ITMI970328A1 - Sistema per la trasmissione di dati tra una unita' centrale e una pluralita' di unita' periferiche per il tramite di un bus sincrono ad - Google Patents

Description

DESFRIZIONE dell'invenzione industriale a nome:

Campo di applicazione dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce a sistemi di telecomunicazioni a larga banda e, più in particolare, ad un sistema per trasmettere dati da piu' unità periferiche ad una unita' centralizzata e viceversa.

Negli ultimi anni si è verificata una accelerazione nella domanda di velocita' di trasmissione elevate da parte degli utenti che accedono alla rete pubblica di telecomunicazioni. Questo è stato vero finora soprattutto per i grandi utenti affari aventi sedi distribuite sul territorio, ed i fornitori del servizio di telecomunicazioni hanno risposto fornendo linee dedicate o a commutazione di pacchetto (come, per esempio, X.25, Frame Relay o SMDS). Più recentemente, la crescita esponenziale di Internet, ['accresciuto interesse per l'accesso ai servizi multimediali attraverso la rete di telecomunicazioni, ed il previsto aumento del telelavoro (telecommuting), hanno messo in evidenza la necessità di fare accedere alla rete pubblica di telecomunicazioni anche i piccoli utenti affari e persino gli utenti residenziali con velocità di trasmissione maggiori delle attuali. Tra le tecniche di comunicazione emergenti, la tecnica ATM, acronimo per Asynchronous Transfer Mode (Modo di Trasferimento Asincrono), suscita particolare interesse per la sua flessibilità' ed efficienza nel mettere a disposizione larghezze di banda anche molto elevate.

Per i prossimi anni si prevede dunque una evoluzione della rete di accesso sia per quanto riguarda le velocità di trasmissione piu' elevate utilizzate su tale rete, sia per quanto riguarda la tipologia dei servizi che verranno offerti attraverso di essa. Sarà ' quindi necessario offrire un accesso alla rete pubblica di telecomunicazioni a velocità elevata, affidabile, a basso costo e che si adatti a ricevere svariati tipi di traffico provenienti da una molteplicità' di sorgenti (o utenti) differenti, con caratteristiche di traffico e requisiti di servizio anche molto diversi tra loro, in particolare, ma non solo, per quanto riguarda le velocita' di trasmissione richieste.

In questi ultimi anni sono state quindi sviluppate una molteplicità di reti di accesso alla rete pubblica di telecomunicazioni. Una di queste reti è descritta nella domanda italiana di brevetto n. MI 96A 001064, a nome della stessa richiedente, in cui la suddette rete di accesso è costituita da una rete ottica passiva o PON (Passive Optical Network) a larga banda che interconnette una terminazione di linea (Optical Line Termination o brevemente OLT), generalmente collocata in prossimità di uria centrale di commutazione, ad una pluralità di unità di rete (Optical Network Unit o brevemente ONU), tipicamente piazzate in prossimità degli utenti.

La rete ottica passiva, che costituisce la cosiddetta infrastruttura di rete, ha tìpicamente una struttura ad albero, ovverosia punto-m ultipunto, ove la radice è connessa alta OLT ed i rami terminali a ciascuna ONU, ed è composta da spezzoni di fibra ottica interconnessi da componenti ottici passivi detti power splitter/combiners, che permettono di suddividere sulle uscite, o ricombinare su una singola uscita, i segnali che si presentano ai propri ingressia.

Il sistema della presente invenzione, chiamata da qui in poi ATM BUS ha il suo campo di applicazione preferito nella suddetta rete di accesso per raccogliere traffico di comunicazioni, preferibilmente ATM, proveniente da molteplici interfacce di ingresso, e per inviare traffico di comunicazioni, preferibilmente ATM, verso di esse, specialmente quando sono presenti differenti velocità di trasmissione (bit rate). In particolare, una di tali applicazioni preferite e' all'interno delie suddette Unita' di Rete Ottica o ONU per convogliare sulla PON, per il tramite di una unità BUS Master, i dati provenienti da una pluralità di unità periferiche come meglio spiegato nel prosieguo. Altri utilizzi possibili sono, per esempio, all'Interno di multiplatori di servizio o di accesso basati su tecnica ATM.

Rassegna dell'arte nota

WO 95/08887 rende noto un sistema di controllo di traffico di sorgente e di trasferimento di dati asincrono che include un master del bus ed una pluralità' di utenti del bus accoppiati ad un bus dati bidirezionale, detto sistema avendo una particolare applicazione nel disporre il trasferimento di celle ATM in sistemi ISDN a larga banda. Il sistema utilizza un formato di trama di quindici o sedici cicli di dock di sistema, che comprendono un campo per le richieste di accesso al bus dagli utenti ed un campo di concessione di accesso. L'algoritmo di arbitratone di accesso al bus e' realizzato nella unita' master del bus e può' essere sconosciuto agli utenti del bus.

Questo sistema appare particolarmente utile per commutare traffico tra le varie unita' del bus, indipendentemente che esse siano master o utenti del bus. Tuttavia, il sistema appare eccessivamente complesso per applicazioni che richiedono di raccogliere il traffico da una molteplicità' di unita' periferiche (utenti del bus) verso una singola unita' centralizzata (master del bus) e di distribuire traffico da questa singola unità ad una o piu' (eventualmente tutte) le unita' periferiche.

In questo caso, infatti, la presenza di un bus bidirezionale non e' richiesta dato che i pacchetti (celle) di dati non sono commutati tra le unita' periferiche. Inoltre, in alcuni casi, e' vantaggioso che la velocita' di trasmissione tra la unita' centralizzata e le unita' periferiche sia differente (generalmente maggiore) della velocita' di trasmissione in direzione opposta (ossia, da unita' periferiche a unita' centralizzata).

Infine, in questa realizzazione la unita' centralizzata e' in grado di conoscere se una unità perifìerica richiede l'accesso al bus , ma non sembra in grado di conoscere lo stato di ogni singola coda di ciascuna unità periferica, per cui esiste una limitazione nel tipo di gestione di accesso al bus che può' essere controllata a livello centralizzato.

In linea generale si può affermare che la suddetta domanda di brevetto non rende in alcun modo note le modalità mediante le quali implementare un controllo centralizzato finalizzato a limitare la complessità delle unità periferiche con conseguente sensibile riduzione dei costi.

ATM Forum/95-0114R1 - Utopia Level 2 Specification, Version 0.8 - Aprile 1995, rende nota una interfaccia tra livello fisico e livello ATM, chiamata anche UTOPIA M-PHY per la connessione di una molteplicità' di dispositivi di livello fisico ad un singolo dispositivo di livello ATM. Questa interfaccia è particolarmente interessante per le funzionalità di controllo di flusso e di relativa indipendenza tra la velocita' di funzionamento del livello ATM rispetto a quelle dei dispositivi di livello fisico, consentendo di avere dispositivi di livello fìsico funzionanti a velocita' differenti tra loro e differenti dalla velocita' di funzionamento del dispositivo di livello ATM.

Questa interfaccia implica, da livello fisico a livello ATM, un segnale di clock di direzione contraria a quella di trasferimento dei dati (contro-direzionale) e, cosi' come specificata, non appare direttamente utilizzabile su un sistema nel quale le interfacce periferiche sono distribuite su una molteplicità' di piastre periferiche connesse ad una piastra di fondo (backplane) di dimensioni significative, tale piastra di fondo mettendo in comunicazione le piastre periferiche con la singola interfaccia centralizzata, posta su una piastra centralizzata, soprattutto quando la trasmissione tra la piastra centralizzata e le piastre periferiche avviene a velocità elevata (per es., fino a 622 Mbit/s).

Inoltre, questa interfaccia, cosi come specificata, non appare efficace per fornire alla, parte centralizzata (livello ATM) una conoscenza della situazione di riempimento delle code di una molteplicità di interfacce periferiche, al crescere del numero di tali code e/o interfacce.

Scopi dell'Invenzione

Scopo della presente invenzione è quello di individuare un sistema per lo scambio di dati tra una unità centrale ed una molteplicità di unità periferiche che non presenti gli inconvenienti e le limitazioni delle suddette soluzioni di tipo noto ed in particolare che sia in grado di raccogliere e distribuire in modo efficiente ed efficace nel costo le informazioni di comunicazioni di una pluralità di utenti.

Illustrazione deirinvenzione

I precedenti problemi sono superati e viene realizzato un avanzamento nella tecnica mediante il sistema della presente invenzione, che è un bus sincrono (ATM BUS), ad alta velocità (fino a 622 Mbit/s), che realizza una interfaccia bidirezionale strutturata basata su ATM tra una parte centralizzata ed una molteplicità' di parti periferiche. Essa è basata su due generi di unità, ossia la Unità Bus Master (BMU = Bus Master Unit) e le Unità Periferiche (PU = Peripheral Unit), collegate alla BMU tramite un mezzo di connessione condiviso (bus). La BMU gioca il proprio ruolo nella parte centralizzata (master), mentre le PU sono associate alle parti periferiche (slave), ed in particolare sono poste su una piastra periferica (PB = Peripheral Board) connessa al bus. Naturalmente, su una singola piastra, può' essere posta più di una singola PU, se concesso dai vincoli di fattibilità della piastra

Un tratto distintivo della presente invenzione è la capacita' di fornire un controllo flessibile centralizzato nella direzione dalle unita' periferiche alla unità centralizzata (upstream), ossia da multi-punto a punto, come pure, naturalmente, nella direzione opposta, ossia dalla unita' centralizzata alle unita' periferiche (downstream). do' consente di limitare il costo delle unita' periferiche, mantenendo confinata la complessità' di elaborazione a livello della unita' centralizzata, cosi' da fornire vantaggi nel costo rispetto a strutture punto-punto nelle quali le funzioni ATM (includendo le discipline di gestione del traffico) sono dedicate ad ogni interfaccia (periferica) di ingresso. Può' essere inoltre previsto un meccanismo di ridondanza della parte centralizzata, cosi' da aumentare l'affidabilità del sistema.

Un ulteriore tratto distintivo della . presente invenzione e' l'elevata flessibilità' nell'aggiungere o sostituire le PB (o le PU), che consente di aggiornare il sistema risparmiando la maggior parte dell'hardware già' installato, dato che la maggior parte delle funzioni sono realizzate nella parte centralizzata; ciò rende ΓΑΤΜ BUS una soluzione efficace nel costo, e quindi interessante per fornire accesso alla rete pubblica agli utenti sia residenziali che alla piccola/media utenza affari.

Ancora un ulteriore vantaggio della invenzione e' la emulazione della interfaccia UTOPIA M-PHY, che e' emersa come uno standard internazionale per la connessione di una molteplicità' di dispositivi di livello fìsico ad un dispositivo di livello ATM.

Forma quindi oggetto della presente invenzione un sistema di comunicazione ad accesso multiplo realizzata conformemente a quanto Illustrato nella rivendicazione 1. Ulteriori caratteristiche della presente invenzione che sono ritenute innovative sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti.

Breve descrizione delle figure

L'invenzione verrà meglio compresa dalla descrizione che segue fornita a titolo di esempio non limitataivo e corredata dalle figure allegate in cui:

la Fig. 1 rappresenta uno schema a blocchi funzionale dell'ATM BUS secondo la presente invenzione:

- la Fig. 2 mostra il formato del pacchetto di dati (cella) che è utilizzato dall'ATM BUS;

- la Fig. 3 mostra il formato standard di cella ATM;

- la Fig. 4 illustra in modo schematico la conformazione del bus upstream 60 dellATM BUS di fig. 1;

- la Fig. 5 illustra in modo schematico la conformazione del bus downstream 70 dellATM BUS di fig. 1;

- le Figg. da 6 a 11 sono diagrammi temporali delle forme d'onda dei segnali sull'ATM BUS.

- la figura 12 mostra uno schema a blocchi esemplificativo dell'unità BMU di figura 1.

- la figura 13 mostra uno schema a blocchi esemplificativo di una delle unità PU di figura 1.

Descrizione dettagliata di un esempio preferenziale di realizzazione

La architettura deli'ATM BUS (Fig. 1) è composta da tre blocchi funzionali principali, che sono rispettivamente la Unita' Bus Master (BMU = Bus Master Unit) 10, la Unita' Periferica (PU = Peripheral Unit) 20, ed il mezzo di connessione 60,70. La BMU 10 fornisce una interfaccia con un dispositivo di livello fìsico (PHY Layer) 30, questa interfaccia essendo preferibilmente una interfaccia UTOPIA a 8 bit o a 16 bit. Ogni PU 20 ha una interfaccia con dispositivi di livello fisico (RHY) 40 o di livello di adattamento ad ATM (AAL = ATM Adaptation Layer) 40, questa interfaccia essendo preferibilmente una interfaccia UTOPIA Multi-Fisico (M-PHY) a 8 bit o a 16 bit. Le PU trasmettono celle ATM alla BMU (verso monte, o upstream) e ricevono celle ATM da essa (verso valle, o downstream) attraverso un mezzo di connessione (bus) ad alta velocita', sincrono, tollerante ai guasti. In una forma realizzativa preferita il bus e' a 16 bit di dati e funziona a 622 Mbit/s.

Secondo l'invenzione, il mezzo di connessione 60,70 è composto da un UBUS (Upstream BUS) 60, che trasporta alla BMU i dati forniti in uscita dalle PU, e da un DBUS (Downstream BUS) 70 che trasporta alle PU i dati forniti in uscita dalla BMU. Ogni PU tratta una molteplicità' (per es., 8) di interfacce periferiche ATM con dispositivi PHY/AAL attraverso la UTOPIA M-PHY. Ogni interfaccia periferica è associata ad un singolo indirizzo della UTOPIA M-PHY dedicato alla specifica Interfaccia periferica. Inoltre, le PU possono trattare flussi di canali a diffusione (= broadcast VC) nella direzione da BMU a PU (downstream), generando ed instradando copie delle celle ai corrispondenti dispositivi PHY/AAL

La BMU effettua tutte le funzioni di livello ATM, come la traduzione della intestazione (= header translation) ed il controllo dei parametri di traffico (UPC = Usage Parameters Control), e fa da arbitro per gli accessi ai bus da PU a BMU (upstream) delle PU attraverso uno specifico protocollo di interrogazione, che verrà' descritto in seguito.

L'ATM BUS e' composto, secondo l'invenzione, di due sezioni separate da un punto di vista logico, una che gestisce il flusso upstream e l'altra il flusso downstream. Entrambe le sezioni hanno un throughput lordo, per esempio, di (fino a) 622 Mbit/s. La dimensione della cella dell'ATM BUS e' di 54 byte. Per la forma realizzativa preferita (bus dati a 16 bit), nella direzione downstream sono necessari 27 cicli di clock per trasportare una cella di 54 byte dalla BMU alle PU (sul DBUS). Nella direzione upstream, sul bus sono previste 2. parole aggiuntive (prive di significato) per fornire una interruzione nella trasmissione tra le celle, perciò sono necessari 29 cicli di clock per trasportare una cella di 54 byte da una PU alia BMU (sull'UBUS). Questa interruzione e' necessaria per evitare che due PU che trasmettono in successione sovrappongano le loro trasmissioni sul bus, a causa della incertezza nella fase con cui ogni PU impegna il bus, danneggiando quindi ie celle che verrebbero ricevute errate per quanto riguarda gli ultimi byte delia cella che precede ed i primi byte della cella che segue.

Verrà' ora descritto il formato della cella trasportata sul mezzo di connessione 60,70 (Fig. 2). Nella presente descrizione si utilizza il termine cella per indicare un insieme predefinito di byte organizzati logicamente e trasmessi come una entità' singola, perche’ ia presente invenzione è particolarmente orientata ad applicazioni ATM, che appunto utilizzano il termine cella per indicare un pacchetto di 53 byte. Altri termini che possono essere utilizzati, e che si intendono compresi nella presente invenzione, sono trama,o pacchetto, per cui la seguente descrizione potrà essere ritenuta valida anche per la trasmissione di trame e/o pacchetti.

Il formato di cella sul mezzo di connessione 60,70 e' definito per consentire un trasporto semplice ed efficiente delle celle ATM dalla BMU alle PU e viceversa, tenendo in considerazione i requisiti del formato di cella per la interfaccia UTOPIA di Livello 1. Più specificamente, il campo della intestazione ATM (ATM header) ed il campo UDF (User Defined Field) possono essere trasportati in modo trasparente attraverso il bus in entrambe le direzioni, mentre un campo aggiuntivo (corrispondente al campo UDF2 nella specifica UTOPIA basata su 16 bit di dati) e' configurato per trasportare informazioni proprietarie rilevanti per le PU e/o ia BMU.

Per il formato di cella alla UNI (= User Network Interface), sara' fornita la capacità di trasportare in modo trasparente il campo GFC (= Generic Flow Control). In questo caso, nella direzione upstream, il campo GFC passa in modo trasparente attraverso le PU e l'UBUS, e raggiunge la BMU, dove il GFC può' essere terminato; nella direzione downstream, il GFC nella cella proveniente dalla BMU raggiunge la interfaccia periferica attraverso il DBUS e la PU.

Dove questa funzionalità' non e' richiesta, nella direzione upstream, il GFC può' essere terminato ai livello della interfaccia periferica (ovvero della . PU), e nessun trattamento del GFC sarà effettuato a livello della BMU, sia per il flusso upstream che downstream. Se non e' richiesto alcun trasporto trasparente del GFC dall'utente a livello della ONU, nella posizione delia cella corrispondente al campo GFC, si può trasportare un identificativo dell'insieme di multiplazione, chiamato Identificativo dì Multiplex (MID = Multiplex IDentifìer), che consente ad ogni interfaccia di livello fisico (PHY) di multiplare/demultiplare fino a 8 flussi ATM di utente per interfaccia ATM remota. In questo caso, una Unita' di Terminazione Remota (RTU = Remote Termination Unit) (non mostrata), per esempio collocata a livello di condominio, utilizzerà' il MID per multiplare/demultiplare i flussi ATM delle rispettive interfacce UNI. I campi VPI, VCI, PTI e CLP della cella ATM standard (Fig. 3) sono elaborati dal dispositivo di livello ATM, posto sul lato della BMU (o anche integrato con essa). Tutti i campi VCI, PTI e CLP passano in modo trasparente attraverso le PU, mentre il campo VPI sul flusso downstrem può' essere modificato come indicato nel seguito nel caso di flussi broadcast/multicast.

il campo UDF specificato nel protocollo UTOPIA a 8 bit può' essere trasportato in modo trasparente attraverso ΓΑΤΜ BUS tra la interfaccia UTOPIA della PU e la interfaccia UTOPIA della BMU, e viceversa.

Sull'ATM BUS, in entrambe le direzioni, le celle ATM sono accompagnate da un Identificativo di Flusso Raggruppato (BFI = Bundle Fiow Identifier), che raggruppa l'intero flusso ATM punto-punto relativo ad una singola interfaccia periferica ATM di destinazione o sorgente. Le PU instradano le celle provenienti dalle loro interfacce perifieriche e dall'UBUS secondo il BFI ed il corrispondente indirizzo deila UTOPIA MPHY. Vantaggiosamente, utilizzando il BFI, le PU sono in grado di gestire le celle senza dovere elaborare le informazioni di VPI/VCI e quindi ottimizzando le dimensioni della tabelle relative ad ogni connessione attiva.

In conformità con il formato di cella sul mezzo di connessione proposto (si veda la Fig. 2), il BFI è di 6 bit ed identifica fino a 64 interfacce periferiche. Per superare questo limite, si prevede di utilizzare i quattro bit piu’ significativi della prima parola (16 ; bit) della cella come una estensione del BFI (BFl_EXT), invece che come MID, ed anche in questo caso il GFC non può passare in modo trasparente attraverso ΓΑΤΜ BUS come affermato prima. Utilizzando il BFI ed il BFÌ_EXT si hanno a disposizione 10 bit, per cui si possono indirizzare fino a 1024 interfacce sulle PU.

Nel caso di canali virtuali (VC = Virtual Channel) broadcast/m ulticast (puntom ulti punto), il BFI non e’ valido e tutti i VC broadcast a livello dell'ATM BUS sono identificati da un valore di VPI chiamato VPl Broadcast (VPIb). Il VPIb può essere configurato a qualsiasi valore desiderato. Ogni VC broadcast aH’interno del VPl broadcast e1 identificato da un valore di VCI. Le PU riconoscono il VPIb ed utilizzano il VCI per indirizzare una tabella di ricerca locale che contiene le informazioni di instradamento broadcast/multicast. Le PU traducono il VPIb in un valore VPIb che è un valore di VPl configurabile, valido sul lato della interfaccia periferica, e generano copie delle celle senza eseguire ulteriore elaborazione della intestazione. Nel funzionamento broadcast/multicast il MID non è valido ed alla RTU è richiesto di effettuare ulteriori funzioni broadcast/multicast.

Nel caso di flussi punto-punto il campo VPl passa in modo trasparente attraverso le PU, mentre nel caso di flussi broadcast/multicast, il VPl che identifica i flussi broadcast (VPIb) può essere tradotto dalla interfaccia periferica in un valore specificato (VPIb1).

Tornando alla Fig. 2, è provvisto anche un campo di HouSeKeeping (HSK) per trasportare informazioni di trattamento della cella (instradamento, copia, estrazione) per la diagnostica del bus e per scopi di esercizio e manutenzione. Questo campo determina sia nella direzione upstream che downstream il tipo di trattamento al quale è assoggettata la cella. Nella forma realizzativa preferita, sono fornite le seguenti codifìche per questo campo:

00: cella vuota (ossia, da scartare in ricezione dato che non trasporta dati significativi);

01: cella valida da inoltrare;

10: cella valida da estrarre verso microprocessore;

11 : cella valida da inoltrare e da copiare per l'estrazione verso il microprocessore.

Viene ora descritto il funzionamento della PU sul flusso upstream. La PU riceve le celle dai dispositivi PHY e/o AAL attraverso il protocollo UTOPIA M-PHY eseguendo la multiplazione dei vari flussi di livello fisico in un unico flusso ATM upstream, e costruisce la intestazione della cella a 54 byte da trasmettere sull'UBUS (si veda la Fig. 2). La intestazione e' costruita scrivendo nei quattro bit più significativi dèlia prima parola il valore del campo GFC (quando questo deve essere lasciato passare in modo trasparente) o il MID oppure il valore di BFI_EXT che corrisponde all'indirizzo UTOPIA M-PHY della interfaccia periferica di sorgente (e che è associato ai valore di BFI descritto successivamente). La PU conosce il valore da applicare in base ad una configurazione scritta, per esempio, in un registro e valida a livello di interfaccia. La costruzione della intestazione prosegue scrivendo i campi VPI, VOI, PTI, CLP ed il campo UDF del protocollo UTOPIA a 8 bit, che sono quindi lasciati passare in modo trasparente. La PU aggiunge quindi il valore di HSK ed il valore di BFI corrispondente all'indirizzo UTOPIA M-PHY della Interfaccia periferica di sorgente. Quindi, la PU applica la intestazione cosi' ottenuta al payload della cella corrispondente. La PU fornisce anche una memorizzazione tampone per accettare dalla interfaccia UTOPIA una raffica (burst) di n celle. Nella realizzazione preferita, n e' uguale a 32. In questo modo, una singola PU può' trattare fino a 32 RTU, a patto che la PU possa ’ trasmettere sull'UBUS ad una velocita' uguale alla somma delle velocita' di trasmissione di livello fisico delle interfacce di livello fisico (locali o remote) ad essa connesse. Come verrà' meglio indicato nel seguito, questo implica che la PU riceverà delle concessioni (grant) a trasmettere upstream in conformità con la velocita' di trasmissione cosi' richiesta. La PU fornisce inoltre la capacità di inserire celle nella direzione upstream per scopi diagnostici, queste essendo inviate alla PU dal microprocessore locale.

Una volta che la PU ha almeno una cella disponibile per la trasmissione, essa invia una richiesta di trasmissione, secondo quanto indicato nel seguito, e trasmette una singola cella sull'UBUS solo dopo avere ricevuto il relativo grant. La PU impegna quindi l'UBUS per la durata della trasmissione di una sola cella in corrispondenza di ogni grant ricevuto.

I) funzionamento delia PU sul flusso downstream e' come segue. La PU riceve le celle dall'ATM BUS e costruisce la intestazione della cella a 53 byte. Per fare questo, essa identifica per prima cosa se la cella appartiene ad una connessione punto-punto oppure punto-multipunto. Nel caso di flusso punto-punto, la PU instrada ia cella alla rispettiva coda direttamente in base al valore di BFI (che identifica una specifica interfaccia periferica). Nel caso di flusso punto-multipunto, identificato da un particolare valore di VPI (ossia, VPIb), la PU utilizza il valore di VCI per indirizzare una tabella dì ricerca locale che contiene le informazioni di instradamento, ossia a quali interfacce devono essere inviate le copie di una cella che appartiene al flusso broadcast in questione; in base a queste informazioni, la PU instrada le copie della cella alle rispettive code delle interfacce periferiche coinvolte, senza effettuare (in questo caso) una traduzione di intestazione, eccetto la traduzione di VPlb in VPIb'.. Dato che la velocità di trasmissione di ciascuna singola interfaccia periferica e' minore (anche in modo significativo) della velocita' di trasmissione sul DBUS, nella PU e’ richiesto un adattamento di velocità che è realizzato mediante una memoria tampone condivisa con code separate per interfaccia periferica. Sul flusso downstream, la PU costruisce la intestazione della cella a 53 byte come qui indicato. Se i quattro bit più significativi della prima parola (16 bit) della cella sono occupati dal GFC o dal MID, vengono scritti nella corrispondente posizione della intestazione di uscita. Invece, se essi sono occupati dalla BFI_EXT, questa informazione non viene scritta nella intestazione di uscita ma viene gestita localmente per associare la cella alla relativa coda di uscita Quindi, la PU copia i campi VPI, VCI, PTI, CLP e UDF (UDF1 del protocollo UTOPIA a 8 bit) nelle corrispondenti posizioni della intestazione di uscita. Una volta costruita la cella a 53 byte, la PU la invia verso i dispositivi di livello PHY/AAL attraverso la interfaccia UTOPIA M-PHY. I flussi sono demultiplati verso il relativo dispositivo e la PU associa la interfaccia periferica di destinazione al corrispondente indirizzo UTOPIA M-PHY. Sul flusso downstream, la PU fornisce la capacità di estrazione di celle in base al valore del campo HSK, per esempio, per scopi diagnostici.

Viene ora descritto ii funzionamento della BMU sul flusso upstream. La BMU pilota la temporìzzazione del bus upstream generando un clock di slot upstream (Slot_Stb_UP = Slot Strabe UPstream) che delinea le finestre temporali (time slot) di trasmissione per le PU. La BMU inoltre arbitra gli accessi al bus upstream da parte delle PU.

Durante ogni ciclo di bus, la BMU si aspetta di ricevere la indicazione di disponibilità di (almeno) una cella (CLAV = CelL AVailable) da tutte le PU connesse ed invia una concessione a trasmettere (TxG = Transm it Grani) ad una singola PU. (La PU è selezionata in base ad uno'specifico algoritmo implementato dalla BMU, che non viene qui descritto). La BMU ottiene tutti i parametri per la commutazione ATM indirizzando una tabella di ricerca locale; l'indirizzo e‘ fornito dagli identificativi di livello ATM (VPI, o VPI e VC1) e dal BFI (relativo alla interfaccia periferica sorgente). La BMU traduce le intestazioni ATM delle celle entranti nella intestazione ATM configurata di uscita. Il campo UDF (UDF1 del protocollo UTOPIA di 8 bit) viene copiato in modo trasparente. Quindi, sulle celle vengono effettuate le funzioni di controllo dei parametri di traffico (UPC/NPC = Usage/Network Parameter Control) per decidere se Inoltrarle o invece scartarle perchè non conformi a quanto stabilito. Una volta che le celle sono risultate conformi ai parametri di traffico, possono essere memorizzate in una memoria tampone di adattamento di velocità alla interfaccia di livello fisico, che può' essere a velocità inferiore. Infine, la BMU trasmette le celle ATM al dispositivo di livello fisico attraverso la interfaccia UTOPÌA in conformità con la velocità di trasmissione richiesta. Sul flusso upstream, la BMU effettua inoltre le seguenti funzioni. Fornisce capacità di estrazione di celle upstream in base al valore del campo di HSK per scopi di diagnosi dell'ATM BUS; fornisce capacita' di estrazione di celle upstream in base al valore del campo BFI e della intestazione ATM per funzioni OAM ed estrazione di canali di servizio; fornisce capacità di inserzione di celle upstream per funzioni di OAM e di canali di servizio.

Viene ora descritto il funzionamento della BMU sul flusso downstream. La BMU riceve celle ATM dal dispositivo di livello fisico attraverso la interfaccia UTOPIA alla velocità massima (per es. 622 Mbìt/s). Provvede ad una leggera memorizzazione tampone per conciliare il numero di impulsi di clock richiesti per la ricezione della cella del flusso entrante (27 impulsi di clock) al numero di impulsi di clock richiesti per la trasmissione della cella sul DBUS (27 impulsi di clock piu' 2 impulsi di clock di interruzione sopra il bus). La BMU ottiene i parametri di commutazione ATM indirizzando una tabella di ricerca locale con gli specifici campi della intestazione ATM, quindi traduce la intestazione ATM della cella entrante nella intestazione ATM configurata nel lato della PU, aggiunge il valore di BFI configurato (relativo alla interfaccia periferica di destinazione) ed aggiunge il valore di HSK configurato, li campo UDF del protocollo UTOPIA a 8 bit viene copiato in modo trasparente nella corrispondente posizione della cella. La BMU quandi trasmette la cella sopra il DBUS alla massima velocita' di trasmissione (per es. 622 Mbit/s). La BMU fornisce le seguenti capacita' di estrazione ed inserzione di celle. Le celle possono essere estratte dal flusso downstream in base ai valore della intestazione ATM per funzioni di OAM e di estrazione dei canali di servizio. La capacità di inserzione di celle downstream e' provvista per scopi diagnostici e di inserzione dei canali di servizio.

Viene descritta ora in maggiore dettaglio una disposizione per una forma reaiizzativa preferita del livello PMD, ossia il livello puramente fìsico tramite il quale sono scambiati i segnali tra la BMU e le PU.

Le figure 4 e 5 mostrano i segnali facenti parte dell ATM BUS: In particolare, la figura 4 mostra i segnali che appartengono alla parte relativa al flusso verso monte (upstream) dell'ATM BUS, ovvero dell'UBUS 60. Invece la figura 5 mostra I segnali che appartengono alla DBUS 70.

Nella figura 4, si nota che i segnali dell'UBUS 60 sono organizzati come due bus separati: un bus dati monodirezionale 610 ed un bus di controllo bidirezionale 620. (I bus dati monodirezionale 610 è condiviso tra le PU 20-20 per la trasmissione delle celie verso la BMU 10. Il bus di controllo bidirezionale 620 ò a sua volta suddiviso in un bus di controllo monodi razionale 621 per l'invio di segnali di controllo dalla BMU 10 alle PU 20-20, ed in un bus di controllo monodirezionale condiviso 622 per l'invio di segnali di controllo dalle PU 20-20 alla BMU 10.

Nella figura 5, si nota che i segnali del DBUS 70 sono organizzati come un bus dati monodirezionale per la trasmissione delle celle dalla BMU 10 allei PU 20-20.

Il significato e l'utilizzo dei segnali indicati nelle figure 4 e 5 risulterà maggiormente chiaro dalla descrizione dettagliata che viene ora fornita in una forma reaiizzativa preferita del livello PMD (= Physical Medium Dependent), ossia il livello puramente fisico tramite il quale spno scambiati i segnali tra la BMU e le PU.

In una forma reaiizzativa preferita il PMD e' implementato per mezzo di un bus parallelo composto di due sezioni separate per il flusso upstream, UBUS, e downstream, DBUS. Per entrambe le sezioni il throughput lordo è (fino à) 622 Mbit/s con una ampiezza del bus di 16 bit ed un periodo del clock del bus di 26,5 ns (frequenza di 38,88 MHz).

Su entrambe ie direzioni del bus la dimensione della cella ATM e' di 54 byte. Sul DBUS (ossia, nella direzione downstream), sono utilizzati 27 perìodi di clock per trasportare una cella di 54 byte dalla BMU alle PU. Sull'UBUS (ossia, nella direzione upstream), sono presenti 2 parole (vuote) aggiuntive, per fornire una interruzione nella trasmissione tra celle consecutive, e perciò' sono utilizzati 29 periodi di clock per trasportare una cella di 54 byte (vale a dire, 54 byte validi e 4 byte vuoti) dalla PU alla BMU.

Sull'UBUS, tutte le PU trasmettono celle essendo sincronizzate dallo stesso clock di bus, chiamato clock di slot upstream (Slot_Stb_Up), proveniente dalla BMU, il quale agisce come un riferimento comune. Ogni PU campione il dock di slot utilizzando il suo proprio clock a 80 MHz per avere una incertezza di solo mezzo periodo del clock a 40 MHz (ossia, 13 ns circa).

La summenzionata interruzione consente un massimo skew di trasmissione (dovuto alla dispersione delle caratteristiche della tecnologia utilizzata) di 1 periodo di clock (ossia, 26,5 ns nominalmente per un clock a 38,88 MHz) tra le piastre delle PU sulla piastra di fondo. Inoltre, entro una stessa piastra, e' consentito uno skew di 1 periodo di clock tra due (o più) PU.

Le interfacce fisiche dell'UBUS e del QBUS sono definite nello schema a blocchi della Fig. 1

In questo schema a blocchi, si considera una applicazione generale nella quale su una singola piastra periferica è collocata più di una PU e si utilizzano dispositivi di ricezione e dispositivi di pilotaggio di disaccoppiamento ausiliari per pilotare i segnali del bus in configurazioni di bus ad alta-capacita'/bassa-impedenza.

Le interfacce UP1, UP2, DN1, DN2 sono relative alla PU e le interfacce DN3, UP3, DN4 e UP4 sono relative alla BMU.

Le differenze tra le interfacce UP1 e UP2 consistono principalmente di segnali aggiuntivi per il controllo 3-state dei dispositivi di pilotaggio di disaccoppiamento da parte delle PU. Non esiste alcuna differenza effettiva tra le Interfacce DN1 e DN 2, se non dal punto di vista logico. Quando e' presente piu' di una interfaccia DN1 sulla stessa piastra, esse possono essere poste . in configurazione ad OR cablato (wired-OR). Lo stesso si applica alle interfacce UP1.

La interfaccia DN3 differisce dalla interfaccia DN4 nel fatto che alcuni segnali di temporizzazione e di controllo possono essere suddivisi in configurazione punto-punto verso le piastre attraverso dispositivi di pilotaggio di disaccoppiamento per ottenere la migliore qualità' del segnale al ricevitore. Le stesse considerazioni si applicano alle interfacce UP3 e UP4.

Vengono descritti nel seguito i segnali delle interfacce DN1, UP1, DN4 e UP4.

La interfaccia sul flusso downstream, lato. PU, denominata DN1, consiste di un ingresso di clock Data_Clk_DN, di un bus dati di ingresso Data_DN di 16 bit, di un segnale di ingresso Cell_Start_DN e di un bus di ingresso (opzionale, anche se raccomandato) CRC6_DN di 6 bit. Data_ClkJDN e' utilizzato per campionare (sul fronte di salita) tutti i segnali della interfaccia DN1; in una forma realizzativa preferita, la frequenza di Data_Clk_DN è 38,88 MHz. Data_DN e' il bus su cui sono ricevute le parole (di 16 bit) della cella, per un throughput di 622 Mbit/s. Cell_Start_DN e<1 >il segnale che, quando è 0 (attivo basso), marca la prima parola della cella di ricezione (di 54 byte equivalenti). CRC6_DN e' il bus di 6 bit su cui viene ricevuta la parola di codice a ridondanza ciclico (CRC = Cyclic Redundancy Code) che protegge la corrispondente parola di 16 bit; ciò consente alla PU di ricezione di rivelare gli. errori singoli e multipli e di correggere gli errori singoli.

La interfaccia sul flusso upstream, lato PU, denominata UP1, consiste di un ingresso di clock Slot_Stb_UP, di un ingresso TX_Gran_UP, di un clock di uscita Data_Clk_UP, di un bus dati di uscita DataJJP di 16 bit, di un segnale di uscita Cel!_Start_UP, di un bus di uscita (opzionale, anche se raccomandato) CRC6 UP di 6 bit, di un segnale di uscita Data_TX_En_UP e di una coppia di segnali di uscita ClavO_UP e Clavl JJP. Slot_Stb_UP è il dock di slot di riferimento, fornito dalla BMU alle PU per marcare gli slot di trasmissione di cella upstream; le PU sincronizzano la trasmissione delia cella upstream con questo segnale. TX_Grant_UP e' il segnale che indica la concessione a trasmettere, ossia e' il segnale che abilita una specificata PU ad impegnare il bus upstream durante il successivo slot upstream (indicato da Slot_Stb_UP) con la trasmissione di uria cella completa. Data_Clk_UP è il clock di riferimento di trasmissione dei dati, ed è utilizzato dalle PU per generare (sul fronte di

salita) i segnali di trasmissione upstream. Data_UP è il bus su cui sono trasmesse le

parole (di 16 bit) della cella, per un throughput di 622 Mbit/s. Cell_Start_UP e' il

segnale che, quando e' 0 (attivo basso), marca la prima parola della cella di

trasmissione (di 56 byte equivalenti). CRC6 UP e' il bus di 6 bit su cui viene

trasmessa la parola di codice a ridondanza ciclico (CRC = Cyclic Redundancy Code)

che protegge la corrispondente parola di 16 bit; ciò' consente alla BMU di rivelare gli

errori singoli e multipli e di correggere gli errori singoli. Data_Tx_EnJJP viene posto a

0 (attivo basso) dalla PU durante la trasmissione deila cella upstream; esso può'

essere utilizzato per controllare Io stato di alta Impedenza dei dispositivi di pilotaggio

di disaccoppiamento della PU. (I segnali Data_TX_En_UP delle PU all'interno della

stessa piastra devono essere posti in configurazione di OR). ClavO UP oppure

Clav1_UP e' utilizzato dalla PU per Indicare alla BMU che essa ha (almeno) una cella

disponìbile per la trasmissione; ciascuna PU è configurata per utilizzare ClavO UP

oppure Clavl JJP e, per indicare la disponibilità' a trasmettere una cella, la PU porta a r 0 il corrispondente segnale durante 3 cicli di clock specificati. ClavO_En_UP o

Clav1_EN_UP possono essere utilizzati per controllare lo stato di alta impedenza dei

dispositivi di pilotaggio di disaccoppiamento durante la trasmissione di ClavO UP o

Clavt UP, rispettivamente. I segnali ClavO UP o ClavI UP delle PU all'interno della

stessa piastra devono essere posti in configurazione di OR.

La interfaccia sul flusso downstream, lato BMU, denominata DN4, consiste di un clock

di uscita Data_Clk_DN, di un bus dati di uscita Data_DN di 16 bit, di un segnale di

uscita Cell_Start_DN, di un bus di uscita (opzionale, anche se raccomandato)

CRC6 DN di 6 bit e di un segnale Data_TX_En_DN. tutti i segnali della interfaccia

sono generati sul fronte di discesa di Data Clk DN; in una forma realizzativa preferita, la frequenza di Data_CLk_DN e' 38,88 MHz. Data_DN è il bus su cui sono trasmesse le parole (di 16 bit) della cella, per un throughput di 622 Mbit/s. Cell_Start_DN è il segnale che, quando è 0 (attivo basso), marca la prima parola della cella di trasmissione (di 54 byte equivalenti). CRC6 DN e' il bus di 6 bit su cui viene trasmessa la parola di codice a ridondanza ciclico (CRC = Cyclic Redundancy Code) che protegge la corrispondente parola di 16 bit; ciò' consente alla PU di ricezione di rivelare gli errori singoli e multipli e di correggere gli errori singoli. Data_TX_En_DN è asserito dalla BMU durante la trasmissione della cella upstream e può essere utilizzato per controllare lo stato di alta impedenza dei dispositivi di pilotaggio di disaccoppiamento nel caso di una configurazione con molteplici BMU a divisione di carico.

La interfaccia sul flusso upstream, lato BMU, denominata UP4, consiste di una uscita di clock di slot Slot_Stb_UP, di una uscita TX_Gran_UP, di un clock di ingresso Data_Clk_UP, di un bus dati di ingresso Data UP di 16 bit, di un segnale di ingresso Cell_Start_UP, di un bus di ingresso (opzionale, anche se raccomandato) CRC6JJP di 6 bit, e di una coppia di segnali di ingresso ClavOJJP e Clav1_UP. Slot_Stb_UP è il dock di slot di riferimento, fornito dalla BMU alle PU per marcare gli slot di trasmissione di cella upstream; le PU sincronizzano la trasmissione della cella upstream con questo segnale. TX_Grant_UP e' il segnale che indica la concessione a trasmettere, ossia e' il segnale che abilita una specificata PU ad impegnare il bus upstream durante il successivo slot upstream (indicato da Slot_Stb_UP) con la trasmissione di una cella completa. E organizzato come una sequenza di 10 bit nella quale il primo bit è la vaJidazione della sequenza (quando posto a 0, attivo basso); i successivi 8 bit codificano l'identifìcativo della PU e l'ultimo bit e' un bit di parità dispari per la sequenza di 10 bit. Il primo bit di TX Grant UP e' inviato in corrispondenza del segnale Slot Stb UP. Data CIk UP e' il clock di riferimento di trasmissione dei dati, ed e' utilizzato dalla BMU per campionare i segnali di trasmissione upstream (nel fronte di discesa). Data UP è il bus su cui sono ricevute le parole (di 16 bit) della cella, per un throughput di 622 Mbit/s. Cell Start UP e' il segnale che, quando e' 0 (attivo basso), marca la prima parola della cella di ricezione (di 58 byte equivalenti); la BMU lo utilizza per allinearsi ai dati ricevuti. CRC6JJP è il bus di 6 bit su cui viene ricevuta la parola di codice a ridondanza ciclico (CRC = Cydic Redundancy Code) che protegge la corrispondente parola di 16 bit; ciò consente alla BMU di rivelare gli errori singoli e multipli e di correggere gli errori singoli.

ClavOJJP e Ciav1_UP sono utilizzati per indicare alla BMU che esiste (almeno) una cella disponibile per la trasmissione da parte di una (o piu) PU.

Le relazioni di temporizzazione nominali sono mostrate nelle Figg. da 6 a 11 , per le interfacce DN1, UP1, DN3 e UP3. Si considera immediato ottenere le corrispondenti relazioni per le interfacce DN2, UP2, DN4 e UP4 (Fig. 1). Riferendosi ai diagrammi di temporizzazione della interfaccia UP3 (Figg. 10 e 11), vale la pena notare che i segnali upstream della piastra di fondo comprendono otto fili per Data_Clk_UP, consentendo cosi di connettere (fino a) otto piastre di PU alia piastra di BMU (e, quindi, un massimo di 16 PU, in caso di 2 PU per piastra).

Verrà ora descritto il comportamento della BMU 10 e delle PU 20-20 con riferimento ai rispettivi schemi mostrati nelle Figg. 12 e 13.

Sul flusso verso valle (downstream), la BMU 10 riceve la cella dalla porta di ingresso 101, ne elabora la intestazione nel blocco 102 traducendola nel formato proprietario, e la invia alle PU 20-20 tramite il bus dati monodirezionale 70 per mezzo del blocco 103. Ogni PU 20-20 riceve la cella per mezzo del blocco 201, nel blocco 202 verifica se la cella e<1 >destinata ad essa e se e<1 >una cella che richiede di essere inviata a piu di una uscita della PU 20 (multicast), in questo caso ponendo la cella in ciascuna delle code specificate all'interno del blocco 203; la cella viene quindi tradotta di nuovo nel formato standard ATM dal blocco 204 ed è inviata in uscita alla interfaccia UTOPIA M-PHY per mezzo del blocco 205. Il blocco 203 memorizza temporaneamente le celle organizzandole in una molteplicità1 di code, una coda per ciascuna delle unità di livello flsico/AAL 40-40, cosi' da realizzare un adattamento di velocità tra la velocita' sul DBUS 70 e la velocita' (inferiore) alla interfaccia UTOPIA M-PHY.

Sul flusso verso monte (upstream), la PU 20 riceve la cella dalla porta di ingresso 206, ne elabora la intestazione nel blocco 207 traducendola nel formato proprietario e la memorizza temporaneamente nella memoria tampone 208. In questa memoria tampone, le celle sono memorizzate secondo code differenti, ogni coda essendo associata ad una delle unita' di livello fìslco/AAL 40-40. In una forma realizzativa preferita, ciascuna unità di livello fisico/AAL 40-40 può' avere associata piu' di una coda, per esempio due code, aventi priorità di servizio differenti, per esempio alta e , bassa. Il blocco di controllo 209 comunica ai blocco 211 la disponibilità i una o piu' celle nella memoria tampone 208.

Il blocco 211 invia questa indicazione alla BMU 10 tramite il bus di controllo monodirezionale 622 pilotando il segnale Clav_UP(1:0) durante la finestra temporale specificata per la PU 20, In conformità con quanto descritto sopra.

Le indicazioni di disponibilità di cella, fornite tramite il bus 622 ad ogni tempo di cella da tutte le PU 20-20 che hanno almeno una cella da trasmettere, sono ricevute dal blocco 110 della BMU 10 e inoltrate al blocco 107 che gestisce la disciplina di servizio delle varie code delle PU 20-20.

Il blocco 107 comprende anche mezzi per immagazzinare il tipo e lo stato di una o piu' delle code di ciascuna di dette unita' periferiche (20-20), e determinano da quale coda deve essere trasmesso il pacchetto di. dati per quella determinata tra le unita periferiche (20-20) che potrà' occupare detto collegamento dati monodirezionale condiviso, in base al tipo ed allo stato di ciascuna di dette code.

Ad ógni tempo di cella, il blocco 107 identifica pertanto da quale delle code e da estrarre una cella, codifica questa indicazione e la fornisce al blocco 110 che la invia alle PU 20-20 tramite il bus di controllo 621 pilotando opportunamente il segnale TXJSrant UP.

Ciascuna delle PU 20-20 riceve questo segnale per mezzo del blocco 211 che lo decodifica e lo inoltra al blocco 209, dove viene verificato se esso identifica una delle code dalla PU 20 in questione. Se questo e' vero, il blocco 209 della PU 20 comanda alla memoria tampone 208 di leggere la cella dalla coda specificata e di inviarla al blocco 210 per ia trasmissione sul bus dati monodirezionale condiviso 610 verso la BMU, secondo il protocollo descritto sopra per il bus dati defl'UBUS 60.

La cella viene quindi ricevuta dalla BMU 10 per mezzo del blocco 104, ne viene verificato il rispetto dei parametri di traffico nel blocco 105 (secondo un meccanismo di tipo 'leaky bucket), ed il blocco 106 ne elabora la intestazione traducendola di nuovo nel formato standard ATM. Quindi, la cella viene memorizzata nella memoria tampone 108 per adattare la velocita' di trasmissione a quella della interfaccia UTOPIA verso la unita' di livello fisico 30 alla quale la cella e' trasmessa per mezzo del blocco 109.

Per mezzo dei segnali Clav0/1_UP e Tx_Grant_ÙP e' possibile realizzare meccanismi di gestione di priorità' di servizio a livello centralizzato della BMU. In particolare, una singola PU può' "possedere" piu di uno slot del segnale Clav0/1_UP, cosi' da fare richieste in modo separato, per esempio, per code che richiedono priorità' di servizio differenti. Ciò' può' essere utile per concedere, per esempio, un accesso al bus in modo privilegiato alle celle di connessioni con requisiti di servizio di tempo reale (realtime) rispetto alle celle di connessioni che non hanno tali requisiti. Un esempio di una connessione con requisiti di servizio real-time e una connessione che trasporta celle contenenti, dati originati da un codificatore video, mentre un esempio di una connessione che non ha requisiti real-time e‘ una che trasporta celle contenenti dati per lo scambio di informazioni tra calcolatori (file-transfer). Infine, naturalmente, se fosse richiesto di gestire a livello centralizzato su base cella un maggiore numero di code allocate nelle PU, sarebbe sufficiente aggiungere uno o piu' altri segnali come Clav2_UP, Clav3_UP, ecc., oltre che aggiungere uno o piu bit al segnale Tx_Grant_UP, fino a potere conciliare il massimo numero di code richiesto.

Il fatto che ΓΑΤΜ BUS sia un bus sincrono, suddiviso in slot di lunghezza fissa, consente anche un agevole trasporto di celle contenenti dati relativi a campioni originati in modo sincrono, per esempio campioni PCM del parlato, e che devono essere trasportati in modo sincrono attraverso la rete di telecomunicazioni, in particolare appartenenti alle cosiddette connessioni a banda stretta (Narrow-Band), intendendo con tale termine le connessioni che richiedono velocita' di trasmissione fino a 2 Mbit/s.

Da quanto, precede, si può' notare che la BMU e in grado di gestire discipline di servizio anche piuttosto sofisticate (che non vengono trattate qui) siccome può' avere a disposizione la situazione delle code di ogni singola PU, su base tempo di cella Inoltre, i segnali scambiati sui mezzo di connessione (UBUS/DBUS) sono analoghi a quelli scambiati a livello della interfaccia UTOPIA M-PHY e quindi si potranno utilizzare componenti disponibili commercialmente e/o funzioni standard per realizzare le funzioni di livello fìsico e di livello ATM. Inoltre, viene superato il limite dovuto al dock contro-direzionale, potendo dunque realizzare apparecchiture che comprendono piastre di fondo anche di dimensioni significative.

Sebbene nella descrizione dettagliata sia stato illustrata una forma realizzativa basata su un bus che comprende una pluralità di linee di dato condivise tra le PU, a coloro esperti nella tecnica dovrebbe essere chiaro che rientra negli obiettivi della presente invenzione consentire una relativa indipendenza dalla parte di livello puramente fisico mediante il quale i segnali sono scambiati tra BMU e PU. Pertanto, una forma realizzativa che utilizza collegamenti punto-punto tra la BMU e le PU per realizzare il mezzo condiviso sul quale sono scambiati i segnali, preferibilmente in modo seriale, anziché' un bus, e comunque da considerare entro l'ambito della invenzione, dato che la condivisione dei segnali e ancora presente, nonché voluta, al livello superiore, vale a dire al livello di flussi logici gestiti dalla BMU e dalle PU.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di comunicazione ad accesso multiplo comprendente una unità centralizzata (10), una molteplicità' di unità periferiche (20-20), un mezzo di connessione (70) idoneo a connettere detta unita' centralizzata (10) ad ognuna di dette unita' periferiche (20-20), ed idoneo altresì a trasmettere pacchetti di dati di lunghezza fissa da detta unita centralizzata (10) verso dette unita' periferiche (20-20), e viceversa, detta unita' centralizzata (10) comprendendo: - mezzi per ricevere informazioni di disponibilità' di celle (ClavO/1_UP), durante un periodo d) tempo attuale uguale ad un secondo periodo di tempo fisso (T2), provenienti da ognuna di dette unita' periferiche (20-20) aventi almeno un pacchetto di dati disponibile; - mezzi per determinare, in base a dette informazioni di disponibilità' di celle (ClavO/1 JJP), quale tra le unita periferiche (20-20) potrà' occupare detto mezzo di connessione condiviso (60) per una finestra temporale di durata uguale a detto secondo periodo di tempo fisso (T2) immediatamente successivo alia finestra temporale attuale; - mezzi per trasmettere un segnale di concessione (Tx GrarrtJJP) che identifica una tra dette unità periferiche (20-20) individuata da detti mezzi per determinare, ed ognuna di dette unita'-periferiche (20-20) comprendendo - mezzi per trasmettere, in una finestra temporale di durata uguale ad un terzo periodo di tempo fisso (T3) predefinito, dette informazioni di disponibilità di celle (Clav0/1 JJP) relativamente ad una delle proprie code; - mezzi per ricevere detto segnale di concessione (T x_Grant_UP) che identifica una tra dette unita' periferiche (20-20); - mezzi per trasmettere un pacchetto di dati in seguito alla ricezione di detto segnale di concessione (T x GrantJJP) che indica che la unita’ periferica (20-20) , specificata può occupare detto secondo mezzo di connessione; detta sistema essendo caratterizzato dal fatto che: a) detto mezzo di connessione (70) comprende: - un primo collegamento dati monodirezionaie (70) dedicato (Cell_Start_DN, Data_Clk_DN, Data DIM), dove la trasmissione di ognuno di detti pacchetti di dati si concretizza in un primo periodo di tempo fisso (TI); - un secondo collegamento (60) che comprende un collegamento dati monodirezionale (610) ed un collegamento di controllo bidirezionale (620), dove la trasmissione di uno qualsiasi di detti pacchetti di dati si concretizza in un secondo periodo di tempo fisso (T2) ; b) ognuna di dette unità periferiche (20-20) essendo atta a comunicare dette . informazioni di disponibilità di celle (CiavO/1_UP) per una specificata o piu delle proprie code, sopra detto collegamento di controllo bidirezionale durante una finestra temporale di durata uguale a detto terzo periodo di tempo fisso (T3); c) . detta unità centralizzata (10) essendo atta a trasmettere detto segnale di concessione (Tx_Grant_UP) a tutte le dette unita periferiche (20-20) tramite detto col legamento di controllo bidirezionale (620).
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1. caratterizzata dal fatto che: detto collegamento di controllo bidirezionale comprende un collegamento di controllo monodirezionale dedicato (621) ed un collegamento di controllo monodirezionaie condiviso (622); ognuna di dette unita' periferiche (20-20) comunica dette informazioni di disponibilità di celle (Clav0/1_UP) per una specificata o più delle proprie code, sopra detto collegamento di controllo monodirezionale condiviso (622) durante una finestra temporale di durata uguale a detto terzo periodo di tempo fisso (T3); detta unità centralizzata (10) trasmette detto segnale di concessione (Tx_Grant_UP) a tutte le dette unità periferiche (20-20) tramite detto collegamento di controllo monodirezionale dedicato (621).
3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fato che detti mezzi per determinare (107) comprendono mezzi per immagazzinare il tipo e io stato di una o piu1 deile code di ciascuna di dette unità periferiche (20-20), e determinano da quale coda deve essere trasmesso il pacchetto di dati per quella determinata tra le unita1 periferiche (20-20) che potrà occupare detto collegamento dati monodirezionale condiviso, in base al tipo ed allo stato di ciascuna di dette code.
4. 4. . Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto segnale di concessione (Tx_Grant_UP) identifica una particolare coda di una tra dette unità periferiche (20-20), detta coda essendo quella dalla quale e da trasmettere un pacchetto di dati durante la finestra temporale di durata uguale al detto secondo periodo di tempo fisso (T2) immediatamente successivo alla finestra temporale attuale.
5. 5. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta finestra temporale di durata uguale a detto terzo periodo di tempo fisso (T3) ha una posizione che è predefinita e differente da quella utilizzata dalle altre unità periferiche (20-20).
6. 6. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fato che detti mezzi (107) per trasmettere un segnale di concessione (Tx_Grant_UP) comprendono mezzi per codificare detto segnale di concessione (Tx_Grant UP) prima della sua trasmissione. .
7. 7. Sistema secondo le rivendicazioni 1 e 5, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (211) per ricevere detto segnale di concessione (Tx_Grant_UP) comprendono mezzi per decodificare detto segnale dì concessione (Tx_Grant_UP) dopo la sua ricezione, e mezzi per rilevare quale delle proprie code, se c'e, e' identificata dal valore decodificato di detto segnale di concessione (Tx_Grant_LJP).
8. 8. Sistema secondo la rivendicazione 1. caratterizzata dai fatto che detti mezzi per trasmettere (210) un pacchetto di dati comprendono mezzi per leggere (209, 208) detto pacchetto di dati da quella particolare di dette code identificata da detto valore decodificato.
9. 9. Sistema secondo la rivendicazione 1. caraterizzata dal fatto che: - detto collegamento dati monodirezionale dedicato (70) connette l'uscita di dati di detta unità centralizzata (10) all'ingresso di dati di ciascuna di dette unita' periferiche (20-20); - detto collegamento dati monodirezionale condiviso (610) connette l'uscita di dati di ciascuna di dette unità periferiche (20-20) all'ingresso di dati di detta unità centralizzata (10); - detto collegamento di controllo monodirezionaie dedicato (621) connette l'uscita di controllo di detta unita' centralizzata (10) all'ingresso di controllo di ciascuna di dette unita' periferiche (20-20); e - detto collegamento di controllo monodirezionale condiviso (622) connette l'uscita di controllo di ciascuna di dette unita' periferiche (20-20) all'ingresso di controllo di detta unita' centralizzata (10).
10. 10. Sistema secondo la rivendicazione 1. caratterizzata dal fato che: - detti collegamenti dati monodirezionali condiviso e dedicato (610, 70) hanno una topologia a bus e sono costituiti rispettivamente da una prima ed una seconda molteplicità' di fili; e - detti collegamenti di controllo monodirezionali condiviso e dedicato (622, 621) hanno una topologia a bus e sono costituiti rispettivamente da una terza ed una quarta molteplicità' di fili,
11. 11. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti collegamenti dati e di controllo monodirezionali hanno una topologia a stella, e detta unita' di controllo di arbitrazione (10) e' posta al centro della stella
12. 12. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti collegamenti dati e di controllo monodirezionali hanno una topologia ad albero, e detta unita' di controllo di arbitrazione (10) e' posta alla radice dell'albero.
13. 13. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto pacchetto di dati ha una lunghezza fissa di 27 parole di 16 bit.
14. 14. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto pacchetto di dati ha una lunghezza fìssa di 54 parole di 8 bit.
15. 15. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che deto pacchetto di dati trasporta i campi VPI, VCI, PTl e CLP delia intestazione di una cella ATM, e 48 byte di 8 bit del carico informativo (payload) di una cella ATM.
16. 16. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che deto pacchetto di dati trasporta 48 byte di 8 bit che comprendono uno o piu' campioni di dati di voce, trasmessi in modo sincrono.