DE69522640T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Kopfteilübersetzung von ATM-Zellen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Übersetzung eines Vorspanns einer an den Eingang eines Knotens in einem asynchronen Netzes zur Übertragung von Daten in Paketen angelegten Zelle.
• Sie ist insbesondere auf die Verteil- und Weiterleiteinrichtungen für digitale Daten in einem Netz anwendbar, das in dem unter der englischen Abkürzung ATM (Asynchronous Transfer Mode - asynchroner Übertragungsmodus) bekannten Übertragungsmodus arbeitet.
• Der ATM wird im wesentlichen durch die Empfehlungen der UIT-T (Serie I) sowie durch die Arbeiten einer Gruppe von Industriellen mit dem Namen "ATM-Forum" definiert.
• Im asynchronen Übertragungsmodus sind die zu übertragenden Informationen in Form von Paketen einer Länge von 48 Bytes zusammengefaßt, denen jeweils ein Vorspann von fünf Bytes vorausgeht. Die Gesamtheit aus Vorspann und Daten wird eile genannt. Prinzipiell arbeitet das ATM in einem verbundenen Modus, d.h. daß ein Kanal durch das Übertragungsnetz aufgebaut werden muß, ehe die Daten übertragen werden können. Dieser Kanal wird virtueller Schaltkreis genannt. Im allgemeinen gibt es zahlreiche virtuelle Schaltkreise, die die gleiche physische Verbindung zwischen zwei ATM-Einrichtungen benutzen. Der Vorspann der Zellen hat im wesentlichen die Aufgabe, virtuelle Schaltkreise auf der Verbindung zu identifizieren. Ein Beispiel für die Realisierung eines solchen Verfahrens ist insbesondere aus der französischen Patentanmeldung 2 681 164 der Anmelderin bekannt.
• Gemäß diesem Verfahren besteht jedes in einem Netz zu übertragende Datenpaket einerseits aus einem Vorspann, mit dem das Paket identifiziert und durch virtuelle Kanäle geleitet werden kann, und andrerseits aus einem Teil, der die zu übertragenden Daten enthält. Die Durchschaltung erfolgt in Höhe jedes Knotens des Netzes, indem aus dem Vorspann die Adresse eines in einem ersten Kontextspeicher enthaltenen Worts entnommen wird, das die für die Identifizierung des Vorspanns und die Weiterleitung der zu übertragenden Daten notwendigen Informationen enthält, und indem ausgehend von dem aus dem Kontextspeicher gelesenen Wort eine neue Adresse erzeugt wird. Diese neue Adresse dient als Zeiger, der auf eine Zone in einem zweiten Kontextspeicher zeigt, in dem sich mindestens ein neuer Vorspann und eine Information über die Ausgangsrichtung für das Paket oder die den Knoten verlassenden Pakete befindet.
• Die Funktion der so realisierten Übersetzung ermöglicht es, jedem Zellenvorspann die Informationen zuzuordnen, die die Verarbeitungen durchzuführen erlauben, für, die er bestimmt ist. Der Übersetzer, der die Aufgabe hat, diese Funktion für jede von ihm empfangene Zelle zu erfüllen, muß typisch Informationen über die Gültigkeit des virtuellen Bündels, die Gültigkeit des virtuellen Kanals, das Zählen, die Liste der ausgehenden Richtungen, über die die empfangene Zelle ausgesendet wird, den neuen der Zelle bei der Weitersendung zugeordneten Vorspann u. s. w. liefern. Der Übersetzer muß auch die Verarbeitungen entsprechend dem vorher für jede Zelle definierten Kontext durchführen. Diese Verarbeitungen betreffen insbesondere die Durchschaltung des virtuellen Bündels VP, die Durchschaltung des virtuellen Kanals VC, die Durchschaltung des virtuellen Bündels und Kanals VP/VC, die Entnahme der Wartungsflüsse.
• Andere Funktionen und Verarbeitungen können in Betracht gezogen werden, um die Identifizierung verschiedener Arten von Zellen zu erlauben: Freie Zelle, Metasignalisation, allgemeine Verbreitung, Signalisierung von Punkt zu Punkt, Verwaltung der Ressourcen, nicht zugewiesene Zellen u.s.w.. Andrerseits muß der Übersetzer bei der Durchschaltung einer Zelle und abhängig von der Art des Schaltorgans eine gewissen Transparenz gewährleisten können, d.h. er muß in dem Vorspann einer ausgehenden Zelle bestimmte Felder des Vorspanns der ankommenden Zelle weiterübertragen. So muß er beispielsweise eine Transparenz im Feld VCI der Identifizierung eines virtuellen Kanals bei einer Durchschaltung eines virtuellen Bündels gewährleisten, eine Transparenz im Prioritätsfeld CLP bezüglich des Zellenverlusts und eine Transparenz des Felds PTI betreffend den Inhalt der Zelle.
• Die obenbeschriebenen Verarbeitungen müssen relativ einfach realisierbar sein. Ihre Programmierung erfolgt abhängig von den Anforderungen und dem Zustand des Netzes in einem relativ großen Bereich von Eingangs- und Ausgangswerten. Die Verarbeitungszeit ist kurz und liegt unterhalb der Zeit für den Empfang einer Zelle. Diese Zeit liegt in der Größenordnung von 12,3 us bei 34,368 MBit/s, von 2,7 us bei 155,52 MBit/s und von 680 ns bei 622 MBit/s.
• Strukturell gesehen kann die Übersetzungsfunktion auch einfach mit Hilfe einer Speicherebene realisiert werden, die von einer mikroprogrammierten Verarbeitungseinheit adressiert wird.
• Die Hauptschwierigkeit beruht jedoch auf der Notwendigkeit, daß eine Speicherebene erheblicher Größe eingesetzt werden muß, die beispielsweise aus 232 Wörtern zu je 16 Bits besteht, und daß sie so organisiert werden muß, daß sie die Ausführung der oben beschriebenen Übersetzungsfunktion erlaubt.
• Das US-Patent 5 323 389 beschreibt ein Verfahren, mit dem eine Zelle durch ein ATM-Netz geleitet werden kann. Es besteht darin, einen Eingang in eine Tabelle des ersten Niveaus entsprechend einem Feld VPI der Zelle zu lokalisieren, ein erstes Signal zu erzeugen, das dem Eingang der Tabelle entspricht, einen Eingang in eine Tabelle des zweiten Niveaus entsprechend einem Wert eines Felds VGI der Zelle und des ersten Signals zu lokalisieren und die Zelle an die gewünschte Zieladresse zu lenken. Wann der Wert VCI nicht in dem Bereich von gewünschten Werten liegt, erzeugt das Verfahren ein Fehlersignal.
• Ziel der Erfindung ist es, die obigen Nachteile zu beseitigen.
• Hierzu ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Übersetzung eines Vorspanns einer Zelle, die an den Eingang eines Knotens eines asynchronen Netzes zur Übertragung von Daten in Paketen angelegt wird, wobei in einem Speicherraum des Knotens das virtuelle Schaltorgan des Netzes, zu dem die Zelle gehört, ausgehend von den Numern des virtuellen Bündels VPI und den Nummern des virtuellen Kanals VCI identifiziert wird, die im Vorspann der Zelle enthalten sind. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
• - Der Speicherraum des Knotens wird ausgehend von der im Vorspann der Zelle enthaltenen Nummer des virtuellen Bündels adressiert, um in dem Speicherraum eine erste Kontextzone zu identifizieren, die den Bereich der nutzbaren virtuellen Kanäle für dieses virtuelle Bündel VPI angibt;
• - eine zweite Kontextzone wird ausgehend von einer im Vorspann der Zelle enthaltenen Nummer eines virtuellen Bündels und von einer Basisadresse adressiert, die aus der ersten Kontextzone gelesen wird, um die Liste der Richtungen, in die die Zelle am Ausgang des Knotens weitergeschickt werden soll, sowie den neuen Vorspann zu erhalten, wobei die Berechnung der Adresse dieser zweiten Zone folgende Schritte enthält:
• - Befindet sich der Kanal VCI im Bereich der für dieses virtuelle Bündel VPI nutzbaren Kanäle, dann wird zur in der ersten Kontextzone enthaltenen Basisadresse die im Vorspann der ankommenden Zelle enthaltene Nummer VCI des virtuellen Kanals hinzugefügt;
• - befindet sich der Kanal VCI nicht im Bereich der für dieses virtuelle Bündel VPI nutzbaren virtuellen Kanäle, dann wird zu der in der ersten Kontextzone enthaltenen Basisadresse der VCI-Wert null hinzugefügt.
• Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Übersetzung eines Vorspanns einer am Eingang eines Knotens in einem asynchronen Netz zur Datenübertragung in Form von Paketen ankommenden Zelle, mit einer Adressen- Berechnungsvorrichtung, die zwischen einem ersten Kontextspeicher und einem zweiten Kontextspeicher eingefügt ist, um das virtuelle Schaltorgan des Netzes zu identifizieren, zu dem die Zelle gehört, ausgehend von den Nummern des virtuellen Bündels VPI und den Nummern des virtuellen Kanals VCI, die im Vorspann der Zelle enthalten sind, wobei der erste Speicher erste Kontextzonen, die durch die im Vorspann der Zelle enthaltene Nummer des virtuellen Bündels adressiert werden, und der zweite Speicher zweite Kontextzonen enthält, um die Liste der Richtungen anzugeben, in die die Zelle am Ausgang des Knotens weiterübertragen werden soll, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mindestens enthält:
• - eine Komparatorschaltung, um die Nummer des virtuellen Kanals VCI der ankommenden Zelle mit einer Anzahl von verfügbaren Kanälen zu vergleichen, die in der ersten Kontextzone angegeben ist,
• - und eine Berechnungsvorrichtung, um die zweite Kontextzone ausgehend von einer Basisadresse, die aus der ersten Kontextzone gelesen wird, und von der im Vorspann der ankommenden Zelle enthaltenen Kanalnummer VCI zu adressieren.
• Das erfindungsgemäße Verfahren wird zur Weiterleitung der identifizierten Zelle in eine andere Richtung als die der anderen Zellen des gleichen virtuellen Bündels für eine spezifische Verarbeitung verwendet:
• Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt ein Beispiel für das Format einer ATM- Zelle.
• Die Fig. 2 und 3 zeigen das Format eines Vorspanns der ATM-Zelle im Fall einer Schnittstelle zwischen Benutzer und Netz und einer Schnittstelle in Höhe eines Knotens des Netzes.
• Fig. 4 zeigt die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.
• Fig. 5 zeigt eine Tabelle, die die Schaltaktionen des virtuellen Bündels und des virtuellen Kanals zusammenfaßt.
• Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform einer Übersetzervorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
• Fig. 7 zeigt eine Art der Organisation des Speicherraums im erfindungsgemäßen Übersetzers.
• Fig. 8 ist ein Beispiel für die Formatierung einer ersten Kontextzone.
• Fig. 9 ist ein Beispiel für die Formatierung einer zweiten Kontextzone.
• Fig. 10 ist ein Beispiel einer Tabelle zur Extraktion von möglichen Zellen.
• Das Format einer ATM-Zelle ist in Fig. 1 dargestellt. Es enthält einen mittels 5 Bytes kodierten Vorspann 1 und ein Informationsfeld 2 mit 48 Bytes. Das Informationsfeld 2 enthält die zu übertragenden Nutzdaten. Zwei Formate für den Vorspann werden betrachtet, je nachdem, ob die Zellen über eine Benutzerschnittstelle zum Netz oder eine Schnittstelle zwischen Knoten des Netzes übertragen werden. Dieser Vorspann ist in Fig. 2 beziehungsweise in Fig. 3 dargestellt. Er enthält verschiedene Felder CLP, GFC, PTI, HEC, VCI und PTI mit folgenden Bedeutungen:
• - Das Feld CLP ist über die Länge eines Bits kodiert und gibt an, ob die Zelle für den Zellenverlust im Fall einer Überlastung des Netzes prioritär ist oder nicht.
• - Das Feld GFC ist über vier Bits kodiert und erlaubt nur für den Fall, daß eine Zelle über eine Schnittstelle zwischen Benutzer und Netz übertragen wird, eine Kontrolle des Datenflusses zwischen einem Benutzer und dem Netz. Das Feld kann auch den Anschluß mehrerer Endgeräte an einen gemeinsamen Schnittstellenpunkt ermöglichen.
• - Das Feld PTI ist über drei Bits kodiert und erlaubt die Identifizierung des virtuellen Bündels, dem die Zelle angehört. Dieses Bündel faßt mehrere virtuelle Kanäle (VC) zusammen, um eine gemeinsame Verarbeitung der Gesamtheit dieser Kanäle zu ermöglichen.
• - Das Feld HEC ist über acht Hits kodiert und ist ein Kontrollfeld, das die Erfassung und manchmal die Korrektur von Fehlern in der ganzen Zelle erlaubt.
• - Das Feld VCI ist über 16 Hits kodiert und identifiziert den virtuellen Kanal, zu dem die Zelle gehört, in dem angegebenen virtuellen Bündel VP.
• - Das Feld PTI ist über drei Bits kodiert und gibt die Art des Inhalts (Nutzlast) der Zelle an.
• Die von einer ATM-Einrichtung realisierte Übersetzungsfunktion des Vorspanns hat die Aufgabe, jedem Vorspann einer Zelle die Informationen zuzuordnen, die es ermöglichen, daß der Vorspann die für ihn bestimmten Verarbeitung erfährt, und diese Verarbeitungen auch durchzuführen.
• Die Informationen, die der Übersetzer typischerweise liefern muß, sind insbesondere Informationen hinsichtlich der Gültigkeit des Bündels und des virtuellen Kanals, hinsichtlich des Zählens der Zellen, der Liste der ausgehenden Richtungen, in die eine empfangene Zelle weitergesendet wird, und der neue Vorspann für die Zelle bei der Weitersendung.
• Um die Beschreibung zu vereinfachen, sei nachfolgend davon ausgegangen, daß das Feld HEC vor dem Übersetzer ausgewertet wird und daß nur die Zellen, deren Vorspann als fehlerfrei angenommen wird, am Eingang des Übersetzers ankommen.
• Die entsprechenden Verarbeitungsschritte werden erfindungsgemäß realisiert, indem, wie in Fig. 4 angegeben, der Vorspann in zwei Schritten analysiert wird. Im ersten Schritt findet die Analyse statt, indem die überwiegenden Binärelemente in Betracht gezogen werden, deren Bedeutung praktisch stets verwendet wird. In einem zweiten Schritt findet die Analyse hinsichtlich der Binärelemente statt, deren Verwendung von der Betriebsart abhängt.
• Die Zuordnung zwischen dem Ergebnis der ersten Analyse und dem Eingang der zweiten wird von einem Zeiger realisiert. Der Grund hierfür ist, daß dies beispielsweise ermöglicht, das Feld VCI für die virtuellen Kanäle VP im Modus der Durchschaltung eines virtuellen Bündels nicht zu analysieren, was eine erhebliche Einsparung an Speicherplatz bringt. Im Vergleich zu den Angaben zum Verfahren gemäß der oben erwähnten Patentanmeldung besteht die durch die Erfindung erzielte Verbesserung darin, daß die Art der Durchschaltung (VP, VC, VP/VC) nicht mehr explizit im ersten Kontextspeicher angegeben wird, sondern implizit durch eine Information über die "Anzahl von Nutzbits im Feld VCI".
• Die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung enthält eine Adressenberechnungsvorrichtung 3, die zwischen zwei Kontextspeicher 4 und 5 eingefügt ist. Eine Endbearbeitungsvorrichtung 6 ist an den Ausgang des Speichers 5 angeschlossen, um den ausgehenden Vorspann zu formatieren.
• Der erste Kontextspeicher 4 ermöglicht die Realisierung der ersten Analyse. Dieser erste Speicher 4 wird durch die überwiegenden Binärelemente adressiert. Er enthält ein Kontext-Validierungselement, um die nicht initialisierten Kontexte zu verbieten, oder für den Fall, daß das Steuerglied des Schaltorgans entschieden hat, einen Zeiger zur Kontextzone 2 zur Fortsetzung der Analyse nicht zu verwenden, den verwendeten Bereich VCI.
• Der zweite Kontextspeicher 5 dient der Unterstützung der zweiten Analyse. Dieser Speicher wird von der Adressen- Berechnungsvorrichtung 3 ausgehend vom Zeiger adressiert, der von der ersten Analyse stammt und vom ersten Speicher 4 geliefert wird, und ausgehend von einem ersten Teil der restlichen Binärelemente des eingangsseitigen Vorspann, der von der Anzahl der von der ersten Analyse gelieferten Nutz- Binärelemente abhängt.
• Der Speicher 5 enthält typisch ein Validierungselement für den Kontext, um die nicht initialisierten Kontexte des zweiten Typs zu verbieten, oder für den Fall, daß das Steuerglied des Schaltorgans beschlossen hat, die Liste der ausgehenden Richtungen, auf die die ankommende Zelle weiterübertragen wird, den Vorspann der ausgehenden Zelle und gegebenenfalls Verkehrszähler, Fehlerzähler u. s. w. nicht zu benutzen.
• Die Rechenvorrichtung 3 hat die Aufgabe, das Ergebnis der ersten Analyse auszuwerten, um daraus eine Adresse des zweiten Kontextspeichers 5 abzuleiten, die der ankommenden Zelle zuzuordnen ist. Diese Adresse wird berechnet, indem zum Adressenzeiger, der aus dem ersten Kontextspeicher 4 gelesen wurde und die Verschiebung der Zone der dem Kontext des ersten Typs zugeordneten Kontexte des zweiten Typs angibt, das Feld VCI des ankommenden Vorspanns multipliziert mit der Größe des Kontexts 2, berechnet nach der Anzahl von für die Einspeicherung eines Kontexts des zweiten typs erforderlichen Speicherwörtern hinzugefügt wird.
• So verwendet das j-te Feld VC den j-ten dem Kontext des ersten Typs zugeordneten Kontext des zweiten Typs.
• Wenn unter diesen Bedingungen das Feld VCI des ankommenden Vorspanns sich in dem im ersten Kontextspeicher 4 angegebenen Bereich befindet, wird das Feld VCI des ankommenden Vorspanns für die Berechnung der Adresse im zweiten Kontextspeicher 5 verwendet. Ansonsten erfolgt die Adressenberechnung für den Speicher 5 unter Verwendung des Werts VCI = 0.
• Die Endverarbeitungsvorrichtung 6 bringt den ausgehenden Vorspann abhängig von der Gültigkeit des Kontexts des zweiten Typs in Form. Hierzu wird folgende Regel angewendet: Das ausgehende Feld VCI wird dem eingehenden Feld VCI gleichgesetzt, wenn das eingehende Feld VCI sich nicht in dem Bereich befindet, der im Kontext des ersten Typs angegeben ist. Ansonsten wird das ausgehende Feld VCI aus dem zweiten Kontextspeicher entnommen.
• Die obigen Prinzipien ermöglichen es, Schaltmodi für das virtuelle Bündel, den virtuellen Kanal, das virtuelle Bündel und den virtuellen Kanal in Betracht zu ziehen. Für eine Durchschaltung des virtuellen Bündels reicht die Angabe aus, daß die Anzahl von Nutz-Binärelementen des Felds VCI null ist. Dann können sich zwei Fälle ergeben, je nachdem, ob sich das Feld VCI von null unterscheidet oder nicht.
• Ist das Feld VCI ungleich null, dann wird der Inhalt des zweiten Kontextspeichers 5 entsprechend dem virtuellen Kanal VCI null des betreffenden virtuellen Bündels VP für alle Felder VCI ungleich null verwendet, indem eine Transparenz für das ankommende Feld VCI angewandt wird.
• Ist das Feld VCI null, dann wird der zweite Kontextspeicher 5 entsprechend dem virtuellen Kanal VC = 0 ganz normal verwendet. In diesem Fall kann das Feld VCI nach der Übersetzung ungleich null sein.
• In diesem Durchschaltmodus für das virtuelle Bündel VP können vorbestimmte Werte den niedrigen Werten des Felds VCI gegeben werden, was bedeutet, daß für ein gegebenes virtuelles Bündel VP die Nutz-Binärelemente so sind, daß alle vorbestimmten Werte darin auftreten. Da nur wenige Hits des Felds VCI verwendet werden, ergibt sich daraus ein sehr geringer Verbrauch an Speicherplatz. Dies ermöglicht es, eine vollständige Übersetzung für diese Zellen mit einer spezifischen Verarbeitung zu erhalten, die beispielsweise zu einer Weiterleitung zu einem Server führt.
• Für eine Durchschaltung eines virtuellen Kanals reicht es aus, den gleichen Zeiger zu positionieren und damit die gleichen Kontexte des zweiten Typs in allen Kontexten des ersten Typs, die dem autorisierten Bereich des Felds VPI (der in diesem Fall nicht analysiert wird) entsprechen. Die Anzahl der Nutz-Binärelemente des Felds VCI wird dann abhängig von dem zu verarbeitenden Bereich VCI programmiert. Die Zellen, die virtuelle Bündel VP außerhalb des Bereichs enthalten, werden in Höhe des ersten Kontextspeichers 4 abgewiesen. Die Zellen mit virtuellen Kanälen außerhalb des Bereichs werden in Höhe des zweiten Kontextspeichers 5 abgewiesen.
• Um eine Durchschaltung von einem virtuellen Bündel und einem virtuellen Kanal zu realisieren, werden sowohl die Felder VPI als auch die Felder VCI verwendet, um die virtuellen Kanäle zu identifizieren und ihnen einen ausgehenden Vorspann zuzuordnen. Für jedes virtuelle Bündel VPI des freigegebenen Bereichs wird ein Bereich des zugeordneten virtuellen Kanals VCI sowie ein Zeiger zu einer Zone des zweiten Kontextspeichers 5 definiert. Der zweite Kontextspeicher 5 ist hierzu in ebenso viele Kontextzonen des zweiten Typs unterteilt, wie es unterschiedliche Zeiger gibt. Die Kohärenz dieser Unterteilung obliegt einer nicht dargestellten Vorrichtung zur Verwaltung der Übersetzung. Eine Zusammenfassung der durchgeführten Aktionen aufgrund der Tatsache, daß ein virtuelles Bündel VPI oder ein virtueller Kanal VCI sich in den autorisierten Bereichen befindet oder nicht, ist aus der Tabelle gemäß Fig. 5 zu entnehmen.
• Es ist also möglich, die Art von Bündeln (VP, VP/VC) zu mischen und die logischen Kanäle geringer Werte zu extrahieren und zugleich die Nutzung des Speichers zu optimieren, oder auch für jedes Bündel VP den Modus VP und den Modus VC (mit oder ohne Unterscheidung der Verarbeitung in dem Feld VCI) gemäß dem Wert des Felds VCI zu mischen.
• Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die in Fig. 6 gezeigt ist, enthält, ähnlich wie in Fig. 4, einen ersten Kontextspeicher 7, der an einen zweiten Kontextspeicher 8 über eine Vorrichtung zur Adressenberechnung 9 gekoppelt ist. Wenn sie auch in Fig. 6 getrennt dargestellt sind, können die beiden von den Speichern 7 und 8 gebildeten Speicherräume in einem gemeinsamen physischen Speicher enthalten sein, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Ein programmierter Automat 10 erzeugt Adressen geringer Gewichtung zur Durchführung der Operationen innerhalb der Speicher 7 und 8. Er ermöglicht die Auswahl der Zonen der Speicher 7 und 8 abhängig vom Fortschritt des Übersetzungsprozesses. Die Vorrichtung enthält auch einen Komparator 11, der zwischen die Datenausgänge des Speichers 7 und eine Multiplexerschaltung 12 eingefügt ist, sowie eine Multiplexerschaltung 13, die an einen Datenausgang des Speichers 8 angeschlossen ist. Der Komparator 11 positioniert ein Signal F auf den Zustand "wahr", wenn der Wert 2VCI größer als oder gleich groß wie der Wert 2NBU ist, d.h. wenn der Wert VCI sich nicht in dem freigegebenen Bereich befindet. Die Adressen-Berechnungsvorrichtung 9 transformiert die Binärelemente des aus dem Kontextspeicher 7 gelesenen Zeigers in eine Adresse für den Speicher 8. Diese Transformation erfolgt durch eine Addition einer Adresse der Basis ABC2 des Kontexts 2 zum Feld NBU und kann so durch eine einfache Maskierung der nicht nützlichen Binärelemente des Felds VCI durch die Binärelemente entsprechend der Basisadresse ABC2 unter der Hypothese realisiert werden, daß das Feld ABC2 auf eine Adresse des Typs K·2NBU zeigt. Wäre dies nicht der Fall, dann wäre die Aufteilung des Speichers zwischen den verschiedenen Kontextzonen 3 nicht gewährleistet.
• Wenn das ankommende Feld VCI sich in dem im Kontext des ersten Typs angegebenen Bereich befindet, überträgt der Multiplexer 12 diesen Wert an die Adressen-Berechnungsvorrichtung aufgrund des Signals F für die Berechnung der Adresse im Speicher 8 gemäß der Gleichung (1). Im gegenteiligen Fall überträgt der Multiplexer 12 den Wert VCI = 0. Außerdem wird das ankommende Feld VCI an den Ausgang des Multiplexers 13 übertragen, wenn das ankommende VCI sich außerhalb des im Kontext des ersten Typs angegebenen Bereichs befindet, oder das VCI, das am Ausgang des Speichers 8 erhalten wird, wenn das ankommende Feld VCI sich in dem durch den Kontextspeicher 8 angegebenen Bereich befindet.
• Ein Beispiel für den Inhalt der Kontexte der Typen 1 und 2, die jeder Zelle zugeordnet sind, ist in den Fig. 8 und 9 gezeigt. In Fig. 8 wird der Kontext des ersten Typs bestimmt und im Speicher 7 durch die Felder VP1, PTI und CLP der ankommenden Zelle adressiert. Der Kontext des ersten Typs belegt einen Raum, der von zwei Speicherwörtern zu 16 Bits gebildet wird. Diese Wörter setzen sich aus einem Feld V1, das die Gültigkeit des ersten Kontexts präzisiert, aus einem Feld NBU, das die Anzahl von Nutzbits des zugeordneten Felds VCI angibt (der entsprechende Bereich liegt zwischen 0 und 2NBU-1), und aus einem Feld ABC2 zusammen, das die Basisadresse des Kontextes des Typs 2 entsprechend der Anfangsadresse der im Speicher 8 für den Kontext 2 reservierten Zone in diesem Speicher 8 angibt und dem Kontext des Typs 1 zugewiesen ist. In Fig. 9 besetzt der Kontext 2 im Speicher 8 einen Speicherraum, der von 16 Wörtern zu je 16 Bits gebildet wird. Die Adressierung der Speicherzonen eines dem Kontext des Typs 1 zugeordneten Kontexts des Typs 2 wird durch die Basisadresse ABC2 des Kontexts des Typs 1 und durch das Adressenwort VCI oder null bestimmt, das am Ausgang des Multiplexers 12 abhängig von der Anzahl von Nutzbits NBU geliefert wird. Die Wörter des Kontextes des Typs 2 setzen sich aus einem Feld V2, das die Gültigkeit des Kontextes des Typs 2 angibt, aus einem Feld ZÄHLER, das einen Zähler für die Benutzung des Kontextes des Typs 2 darstellt, aus mehreren Feldern mit 16 Bits, die eine Liste von Richtungen bilden und die Richtungen angeben, in die die Zelle weitergeschickt werden soll, und aus Feldern VPIT und VCIT zusammen, die die Werte der Felder VPI und VCI der ausgehenden Zelle darstellen. Felder VERSCHIEDENES können für andere Zwecke genutzt werden.
• Die Architektur des oben beschriebenen Übersetzers erlaubt es, einen Durchschaltmodus für virtuelle Kanäle über den ganzen mittels 12 Bits der Felder VPI kodierten Bereich und einen Durchschaltmodus für virtuelle Kanäle für bis zu 214 Kanäle zu erhalten, vorausgesetzt, daß 2i Kanäle je VPI möglich sind. Diese Architektur entspricht insbesondere vollkommen den Forderungen der Empfehlung UIT.1.361 betreffend die Extraktionskapazitäten der verschiedenen in der Empfehlung erwähnten Werte, insbesondere für die im Modus VP verwendeten VP (ohne Übersetzung der VC). Die wichtigsten Möglichkeiten der Extraktion sind in der Tabelle gemäß Fig. 10 zusammengefaßt.

Claims (8)

1. Verfahren zur Übersetzung eines Vorspanns einer Zelle, die an den Eingang eines Knotens eines asynchronen Netzes zur Übertragung von Daten in Paketen angelegt wird, wobei in einem Speicherraum (4, 5; 7, 8) des Knotens das virtuelle Schaltorgan des Netzes, zu dem die Zelle gehört, ausgehend von den Nummern des virtuellen Bündels VPI und den Nummern des virtuellen Kanals VCI identifiziert wird, die im Vorspann der Zelle enthalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren mindestens die folgenden Verfahrensschritte aufweist:

- Der Speicherraum des Knotens wird ausgehend von der im Vorspann der Zelle enthaltenen Nummer des virtuellen Bündels adressiert, um in dem Speicherraum eine erste Kontextzone (4; 7) zu identifizieren, die den Bereich der nutzbaren virtuellen Kanäle für dieses virtuelle Bündel VPI angibt;

- eine zweite Kontextzone (4; 8) wird ausgehend von einer im Vorspann der Zelle enthaltenen Nummer eines virtuellen Bündels und von einer Basisadresse adressiert, die aus der ersten Kontextzone gelesen wird, um die Liste der Richtungen, in die die Zelle am Ausgang des Knotens weitergeschickt werden soll, sowie den neuen Vorspann zu erhalten, wobei die Berechnung der Adresse dieser zweiten Zone folgende Schritte enthält:

- Befindet sich der Kanal VCI im Bereich der für dieses virtuelle Bündel VPI nutzbaren Kanäle, dann wird zur in der ersten Kontextzone enthaltenen Basisadresse die im Vorspann der ankommenden Zelle enthaltene Nummer VCI des virtuellen Kanals hinzugefügt;

- befindet sich der Kanal VCI nicht im Bereich der für dieses virtuelle Bündel VPI nutzbaren virtuellen Kanäle, dann wird zu der in der ersten Kontextzone enthaltenen Basisadresse der VCI-Wert null hinzugefügt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, in den Vorspann der vom Knoten ausgehenden Zelle eine Nummer eines virtuellen Kanals gleich der Nummer des virtuellen Kanals der ankommenden Zelle einzutragen, wenn die Nummer des virtuellen Kanals der ankommenden Zelle den Bereich der nutzbaren virtuellen Kanäle überschreitet.

3. Vorrichtung zur Übersetzung eines Vorspanns einer am Eingang eines Knotens in einem asynchronen Netz zur Datenübertragung in Form von Paketen ankommenden Zelle, mit einer Adressen-Berechnungsvorrichtung (6), die zwischen einem ersten Kontextspeicher (7) und einem zweiten Kontextspeicher (8) eingefügt ist, um das virtuelle Schaltkreis des Netzes zu identifizieren, zu dem die Zelle gehört, ausgehend von den Nummern des virtuellen Bündels VPI und den Nummern des virtuellen Kanals VCI, die im Vorspann der Zelle enthalten sind, wobei der erste Speicher erste Kontextzonen enthält, die durch die im Vorspann der Zelle enthaltene Nummer des virtuellen Bündels adressiert werden, und der zweite Speicher (8) zweite Kontextzonen enthält, um die Liste der Richtungen anzugeben, in die die Zelle am Ausgang des Knotens weiterübertragen werden soll, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mindestens enthält:

- eine Komparatorschaltung (11), um die Nummer des virtuellen Kanals VCI der ankommenden Zelle mit einer Anzahl von verfügbaren Kanälen zu vergleichen, die in der ersten Kontextzone angegeben ist,

- und eine Berechnungsvorrichtung (9), um die zweite Kontextzone ausgehend von einer Basisadresse, die aus der ersten Kontextzone gelesen wird, und von der im Vorspann der ankommenden Zelle enthaltenen Kanalnummer VCI zu adressieren.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen ersten Multiplexer (12) enthält, der von der Komparatorschaltung (11) gesteuert wird, um den Wert der Nummer des virtuellen Kanals für die Berechnung der Adresse der zweiten Kontextzone auf null zusetzen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen zweiten Multiplexer (13) enthält, der mit einem ersten Eingang an den Ausgang des zweiten Speichers (8) angeschlossen ist und an seinem zweiten Eingang die Nummer des virtuellen Kanals VCI empfängt und die Nummer des virtuellen Kanals VCI der vom Knoten weitergereichten Zelle überträgt.

6. Vorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kontextzone ein erstes Datenfeld zur Angabe der Gültigkeit der ersten Kontextzone, ein zweites Datenfeld zur Angabe der Anzahl von Nutzbits im Feld VCI des zugeordneten virtuellen Kanals und ein drittes Feld ABC2 mit der Basisadresse der zweiten Kontextzone enthält.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kontextzone ein erstes Datenfeld zur Angabe der Gültigkeit der zweiten Kontextzone, zweite Datenfelder ZÄHLER zum Zählen der Nutzung der zweiten Kontextzone, dritte Felder LISTE DER RICHTUNGEN zur Angabe der Richtungen, in die die Zelle ausgangsseitig weitergereicht werden soll, und vierte und fünfte Felder VPlt, VClt enthält, die die Werte der Felder VPI, VCI am Ausgang der Zelle darstellen.

8. Verwendung des Übersetzungsverfahren nach Anspruch 1 zur Weiterleitung der identifizierten Zelle in eine andere Richtung als die der anderen Zellen desselben virtuellen Bündels für eine spezifische Verarbeitung.