 5 zeigt ein Diagramm, das sich auf die Streckenfestlegung und das Schicken von Paketen im in Fig. 4 schematisch dargestellten Unternetz bezieht.
Wie im oben erwähnten Dokument FR-A-2 665 314 angegeben, sind die Einheiten, die den Kern einer Anlage bilden, die ein Paketunternetz gemäß der Erfindung umfaßt, auf nicht dargestellten individuellen Trägerkarten, aufgebaut, die vorgesehen sind, um im Inneren ein und desselben Aufbaus, beispielsweise vom Schrank- oder Kastentyp, zusammengefaßt zu werden.
Bei einer ersten Ausführungsform sind die verschiedenen Trägerkarten des Kerns über Punkt-zu-Punkt-Verbindungen untereinander verbunden, die von einer Karte, Backplane genannt, getragen werden, an die die anderen Karten an Kartenpositionen, die geeignete Anschlußorgane umfassen, angeschlossen werden.
Es ist auch möglich, mehrere Baugruppen vom Typ Anlagenkern, wie oben beispielhaft beschrieben, miteinander zu verbinden, um ein größeres System zu bilden, was hier jedoch nicht weiter entwickelt wird.
Eine Anlage umfaßt im allgemeinen wenigstens eine Trägerkarte einer Steuereinheit 1, die um wenigstens einen Prozessor, der Baugruppen von Nur-Lese- oder Schreib-Lese- Speichern zugeordnet ist, herum organisiert ist, wobei diese verschiedenen Bestandteile, die dem Fachmann gut bekannt sind, hier nicht dargestellt sind.
Eine Anlage umfaßt, auch individuelle Karten, die Eingangs-/ Ausgangseinheiten oder Kopplern 2 wie etwa den mit Bezugszeichen 2A bis 2F bezeichneten zugeordnet sind, die dazu bestimmt sind, den Informationsaustausch zwischen Datenübertragungsinstrumenten, beispielsweise den Stationen, den Endgeräten oder allen anderen datennutzenden oder datenliefernden Geräten, beispielsweise einem Gerät vom Typ eines Servers, zu ermöglichen.
Diese bekannten Datenübertragungsinstrumente, die hier nicht abgebildet sind, sind bekanntermaßen dazu geeignet, entweder direkt mit der Anlage über die Datenübertragungsverbindungen, meistens Drähte, oder indirekt über Verbindungsstrecken, die die Anlage mit anderen Anlagen verbinden, an denen in diesem Fall bestimmte dieser Instrumente angeschlossen sind, verbunden zu werden.
Diese anderen Anlagen und die sie bedienenden Verbindungsstrecken, die nicht direkt von der vorliegenden Erfindung betroffen sind, sind hier weder dargestellt noch beschrieben; dasselbe gilt für die Verbindungen, die die Koppler 2 mit den Datenübertragungsinstrumenten verbinden, die gegebenenfalls an sie angeschlossen sind.
Eine Anlage umfaßt meist eine oder mehrere Hilfseinheitskarten, wie etwa 3Z; diese Hilfseinheiten unterstützen funktionell die anderen Einheiten 1 oder 2 bei bestimmten ihrer Operationen, indem sie insbesondere für wenigstens bestimmte dieser Einheiten gleich beispielsweise eine Überbrückungsfunktion zu einer identischen oder kompatiblen Baugruppe oder eine spezifische Verwaltungsfunktion zum Nutzen der anderen Einheiten der Anlage gewährleisten.
Wie oben angegeben, ist jede Einheit 1, 2 oder 3 über Punkt-zu-Punkt-Verbindungen mit den Einheiten verbunden, mit denen sie in der Anlage zu kommunizieren hat.
Jede Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen zwei Einheiten ist angepaßt an die spezifischen Bedürfnisse der Einheiten, die sie verbindet, vorgesehen und kann folglich, wenn es nötig ist, auf ganz andere Weise als die anderen Verbindungen der Anlage gebildet und verwaltet werden.
Die Einheiten, die an dem Paketunternetz gemäß der Erfindung beteiligt sind, sind beispielsweise eine Steuereinheit 1, drei Koppler 2B, 2E und 2F, die von den im Paketbetrieb übertragenen Informationen durchlaufen werden, und eine Schnittstellenhilfseinheit 3Z, die den Zugriff im Paketbetrieb durch Einheiten erlaubt, die diesen Betrieb nicht direkt selbst unterstützen.
Die über das Paketunternetz verbundenen Einheiten sind dadurch charakterisiert, daß sie einen asynchronen verteilten Vermittler bilden, bei dem jede Einheit für alles, was die Pakete betrifft, die sie durchlaufen läßt, ihr eigener Herr ist.
Die Einheiten 1, 2B, 2E, 2F und 3Z des Paketunternetzes sind unter sich durch mit L2 bezeichnete Punkt-zu-Punkt- Verbindungen verbunden, die identisch aufgebaut sind und identisch verwaltet werden.
Wenigstens bestimmte dieser Einheiten sind auch mit anderen Einheiten der Anlage durch nicht dargestellte Verbindungen verbunden, die in anderer Weise verwaltet werden, selbst wenn diese Verbindungen unter Umständen die gleiche physikalische Beschaffenheit haben.
Bei einer Ausführungsform umfassen die Verbindungen L2 jeweils vier verschiedene Leiter, die auf der Backplanekarte beispielsweise in Form von vier benachbarten, parallelen Leitern ausgebildet sind, genauso wie die vier Leiterbahnen der Verbindungen zwischen Schaltungsbetrieb unterstützenden Einheiten, die in der französischen Patentanmeldung 2 680 930 (911 0736) beschrieben sind.
Die Einheiten 2B, 2E, 2F sollen verschiedene Koppler vom Pakettyp darstellen, beispielsweise einen Koppler, der es erlaubt, die Anlage mit einem Netz vom Token-Typ (type a jeton) zu verbinden, was die Einheit 2B betrifft, oder Koppler, die es erlauben, die Anlage mit einem oder mehreren Netzen vom Ethernet-Typ zu verbinden, was die Einheiten 2E und 2F betrifft.
Ein Prinzipschema einer Einheit ist als Beispiel in Fig. 2 dargestellt, wobei diese Einheit eine Einheit 2E ist, die hier als einzeln mit zwei Ethernet- Trägerverbindungsstrecken LE über zwei Datensender-/- empfängereinrichtungen 4 verbunden angenommen wird.
Jede Einrichtung 4, die ein herkömmliches Modell für diesen Netztyp sein kann, ist mit einem Datenübertragungscontroller 5 über eine Isolierungsvorrichtung 6 verbunden.
Jeder Controller 5 verwaltet die Austäusche der Einheit 2E, die ihn umfaßt, mit der Ethernet-Trägerverbindungsstrecke, mit der er über eine Sender-Empfängereinrichtung 4 verbunden ist.
Diese Verwaltung impliziert insbesondere, daß jeder Controller 5 das Ziel eines Paketes, das von der Anlage über die mit ihm verbundene Verbindungsstrecke LE übertragen wird, ausgehend von den in dem Header dieses Paketes enthaltenen Daten bestimmen kann, um die Weiterleitung dieses Paketes zu ermöglichen. Die Operationen der Datenübertragung in Gegenrichtung, die aus dem Einspeisen von Paketen auf eine Verbindung LE von der Anlage aus bestehen, werden ebenfalls von dem dieser Verbindung zugeordneten Controller 5 gewährleistet.
Je nach Ziel der über eine Verbindung LE empfangenen Pakete gibt es drei Möglichkeiten der Orientierung in einer Einheit, als erste, wenn ein eintreffendes Paket für ein Datenübertragungsinstrument bestimmt ist, das an denselben Verbindungsstreckenzugang angeschlössen ist wie der, über den das Paket auch empfangen wird, ist weder eine Intervention noch eine Orientierungsaktion der Empfängereinheit notwendig.
Wenn ein eintreffendes Paket für ein Datenübertragungsinstrument bestimmt ist, das an einen anderen Zugang der Empfängereinheit angeschlossen ist, der für eine Verbindungsstrecke vom gleichen Typ bestimmt ist wie die, durch welche das eintreffende Paket empfangen worden ist, gibt es einen lokalen Transfer in der Einheit, ohne daß die Einheit auf die übertragenen Pakete einwirkt.
Wenn ein eintreffendes Paket für ein Datenübertragungsinstrument bestimmt ist, das nicht an eine Verbindungsstrecke wie etwa LE angeschlossen ist, die direkten Zugang zu der Empfängereinheit hat, muß ein Transfer zwischen zwei Einheiten des Paketunternetzes der Anlage über eine Verbindung L2 stattfinden.
Die Einheit, die das betreffende Paket empfangen hat, wirkt dann auf dieses Paket ein, um es in eine Form zu bringen, die seine Weiterleitung über eine Verbindung L2 erlaubt, wobei der Prozeß und die Beschränkungen, die eine solche Verbindung betreffen, respektiert werden.
Wie oben schon erwähnt wurde, ist den Informationen, die im Paketbetrieb über eine Verbindungsstrecke, beispielsweise über eine Ethernet-Trägerverbindung LE, an eine Anlage gesendet werden, ein Kopf oder Header vorangestellt, beispielsweise gemäß der Norm IEEE 802, der am Anfang eines jeden Paketes übertragen wird und der die Ziel- und Quelladressen des Paketes umfaßt.
Wie oben angegeben, werden diese Adressen von dem Controller 5 gelesen, der dieses Paket bei seiner Ankunft sieht, und sie werden in einer Zuordnungstabelle im Zwischenspeicher (8) der Einheit mit den Adressen bezüglich der Einheit der Verbindungsstrecke (oder des Controllers 5), durch den dieses Paket zu der Einheit gelangt ist, gespeichert.
Jede Einheit zeichnet folglich auf, welches die Datenübertragungsinstrumente sind, die als Quelle von Paketen dienen können und an sie angeschlossen sind, im Laufe des Schickens von Paketen durch jedes dieser Instrumente.
Wenn beispielsweise ein Datenübertragüngsinstrument 13AA eines Ethernet-Netzes Pakete an die Einheit 2E durch einen Zugang 14A dieser Einheit überträgt, mit dem die Trägerverbindungsstrecke LE dieses Netzes verbunden ist (Fig. 2), erfolgt mittels der Einheit 2E eine Aufzeichnung der dem Datenübertragungsinstrument 13AA entsprechenden Quelladresse, so wie sie von dem Kopf des ersten von diesem Instrument kommend empfangenen Paketes geliefert worden ist, in Verbindung mit der lokalen Adresse, die physikalisch in der Einheit den Zugang 14A kennzeichnet, über welchen dieses Paket angekommen ist.
Gegebenenfalls erlauben diese lokalen, auf eine Einheit bezogenen Zugriffsadressen auch, die Verbindungsstrecken oder Verbindungen zu bestimmen, die an den Zugängen an dieser Einheit enden.
Jede Einheit des Paketunternetzes ist folglich in der Lage zu bestimmen, ob ein eintreffendes Paket von einem schon katalogisierten Datenübertragungsinstrument herrührt oder nicht, durch einfachen Vergleich der auf dieses Instrument bezogenen, in dem Kopf des Paketes enthaltenen Quelladresse mit den schon gespeicherten Quelladressen.
Sofern der Kopf eines jeden an einem ersten Zugang einer Einheit zum Übertragen über eine Anlage empfangenen Pakets auch eine Zieladresse enthält, ist vorgesehen, in der Zuordnungstabelle der Empfängereinheit die Adresse des zweiten Zuganges der Anlage aufzuzeichnen, mit der das bezeichnete Datenübertragungsinstrument erreicht werden kann, wenn erst einmal die Anlage durchquert ist.
Diese Aufzeichnung wird durchgeführt, sobald der in der Anlage zu benutzende Weg für eine gegebene Daten- Quelladresse und -zieladresse bestimmt worden ist, sie wird dann von der Einheit für die Steuerung des Vermittlungsmoduls 11, das sie umfaßt, und für die Bildung der verschiedenen Wegsuche-Header bezüglich jedes neuen Paketes, das von der gleichen Quelle herrührt und das gleiche Ziel hat, genutzt.
Jede Einheit des Paketunternetzes untersucht folglich den Header von jedem der Pakete, die sie von einer Verbindungsstrecke durch jeden der Verbindungsstreckenzugänge, über die sie verfügt, empfängt, um durch Vergleich und in jedem Fall zu bestimmen, ob die im Kopf eines Paketes empfangene Zieladresse einer Zieladresse entspricht, die der Einheit bekannt ist, weil sie bereits früher empfangen worden und immer noch aufgezeichnet ist, oder ob diese Adresse als dieser Einheit unbekannt betrachtet wird.
Es kann sich nämlich als vorteilhaft erweisen, daß nur die am häufigsten verwendeten Adressen aufbewahrt werden, indem die nach einem bestimmten Zeitraum nicht genutzten Adressen eliminiert werden.
Wenn die Zieladresse und die Quelladresse, die in dem Kopf eines ankommenden Paketes stehen, jeweils einem Paar von Adressen, einer Zieladresse und einer Quelladresse, entsprechen, die schon in der Einheit gespeichert sind, nutzt letztere die Zuordnungstabelle, die sie umfaßt, um das betreffende ankommende Paket unter Bedingungen, die später betrachtet werden, zu übertragen.
Unter Anwendung des oben Gesagten kann die Nutzung der Zuordnungstabelle zu einem Nichttätigwerden der Einheit führen, wenn beispielsweise das Ziel über die gleiche Verbindungsstrecke erreicht wird, über die das Paket zu der Einheit gelangt ist, beispielsweise wenn das Datenübertra gungsinstrument, das als Quelle dient, wie etwa 13AA, und der Empfänger, wie etwa 13AB, beide von der gleichen Trägerverbindungsstrecke LE eines Token-(jeton) -Netzes bedient werden (siehe Fig. 2).
Hingegen führt diese Nutzung zu einem Tätigwerden der Paketübertragungsschaltung 9, die als Schnittstelle auf nacheinander übertragene Pakete wirkt, wenn diese Pakete von der einen oder anderen der Verbindungsstrecken wie etwa LE zu der einen oder anderen der Verbindungen L2 oder umgekehrt übergehen müssen.
Wenn die Zieladresse eines empfangenen Paketes nicht vorher bekannt ist, was jedesmal dann passiert, wenn ein Datenübertragungsinstrument an einen Empfänger sendet, mit dem er noch nicht bzw. wenigstens in letzter Zeit nicht kommuniziert hat, muß die dieses Paket empfangende Einheit sich arrangieren, um herauszufinden, was sie tun muß, damit dieses Paket ordentlich übertragen wird.
Zu diesem Zweck ist jede Einheit des Paketunternetzes, die sich in dieser Situation befindet, in der Lage, dieses Paket - je nach seiner Länge zur Gänze oder zum Teil - über die Verbindungen L2 und die Verbindungsstrecke(n) auszusenden, die mit ihr verbunden sind.
Die Behandlung der Pakete, die für die Bestimmung eines Übertragungsweges genutzt werden, ist durch unter anderem zu diesem Zweck vorgesehene Verfahren geregelt, wenn sie auf Verbindungsstrecken wie etwa LE, die z. B. Ethernet- Verbindungsstrecken sind, gesendet werden; sie wird deshalb hier nicht weiter behandelt.
Das Aussenden von mindestens einem Teil eines Paketes, das notwendig ist, um einen Übertragungsweg zu bestimmen, der eine der Verbindungen L2 zwischen Einheiten des Paketunternetzes der Anlage einschlägt, wird in einer Weise verwirklicht, die später behandelt wird und die hier von jeder der betreffenden Einheiten genutzt wird, um aufzuzeichnen, welches die verschiedenen Datenübertragungsinstrumente sind, die über jede der mit ihr verbundenen Verbindungen L2 verfügbar sind, wobei die gelieferte Quelladresse zur späteren Nutzung mit der Adresse verknüpft wird, die den Zugang kennzeichnet, zu dem die Verbindung L2, die dieses Paket übertragen hat, in der Einheit führt.
Jedoch muß die Weiterleitung eines ganzen Paketes oder eines Teils davon zwischen zwei Einheiten des Paketunternetzes einer Anlage die Kapazitäten berücksichtigen, die dieser Anlage eigen sind, von der man weiß, daß sie - mehrdienstfähig - durch Verknüpfung von unabhängigen spezialisierten Unternetzen erhalten wird, die Einheiten miteinander verbinden, von denen bestimmte geeignet sind, je nach ihrer Funktion von mehr als einem dieser Unternetze bedient zu werden.
Gemäß der Erfindung ist es vorgesehen, eine zusätzliche Adreßangabe zu jedem Paket hinzuzufügen, dessen Weiterleitung durch eine Verbindung L2 des Paketunternetzes bewirkt werden muß, um die korrekte Orientierung dieses Paketes zu dieser Verbindung L2 zu ermöglichen. Diese zusätzliche Adreßangabe wird beispielsweise durch den Controller 5 geliefert, der das betreffende Paket bearbeitet hat.
In den hier betrachteten Paketunternetzeinheiten erfolgt die Zuordnung einer zusätzlichen Adreßangabe zu einem über eine Sender-Empfängereinrichtung 4 empfangenen Paket in einer Datenübertragungsschaltung 9, die ansonsten die Aufgabe hat, dieses Paket für seine Übertragung durch die Verbindung L2 in der Anlage vorzubereiten.
In der in Fig. 2 betrachteten Ausführung verbindet ein gemeinsamer Bus 7 die Controller 5 der Einrichtungen 4 der Einheit 2E, den Schreib-Lesespeicher 8, der auch als Puffer für die Austäusche dient, und die Datenübertragungsschaltung 9, die den Zugang zu den Punkt-zu-Punkt-Verbindungen L2 verwaltet, die zu der Einheit 2E in der Anlage führen. Die Datenübertragungsschaltung einer Einheit wird als durch einen Prozessor 10 überwacht betrachtet und ist mit einem Vermittlungsmodul 11 verbunden, das in der Lage ist, die zusätzlichen Adressangaben, die den von den Sender- Empfängereinrichtungen 4 empfangenen Paketen zugeordnet sind, zu nutzen, um diese Pakete zu derjenigen der angeschlossenen Verbindungen L2 zu orientieren, die benutzt werden soll.
In bei dieser Technik üblicher Weise ist eine Phasenanpassungsschnittstelle 12 zwischen dem Vermittlungsmodul 11 und den Verbindungen L2 eingefügt.
Das Vermittlungsmodul 11 ist beispielsweise ein Breitbandvermittlungselement, das mit 16 bidirektionalen Zugängen ausgestattet ist, wie in dem Artikel mit dem Titel "Techniques large bande", veröffentlicht in der Nr. 3 von Band 65 der Revue des Telecommunications Alcatel, behandelt. Es ist vorgesehen, um eine räumliche Vermittlung der Zellen, die es am Eingang empfängt, zu gewährleisten, nachdem die Umsetzung ihrer jeweiligen Köpfe, um sie am Ausgang zu orientieren, gewährleistet ist.
Dies impliziert, daß aus Gründen von technischen Kompromissen jedes zwischen Einheiten des Paketunternetzes der Anlage zu übertragende Paket P in Zellen zerschnitten wird, wenn seine Länge über die maximale Länge hinausgeht, die für eine Zelle vorgesehen ist dies impliziert auch, daß die Einheiten diese Zellen der soeben übertragenen Pakete zeitweilig speichern können.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Verwendung von Zellen wie etwa CL1, CL2, CLn in Fig. 3 vorgesehen, von denen jede aus einer begrenzten Anzahl von Elementen aufgebaut ist, von denen jedes die gleiche Anzahl von Bits umfaßt, beispielsweise 68, wobei jede Zelle ein Header-Element CRE, gefolgt beispielsweise von einer Maximalzahl von "m" Übertragungselementen von Paketdaten CR umfaßt, wobei "m" zum Beispiel auf 8 festgelegt ist.
Jedes Element umfaßt ein Befehlsfeld und ein Feld für die Daten.
Jedes Header-Element umfaßt insbesondere Daten, die dazu bestimmt sind, für die Wegsuche der sie umfassenden Zelle durch die Vermittlungsmodule 11 genutzt zu werden, auf die diese Zelle in der Anlage stoßen wird, sowie Daten, die es erlauben, das Paket, aus dem die Zelle hervorgegangen ist, am Ende des Durchlaufs innerhalb der Anlage wiederherzustellen.
Gemäß der Erfindung erfolgen die Übertragungen der Zellen durch die Verbindungen L2 vom Punkt-zu-Punkt-Typ zwischen Einheiten einer Anlage nach einem Verfahren, das das Senden einer Anfrage von der Einheit, die senden will, an die Einheit, mit der sie kommunizieren will, und eine Zustimmung bzw. Quittung von seiten der gefragten Einheit impliziert. Dies erlaubt es einer gefragten Einheit, auf den Strom von für sie bestimmten Paketdaten einzuwirken.
Diese Aktion, die auf einem niedrigen Niveau in der gefragten Einheit verwaltet werden kann, wird moduliert in Abhän gigkeit von den Verarbeitungsmöglichkeiten, über die diese Einheit verfügt und den Prioritäten, die sich im Laufe der Zeit sukzessive für sie ergeben, insbesondere wenn mehrere Einheiten an sie senden wollen.
Wenn die Verbindungen L2 vom oben erwähnten Typ mit vier Leitern sind, sind zwei Leiter für jede Übertragungsrichtung reserviert, wobei die anfragende Einheit ihre Anfrage auf ihrer Übertragungsrichtung der Verbindung L2 sendet; diese Anfrage ist beispielsweise in einem spezifischen Header-Element enthalten.
Die Einheit, mit der mehrere andere Einheiten kommunizieren wollen, regelt den Wettbewerb zwischen diesen Anfrager- Einheiten selbst und bezeichnet diejenige, die zeitweilig senden darf, indem sie ihr eine Genehmigung oder Quittung schickt.
Jede Einheit verfügt über Wettbewerbsmittel, die es ihr in herkömmlicher Weise, die hier nicht beschrieben wird, ermöglichen, diejenige unter den gleichzeitig anfragenden Einheiten auszuwählen, der sie eine Quittung schickt, um ihr zu erlauben, an sie zu senden.
Diese Quittung wird an die ausgewählte anfragende Einheit in Form eines spezifischen Elements, bei einer anderen Ausgestaltung besteht es aus einem Signal, das einem elektrischen Null-Niveau entspricht, übertragen, je nach Fall wird das eine oder andere an die Verbindungsdrähte L2 zwischen der ausgewählten Anfrager-Einheit und der angefragten Einheit angelegt, die der angefragten Einheit für ihre Sendungen vorbehalten sind.
Bei Empfang der erwarteten Quittung sendet die ausgewählte Anfrager-Einheit wenigstens eine Zelle eines zu übertragen den Pakets; diese Sendung findet auf der Verbindung L2 statt, über die diese Anfrager-Einheit ihre Anforderung übertragen hat. Die weitere Übertragung von der ausgewählten Anfrager-Einheit hängt je nach Fall Vom Inhalt des empfangenen Quittungselements oder von der Aufrechterhaltung des elektrischen Null-Niveaus durch die angefragte Einheit ab.
Wenn, wie oben angegeben, der Weg eines an einer Einheit in die Anlage eintretenden Pakets nicht klar festgelegt ist und infolgedessen die Ziel-Einheit nicht bekannt ist, ist vorgesehen, eine Zelle, die insbesondere wenigstens einen Teil des Headers dieses Pakets enthält, an die Einheiten auszusenden, die als Empfänger in Frage kommen.
Dies impliziert - wenigstens im Prinzip -, daß eine erste Zelle aus dem empfangenen Paket für jede Verbindung L2 aufgestellt wird, die mit der Einheit, die das Paket empfangen hat, auf dem Niveau der Anlage verbunden ist, um von jeder Einheit des Paket-Unternetzes untersuchen zu lassen, ob die Zelle, die sie empfängt, möglicherweise sie betrifft.
Die Fig. 4 und 5 betreffen eine Ausführungsform in einem einfachen Fall, wo nur vier Einheiten 2B, 2E, 2F und 3Z des Paket-Unternetzes dargestellt sind und wo ein Paket mit zu bestimmendem Ziel von der Anlage auf dem Niveau einer dieser vier Einheiten, z. B. 3Z, empfangen wird.
Hier ist vorgesehen, daß drei erste ähnliche Zellen aus dem Paket erzeugt werden, z. B. auf dem Niveau der Datenübertragungsschaltung 9 der Empfänger-Einheit 3Z.
Jede dieser drei sogenannten Suchzellen unterscheidet sich von den zwei anderen durch eine andere zusätzliche Adressangabe mit dem Zweck ihrer Orientierung durch das Vermittlungsmodul 11 der Einheit 3Z zu einem der unidirektionalen Verbindungselemente L2, hier mit L2ZB, L2ZE oder L2ZF bezeichnet, die die Einheiten 2B, 2E bzw. 2F bedienen. Vorab sind drei Anfragen RE von der Datenübertragungsschaltung 9 der Einheit 3Z gleichzeitig auf den Elementen L2ZB, L2ZE und L2ZF gesendet worden, um eine Sendegenehmigung GR von jeder der Einheiten 2B, 2E, 2F zu bekommen.
Jede Suchzelle, hier mit D1 bezeichnet, wird dann unabhängig auf demjenigen der Verbindungselemente L2Zb, L2ZE oder L2ZF gesendet, das ihre zusätzliche Adressangabe bezeichnet, und zwar sobald die Einheit die Quittung auf dem unidirektionalen Verbindungselement L2BZ, L2EZ oder L2FZ übertragen bekommt, das in Gegenrichtung zu demjenigen überträgt, auf dem die Zelle übertragen werden wird.
Der Inhalt jeder Suchzelle wird von der Einheit, die sie erreicht, verarbeitet, um zu bestimmen, ob das bezeichnete Ziel bzw. der bezeichnete Adressat über diese Einheit erreicht werden kann, und wenn dies der Fall ist, schickt diese Einheit, z. B. 2B, eine spezifische Quittung ACK an die Einheit, die die Suchzelle gesendet hat, über die sie vereinende Verbindung L2, also im gewählten Beispiel L2BZ. Dies geschieht unter Bedingungen analog den bereits oben beschriebenen, d. h. praktisch durch Schicken eines besonderen Header-Elements durch die Einheit, um anzugeben, daß sie Ziel bzw. Adressat ist. Der Weg in der Anlage kann für die Zellen D2, D3, ..., die die Fortsetzung des Pakets bilden, als definiert angesehen werden.
Die oben beschriebenen Möglichkeiten des Aussendens können auch für die Datenübertragung ein und desselben Pakets an mehrere Einheiten des Paket-Unternetzes genutzt werden.
Jede der Ziel-Einheiten sendet unabhängig das besondere Header-Element, das angibt, daß sie Ziel ist, nach Empfang einer Suchzelle D1 für das auszusendende Paket, so daß sie ahschließend die auf dieses Paket bezogene Folge von Zellen D2, D3, ... empfängt.
Diese Folge kann so oft gesendet werden, wie es Ziel-Einheiten gibt, oder sie kann Zelle auf Zelle an alle diese Einheiten ausgesendet werden, je nach Verkehrsaufkommen und Bedürfnissen.

Claims

1. Verfahren zur Datenübertragung zwischen Paketbetrieb unterstützenden Einheiten (1, 2, 3), die innerhalb einer Datenübertragungsanlage über Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (L2) untereinander verbunden sind, die physikalisch gleich strukturiert und zeitlich in gleicher Weise verwaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung eines Pakets zwischen zwei Paketbetrieb unterstützenden Einheiten der Anlage das Abschicken einer vorherigen Anfrage für dieses Paket von der Einheit, die senden will, an die Empfängereinheit und das Abschicken einer entsprechenden Quittung als Antwort für dieses Paket von dieser Empfängereinheit impliziert.

2. Verfahren zur Datenübertragung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt des Abschickens einer Quittung durch eine Paketbetrieb unterstützende Einheit (1, 2, 3) über eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung (L2), die diese Einheit mit einer anderen Paketbetrieb unterstützenden Einheit verbindet, die ihr zuvor über diese gleiche Verbindung eine Sendeanforderung geschickt hat, durch das Ergebnis eines Wettbewerbs zwischen den Paketbetrieb unterstützenden Einheiten innerhalb der Anlage bestimmt wird, die dann selber individuelle, noch unbefriedigte Sendeanforderungen an diese gleiche Empfängereinheit geschickt haben.

3. Verfahren zur Datenübertragung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Adressangabe für die Anlage jedem von einer Paketbetrieb unterstützenden Einheit an eine andere in der Anlage zu sendenden Paket zugewiesen wird, um die Orientierung des Pakets zu der Punkt-zu-Punkt-Verbindung zu ermöglichen, die die Sendereinheit mit der Empfängereinheit in der Anlage verbindet.

4. Verfahren zur Datenübertragung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Adressangabe eines Pakets, die eine Funktion der in diesem Paket enthaltenen Empfängeradresse ist, wenigstens anfangs durch einen Prozeß erhalten wird, in dessen Verlauf die Paketbetrieb unterstützende Einheit, die dieses Paket zu übertragen hat, die anderen Paketbetrieb unterstützenden Einheiten der Anlage durch Schicken eines Paket-Headers, der diese Empfängeradresse enthält, abfragt, um eine spezifische Quittung von einer dieser Einheiten zu bekommen, die sich nach Untersuchung bereit erklärt, diese Empfängeradresse zu bedienen und die durch diese Quittung es ermöglicht, an der Einheit, die senden muß, die diesem Paket zuzuordnende zusätzliche Adressangabe in Beziehung mit der Adresse der Einheit, die diese spezifische Quittung gesendet hat, und/oder der diese zwei Einheiten verbindenden Punkt-zu- Punkt-Verbindung (L2) zu definieren.

5. Verfahren zur Datenübertragung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speicherung an jeder Paketbetrieb unterstützenden Einheit durchgeführt wird, um eine wenigstens zeitweilige Speicherung der zusätzlichen Adressangaben in Zuordnung zu den Empfänger- und ggf. Quelladressen zu ermöglichen, wie sie in den durch die Anlage zu übertragenden Paketen vorkommen, um die sofortige Zuordnung, zu einem eine dieser Adressen aufweisenden ankommenden Paket, der entsprechenden bereits gespeicherten zusätzlichen Adressangabe zum Zweck der Orientierung dieses ankommenden Pakets in der Anlage zu ermöglichen.

6. Anordnung zur Datenübertragung zwischen Paketbetrieb unterstützenden Einheiten, die innerhalb einer Datenübertragungsanlage über Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (L2) untereinander verbunden sind, die ein Unter- Datenübertragungsnetzwerk bilden, wo alle Verbindungen physikalisch gleich strukturiert sind und zeitlich in gleicher Weise verwaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen asynchronen Vermittler vom verteilten Typ bildet, wo jede Paketbetrieb unterstützende Einheit, egal ob vom Typ Steuereinheit (1), Hilfseinheit (3) oder Koppler (2) für Datenübertragungsendgeräte oder Stationen, eine gleiche Paket-Datenübertragungsschaltung (9) umfaßt, mit der die an der Einheit mündenden Punkt-zu-Punkt- Verbindungen (L2) über ein Vermittlungsmodul (11) verbunden sind, um jedes zu einer anderen Paketbetrieb unterstützenden Einheit der Anlage zu übertragende Paket in Form einer Folge von Zellen durch diejenige Einheit zu konditionieren, von der diese Schaltung ein Teil ist, sowie um die Wiederherstellung eines Pakets an dieser Einheit, die sie umfaßt, aus den entsprechenden, über eine der mit dieser Einheit verbundenen Punkt-zu-Punkt-Verbindungen empfangenen Zellen zu gewährleisten, wobei jede Paketbetrieb unterstützende Einheit, die Daten an eine Empfängereinheit über eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung übertragen will, gehalten ist, eine Anforderung an diese Empfängereinheit zu senden und eine von dieser Empfängereinheit gesendete Quittung abzuwarten.

7. Anordnung zur Datenübertragung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Paket- Datenübertragungsschaltung (9) einer Einheit, die einem Überwachungsprozessor (10) und einem Pufferspeicher (8) zugeordnet ist, Mittel zum Hinzufügen einer als zusätzlich bezeichneten Adressangabe zu jedem Paket umfaßt, das von der betreffenden Einheit an eine andere Paketbetrieb unterstützende Einheit der gleichen Anlage über die sie verbindende Punkt-zu-Punkt-Verbindung (L2) übertragen werden soll, wobei das Vermittlungsmodul (11) der betreffenden Einheit über Mittel verfügt, um die Zellen eines zu über tragenden Pakets in der Anlage in Abhängigkeit von der diesem Paket zugewiesenen zusätzlichen Adressangabe zu der betreffenden Punkt-zu-Punkt-Verbindung zu orientieren.

8. Anordnung zur Datenübertragung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Paket- Datenübertragungsschaltung (9) einer Einheit wenigstens einem Datenübertragungs-Controller (5) zugeordnet ist, über den sie in der Anlage zu übertragende Pakete empfängt und an den sie über Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (L2) empfangene Pakete überträgt, wobei der Controller über Mittel verfügt, um eine zusätzliche Adressangabe jedem in der Anlage zu übertragenden Paket anhand der Adressangaben, die am Kopf dieser Pakete vorkommen, und von Angaben, die vorab von den Paketbetrieb unterstützenden Einheiten, die Empfänger sind, geliefert werden, zuzuweisen.

9. Anordnung zur Datenübertragung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Paketbetrieb unterstützende Einheit über Wettbewerbsmittel verfügt, die es ihr ermöglichen, das Senden an sie der anderen Paketbetrieb unterstützenden Einheiten, die direkt mit ihr durch Punkt-zu-Punkt- Verbindung (L2) verbunden sind, zu steuern.

10. Anordnung zur Datenübertragung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (8) umfaßt, die es ihr erlauben, zusätzliche Adressangaben mit Empfängeradressen und ggf. entsprechenden Quelladressen eines Pakets aufzubewahren, um eine Zuweisung und direkte Orientierung ohne weitere Untersuchung eines jeden in der Anlage zu übertragenden Pakets zu ermöglichen, das im Header eine aufbewahrte Empfängeradresse aufweist.