WO2004043044A1

WO2004043044A1 - Funktionseinheit zur steuerung von informationsflüssen und verfahren zur übertragung von information mit einer derartigen funktionseinheit

Info

Publication number: WO2004043044A1
Application number: PCT/DE2003/003640
Authority: WO
Inventors: Ansgar Bergmann
Original assignee: Ip2H Ag
Priority date: 2002-11-05
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2004-05-21
Also published as: AU2003283203A1

Abstract

Eine Funktionseinheit zur Steuerung von Informationsflüssen, insbesondere der Informationsflüsse in einem Protokollstack, ist im Hinblick auf eine Vereinfachung der Übertragung von Informationsflüssen derart ausgestaltet und weitergebildet, dass die Funktionseinheit mehrere Ports zur Kommunikation mit Prozessen und/oder Einrichtungen und/oder einer zweiten Funktionseinheit aufweist und eine an einem Port ankommende Information vorzugsweise geeignet transformieren und an einem beliebig vorgebbaren anderen Port ausgeben kann, falls die Information ein vorgebbares Kriterium erfüllt. Des Weiteren ist ein Verfahren zur Übertragung von Information zwischen beliebigen Protokollschichten in einem Protokollstack oder in mehreren Protokollstacks angegeben, wobei die Übertragung über eine Funktionseinheit der obigen Art erfolgt.

Description

FUNKTIONSEINHEIT ZUR STEUERUNG VON INFORMATIONSFLÜSSEN UND VERFAHREN ZUR ÜBERTRAGUNG VON INFORMATION MIT EINER DERARTIGEN FUNKTIONSEINHEIT

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Funktionseinheit zur Steuerung von Informationsflüssen, insbesondere der Informationsflüsse in einem Protokollstack, wobei die Funktionseinheit mehrere Ports zur Kommunikation mit Prozessen und/oder Einrichtungen und/oder einer zweiten Funktionseinheit aufweist und eine an einem Port ankommende Information vorzugsweise geeignet transformieren und an einem beliebig vorgebbaren anderen Port ausgeben kann, falls die Information ein vorgebbares Kriterium erfüllt. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Übertragung von Information zwischen beliebigen Protokollschichten in einem Protokollstack oder in mehreren Protokollstacks, wobei die Übertragung über eine derartige Funktionseinheit erfolgt.

Herkömmliche Protokolle sind hierarchisch geordnet, wobei eine Protokollschicht höher oder tiefer im Protokollstack liegen kann als eine andere. Eine Protokollschicht bietet dabei der nächst höheren Protokollschicht Dienste an und kommuniziert mit ihr mittels abstrakter Dienstprimitive (Abstract Service Primitives, ASP). Die tiefsten Protokollschichten können Informationen zwischen Geräten austauschen, welche den gleichen Protokollstack realisieren.

Aufbauend auf der Informationsübertragung der tiefsten Protokollschichten bietet üblicherweise jede Protokollschicht der nächst höheren Protokollschicht den Dienst an, Daten in der Form von beispielsweise Protokolldateneinheiten (Protocol Data Units, PDU) zu übertragen.

Eine Instanz einer Protokollschicht in einem Gerät kommuniziert mit einer Instanz der gleichen Protokollschicht in einem anderen Gerät, indem sie die nächst tiefere Protokollschicht auffordert, PDUs zu übertragen, wobei diese PDUs für die nächst tiefere Schicht Dienstprotokolleinheiten (Service Data Units, SDU) darstellen. Die nächst tiefere Schicht fügt dann üblicherweise Steuerinformation hinzu, so dass eine oder mehrere SDUs zusammen mit dieser Steuerinformation dieser Schicht eine oder mehrere eigene PDUs bilden. Dieser Prozess wird bis hin zu den tiefsten Protokollschichten wiederholt, wo dann die Informationsübertragung zu einem anderen Gerät stattfindet.

Wenn im empfangenden Gerät eine Instanz einer Protokollschicht ein PDU von der nächst tieferen Protokollschicht erhält, wertet sie die zugehörige Steuerinformation aus und gibt den Inhalt (payload) an die nächst höhere Protokollschicht weiter. Dabei kann es sein, dass die payloads mehrerer PDUs zusammengefügt eine SDU der nächst höheren Protokollschicht bilden.

Bei der Übertragung ist das Folgende wesentlich:

(1) Die Protokollstacks kommunizierender Geräte sind gleich oder teilweise gleich. Daten werden zwischen Instanzen der gleichen Protokollschicht ausgetauscht.

(2) Zwischen einer Protokollschicht und der nächst höheren Protokollschicht können Kommunikationskanäle differenziert werden. Eine Protokollinstanz fügt in der Steuerinformation eine Kennung des Kommunikationskanals, über den SDUs erhalten werden können, hinzu. Die entsprechende Protokollinstanz im empfangenden Gerät kann die Kennung zur Weitergabe verwenden, da Sender und Empfänger die gleichen Kommunikationskanäle mit den gleichen Kennungen verwenden.

(3) Typischerweise fügt jede Protokollschicht auf der Sendeseite eigene Steuerinformation hinzu, und die entsprechende Protokollschicht auf der Empfängerseite entfernt diese wieder. Allerdings sind Protokollstacks bekannt, wo dies teilweise unterbleibt. Dann erhält eine SDU gegebenenfalls einen Protokoll- diskriminator (Protocol Discriminator, PD), der die sendende und empfangende Protokollschicht identifiziert. (4) Protokollstacks werden durch Software in einem Gerät oder in einem verteilten System realisiert. Im letzteren Fall können Protokollschichten auf verschiedenen Geräten realisiert werden und die Kommunikation zwischen zwei Protokollschichten durch weitere Protokollstacks auf den Schnittstellen realisiert werden.

In Fig. 4 ist ein Beispiel 1 gezeigt, bei dem eine typische Kommunikation in einem herkömmlichen Protokollsystem erläutert wird. Dabei findet eine Kommunikation in der Protokollschicht 4 zwischen Gerät A und Gerät B statt. Die Schicht 5 ist jeweils nicht beteiligt. Die Protokollstacks in den Geräten A und B werden hier homogen genannt, da die gleiche Struktur vorliegt und die jeweilige Schicht in Gerät A und B die gleichen Protokollheader kennt.

In diesem Beispiel fordert die Schicht 4 in Gerät A die Schicht 3 in Gerät A auf, eine PDU P an die Schicht 4 in Gerät B zu übermitteln. Die PDU P ist typischerweise ein Block von Bytes.

Die Schicht 3 in Gerät A versieht P typischerweise mit einem eigenen Protokollheader H3, der aus einem oder mehreren Bytes besteht. Damit wird aus P eine PDU H3+P der Schicht 3. Hierbei bezeichnet ,,+" das Aneinanderhängen von Bytes.

Anschließend fordert die Schicht 3 in Gerät A die Schicht 2 in Gerät A auf, die PDU H3+P an die Schicht 3 in Gerät B zu übermitteln. Die Schicht 2 in Gerät A versieht H3+P typischerweise mit einem eigenen Protokollheader, der aus einem oder mehreren Bytes besteht. Daraus wird aus H3+P eine PDU H2+H3+P der Schicht 2. Dann fordert die Schicht 2 in Gerät A die Schicht 1 in Gerät A auf, die PDU H2+H3+P an die Schicht 2 in Gerät B zu übermitteln.

Die Schicht 1 in Gerät A versieht H2+H3+P typischerweise mit einem eigenen Protokollheader, der aus einem oder mehreren Bytes besteht. Damit wird aus H2+H3+P eine PDU H1+H2+H3+P der Schicht 1. Dann übermittelt die Schicht 1 in Gerät A, welche die physikalische Übertragungsebene darstellt, die PDU H1+H2+H3+P an die Schicht 1 in Gerät B. Die Schicht 1 in Gerät B empfängt H1+H2+H3+P, verwertet die Information in H1 und gibt H2+H3+P an die Schicht 2 in Gerät B weiter. Die Schicht 2 in Gerät B erhält von der Schicht 1 die PDU H2+H3+P, verwertet die Information in H2 und gibt H3+P an die Schicht 3 in Gerät B weiter.

Die Schicht 3 in Gerät B erhält von der Schicht 2 die PDU H3+P, verwertet die Information in H3 und gibt P an die Schicht 4 in Gerät B weiter. Damit ist die PDU P von der Schicht 4 in Gerät A an die Schicht 4 in Gerät B übermittelt.

Ein Beispiel 2 in Fig. 5 beschreibt eine typische Kommunikation in einem herkömmlichen Protokollsystem zwischen Geräten A und C mit einem dazwischen liegenden Relais B. Im Beispiel 2 findet eine Kommunikation in der Protokollschicht 5 zwischen Gerät A und Gerät C statt. Die Protokollstacks in den Geräten A und C sind homogen und bis zur Schicht 4 auch homogen mit Gerät B.

In diesem Beispiel fordert die Schicht 5 in Gerät A die Schicht 4 in Gerät A auf, eine PDU P an die Schicht 5 im Gerät C zu übermitteln. Die Schicht 4 fügt im Protokollheader H4 geeignete Routing-Information ein und übermittelt H4+P analog zu dem Verfahren im Beispiel 1 an die Schicht 4 in Gerät B.

Dort wird anhand der Routing-Information in H4 der Protokollheader H4 zu einem Protokollheader H4' umgesetzt und H4'+P wird an die Schicht 4 in Gerät C übermittelt. Von dort wird P an die Schicht 5 im Gerät C übergeben.

Das Beispiel 3 beschreibt gemäß Fig. 6 eine typische Kommunikation in einem herkömmlichen Protokollsystem zwischen Geräten A und C mit einem dazwischen liegenden Relais B, wobei verschiedene Protokollstrukturen vorliegen. Diese werden hier heterogene Protokollstrukturen genannt. Im Beispiel 3 findet eine Kommunikation in der Protokollschicht 5 zwischen Gerät A und Gerät C statt. Im Gerät B findet eine Protokollumsetzung statt. Die Protokollschicht 5 in Gerät C setzt direkt auf die Schicht 3' in Gerät C auf. Solche heterogenen Strukturen sind in der Theorie ungewollt, treten aber in der Praxis häufig auf. Bei dem bekannten System ist problematisch, dass Protokollschichten kommunizierender Geräte ganz oder teilweise gleich sein müssen, um eine sichere Informationsübertragung zu gewährleisten. Daher müssen die Protokollstrukturen aufeinander abgestimmt sein. Einseitige Änderungen sind nicht oder nur unter hohem Aufwand möglich. Da jedoch die Protokollstruktur und die Hardwarestruktur aufeinander abgestimmt sein müssen, sind Änderungen, insbesondere Erweiterungen in der Hardwarestruktur, etwa das Verlagern von Prozessen von einem Gerät auf ein anderes Gerät in einem verteilten System oder das Hinzufügen neuer Prozesse - gegebenenfalls auf neuer Hardware -, aufwendig.

Weiterhin führt das Weiterreichen im Protokollstack und gegebenenfalls das damit verbundene Ein- und Auspacken von PDUs zu einem hohen Aufwand. Insbesondere müssen gewisse Steuerinformationen weitreichend eindeutig kodiert werden, was die Länge der Steuerinformation vergrößert.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vereinfachung der Kommunikation zwischen verschiedenen Geräten und der Informationsübertragung innerhalb eines oder mehrerer Protokollstacks zu realisieren.

Die voranstehende Aufgabe wird einerseits durch eine Funktionseinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und andererseits durch ein Verfahren zur Übertragung von Information zwischen beliebigen Protokollschichten in einem Protokollstack oder in mehreren Protokollstacks mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15, wobei die Übertragung über eine derartige Funktionseinheit erfolgt, gelöst.

Die beanspruchte Funktionseinheit zur Steuerung von Informationsflüssen, insbesondere der Informationsflüsse in einem Protokollstack, weist mehrere Ports zur Kommunikation mit Prozessen und/oder Einrichtungen und/oder einer zweiten Funktionseinheit auf. Darüber hinaus kann die Funktionseinheit eine an einem Port ankommende Information an einem beliebig vorgebbaren anderen Port ausgeben, falls die Information ein vorgebbares Kriterium erfüllt. Dabei kann die Information nach ihrem Ankommen vorzugsweise geeignet transformiert werden, bevor sie an dem beliebig vorgebbaren anderen Port ausgegeben werden kann. Dabei ist es beispielsweise möglich, einen Informationsfluss von einer Protokollschicht zu einer nicht benachbarten und gegebenenfalls sogar weit entfernten Protokollschicht zu steuern. Hierzu könnte ein Port der Funktionseinheit an der sendenden Protokollschicht angekoppelt sein und ein anderer Port der Funktionseinheit an einer entfernten und empfangenden Protokollschicht angekoppelt sein. Sobald die Funktionseinheit beim Empfang an dem ersten Port feststellt, dass die gesendete Information zu der am anderen Port angekoppelten Protokollschicht übertragen werden soll, kann die Übertragung über die Funktionseinheit stattfinden. Diese Prüfung der Bestimmung der Information für eine bestimmte Protokollschicht entspricht der Prüfung, ob ein vorgebbares Kriterium durch die Information erfüllt ist. Hierdurch ist es ermöglicht, mehrere zwischenliegende Protokollschichten quasi zu überspringen. Dies reduziert den Übertragungsaufwand erheblich.

Als Prozesse, mit denen die Funktionseinheit kommuniziert, sind hier die Schichten in einem Protokollstack anzusehen. Als Einrichtungen, mit denen die Funktionseinheit kommunizieren könnte, können beliebige Geräte dienen.

Im Konkreten könnte die Funktionseinheit durch geeignete Hardware realisiert sein. Alternativ oder zusätzlich hierzu könnte die Funktionseinheit jedoch auch durch geeignete Software realisiert sein.

Je nach Anwendungsfall könnten mehrere Funktionseinheiten kaskadiert angeordnet sein. Es ist jedoch auch eine verteilte Anordnung ohne Kaskadierung denkbar.

Die Funktionseinheit weist Ports auf, über die sie mit Prozessen und/oder Einrichtungen und/oder einer zweiten Funktionseinheit kommunizieren kann. Dabei könnte mindestens ein Port fest auf einen Prozess und/oder eine Einrichtung und/oder eine zweite Funktionseinheit konfiguriert sein. Hierdurch ist eine besonders sichere Informationsübertragung gewährleistet.

Alternativ hierzu könnte mindestens ein Port einem Prozess und/oder einer Einrichtung und/oder einer zweiten Funktionseinheit dynamisch zuweisbar sein. Hierdurch ist eine besonders hohe Flexibilität der Funktionseinheit realisiert. Eine derartige Zu- Weisung könnte in besonders einfacher Weise über Hardware und/oder Software realisierbar sein.

Im Hinblick auf eine besonders flexible Anpassung der Funktionseinheit an ihren jeweiligen Anwendungsfall könnten mindestens einzelne Ports anlegbar und/oder abbaubar sein. Dies könnte vorzugsweise über Hardware und/oder Software erfolgen. Die Funktionseinheit kann einen Informationsfluss von einem beliebigen Port an einen beliebigen Port weitergeben.

Zur individuellen Anpassung der Funktionseinheit an vorgegebene Anforderungen könnte die Funktionseinheit über programmierbare und/oder programmierte Steuerprozesse administrierbar und/oder konfigurierbar sein.

Die Kommunikation über Ports zwischen Prozessen und der Funktionseinheit könnte intern realisierbar sein. Allgemein könnten zur Kommunikation mittels der Ports auch physikalische Schnittstellen vorgesehen sein. Derartige Schnittstellen könnten den einzelnen Ports zugeordnet sein.

Zur sicheren Steuerung von Informationsflüssen könnte der Funktionseinheit ein veränderbarer Regelsatz zugeordnet sein. Mittels eines derartigen Regelsatzes könnte geprüft werden, ob die Information ein vorgebbares Kriterium erfüllt.

Ein derartiger Regelsatz könnte Regeln der Form

P1 ?a — > P2!T

aufweisen, wobei P1 und P2 Ports sind, a ein Prädikat ist, welches auf eine Symbolzeichenkette (SZK) angewandt zutrifft oder nicht zutrifft, und T eine Abbildung ist, die auf eine Symbolzeichenkette szk angewandt eine neue Symbolzeichenkette T(szk) ergibt. Eine derartige Abbildung wird hier als Transformation bezeichnet.

Als Symbole der Symbolzeichenkette (SZK) könnten Bits, Bytes oder Byteblöcke dienen. Dabei könnten Blöcke aus beispielsweise vier Bytes gebildet sein. Eine Symbolzeichenkette (SZK) könnte daher eine Folge von Bits, Bytes oder Byteblöcken sein.

Mit anderen Worten kann auf der Funktionseinheit als Bestandteil der Administrierung ein Regelsatz angelegt und verändert werden.

Das Verfahren zur Übertragung von Information zwischen beliebigen Protokollschichten in einem Protokollstack oder in mehreren Protokollstacks, das die zuvor aufgezeigte Aufgabe löst, verwendet zur Übertragung der Information eine Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14.

Hinsichtlich der durch die Funktionseinheit zur Steuerung von Informationsflüssen auch in Zusammenhang mit dem hier beanspruchten Verfahren bereitgestellten Vorteile wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die voranstehenden Textpassagen verwiesen, in denen die Vorteile der Funktionseinheit und damit auch eines mit ihr durchgeführten Verfahrens ausführlich erläutert sind.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Funktionseinheit mit mehreren Ports,

Fig. 2 in einer schematischen Darstellung einen heterogenen Protokollstackaufbau mit drei Protokollstacks, wobei jeweils eine erfindungsgemäße Funktionseinheit verwendet wird,

Fig. 3 in einer schematischen Darstellung die Kommunikation zwischen zwei erfindungsgemäßen Funktionseinheiten, Fig. 4 in einer schematischen Darstellung eine herkömmliche Informationsübertragung in zwei homogenen Protokollstacks,

Fig. 5 in einer schematischen Darstellung eine herkömmliche Informationsübertragung in drei homogenen Protokollstacks und

Fig. 6 in einer schematischen Darstellung eine Anordnung von drei heterogenen Protokollstacks in drei Geräten.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erfindungsgemäße Funktionseinheit zur Steuerung von Informationsflüssen, insbesondere der Informationsflüsse in einem Protokollstack, wobei die Funktionseinheit mehrere Ports 1 zur Kommunikation mit Prozessen und/oder Einrichtungen und/oder einer zweiten Funktionseinheit aufweist und eine an einem Port 1 ankommende Information an einem beliebig vorgebbaren anderen Port 1 ausgeben kann, falls die Information ein vorgebbares Kriterium erfüllt. Hierdurch ist eine besonders einfache Informationsübertragung in beispielsweise Protokollstacks realisierbar. Die Funktionseinheit wird in Fig. 1 mit DPE (Distribution Protocol Engine) bezeichnet. Die Ports 1 weisen bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel physikalische Schnittstellen auf. Anstatt physikalischer Schnittstellen können auch logische, durch Software realisierte Schnittstellen vorliegen.

Der Funktionseinheit ist ein veränderbarer Regelsatz zugeordnet, welcher Regeln der Form P1?a — > P2!T aufweist. Dabei sind P1 und P2 Ports, a ist ein Prädikat, welches auf eine Symbolzeichenkette (SZK) angewandt zutrifft oder nicht zutrifft (hier kurz SZK-Prädikat oder SZKP genannt), und T ist eine Abbildung, die auf eine Symbolzeichenkette szk angewandt eine neue Symbolzeichenkette T (szk) ergibt. Solch eine Abbildung wird hier kurz Transformation genannt.

Die Symbole sind in der Praxis oft Bits oder Bytes oder Blöcke von beispielsweise vier Bytes. Die SZKs sind dann in der Praxis nichts anderes als Folgen von Bits, Bytes oder Byteblöcken. Die Funktionseinheit DPE leistet nun Folgendes: Wenn eine SZK szk an einem Port P1 eintrifft, wird überprüft, ob und welche Regeln des Regelsatzes anzuwenden sind. Dabei ist eine Regel

P?a — > P2!T

auf szk anwendbar, wenn P = P1 und wenn a auf szk angewendet zutrifft.

Die DPE wendet dann alle anwendbaren Regeln des Regelsatzes an. Dabei wendet die DPE eine Regel

P1 ?a — > P2!T

an, indem DPE die SZK l(szk) an Port P2 übergibt.

Dabei kann im Regelsatz eine Reihenfolge vorgegeben sein oder nicht, in der die anwendbaren Regeln ausgeführt werden. SZK können als Pakete oder als Symbolstrom vorliegen. Allgemeiner kann anstelle von SZK jede maschinell verarbeitbare Informationsart stehen.

SZKP können insbesondere durch Pattern/Muster in der SZK gegeben sein. SZKP können durch reguläre Ausdrücke, Grammatiken der Chomsky-Hierarchie, Präfixe, Suffixe oder Midambeln gegeben sein. Prädikate können aus anderen Prädikaten mithilfe der Aussagenlogik und/oder allgemeiner der Prädikatenlogik gebildet sein oder allgemeiner mit einem beliebigen logischen Kalkül. Wenn a ein Prädikat ist, das auf eine Symbolzeichenkette angewandt zutrifft oder nicht zutrifft, so kann ein weiteres spezielles Prädikat a' benutzt werden, das dann auf eine SZK genau dann zutrifft, wenn sowohl a auf die SZK zutrifft als auch keine andere Regel außer der, in der a' auftaucht, auf die SZK zutrifft.

Transformationen können durch Transformationsgrammatiken, insbesondere Grammatiken der Chomsky-Hierarchie gegeben sein. Eine effiziente Realisierung von Regeln ist durch endliche Automaten oder erweiterte endliche Automaten, insbesondere Schieberegister, in Hardware und Software möglich.

Eine DPE kann auf gewisse Arten von Regeln beschränkt und/oder optimiert sein.

Die Funktionseinheit DPE kann wie folgt eingesetzt werden:

Eine DPE dpel kommuniziert gemäß Fig. 3 mit einem DPE dpe2 über Port P1 von dpel und Port 2 von dpe2. Zwischen den dpel administrierenden Prozessen und den dpe2 administrierenden Prozessen können Regeln von dpel der Form

L?a — > P1 !S

und Regeln von dpe2 der Form

P2?b — > MIT

abgestimmt werden, so dass b auf an P2 eintreffende SZK der Form T(szk) zutrifft. Auf diese Weise kann insbesondere die Routing-Funktionalität von dpel und/oder dpe2 vereinfacht werden. In einer praktischen Anwendung würden alle Nachrichten, die in dpel in Port L eintreffen und Prädikat a erfüllen, geeignet umgeformt und sie erreichen, so umgeformt, schließlich Port M in dpe2.

Anschaulich könnte man daran denken, dass alle Weihnachtskarten von Firma XXX an Port L (Postfach des Boten Herrn Golz) übergeben werden.

Prädikat a heißt, dass die Weihnachtskarte an Firma YYY gehen soll.

Herr Golz (in der Rolle des DPE dpel) steckt jede Weihnachtskarte an Firma YYY, also jede Karte, die Prädikat a erfüllt, in einen roten Umschlag und legt sie in Ausgangskorb P1 (steht für Port P1). Das Eintüten in einen roten Umschlag ist die Transformation S. Herr Peters, der Hilfsbote, bringt alle Briefe aus Ausgangskorb P1 zum Eingangskorb P2 der Firma YYY.

Dort sitzt Frau Winter von Firma YYY, die dpe2 symbolisiert. Prädikat b heißt „roter Umschlag". Sie nimmt je einen roten Umschlag (Prädikat b erfüllt), entfernt den Umschlag, stempelt die Weihnachtskarte (Transformation T) und hängt sie an die Pin- Wand des Chefs (Port M).

In diesem Beispiel werden alle Weihnachtskarten gleich zur Ansicht durch den Chef zur Verfügung gestellt, ohne dass die Mitarbeiter wertvolle Arbeitszeit damit vergeuden, Weihnachtskarten zu lesen.

Wesentlich ist, dass die Transformation S (roter Umschlag) und das Prädikat b (roter Umschlag) zusammenpassen.

Die hier beschriebene Erfindung kann Anwendung auf Protokollstacks, auf verteilte Systeme, auf Relaissysteme, auf Tracing oder auf dynamische Lastverteilung finden.

Die Architekturen, welche die DPE benutzen, erreichen einen hohen Grad an Effizienz und sind flexibel änderbar. Die Abhörsicherheit wird ebenfalls erhöht, da die zugrunde liegenden Regeln nur lokal bekannt sind.

In einem Beispiel 4 gemäß Fig. 2 wird die Übertragung aus Beispiel 3 (Fig. 6) durch Verwendung von Funktionseinheiten DPEs verbessert.

In den Geräten A, B und C wird je eine DPE eingesetzt. Die Kommunikation zwischen den Schichten 2, 3, 4 und 5 in Gerät A wird durch die DPE geführt. Die Kommunikation zwischen Schicht 2 und Schicht 1 in Gerät A bleibt unberührt. Schicht 5 ist mit Port 1 verbunden, Schicht 2 mit Port 2.

Die DPE wird durch Regeln konfiguriert. Diese Regeln im DPE im Gerät A besagen unter anderem, dass alle hereinkommenden Nachrichten von Port 1 , welche mit einem vorgegebenen Header X anfangen, an Port 2 weitergegeben werden, nachdem durch einen Header Hd ersetzt wurde. Dies führt in der Tat dazu, dass alle PDUs von Schicht 5, welche mit dem vorgegebenen Byte X anfangen, unter Ersetzen von X durch Hd gleich an die Schicht 2 weitergegeben werden und von dort (über die Schicht 1) an das Gerät B übertragen werden.

Die entsprechende Regel ist

Port 1?b —> port 2!T wobei b das Prädikat

„Nachricht fängt mit an"

darstellt und T die Transformation

„Ersetze Header durch HD"

bedeutet.

Im Gerät B wird ebenfalls eine DPE verwendet, deren Regeln dazu führen, dass Nachrichten mit dem Header Hd über die Schicht 2' an das Gerät C übertragen werden.

Im Gerät C wird ebenfalls eine DPE verwendet, deren Regeln dazu führen, dass Nachrichten mit dem Header Hd von der Schicht 2' durch die DPE an die Schicht 5 gelangen, wobei Hd durch das Byte X ersetzt wird.

In diesem Beispiel werden einige Vorteile deutlich:

• Im Gerät B werden die Schichten 3, 4 und 3' für den größten Teil der Kommunikation/des Datentransfers gar nicht benutzt.

• Im Gerät B wird die Protokollumsetzung vom DPE erledigt.

• In den Geräten A und C wird wesentlicher Aufwand reduziert, da einige Schichten übersprungen werden.

• Die Informationsübertragung kann beschleunigt werden. • Die Datenvolumen können wesentlich reduziert werden, wenn Hd v\e\ kleiner als Xist.

• Mit geeigneten Anpassungen könnte auch eine Kommunikation ermöglicht werden, in der die Schicht 5 in Gerät A und C zu verschiedenen Protokollen gehören.

• Die DPEs können dynamisch umkonfiguriert werden. Dadurch können neue Kommunikationswege günstig eingeführt werden. Dies kann eine erhebliche Kostenreduktion bedeuten. So wurden etwa in GSM bei der Einführung von GPRS neue Paketvermittlungsstellen in das Netz eingeführt. Dafür mussten die Funkfeststationen umgerüstet werden, damit Paketdaten an die neuen Paketvermittlungsstellen weitergeleitet wurden. Mit dem Einsatz von DPE wäre dies eine einfache dynamische Umkonfigurierung gewesen.

Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lehre wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.

Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lehre lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele einschränken.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Funktionseinheit zur Steuerung von Informationsflüssen, insbesondere der Informationsflüsse in einem Protokollstack, wobei die Funktionseinheit mehrere Ports (1) zur Kommunikation mit Prozessen und/oder Einrichtungen und/oder einer zweiten Funktionseinheit aufweist und eine an einem Port (1) ankommende Information vorzugsweise geeignet transformieren und an einem beliebig vorgebbaren anderen Port (1) ausgeben kann, falls die Information ein vorgebbares Kriterium erfüllt.

2. Funktionseinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionseinheit durch geeignete Hardware und/oder Software realisiert ist.

3. Funktionseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Funktionseinheiten kaskadiert angeordnet sind.

4. Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Port (1) fest auf einen Prozess und/oder eine Einrichtung und/oder eine zweite Funktionseinheit konfiguriert ist.

5. Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Port (1) einem Prozess und/oder einer Einrichtung und/oder einer zweiten Funktionseinheit dynamisch zuweisbar ist.

6. Funktionseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuweisung über Hardware und/oder Software realisierbar ist.

7. Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einzelne Ports (1), vorzugsweise über Hardware und/oder Software, anlegbar und/oder abbaubar sind.

8. Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionseinheit über programmierbare und/oder programmierte Steuerprozesse administrierbar und/oder konfigurierbar ist.

9. Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation mittels der Ports (1) intern realisierbar ist.

10. Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation mittels der Ports (1) über physikalische Schnittstellen realisierbar ist.

11. Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionseinheit ein veränderbarer Regelsatz zugeordnet ist.

12. Funktionseinheit nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Regelsatz Regeln der Form

P1 ?a — > P2!T

aufweist, wobei P1 und P2 Ports (1) sind, a ein Prädikat ist, welches auf eine Symbolzeichenkette (SZK) angewandt zutrifft oder nicht zutrifft, und T eine Abbildung ist, die auf eine Symbolzeichenkette szk angewandt eine neue Symbolzeichenkette T szk ergibt.

13. Funktionseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Symbole der Symbolzeichenkette (SZK) Bits, Bytes oder Byteblöcke sind.

14. Funktionseinheit nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Symbolzeichenkette (SZK) eine Folge von Bits, Bytes oder Byteblöcken ist.

15. Verfahren zur Übertragung von Information zwischen beliebigen Protokollschichten in einem Protokollstack oder in mehreren Protokollstacks, wobei die Übertragung über eine Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14 erfolgt. 1/6

U)