CZ288177B6 - Method of transmitting information among a plurality of nodes connected in a communicating relationship by an inter-nodal network - Google Patents

Description

Způsob přenosu informací mezi řadou uzlů, které jsou vzájemné propojeny pomocí meziuzlové sítě

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu přenosu informací mezi řadou uzlů, které jsou vzájemně propojeny pomocí meziuzlové sítě.

Dosavadní stav techniky

Hlavní úvahou při návrhu jakéhokoliv telekomunikačního systému je jeho spojovací kapacita. Spojovací kapacita se musí analyzovat z hlediska současných požadavků a projektovaných potřeb tak, aby se našlo řešení, které by bylo cenově výhodné jak pro současné, tak i pro budoucí použití. Populace sice roste, ale nestejnou rychlostí v různých oblastech. To vyžaduje od projektanta telekomunikačního systému navrhnout dostatečnou spojovací kapacitu, která by poskytla dostatečný servis pro většinu nebo pro veškerou populaci a kromě toho musí projektant přihlédnout k pravděpodobnému růstu požadavků v budoucnosti, v důsledku ekonomické expanze.

Jiný příklad obtížnosti, při návrhu odpovídající spojovací kapacity, zahrnuje aplikace bezdrátové nebo personální komunikační sítě (personál communication network - PCN). Tyto typy aplikací jsou založeny na mikrobuněčné architektuře, která vyžaduje mnoho základních stanic umístěných ve vzájemně, fyzicky blízké vzdálenosti uvnitř městské zástavby, s různými spojovacími kapacitami, které se seskupují do velkých kapacit. Druhou základní úvahou při návrhu telekomunikačního systému je úvaha o možnosti použít v budoucnosti nové technické prvky pro poskytované služby.

Telekomunikační zařízení a služby se vyvíjejí velmi rychle, a to díky digitální technologii. Mnohem dramatičtější pokrok se dá pravděpodobně očekávat i v budoucnosti, vzhledem k integrujícím se službám dříve lokálních kabelových televizních a telefonních společností. Opět se objevuje požadavek na vytvoření systému, který by ekonomicky sloužil současným potřebám a zároveň by pružně a bez velkých nákladů uměl integrovat nové prvky a služby, které budou v budoucnosti k dispozici.

Obvyklý přístup k tomuto dvojímu problému, tj. poskytnutí odpovídající spojovací kapacity, se současnou možností zařadit nové prvky a služby, vykazuje dvě hlavní, nevýhody: 1) systém nemá dostatečnou šířku pásma, aby mohl, zpracovávat informace z videa nebo multimediálního systému (kromě hlasu a dat); 2) neexistuje přímý a snadný přístup ke všem informacím, které do systému přichází nebo z něj vychází, čímž se myslí to, že neexistuje žádný způsob zachycení všech informací a jejich distribuce do jiných spojovacích systémů nebo zařízení; 3) přístup k některým typům vyšších služeb vyžaduje velmi velkou ústřednu.

Jeden obvyklý přístup se týká, stručně řečeno, tak zvaného přístupu k rozšířené sběrnici (uzlu). U mnohých obvyklých telekomunikačních ústředen je jedna vnitřní sběrnice (nebo více vnitřních sběmic), vybavena pro přenos informací, včetně hlasového signálu, datové nebo řídicí informace, a to mezi různými částmi ústředny. Sběrnice jsou pro takový přenos informace velmi vhodné, jelikož vícenásobná zařízení (tj. panely obvodu nebo karty) se mohou propojit se sběrnicemi a sdílet je v souladu s definovaným spojovacím protokolem. V telekomunikačních ústřednách lze nalézt jednu nebo více sběmic, které navzájem spojují sérii karet, které fyzicky ukončují telefonní linky nebo dálkové vedení s dalšími kartami, které provádí přepojování, řízení nebo jiné funkce.

-1 CZ 288177 B6

Jak naznačuje výraz uvedený v uvozovkách, má rozšířená sběrnice spojit další karty, které poskytují další spojovací kapacitu nebo jiné funkce, s dosavadními existujícími kartami. Současně s dříve uvedenými hlavními nevýhodami existují ještě další nevýhody. Zaprvé to jsou fyzikální omezení, týkající se počtu karet, které se mohou fyzicky připojit (nebo sdílet) sběrnice, 5 aniž by se výkon systému degradoval.

Zadruhé, aby se zajistilo budoucí rozšiřování systému, musí být sběrnice a jiné části systému konstruovány především tak, aby zvládly mnohem větší provoz, než jaký existoval před rozšířením systému. Tato omezení se týkají elektrických a mechanických charakteristik sběmic 10 (nebo alespoň jedné konkrétní sběrnice) a jejich efektivních provozních rychlostí. Pokusy o překonání těchto omezení (použitím nadměrného množství přípojů ke sběrnici), vedou ke zvýšení nákladů a komplikovanosti báze, nebo k nerozšiřitelnému systému, kdy tento systém by byl považován pro některé aplikace za příliš nákladný. Další omezení se týká provozního výkonu pro skutečné zajištění spínacích funkcí a stejně tak řízení provozu na sběrnicích.

Zatřetí, struktura sběmic, kterou lze nalézt u mnoha, ne-li u většiny, konvenčních spojovacích systémů, je konstruována pouze pro provádění základních hovorových, provozních a spínacích funkcí a neposkytuje snadný a přímý přístup k portům, aby se tím mohly integrovat nové prvky a služby.

Začtvrté, struktury sběmic nejsou schopny přenášet paketovaná spojovací data nebo jiné druhy informací.

Přístup označený jako druhý se může nazývat modulárním přístupem. Podle modulárního 25 přístupu je představa taková, že se poskytne spojovací systém, který je konstruován ze série v podstatě identických modulů. Každý modul poskytuje konečný počet spojovací kapacity, která se může přidat k existujícímu systému (současně jeden nebo více), aby se tím zvýšila celková kapacita tohoto systému.

Kromě již uvedených hlavních nevýhod má modulární přístup ještě jiné nedostatky. Za účelem poskytnutí plně neblokovacích operací, každý a všechny moduly takto vyrobené, musí mít schopnost přijímat spínací data obvodu od každého dalšího modulu, a to až do maximálního počtu, který se může vyskytnout. V podmínkách hardwaru to znamená, že každý modul musí mít dostatečně velkou paměť pro uchování maximálního množství, spojovacích dat obvodu, která se 35 mohou přijmout při maximálním počtu navzájem spojených modulů. Tak například, jestliže je každý modul schopný spojit (sepnout) 64 portů a může se navzájem spojit maximálně 8 modulů, potom musí každý modul obsahovat paměť, která bude schopna uchovávat spojovací data obvodu pro 8 x 4 = 32 portů. Podle modulárního přístupu je to maximální spojovací kapacita plně rozšířeného systému, která určuje velikost paměti, kterou musí mít každý modul. U větších systémů (při řádově několika tisících portech nebo větších), je vytváření takových pamětí nepraktické, a to jednak z důvodu vysokého počtu fyzického (síť/vedení) interface a rovněž pro nutnost mít další obvody pro řízení paměti.

Zadruhé, aby se udržel pravý modulární systém, není možné měnit kapacitu jednotlivých 45 modulů.

Zatřetí, podobně jako u přístupu rozšířené sběrnice, je i modulární přístup orientován na provádění základních spojovacích (spínacích) operací a obecně nenabízí přímý přístup ke všem portům, ani schopnost zpracování paketovaných spojovacích dat nebo jiných typů informací.

Takové známé řešení je popsáno v EP-A-256 526, který popisuje paketově spínanou telekomunikační síť obsahující množinu uzlových stanic propojených přenosovým médiem, přičemž každý servisní uživatelský terminál a každá stanice reagují na obvodem spínané volání ze zdrojového uživatelského terminálu vlastní stanice s požadavkem přenosu do přenosového

-2CZ 288177 B6 média. Řídicí paket obsahuje zdrojovou adresu, adresu určení, unikátní adresu a číslo časového úseku, identifikující polohu časového úseku ve které obvodem spínaný signál ze zdrojového uživatelského terminálu má být obsažen. Za řídicím paketem následuje paket se zprávou, který obsahuje stejnou unikátní adresu jako je ta, která byla odeslána s řídicím paketem a množinu časových úseků, které jsou identifikovány čísly časových úseků množiny takovýchto řídicích paketů. Stanice určení přijme řídicí paket a paket se zprávou, mající stejnou unikátní adresu jako je ta, která je obsažena v řídicím paketu a extrahuje obvodem spínaný signál z obdrženého paketu se zprávou v souladu s číslem časového slotu obsaženým v obdrženém řídicím paketu a přivede extrahovaný signál k uživatelskému terminálu identifikovanému adresou určení. EP-A256 526 vyžaduje dynamické přidělování paketových adres z ústředního zdroje, který vyžaduje šířku pásma a čas.

Obdobný paketový spínací systém na bázi integrovaných obvodů je popsán i v EP-A-119 105. Zahrnuje množinu uzlů a jednu nebo více přístupových smyček pro síť uvnitř uzlů. Tento systém přiděluje smyčkám pevný formát okna časového cyklu. Každý z uzlů pracuje v souladu s formátem tohoto okna a sdružuje jeden nebo více paketů pro každý uzel určení z množiny obvodově nebo paketově spínaných volání určených pro příslušný uzel určení. Dále posílá tento složený paket nebo pakety na smyčku nebo smyčky pro každé okno časového cyklu.

Každý uzel také působí v souladu s formátem okna tak, že extrahuje složené pakety určené jemu ze složených paketů na smyčce nebo smyčkách a rozloží je do jednotlivých obvodem nebo paketem spínaných volání.

Je však žádoucí zabezpečit zvýšenou odolnost popsaných systémů před zablokováním u zvláště rozsáhlých systémů. Toho se dosahuje podle níže uvedeného vynálezu.

Podstata vynálezu

Způsob přenosu informací mezi řadou uzlů, které jsou vzájemně propojeny pomocí meziuzlové sítě, podle tohoto vynálezu, poskytuje otevřenou, rychlou, širokopásmovou, digitální komunikační síť, pro připojení vícenásobných, programovatelných telekomunikačních ústředen, aby se vytvořil velkokapacitní neblokovací spojovací systém.

Jeho podstatou je to, že se v kroku a) meziuzlovou sítí vysílá paket informací z jednoho z vysílacích uzlů, kde paket obsahuje informaci identifikující vysílací uzel a informací určenou k přenesení do jednoho nebo více dalších přijímacích uzlů, dále se v kroku b) paket informací přijímá jedním z uvedených dalších přijímacích uzlů, kde přijímací uzel selektivně vybírá z paketu každou informaci určenou pro tento přijímací uzel a potom umožňuje další průchod paketu meziuzlovou sítí, dále se v kroku c) znovu opakuje krok b) v každém z uvedených přijímacích uzlů, dokud se paket nevrátí do vysílacího uzlu, načež se v kroku d) opakují kroky a) až c) do té doby, dokud každý vysílací uzel neobdrží paket informací z každého dalšího přijímacího uzlu.

Podstatou je dále to, že paket informací obsahuje zdrojovou adresu, kterou se identifikuje vysílací uzel a užitečná zátěž pro uložení této informace, přičemž vysílací uzel v průběhu kroku a) sekvenčně snímá komutovaná data obvodu z místní paměti vysílače a vkládá tato data do užitečné zátěže, kde sekvenčně sejmutá data pocházejí z jednoho nebo více portů, které jsou fyzicky spojeny s vysílacím uzlem.

Za podstatné pro tento způsob je nutno považovat i to, že komutovaná data obvodu se uspořádají do předem stanoveného pořadí v rámci užitečné zátěže, přičemž přijímací uzel používá toto pořadí pro stanovení portů, z nichž pocházejí tato komutovaná data, a to že přijímací uzel v průběhu kroku b) selektivně zapíše komutovaná data obvodu u užitečné zátěže do místní

-3CZ 288177 B6 paměti přijímače, přičemž tato selektivně zapsaná data jsou určena pro jeden nebo více portů, které jsou fyzicky spojeny s vysílacím uzlem.

Do podstaty tohoto způsobu patří též to, že vysílací uzel v průběhu kroku b) sekvenčně snímá 5 komutovaná data obvodu z místní paměti vysílače a vkládá tato data do užitečné zátěže a dále vkládá do paketu cílovou adresu, která identifikuje jeden z uvedených dalších přijímacích uzlů, jako stanovené místo určení komutovaných dat paketu, ale též to, že .další přijímací uzel v průběhu kroku b) kontroluje cílovou adresu přijatého paketu a jestliže je tento paket určený pro tento přijímací uzel, přijímací uzel zapíše komutovaná data paketu, obsažená v užitečné zátěži, 10 do místní paměti přijímače paketu.

Podstatou alternativního způsobu přenosu informací mezi řadou uzlů, které jsou vzájemně propojeny pomocí meziuzlové sítě, je pak to, že se v kroku a) vysílá meziuzlovou sítí paket informací z jednoho vysílacího uzlu, kde paket obsahuje informaci identifikující vysílací uzel a 15 má dostatečnou kapacitu k přenášení informace, dále se v kroku b) přijímá paket informací jiným uzlem než tímto vysílacím uzlem, kde tento přijímací uzel vkládá selektivně do paketu informaci, která je určena pro vysílací uzel a potom umožňuje další průchod paketu meziuzlovou sítí, dále se v kroku c) znovu opakuje krok b) v každém z uvedených přijímacích uzlů, dokud se paket nevrátí do vysílacího uzlu, načež se v kroku d) vybere vysílacím uzlem z tohoto vráceného 20 paketu informace, vložená do něho dalšími uzly a poté se v kroku e) opakují kroky a) až d), dokud každý vysílací uzel nevyšle paket a neobdrží vrácený paket z dalších přijímacích uzlů.

Pro tento alternativní způsob přenosu je též podstatné to, že paket informací obsahuje zdrojovou adresu, kterou se identifikuje vysílací uzel a užitečná zátěž pro přenášení této informace a že 25 vysílací uzel před krokem a) selektivně snímá komutovaná data obvodu z místní paměti vysílače a vkládá tato data do užitečné zátěže, přičemž tato data pocházejí z řady portů a jsou určena pro řadu portů, které jsou fyzicky spojeny s vysílacím uzlem.

Za podstatné je pak třeba považovat i to, že přijímací uzel v průběhu kroku b) selektivně vkládá 30 do užitečné zátěže komutovaná data obvodu, která jsou určena pro jeden nebo více portů, které jsou fyzicky spojeny s vysílacím uzlem, ale i to, že komutovaná data obvodu se uspořádají do předem stanoveného pořadí v rámci užitečné zátěže, přičemž přijímací uzel používá toto pořadí pro stanovení portů, z nichž pocházejí tato komutovaná data.

Konečně je pro tento způsob podstatné též to, že v průběhu kroku d) se komutovaná data obvodu, vybraná z užitečné zátěže, sekvenčně zapíší do místní paměti vysílače, že přijímací uzel v průběhu kroku b) určí, zda komutovaná data paketu, určená pro vysílací uzel, jsou připravena pro vysílání a pokud ano, vkládá tato data do užitečné zátěže a že vysílací uzel v průběhu kroku d) kopíruje komutovaná data paketu, umístěná v užitečné zátěži, do místní paměti přijímače 40 paketu.

Každý uzel zahrnuje obvod dálkového přenosu pro přenos a příjem paketované informace proměnné délky v rámci sítě a je schopný přijímat informace ze všech ostatních uzlů a stejně tak do nich informace zasílat. Síť může přenášet jakýkoliv typ informace, která se v systému 45 nachází, včetně hlasových signálů, dat, videa, multimediální informace, řídicí informace, informace o konfiguraci sítě a její údržbě, přičemž se síť může rozdělit pro různé typy informací, neboje sdílet.

Kromě toho mohou v síti působit jako uzly i jiná zařízení a zdroje než programovatelné ústředny, 50 čímž získávají přímý přístup ke všem informacím, které sítí procházejí. Přesněji, zdroje zpracování hlasových signálů, například systém hlasové pošty nebo jiné vyšší služby, se mohou stát uzly s přímým přístupem k portům toho daného systému, aniž by potřebovaly velkou hlavní ústřednu. Schopnost řešení podle tohoto vynálezu přenášet informace jakéhokoliv typu ve snadno použitelné formě a při vysoké přenosové rychlosti v síti, umožňuje připojit jakoukoliv

-4CZ 288177 B6 službu, tvar nebo zdroj zpracování hlasového signálu na daném uzlu, k jakémukoliv portu tohoto nebo jiného uzlu.

Všeobecně poskytuje různé paketové struktury pro komunikační spojovací (spínací) informace obvodu, datové a údržbové informace. Všechny pakety obsahují řídicí část záhlaví, která obvykle obsahuje adresy, stavové a jiné řídicí informace a část placených služeb pro přenos dat. Kombinace přímého přístupu ke všem portům a schopnosti přenášet informace ve formě paketu, je vysoce kompatibilní s asynchronními operacemi přenosového režimu (ATM - asynchronous transfer mode) v síti SONET (synchronní optická síť).

Každý uzel používá pro přenos jednoho nebo více paketů síť, přičemž každý z nich má prázdnou část placených služeb, jejíž informace jsou nejprve přijímány sousedním uzlem. Sousední uzel určuje zdroj přijímaného paketu a jeho stav, a to pomocí informace obsažené v řídicí části paketu. Jestliže má sousední uzel informaci k odeslání do uzlu, který přenáší paket, vloží sousední uzel takovou informaci do placené části paketu a umožní paketu projít k dalšímu sousednímu uzlu v síti. Jestliže sousední uzel nemá informaci pro uzel s paketem, paket jednoduše projde k dalšímu sousednímu uzlu v síti. Tento proces se opakuje u každého uzlu až do doby, kdy paket projde napříč celou sítí a vrátí se s plnou placenou částí do uzlu, odkud původně vyšel. V tomto bodě informace, vložená do paketu jinými uzly, je zachycena uzlem, ve kterém paket vznikl. Střídavě každý uzel přenáší prázdný paket, který prošel sítí a vrací se s informacemi z jiných uzlů. Tímto způsobem informace jakéhokoliv druhu, vzniklá na kterémkoliv portu obsluhovaném jakýmkoliv jiným uzlem, se může přenášet do jiného portu stejného nebo jiného uzlu v systému.

Každý uzel také používá síť pro přenos jednoho nebo více paketů, z nichž každý má plnou placenou část, která obsahuje informace vzniklé v tomto uzlu. Každý takový paket je nejprve přijat sousedním uzlem, který stanoví původ paketu a zda jakákoliv informace v něm obsažená je pro sousední uzel potřebná. Pokud není potřebná, paket prostě projde do nejbližšího sousedního uzlu. Tento proces se opět opakuje až do doby, kdy každý uzel v síti přenesl jeden nebo více paketů s plnou placenou částí a kdy každý takový paket prošel celou sítí a tím umožnil každému uzlu přístup k informacím vzniklým v každém dalším uzlu.

Kapacita přenosu informací každého uzlu se podle tohoto vynálezu stanoví nezávisle na ostatních uzlech. Daný uzel musí pouze obsahovat dostatečně velkou paměť, která by mohla přijmout spojovací kapacitu (zpracování hlasového signálu) a nikoliv celou kapacitu systému.

U jiného způsobu podle tohoto vynálezu se pro propojení všech uzlů používá druhý okruh, čímž se vytváří druhá síť. Tato druhá síť účinně zdvojuje maximální spojovací kapacitu systému a rovněž poskytuje ochranu proti chybám v případě vypadnutí první sítě.

Je výhodné použít i další sítě, přidané k stávajícím uzlům, čímž se opět zvyšuje maximální spojovací kapacita systému.

Též se může použít jeden nebo více uzlů pro přemostění jedné sítě s druhou sítí. Přemostění sítě je společné pro obě sítě a je schopno výměny informací v obou směrech mezi těmito sítěmi. Přemostění uzlu se může rovněž použít pro spojení sítí, které pracují s různou rychlostí.

Přehled obrázků na výkrese

Uvedené a další výhody řešení podle tohoto vynálezu budou srozumitelnější pomocí popisu a přiložených výkresů, na kterých

-5CZ 288177 B6 obr. IA a ID znázorňují vývojový diagram rozšířitelného telekomunikačního systému okruhového typu, který používá pro přenos informací mezi programovatelnými spojovacími uzly síť se vzájemně propojenými uzly, obr. 1E znázorňuje různé typy paketů, které se mohou použít pro přenos informací v sítích podle obr. IA až ID, obr. 2A znázorňuje vývojový diagram programovatelného spojovacího uzlu, který se může použít v systémech podle obr. 1A až ID, obr. 2B a 2C znázorňují vývojový diagram druhého typu programovatelného spojovacího uzlu, který se může použít v systémech na obr. 1A až ID, obr. 3A, 3B, 3C, 3D a 3E znázorňují vývojový diagram spojovacího uzlu znázorněného na obr. 2Aaž2C, obr. 3F znázorňuje podrobnější diagram vysílacích a přijímacích pamětí, znázorněných na obr. 3Ba3C, obr. 4A znázorňuje vývojový diagram zobrazující přijímací a vysílací funkce zahrnuté v jednom způsobu přenosu informací v síti se vzájemně propojenými uzly podle obr. 1A až ID, obr. 4B znázorňuje schéma zapojení, na kterém jsou zobrazeny podrobnější kroky přenosu spojovacích informací obvodu, a to v souladu se způsobem uvedeným na obr. 4A, obr. 4C a 4D znázorňují schéma zapojení zobrazující podrobnější kroky přenosu jak spojovacích dat obvodu, tak i paketových spojovacích dat, a to v souladu se způsobem uvedeným na obr. 4A, obr. 4E znázorňuje časový diagram zobrazující časový vztah mezi uzly při přenosu jak spojovacích dat obvodu, tak i paketových spojovacích dat, obr. 5A znázorňuje vývojový diagram, který zobrazuje druhý alternativní způsob přenosu informací v síti se vzájemně propojenými uzly podle obr. 1A až ID, obr. 5B a 5C znázorňují schéma zapojení, zobrazující podrobnější kroky přenosu jak spojovacích dat obvodu, tak i paketových spojovacích dat podle způsobu uvedeného na obr. 5A, obr. 6A a 6B znázorňují vývojový diagram rozšířitelného telekomunikačního systému, který ukazuje, jakým způsobem se může udržovat spojení v případě chyby na jednom programovatelném uzlu nebo na části sítě se vzájemně propojenými uzly, obr. 7 znázorňuje vývojový diagram dalšího provedení podle tohoto vynálezu, které používá dvě dvouokruhové sítě se vzájemně propojenými uzly, jednu jako záložní pro přenos informací mezi programovatelnými spojovacími uzly, obr. 8A a 8B znázorňují vývojový diagram dalšího provedení podle tohoto vynálezu, které používá síť se vzájemně propojenými uzly pro přenos informací jedním nebo více programovatelnými uzly a jedním nebo více zdrojovými uzly, které zpracovávají hlasové signály, obr. 8C znázorňuje vývojový diagram zdrojového uzlu zpracovávajícího hlasové signály podle obr. 8A a 8B,

-6CZ 288177 B6 obr. 9A a 9B znázorňují vývojový diagram dalšího provedení podle tohoto vynálezu, které používá programovatelný spojovací uzel jako most mezi dvěma sítěmi se vzájemně propojenými uzly, obr. 9C znázorňuje vývojový diagram uzlu sloužícího jako most podle obr. 9A a 9B, obr. 10A znázorňuje vývojový diagram dalšího možného provedení podle tohoto vynálezu, které používá osm okruhů pro přenos informací mezi programovatelnými spojovacími uzly, čímž se demonstruje další rozšiřitelnost spojovacího systému a obr. 10B a 10C pak znázorňují vývojový diagram jednoho spojovacího uzlu z obr. 10A.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1A a 1B je znázorněn velkokapacitní, rozšířitelný, plně programovatelný telekomunikační spojovací systém 2. Systém 2 zahrnuje - HOST (host computer) - hlavní počítač 4 a sérii programovatelných spojovacích uzlů 6a až 6h. Každý ze spojovacích uzlů 6a až 6h má interface hlavního počítače 4, který je k němu připojen pomocí lokální sítě (LAN - local area network), jakou může být například Ethemet, nebo pomocí asynchronních vícenásobných spojovacích linek 8 (RS-232). Pochopitelně se dají využít i jiné interfaces hlavní počítač 4/uzel 6a až 6h namísto (nebo jako doplněk) spojovacích linek 8. Ačkoliv je zobrazen pouze jeden počítač 4, použití linek 8 pro spojení počítač 4/uzel 6a až 6h umožňuje pro řízení systému 2 (nebo jeho část) použít více počítačů 4, a to v uspořádání, kdy každý počítač 4 je klientem a každý uzel 6a až 6h je serverem. Z důvodu zlepšení srozumitelnosti výkresu je interface hlavního počítače 4 uzlů 6a a uzlů 6f až 6h seskupeno do sběrnice.

Každý z uzlů 6a až 6h zahrnuje digitální interface síť/linka pro spojení s veřejnou telefonní sítí (public switched telephone network - PSTN), nebo se soukromou sítí 10. Výraz soukromá síť se v širším slova smyslu týká jakékoliv sítě nebo linky nebo jiného interface než PSTN. Opět z důvodu srozumitelnosti jsou intefaces síť/linka uzlů 6b až 6e seskupena do sběrnice. Jak je to znázorněno pomocí reprezentativního uzlu 6g, může interface/linka zakončovat buďto digitální síť, nebo analogové sběmice/linka, nebo kombinace obou typů. Interface síť/linka daného uzlu 6a až 6h může zahrnovat vhodné interfaces pro provoz komunikací používajících ATM (paměť převaděče adres), signalizační systém, ISDN (digitální síť integrovaných služeb), Tl/robbed bit, El/CAS, nebo jiné komunikační protokoly.

Uzel 6g je jmenovitě určený hlavní uzel A (aktivní hlavní uzel) a uzel 6h je jmenovitě určený hlavní uzel B (záložní hlavní uzel). Synchronizační linka (ref L.ref n) vybíhá z aktivního hlavního uzlu 6g do každého spojovacího uzlu, ačkoliv některé takové linky jsou z důvodu srozumitelnosti sdruženy do sběrnice. Jak to bude dále podrobněji vysvětleno ve spojení s obr. 3A až 3E, kterýkoliv z uzlů 6a až 6h může být uspořádán jako aktivní hlavní uzel nebo jako záložní hlavní uzel. V daném okamžiku může existovat jeden a jenom jeden aktivní hlavní uzel.

Uzly 6a až 6h jsou navzájem spojeny meziuzlovou sítí, která poskytuje digitální spojení mezi nimi, a to spojení s velkou rychlostí a s velkou šířkou pásma. Jak je to znázorněno, může se síť 12 realizovat použitím okruhů, které umožňují, aby si každý z uzlů 6a až 6h mohl navzájem vyměňovat paketové informace s jiným uzlem 6a až 6h v rámci meziuzlové sítě 12. Meziuzlová síť 12 se může rovněž realizovat pomocí různých jiných typů komunikačních sítí, včetně Ethemet a jiných typů LAN, pomocí bezdrátových komunikačních sítí a PSTN (ATM/SONET). Použitím PSTN u meziuzlové sítě 12 umožňuje, aby byly uzly geograficky distribuovány velkoplošně.

Hlavní paketová struktura 14, sloužící pro výměnu informací přes meziuzlovou síť 12, sestává z části 16 řízení, placené části 18 a stavové a řídicí části 19. Podrobněji jsou různé paketové struktury 14 pro přenos různých typů informací popsány níže s použitím obr. 1E.

Použije-li se meziuzlová síť 12, může se port daného uzlu připojit k jakémukoliv jinému portu stejného uzlu, plně neblokujícím způsobem. U provedení, kterému se dává přednost, je celkově osm spojovacích uzlů 6a až 6h navzájem propojeno pomocí meziuzlové sítě 12 a jestliže jsou všechny šířky pásma meziuzlové sítě 12 použity pro přenos spojovacích dat obvodu (data přepojování obvodů), je systém 2 schopen spojit (sepnout) (á x 2048) = 16384 portů, což se rovná 8192 simultánním dvousměmým hovorům.

Je zřejmé, že každý z uzlů 6a až 6h pracuje nezávisle, pokud jde o interface síť/linka, který na nich končí. Znamená to, že každý uzel 6a až 6h se může z meziuzlové sítě 12 vyjmout nebo do ní přidat, aniž by se oslabily činnosti nebo interface síť/linky ostatních uzlů 6a až 6h. Spojovací kapacita každého uzlu 6a až 6h se může zřídit nezávisle na spojovací kapacitě ostatních uzlů 6a až 6h (tzn. malé ústředny se mohou kombinovat s velkými, a to ve stejné meziuzlové síti 12). Takto může být celková spojovací kapacita systému 2 zvýšena jednoduše tím, že se přidá do sítě 12 další uzel, což má své omezení, týkající se rychlosti přenosu dat v meziuzlové síti 12 nebo v sítích, jak to bude popsáno níže.

Celková činnost systému 2 je řízena hlavním počítačem 4, který se realizuje pomocí PC, pracovní stanice, počítačem tolerantním k chybě a jiným počítačem, na kterém běží uživatelův aplikační software. Počítač 4 a každý z uzlů 6a až 6h si vyměňují zprávy přes linky 8 (LAN/RS232). Tyto zprávy se používají ke konfiguraci uzlů a přímých funkcí zpracovávání hovorů, jako například realizování spojení a poskytování spojovacích služeb (detekce tónu, generování tónu a konferenční spojení).

Obr. 1C a ID zobrazují rozšířitelný komunikační systém 17, kteiý je podobný systému 2 na obr. IA a 1B s tou výjimkou, že se pro vytvoření meziuzlové sítě 12, spojující uzly 6a až 6h. používají dva okruhy. Veřejná síť/soukromá síť je z důvodu srozumitelnosti vynechána. Stejná referenční čísla jsou použita pro určení stejných komponent nebo kroku i u ostatních obrázků. Koncepčně lze každý z těchto okruhů považovat za samostatnou síť (nebo alternativně za samostatné kanály v rámci jedné sítě), jelikož přenos informace mezi uzly se může realizovat použitím na sobě nezávislých okruhů, čímž se efektivně zdvojuje maximální spojovací kapacita v porovnání se systémem 2. Použitím dvou okruhů se rovněž provádí izolace chyb v systému 17. Znamená to, že v případě, kdy jeden okruh selže (což u jednookruhového systému 2 znamená, že se stane neoperativním), může druhý okruh pokračovat v přenosu informací mezi uzly, což znamená, že systém 17 zůstává alespoň částečně operativní.

Obr. 1E znázorňuje provedení několika paketů, které se dají použít pro přenos informací v meziuzlové síti 12. Paket 3 dat spojovacího obvodu a paket 5 zpracování hlasového signálu jsou konstruovány podobným způsobem a každý obsahuje řídicí část, která zahrnuje indikátor obsazovacího tónu (BI - busy indicator), následovaný informací o adrese a řídicí informaci. Indikátor se může použít tak, jak to bude podrobněji popsáno, k udání současného stavu daného paketu 3, 5, kde obsazeno znamená, že uzel nemůže paket pro přenos informací použít nebo že je při volno použití možné.

Adresní informace zahrnuje adresu zdrojového uzlu (SRC), kde paket 3, 5 vznikl, nebo uzel určení (DEST), pro který je paket 3, 5 určen, nebo i obojí adresu. Každá adresa (zdrojová nebo určení) zahrnuje adresu sítě, která jednoznačně identifikuje konkrétní síť. Taková identifikace je nutná, jelikož, jak to bude později popsáno, vícenásobné sítě se vzájemně propojenými uzly se mohou použít k propojení stejných nebo různých skupin uzlů. Každá adresa (zdrojová nebo určení) rovněž zahrnuje adresu uzlu, která jednoznačně identifikuje konkrétní uzel v konkrétní

-8CZ 288177 B6 síti. Další adresní informace může zahrnovat explicitní adresu portu, pro jednoznačnou identifikaci konkrétního portu nebo skupin portů.

Obecně platí, že pakety 3 a 5, které nesou spojovací data obvodu, vyžadují adresy portů, jelikož taková data jsou závislá na distribuci přes více uzlů a/nebo portů. Jako alternativa k explicitní adrese portu (která v kontextu velkých spojovacích systémů by představovala tisíce bytů dalších informací nesených paketem), se může určit implicitní adresa portu pomocí udržování předem stanoveného pořadí spojovacích dat obvodu v rámci placené části. Tak například pakety 3 a 5 jsou popsány tak, že mají dostatečnou kapacitu placené části proto, aby mohly přenášet celkové množství 2048 bytů spojovacích dat obvodu. Po umístění těchto bytů do placené části jsou uspořádány do pořadí, které přesně odpovídá sekvenci časových mezer udaného uzlu. Byty spojovacích dat obvodu, který odpovídá prvnímu časovému intervalu (časový interval /TS/ 0) daného uzlu, je umístěn jako první v placené části 18 a je následován zbylými byty v sekvenčním pořadí. U tohoto uspořádání může kterýkoliv uzel vkládat spojovací data obvodu do placené části 18, nebo je z ní vyjímat tak, že jednoduše počítá polohu konkrétního bytu vůči prvnímu bytu v placené části 18, přičemž zná přesně časovou mezeru, které byte odpovídá.

Naopak pakety 9 a obecně nevyžadují adresu portu, jelikož informace přenášená těmito typy paketů 9,9 není spojovací informací obvodu.

Do části 16 řízení se může zahrnout další informace, která by specifikovala typ paketu, délku paketu, číslo sekvence paketu a jiné informace.

Délka nebo kapacita placené části 18 každého typu paketu se může měnit v závislosti na tom, který uzel daný paket přenáší. Například kapacita placené části paketu 3 a 5 se může lišit tak dlouho, dokud poskytuje dostatečnou kapacitu přenosu spojovacích dat obvodu maximálnímu počtu portů, které jsou spojovány nebo zpracovány daným uzlem. Tak např., jestliže konkrétní uzel je schopen spojit nebo zpracovat maximálně 2048 portů, potom tento uzel přenáší pakety 3 a 5 s placenou částí, která má kapacitu pro spojovací data obvodu až do 2048 bytů. Podobně platí, že jestliže je jiný uzel schopný spojit pouze 512 portů, pak tento uzel přenáší pakety 3 a 5 s kapacitou placené části 18 do 512 bytů spojovacích dat obvodu.

Placené části 18 všech typů paketů jsou následovány stavovými a řídicími informacemi, které mohou obsahovat kontrolní součet nebo jiné informace pro zjištění omylů a oprav.

Paketová spojovací data paketu 9 a data paketu údržby 9^ jsou konstruována podobně (jejich délka a kapacita placené části 18 jsou proměnné), ale s tou výjimkou, že tyto typy paketů nepřenáší spojovací data obvodu, ale (jak to bude popsáno později) přenáší paketová spojovací data, která vznikají v jednom místě (zdroji) a jsou určena k přenosu do jiného místa (určenícílového) nebo do více míst (hlasové vysílání). Stavová a řídicí část 19 paketu 9 a 9^ může obsahovat informaci, která určuje, zda je cílový uzel schopný jej přijmout, nebo je v daném okamžiku obsazený a přijmout jej nemůže.

Obr. 2A zobrazuje hlavní funkční komponenty jednoho typu provedení programovatelného uzlu, kterému se dává přednost a který se může použít u systémů podle obr. IA až ID. Digitální interface síť/linky jsou ukončeny na sériích spojových (linkových) karet 20 vstupu/výstupu. U provedení, kterému se dává přednost, interface síť/linky, představující celkově 2048 portů, může být ukončen spojovými kartami 20. Je-li to žádoucí, mohou být nepovinně zařazeny záložní spojové karty 22 (IO) a záložní sběrnice 24 (IO), které by zajistily činnost spojovacího uzlu v případě chyby jedné spojové karty 20 (IO).

Série digitálních sítí (nebo analogové spojové karty 26 hlavního vedení) komunikuje se spojovou kartou 20 přes záložní spojovou kartu 22 (IO) linek 28. Spojové karty 26 jsou rovněž interfacem

-9CZ 288177 B6 spojeny se záložními spojovacími sběrnicemi 30a a 30b. Opět, je-li to žádoucí, se může zařadit záložní spojová karta 32, která komunikuje se záložní spojovou kartou 22 (IO) přes záložní LC 34 (IO). Mohou se použít i jiné typy interface síť/linka, například DS3, SONET a jiné.

Různé komunikační služby, například tónová detekce a generování tónů, konferenční provoz, zaznamenávaná hlasová oznámení, analýza postupu signálu, hlasová identifikace, komprese ADPCM (adaptive differential pulse code modulation - adaptivní diferenciální impulzová kódová modulace) a mnoho jiných služeb poskytuje jedna nebo několik vícefunkčních digitálních karet 36 zpracovávajících signál (MFDSP - multifunction digital signál processing cards). Záložní karty 36 (MFDSP) a záložní karty 38 (ISDN-24) se mohou rovněž použít. Podrobnosti o konstrukci a činnosti karet 36 (MFDSP), záložních karet 38 (ISDN-24) a sběmic 30a a 30b, jsou uvedeny v U.S. patentu č. 5,349,579. Předpokládá se, že systém je vybaven jednou nebo více kartami 36 nebo 38 a konkrétní uzel může pracovat nezávisle na ostatních uzlech v podmínkách, kdy zajišťuje různé komunikační služby. Alternativně tak, jak to bude dále popsáno, může být pouze jeden uzel (nebo část všech uzlů) vybaven kartami 36 nebo 38 a pro zajištění komunikačních služeb do jiných uzlů, které nejsou tak vybaveny, se může použít síť 12. IO karta 40a okruhu (sítě) slouží jako interface mezi párem okruhů (označených jako sada A, okruh 1 a 2), které jsou společně označeny jako síť 12a a uzlový spínač 44a označený jako lokální hlavní sběrnice, budou popsány později. První hlavní interface 42a zajišťuje spojení mezi hlavním počítačem 4 a uzlem podle obr. 2a.

Druhá IO karta 40b záložního okruhu slouží jako interface mezi záložním párem okruhů (označených jako sada B, okruh 3 a 4), které společně vytváří druhou síť 12b a záložním uzlovým spínačem 44b. který má stejnou konstrukci jako uzlový spínač 44a. Druhý hlavní interface 42b zajišťuje spojení s hlavním počítačem 4. Linka 46 se používá pouze pro spojení uzlového spínače 44a. který funguje jako lokální hlavní sběrnice, s jiným uzlovým spínačem 44b. který rovněž funguje jako lokální hlavní sběrnice.

U provedení, kterému se dává přednost, spojové karty 26 realizují v reálném čase spojovací funkce, které jsou požadovány interfacem síť/linka, včetně převodu analogové funkce na digitální, jestliže je to nutné. Spojové karty 26 přenášejí a přijímají spojovací data časového multiplexu (TDM - time division multiplex) přes záložní spojovací sběrnice 30a a 30b. Každý z uzlových spínačů 44a. 44b. dále karty 36 (MFDSP) a karty 38 (ISDN-24), přijímají přes sběrnice 30a a 30b spojovací data uzlu, přenášená ve všech časových intervalech ze všech linkových spojových karet 26. Každý z uzlových spínačů 44a a 44b. karty 36 a záložní karty 38 mají schopnost, pod řízením lokální hlavní sběrnice (tj. uzlový spínač 44a). přenášet spojovací data uzlu do spojové karty 26 přes spojovací sběrnice 30a a 30b, a to v průběhu předem určeného časového intervalu. Kromě toho každá spojovací sběrnice 30a a 30b zahrnuje sběrnici s vyšším řízením datového spoje (HDLC), přes kterou si CPU v uzlových spínačích 44a a 44b, kartách 36 (MFDSP) a kartách 38 (ISDN-24), vyměňují řídicí instrukce.

Pro lepší pohodlí se bude výraz lokální port po celý zbytek popisu, pokud jde o konkrétní uzel, týkat časového intervalu obsahujícího spojovací data přenášena ze spojové karty 26 do všech uzlových spínačů 44a, karet 36 (MFDSP) a karet 38 (ISDN-24) (pokud se vyskytují), nebo se bude týkat časového intervalu obsahujícího data přenášená z kteréhokoliv uzlového spínače 44a karty 36 (MFDSP) nebo karty 38 (ISDN-24) do spojové karty 26. Výraz vzdálený port se bude týkat, pokud jde o konkrétní uzel, lokálního portu jiného uzlu.

U provedení, kterému se dává přednost, každý uzel 6a až 6h je schopný spojit v čase až 2048 lokálních portů. U tohoto provedení každý uzlový spínač 44a a 44b má časové spínání schopné sepnout 2048 časových intervalů. V souladu s jedním aspektem podle tohoto vynálezu musí být paměť každého spínacího uzlu 44a a 44b dostatečně velká, aby mohla pojmout pouze maximální počet lokálních portů a nikoliv spojovací kapacitu celého systému. Významnou výhodu, podle tohoto aspektu, oceníme s odkazem na obr. IA a 1B. Provedení systému 2, kterému se dává

-10CZ 288177 B6 přednost, je schopné spojit celkově 16384 portů. Uzlový spínač 44a v rámci každého uzlu 6a až 6h musí pouze obsahovat dostatečně velkou paměť pro spojení 2048 lokálních portů a nikoliv 16384 portů celého systému 2. Jak to bude dále popsáno, je to právě novost uspořádání meziuzlové sítě 12, která spočívá v její schopnosti přenášet spojovací data obvodu z jednoho uzlu do kteréhokoliv jiného uzlu a která poskytuje druhé stádium spojení, které těží z celkové kapacity systému 2.

Obr. 2B a 2c zobrazují provedení druhého typu programovatelného uzlu. Tento typ uzlu má základ v sériovém PC-486 (nebo v ekvivalentu) s perifériemi 48, s ISA (AT) sběrnicí 50, s velkokapacitní pamětí 52. Periférie 48 používá aplikační uživatelský software a úspěšně pracuje jako hlavní počítač 4. Alternativně se může pro připojení vnějšího hlavního počítače 4 a pro řízení uzlu použít první hlavní interface 42a (hlavní počítač 4 z obr. IA až ID). Kromě komponent, které již byly identifikovány ve spojení s předchozím výčtem, je tomuto provedení dodatečně poskytováno mnoho dalších komponent. Interface sběrnice 30a zdroje 54 zpracování hlasového signálu zajišťuje dvousměmou komunikaci mezi sběrnicí 30a a PEB sběrnicí 60 a/nebo MVIP sběrnicí 62. PEB sběrnice 60 a MVIP sběrnice 62 představují dobře známý standardní interface pro komunikaci s komerčně dostupnými, široce používanými zdroji 56, 58 zpracování hlasových signálů. Jsou vyráběny celé řady panelů nebo karet, zdrojů zpracování hlasových signálů, které se pomocí zástrčky přímo zapojí do PEB sběrnice 60 a které se dají použít u různých aplikací, včetně hlasové pošty, faxové pošty, interaktivní hlasové odezvy a jinde.

Podrobná konstrukce provedení uzlového spínače 44a, kterému se dává přednost, je znázorněna na obr. 3A až 3E. Ústřední zpracovatelská jednotka 64 (základní jednotka) (CPU) s přidělenou RAM/ROM je připojena k adresní sběrnici 114 a k datové sběrnicí 116. Jednotka 64 je rovněž připojena ke sběrnici HDLC (části sběmic 30a a 30b) a může být, v závislostí na uspořádání uzlového spínače 44a. rovněž připojena k hlavnímu počítači 4.

Vysílač 66 dat je připojen k adrešflím /datovým sběrnicím 114 a 116 CPU a ke dvěma obvodům 78a, 78b zpracovávajícím pakety. Vysílač 66 je rovněž připojen tak, aby mohl přijímat spojovací data obvodu pro lokální porty přes spojovací sběrnici 30a (záložní spojovací sběrnice 30b je z důvodu přehlednosti vynechána). Jak bude dále uvedeno, může vysílač 66, v závislosti na režimu operace, přijímat a časovat spojovací data, která proudí ve směru od spojové karty do ústředny (LSDATA) nebo může alternativně přijímat a časovat data, která proudí ve směru od ústředny k spojové kartě (SLDATA). Vysílač 66 dat zahrnuje dvě mapy 96, 98 okruhů, odpovídající okruhům 1 a 2, resp. místní sekvenční čítač/mapa 100 a čtyřportovou paměť 102 lokálního přenašeče.

Přijímač 68 dat je připojen k datovým a adresním sběrnicím 114 a 116 a s prostorovým spojovacím řídicím obvodem 112, jehož výstup je přenášen přes sběrnici 30a. Přijímač 68 dat může ve spojení s prostorovým řídicím obvodem 112 a v závislosti na režimu operace, odvádět Spojovací data obvodu, která proudí ve směru buďto do SLDATA nebo LSDATA (tj. kterýkoliv směr, který je opačný vůči směru vstupu dat do vysílače 66).

Přijímač 68 dat zahrnuje sekvenční čítač/mapu 104, mapu 106 lokálního časového intervalu, tříportovou lokální paměť 108 přijímače, registrační vyhledávací paměť HO, lokální paměť 118 přijímače paketových dat duálního portu a sekvenční mapu/řízení 120.

Rychlý přijímač 70a dat je fyzicky připojen k okruhu 1 pro příjem informací v paketovém tvaru. Přijímač 70a dat je realizován čipem HDMP-1014, který je proudově vázaným obvodem (ECL). Převodní obvod 72a je připojen tak, aby mohl přijímat výstupní signály přijímače 70a a vytvářet výstupní signály, které jsou kompatibilní s logikou TTL (transistor-transistor logic). Výstup převodního obvodu 72a je aplikován u multiplexoru 74a, který převádí 16-ti bitová data do 32 bitového formátu. Výstup z multiplexoru 74a je aplikován u první do-první ven (FIFO - first

-11 CZ 288177 B6 in-first out) paměti 76a, u řídicího obvodu 92a paketů a u obvodu 94 výběru okruhu. Obvod 90a přenosu (XF) je připojen k řídicímu obvodu 92a paketů. Výstup z paměti 76a je připojen k obvodu 78a zpracování paketů. Obvod demultiplexoru 80a, převodní okruh 82a a rychlý vysílač 84a dat provádí funkce, které jsou realizací multiplexoru 74a. převodního obvodu 72a a rychlého přijímače 70a dat. Rychlý vysílač 84a je realizován vysílacím čipem HDMP-1012.

Odděleně, ale identicky, se vytváří obvody pro spojení interfacem a pro přenos informací do a nebo z komponent druhého okruhu. Odpovídajícím komponentám náleží stejná referenční čísla, ale s indexem b. Jak bude dále vysvětleno v souvislosti s obr. 6a a 6b, je výstup vysílače 84b během časových ůseků, kdy uzlový spínač 44a pracuje v režimu zpětné smyčky, připojen ke vstupu rychlého přijímače 70a dat, propojením 71a. Podobně je vstup přijímače 70b připojen k výstupu rychlého vysílače 84a dat pomocí propojení 71b.

Uzlový spínač 44a zahrnuje další komponenty pro časovači a synchronizační funkce, které jsou seskupeny do hlavních voleb uzlů 65 a hlavních voleb lokálních sběmic 71. Hlavní volby uzlu 65 zahrnují meziuzlový synchronizační obvod 67 a hlavní oscilátor 69 okruhu. Synchronizační obvod 67 generuje referenční signály ref l...ref n, kdy každý je zasílán do jednoho jiného uzlového spínače 44a (viz obr. 1A až ID). Synchronizační obvod 67 rovněž generuje uzlový rámcový synchronizační signál a hlavní hodinový impulz okruhu, přičemž oba jsou zasílány do řídicích obvodů 92a a 92b paketů. Hlavní volby lokální sběrnice 71 zahrnují řízení 73 lokální sběrnice HDLC a lokální synchronizační obvod 75. Řízení 73 lokální sběrnice HDLC je spojeno s CPU adresními a datovými sběrnicemi 114 a 116 a generuje sérii signálů l...n, které se zasílají do všech ostatních karet (tj. do ostatních uzlových spínačů 44a. spojových karet 32, karet 36 /MFDSP/ a karet 38 /ISDN-24/), spojených s daným uzlem pro řízený přístup do sběrnice HDLC.

Lokální synchronizační obvod 75 přijímá dva vstupní signály, přičemž jeden vstupní signál je buďto jedním ze signálů ref l...ref n (jestliže je jiný uzlový spínač konfigurován jako hlavní uzel), neboje to zdroj časování smyčky (jestliže uzlový spínač z obr. 3A až 3D je sám konfigurován jako hlavní uzel). Rámcový synchronizační signál (impulz) do obvodu 75 se získá z meziuzlové sítě 12 nebo z jednoho ze signálů ref L.ref n (jestliže jiný uzlový spínač je konfigurovaný jako hlavní uzel). Obvod 75 bude sám generovat rámcový synchronizační signál, jestliže je sám konfigurován jako hlavní uzel.

Další podrobnosti, týkající se konstrukce paměti 108 přijímače a paměti 102 vysílače, jsou znázorněny na obr. 3F. Paměť 102 vysílače je organizována do duálního spojovacího obvodu databanky 122 a 126 a duálních oblastí 132 a 136 konstant. Duální spojovací obvod databanky 122 a 126 každé paměti 108 přijímače je schopný činnosti při spojení jejich příslušných map a čítačů se spojovacími daty časových spínacích okruhů. To znamená, že během daného časového intervalu je byte spojovacích dat obvodu sekvenčně zapsán do místa v paměti v jedné z databank 122 a 126 spojovacího okruhu, zatímco spojovací data uložená v jiné databance okruhu se čtou selektivně. Výraz selektivní se v tomto popisu používá pro proces použití adres, které jsou poskytovány mapou. Během střídavých časových period 125 ps se role databank 122 a 126 spojovacího obvodu obrátí a tím zamění časové intervaly pro uskutečnění časového spínání.

Oblasti 132 a 136 konstant každé paměti 108 přijímače jsou obecně schopny ukládat spojovací data paketu pomocí ústřední zpracovatelské jednotky 64, která má přístup do jakéhokoliv místa každé paměti 108 přijímače a 102 vysílače.

Konfigurace, synchronizace, inicializace

Před pokračováním v přehledu činnosti uzlového spínače 44a bude dobré porozumět, jak by měl být každý uzlový spínač 44a konfigurován, aby fungoval a jaké jsou jeho odpovědnosti ve

- 12CZ 288177 B6 smyslu synchronizace a inicializace. S odkazem na obr. ΙΑ, 1B a 3A až 3E by mělo být jasné, že každý programovatelný spojovací uzel 6a až 6h musí obsahovat alespoň jeden, ale může obsahovat i více jak jeden, uzlový spínač 44a. Mělo by být rovněž jasné, že se musí vzít obecně v úvahu dva typy synchronizace: synchronizace meziuzlové sítě 12 a synchronizace PSTN (nebo soukromé sítě 10).

Každý uzlový spínač 44a je možné konfigurovat pomocí softwaru, kdy pracuje jako 1) kombinace hlavního uzlu a lokální hlavní sběrnice, 2) jen jako lokální hlavní sběrnice, nebo 3) ani jako hlavní uzel, ani jako lokální hlavní sběrnice, ale pouze jako standardní spínač. Pravidla konfigurace jsou následující. U každé meziuzlové sítě 12 musí být v daném okamžiku jeden a pouze jeden uzlový spínač 44a, který pracuje jako hlavní spínač. Každý uzlový spínač 44a, který pracuje jako hlavní uzel, může rovněž pracovat jako lokální hlavní sběrnice pro svůj uzel. V jednom určitém uzlu musí v daném okamžiku existovat jeden a pouze jeden uzlový spínač 44a, který pracuje pro tento uzel jako lokální hlavní sběrnice. V jednom daném uzlu mohou být v kterémkoliv daném okamžiku jeden nebo více uzlových spínačů 44a, které pracují jako standardní spínače.

Povinností uzlového spínače 44a pracujícího jako hlavní uzel je: 1) spojit interfacem PSTN pro zdroj časování smyčku (přes lokální synchronizační obvod 75), pro bitovou synchronizaci do digitálních sítí PSTN, 2) generovat pakety systému dálkové údržby, které generuje hlavní uzel pro rámcovou synchronizaci do digitálních sítí PSTN, 3) komunikovat s hlavním počítačem 4, 4) komunikovat se všemi ostatními kartami v uzlu (jinými uzlovými spínači, spojovými kartami, kartami 36 (MFDSP) a kartami 38 (ISDN-24) přes sběrnici HDLC (řízenou řídicími signály l...n z řízení 73 HDLC lokální sběrnice), 5) generovat uzlové zdroje časování a tvořit rámce pro všechny ostatní karty v uzlu (časování lokální sběrnice a synchronizační signály lokální sběrnice z lokálního synchronizačního obvodu 75).

Povinnost uzlového spínače 44a, který pracuje jako standardní spínač, je: přijímat synchronizační signály zdroje časování lokální sběrnice a rámce lokální sběrnice z lokální hlavní sběrnice.

Hlavní uzel je odpovědný za inicializaci a konfiguraci systému, což zahrnuje ověřování integrity a provozuschopnosti sítě 12 a nepovinně buďto přidělovat uzlovou adresu každému uzlu a vysílat do uzlů výzvy pro určení jejich dříve přidělených adres. Jakmile je jednou adresa uzlu přidělena nebo určena, může hlavní uzel tento uzel vyšetřovat (použitím údržbových paketů přes meziuzlovou síť 12), aby se získala informace o konfiguraci, například o typu uzlu, typech interface PSTN a/nebo protokolů, spojovací kapacitě a jiné informace. Hlavní uzel může rovněž odpovídat za provedení údržby a administrativní funkce. Kromě toho, jestliže se pro realizaci jakékoliv meziuzlové sítě použijí vícenásobné okruhy, může hlavní uzel přidělit každému uzlovému spínači konkrétní okruh pro vysílání a příjímání paketů.

Přehled operací

S odvoláním na obr. 1C, ID a 3A až 3F předkládáme přehled činnosti rozšířitelného komunikačního systému 17. Pozornost budeme nejprve věnovat tomu, jakým způsobem se zpracovávají spojovací data obvodu. Předpokládejme, že je systém již inicializován.

LSDATA (nebo SLDATA), která jsou vstupem do čtyřportové paměti 102 vysílače, představují byty dat spojovacího obvodu pro lokální porty obsluhované daným uzlem. Tyto byty jsou zapsány sekvenčně do databanky 122 a 126 spojovacího obvodu. V souladu s tím, kapacity těchto databank 122 a 126 efektivně určují maximální počet časových intervalů, které mohou být časově sepnuty uzlovým spínačem 44a. Pro účely tohoto přehledu předpokládáme, že každá databanka 122 a 126 má kapacitu 2048 bytů, což znamená, že maximum z 2048 lokálních portů může být pamětí 102 vysílače časově sepnuto. Aby byla data spojovacího obvodu (uložená v paměti 102 vysílače) k dispozici každému dalšímu uzlu obsluhovanému meziuzlovou sítí 12,

-13CZ 288177 B6 může se použít jeden ze dvou způsobů. Podle prvního způsobu, vysílač 66 dat a obvod 78a zpracovávající pakety (předpokládá se, že okruh 1 je okruhem přiděleným tomuto uzlu pro přenos paketů) formuluje paket 3, 5, 9, jehož placená část 18 je prázdná, (což znamená, že placená část 18 neobsahuje žádná spojovací data obvodu, kromě dat z lokálních portů, které jsou spojeny s ostatními lokálními porty), ale má dostatečnou kapacitu pro uložení až 2048 bytů dat spojovacího obvodu.

Rychlý vysílač 84a dat potom vysílá prázdný paket. Pokud například předpokládáme, že je prázdný paket vysílán spojovacím uzlem 6d, potom tento uzel 6d bude prvním uzlem, který tento paket přijme (tj. první sousední uzel ve směru toku v okruhu, který přijme prázdný paket).

Ve spojovacím uzlu 6d je prázdný paket přijat lychlým přijímačem 70a dat a může být nakonec poslán do obvodu 78a. který paket zpracovává. Obvod 78a přijímá zpracovaná data obvodu, která se čtou selektivně z databanky 122 a 126 spojovacího okruhu, jako odpověď na adresy dodané mapou 96 okruhu 1. Jinými slovy, na základě adres a řízení, které poskytují, mapa 96 prvního okruhu způsobuje, že příslušné byty (nebo možná všechny byty nebo žádný byte) dat lokálního spojovacího obvodu uložené v bankách 122 a 126 budou čteny selektivně a budou zasílány do obvodu 78a zpracování paketu. Podobný proces probíhá paralelně s mapou 98 okruhu 2, čtyřportovou pamětí 102 a obvodem 78b zpracování paketů.

Obvod 78a zpracování vkládá data lokálního spojovacího obvodu, která přijímá (pokud nějaké přijímá), do placené části 18 přijatého prázdného paketu v době, kdy je paket přenášen do rychlého vysílače 84a dat pro přenos do následujícího uzlu sítě 12. Tento proces se opakuje tak, že každý další uzel, v pořadí má příležitost vložit svá data lokálního spojovacího obvodu do placené části 18 paketu, který vyšel ze spojovacího uzlu 6c. Jestliže příslušný uzel nemá data lokálního obvodu, která by do placené části 18 vložil, projde přijímaný paket v nezměněném stavu do dalšího uzlu. Nakonec paket, který byl odeslán prázdný, projde celým okruhem, kterým byl přenášen a vrací se plný do spojovacího uzlu 6c, ze kterého byl původně vyslán. Ve spojovacím uzlu 6c data spojovacího obvodu z placené části 18 plného paketu prochází přes obvod 94 výběru okruhu, zapíší se sekvenčně do paměti 108 a potom jsou časově přepojena jako LSDATA nebo SLDATA. Tento způsob se nazývá prázdný vyslán/plný přijat, nebo ve zkratce - způsob ESFR.

Způsob ESFR se opakuje tak, že každý uzel, střídavě vysílá prázdný paket a přijímá plný navracející se paket (na uzlem přidělený okruh), čímž je umožněno, že spojovací data lokálního obvodu, vzniklá na kterémkoliv portu kteréhokoliv uzlu, se mohou přenést na jakýkoliv jiný port stejného nebo jiného uzlu. Všechna spojovací data obvodu se mohou přenést během doby, která je menší jak 125 ps, čímž se zabrání ztrátě vzorků. Jak to bude vysvětleno později, je nutné vzít na vědomí, že způsob ESFR se může použít k vyslání nebo přenosu informace, která vychází z jednoho portu do více jak jednoho dalšího portu.

U druhého způsobu existuje pro každý uzel představa, že bude střídavě vysílat paket 3, 5, 9, jehož placená část 18 je plná, když se posílá, ale po jeho návratu je prázdná. Tento způsob se ve zkratce nazývá plná zasílaná/prázdná se vrací, nebo-li způsob FSER. U způsobu FSER jsou všechna data lokálního obvodu, uložená v databance 122 a 126 spojovacího obvodu paměti 102 vysílače, čtena sekvenčně a poskytnuta obvodu 78a zpracování paketů. Vytváří se plný paket, jehož placená část 18 zahrnuje všechna spojovací data lokálního obvodu daného uzlu. Plný paket 3, 5, 9 je vyslán rychlým vysílačem 84a dat a je přijat prvním sousedním uzlem. Data v placené části 18 se selektivně vyjmou a zašlou se přes obvod 94 výběru okruhu do přijímače 68 dat. Tato data se potom selektivně zapisují do databanky 130 a 134 paměti 108 přijímače. Tento proces se opakuje tak dlouho, až je plný paket vysílaný každým uzlem přijat každým dalším uzlem, čím se dosáhne stejného výsledku, kdy se dále datům lokálního obvodu na jakémkoliv portu a jakémkoliv uzlu umožní přenos do jakéhokoliv jiného portu stejného nebo jiného uzlu. Kromě

- 14CZ 288177 B6 přenosu spojovacích dat obvodu mezi uzly, může se meziuzlová síť 12 rovněž použít pro přenos spojovacích dat paketu 3, 5, 9. Příkladem spojovacích dat paketu 3, 5, 9 jsou data nebo informace o údržbě, které jsou potřebné pro řízení samotného spojovacího systému, například X.25 paketů, LAPB nebo LAPD paketů. Spojovací data paketu 3, 5, 9 se objevují na výstupu obvodu 94 výběru okruhu, ale jsou zapsána do lokální paměti 118 přijímače, jako opak vzhledem k paměti 108. Jakmile jsou data uložena do paměti 118, jsou pomocí ústřední zpracovatelské jednotky 64 přístupná, a to přes datovou sběrnici 116 CPU.

Způsob ESFR

S odkazem na obr. 3A až 3E, 4A až 4B následuje popis dalších podrobností způsobu ESFR. Mělo by být zřejmé, že vývojový diagram na obr. 4B představuje kroky, které jsou prováděny souběžně u každého uzlu pomocí řídicích obvodů 92a, 92b paketů, obvodů 78a, 78b zpracování paketů a odpovídajících soustav obvodů. Každý by si měl uvědomit, že při používání způsobu ESFR jsou prázdné pakety vysílány jen jedním okruhem a přijímány rovněž jedním okruhem (přiděleným při inicializaci). U tohoto příkladu se uzel 6i na obr. 4A připravuje k vyslání prázdného paketu přes meziuzlovou síť 12, za účelem sběru spojovacích dat obvodu z jiných uzlů, včetně uzlu 6j. Proces začíná na počátku kroku nastavení, což je stav, ve kterém uzel čeká na přenosový rámec (který obsahuje paket), který má přijít do meziuzlové sítě 12. V kroku 140 se určuje, zda byl zjištěn start přenosového rámce. Jestliže nebyl zjištěn, proces se vrací na počátek 138. Alternativně, jestliže je start zjištěn, což znamená, že byl paket uzlem 6i přijat, potom se kontroluje obsah řídicí části paketu, a to za účelem určení, zda je paket v kroku 142 obsazen. Stav paketu obsazen nebo volný je indikován indikátorem obsazení (BI) v řídicí části paketu (obr. 1E). Jestliže paket není obsazen, což znamená, že je volný pro použití uzlu 6i, proces pokračuje ke kroku 144. ve kterém se provede určení, zda je okénko spojovacích dat obvodu (CSD) pro uzel 6i otevřeno. CSD okénko se týká stanoveného časového úseku, který je přidělen všem uzlům pro přenos prázdného paketu spojovacích dat obvodu.

Jestliže není CSD okénko otevřeno, což znamená, že ještě nenastal čas pro přenos prázdného paketu uzlem 6i spojovacích dat obvodu, proces se vrací na počátek 138. Jestliže je CSD okénko otevřeno, proces pokračuje krokem 146, kde uzel 6i zahájí zasílání paketu vysláním řídicího slova obsazeno meziuzlovou sítí 12, čímž převezme řízení paketu. V kroku 150 pokračuje uzel 6i v zasílání prázdného paketu přes síť 12. Uvědomme si, že v kroku 148 musí uzel 6i vložit do placené části 18 prázdného paketu lokální spojová data (pokud jsou), a to v době, kdy přenos pokračuje. Výraz lokální spojová data se týká spojovacích dat obvodu, která jednak vznikají na uzlu a jednak jsou určena pro jeden nebo více lokálních portů daného uzlu, který zasílá prázdný paket. Jinými slovy, lokální spojová data jsou spojovací data obvodu, která musí být přepojena sítí 12 z jednoho lokálního portu do jiného lokálního portu stejného uzlu. V tomto případě, jestliže uzel 6i má jakékoliv lokální porty spojeny navzájem, potom spojovací data obvodu patřící těmto portům budou vloženy v kroku 148 do placené části prázdného paketu. V praxi to znamená, že uzel 6i (nebo kterýkoliv jiný uzel), vysílá lokální spojová data sám sobě. Následně v kroku 152 obvod 90a (XF) (obr. 3A) je určen jako připomínka uzlu 6i, že vyslal sítí 12 prázdný paket a že později obdrží zpět plný paket.

Proces se dále vrací na počátek 138, kde očekává příjem dalšího rámce. Jakmile je zjištěn příjem dalšího rámce a je zjištěno, že paket v tomto rámci je obsazen (není volný), proces pokračuje ke kroku 154, kde se zjistí, zda je nastaven příznak vysílání. Jestliže obvod 90a přenosu (XF) není nastaven, což znamená, že paket, který byl právě přijat, vychází z jiného uzlu, proces pokračuje ke kroku 162, kde je adresa informace obsažená v řídicí části paketu kontrolována, aby se zjistil (uzlový) zdroj paketu. V tomto příkladu, kdy spojovací uzel 6i skutečně obdržel prázdný paket vysílaný spojovacím uzlem 6i, bude proces pokračovat ke kroku 162, jelikož příznak vysílání spojovacího uzlu 6i nebyl nastaven. V tomto bodě musí spojovací uzel 6i vložit do placené části 18 paketu příslušná spojovací data obvodu. V tomto příkladu jsou příslušná spojovací data obvodu daty, která patří kterémukoliv z lokálních portů spojovacího uzlu 6i, které

-15CZ 288177 B6 již jsou (nebo budou) připojeny ke kterémukoliv portu spojovacího uzlu 6i. Jak je to znázorněno na obr. 4A, dosahuje se toho pomocí CPU 64a v uzlu 6i zapisovaných adres a řídicích dat do jedné z adresních map 96, 98 okruhů, a to tak, že příslušná spojovací data obvodu se zapisují selektivně do placené části 18 přijímaného paketu v kroku 164. Tento krok 164 představuje začátek druhého stádia spojení (uzel-uzel) prováděného rozšířitelným komunikačním systémem 12. Informace o chybovém stavuje potom umístěna do stavové a řídicí části paketu v kroku 165.

Následně a za normálních okolností je nyní plný vracející se paket přijat spojovacím uzlem 6i. Stane-li se tak, proces pokračuje přes kroky 138, 140 a 142 ke kroku 154, kde se opět provede zjištění (v tomto okamžiku pomocí spojovacího uzlu 6i), pokud jde o stav příznaku vysílání. Jelikož spojovací uzel 6i dříve nastavil svůj příznak vysílání (v kroku 152, kdy se vysílal prázdný paket), tento uzel zjišťuje, zda příznak byl skutečně nastaven.

V kroku 156 je indikátor obsazení v řídicí části paketu změněn tak, že pokud paket prochází k dalšímu uzlu, tak je volný a může být použit jiným uzlem. Spojovací data obvodu obsažená v placené části 18. která sestává z jakýchkoliv spojových dat, která byla vložena v kroku 148 společně se všemi spojovacími daty obvodu, vloženými každým dalším uzlem (včetně spojovacího uzlu 6j), jsou zapsána sekvenčně do lokální paměti 108 přijímače. Nakonec je příznak vysílání v kroku 160 vymazán a v kroku 161 se kontroluje informace o chybovém stavu, a to před tím, než se proces vrátí na počátek 138. Když jsou spojovací data obvodu konečně časově z paměti 108 vypnuta, což se provede pomocí obvodu doplňkové vyhledávací paměti 110, která pracuje obvyklým způsobem na zákonné přeměně A na μ (nebo podobné).

Na obr. 4C a 4D je znázorněno provedení způsobu ESFR, u kterého jak spojovací data obvodu, tak i spojovací data paketu se mohou mezi uzly přenášet. Počáteční kroky jsou stejné jako ty, které jsou znázorněny na obr. 4B. Ale vezměte na vědomí, že v kroku 144. pokud konkrétní uzel zjistí, že CSD okénko není otevřeno, což znamená, že jeho spojovací data obvodu již byla odeslána (v průběhu rámce 125 gs), proces pokračuje ke kroku 155 místo toho, aby se ihned vrátil k počátku 138. V kroku 155 se zjišťuje, zda prázdný datový paket, který bude použit pro sběr spojovacích informací paketu z ostatních uzlů, je připraven pro přenos a zda je paměť přijímače rovněž připravena. Není-li datový paket připraven, nebo je-li paměť přijímače plná (není připravena), vrátí se proces na počátek 138. Jinak proces pokračuje ke kroku 157. kde se změní informace v řídicí části paketu, aby se zjistilo, zda je paket prázdný. Prázdný paket je potom vyslán v kroku 159. příznak vysílání je nastaven v kroku 161 a proces se vrátí na počátek 138.

Po přijetí dalšího rámce proces pokračuje kroky 138.140 a 142. Za předpokladu, že přijatý paket je (v rámci) určen jako obsazený, proces pokračuje ke kroku 154, ve kterém se kontroluje stav příznaku vysílání. Je-li příznak vysílání nastaven, což znamená, že uzel přijímající paket, který byl předtím vysílán buďto jako prázdný pro sběr spojovacích dat paketu (v kroku 159. 161). nebo jako prázdný paket pro sběr spojovacích dat obvodu (v kroku 148 až 152). potom proces pokračuje ke kroku 166, kde se zjistí, jaký typ paketu byl právě přijat, a to opět pomocí informace v řídicí části paketu. Typ paketu může určit, zda placená část 18 paketu obsahuje spojovací, data obvody, spojovací data paketu, nebo jiné typy dat (data zpracování hlasových signálů nebo data údržby). Je-li paket 3 typu, který nese spojovací data obvodu, proces pokračuje krokem 158 a 160, jak je to popsáno ve spojitosti s obr. 4B. Je-li paket 9 typu, který nese spojovací data paketu, proces pokračuje ke kroku 168. kde se zjistí, zda je paket plný. Není-li plný, znamená to, že žádný uzel nemá jakákoliv spojovací data paketu pro zaslání (přinejmenším během doby, která je potřebná pro to, aby paket prošel sítí), do uzlu, který původně paket přenášel (a právě přijal). V tomto případě se příznak vysílání vymaže v kroku 171 a proces se vrátí na počátek 138.

-16CZ 288177 B6

Na druhou stranu, je-li zjištěno, že je paket v kroku 168 plný, proces pokračuje ke kroku 170, kde dojde ke zvětšení vyrovnávací paměti. Následně je paket v kroku 172 zkopírován do lokální paměti 118 přijímače dat paketu (obr. 3C), kde je dočasně uložen a čeká na další zpracování. Příznak vysílání je potom vymazán v kroku 174. Nakonec je CPU 64b oznámen příchod paketu se spojovacími daty paketu přerušením v kroku 176.

S odvoláním na krok 154, jestliže je zjištěno, že příznak vysílání není nastaven, což znamená, že paket, který byl právě přijat, přišel z jiného uzlu, proces pokračuje ke kroku 182, kde se jako v kroku 166 zjišťuje typ paketu. Je-li paket 3 typu, které nese spojovací data obvodu, proces pokračuje krokem 162, 164 a 165 stejně jako u obr. 4B. Je-li paket 9 typu, který nese spojovací data paketu, proces pokračuje ke kroku 188, kde se zjišťuje, zdaje paket prázdný. Jestliže není prázdný, což znamená, že jiný uzel již zaplnil placenou část 18. paket postupuje do dalšího uzlu a proces se vrací na počátek 138.

Alternativně platí, že je-li paket prázdný, což znamená, že byl původně vysílán jako prázdný jiným uzlem, za účelem sběru spojovacích dat a žádný jiný uzel již nenaplnil placenou část 18, proces potom pokračuje ke kroku 190, kde uzel, který paket přijal, zjišťuje, zda nemá spojovací data paketu k odeslání do uzlu, který původně paket vysílal. Jestliže nikoliv, je prázdný paket zaslán do následujícího uzlu a proces se vrací na počátek 138. Je-li tomu tak, paket je v kroku 192 označen jako plný, spojovací data paketu jsou v kroku 194 umístěna do placené části 18 a plný paket je v kroku 194 vysílán do následujícího uzlu.

Obr. 4E je časovým diagramem znázorňujícím provedení, kterému se dává přednost, jehož úkolem je přidělování šířky pásma meziuzlové sítě 12, které by umožňovalo přenos jak spojovacích dat obvodu, tak i spojovacích dat paketu všemi uzly. U tohoto provedení se přenosy dat sítí provádí v rámcových okénkách, kde každé trvá 125 ps. Době 125 ps se dává přednost proto, že odpovídá vzorkovací rychlosti (8 kHz) všech nejvíce rozšířených síťových protokolů, což znamená, že hodnoty spojovacích dat obvodu se mohou měnit každou 125 ps. K vůli požadavku, aby se všechny meziuzlové přenosy spojovacích dat obvodu uskutečňovaly v kratším intervalu než 125 ps, meziuzlová síť 12 zajišťuje, že všechna taková data jsou přenášena před jakýmikoliv změnami hodnot. Toto rovněž umožňuje meziuzlové síti 12 pracovat asynchronně ve vztahu k veřejné síti (PSTN) nebo soukromé síti 10.

V každém rámcovém okénku je přibližně jedna polovina dostupného času (62,5 ps) přidělena pro všechny uzly způsobem cyklické obsluhy, za účelem přenosu spojovacích dat obvodu do ostatních uzlů. Takové přenosy se mohou uskutečnit použitím buďto způsobu ESFR, nebo FSER, nebo obojího a mohou zahrnovat jakýkoliv typ paketu 9 se spojovacími daty paketu (nebo dokonce pakety 3 se spojovacími daty obvodu, které se používají k jiným účelům), včetně paketů 5, 9' z obr. 1E. Zbývající čas mezi každým okénkem je přidělován uzlům pro přenos spojovacích dat paketu (pokud jsou) do jiných uzlů. Přednost se dává spojovacím datům obvodu, jelikož všechna taková data ze všech uzlů jsou přenášena před tím, než se mohou přenášet jakákoliv spojovací data paketu.

Způsob ESFR se může rovněž použít pro vysílaná spojovací data obvodu do mnohonásobných portů stejného uzlu nebo přes mnohonásobné uzly. Tak například, existují-li lokální spojovací data obvodu, která se mají vysílat do mnohonásobných lokálních portů, vloží se v kroku 148 mnohonásobné kopie do placené části 18 prázdného paketu (obr. 4B a 4C). Jinými slovy, mnohonásobné kopie bytů dat, které se mají vysílat, jsou umístěny selektivně do placené části 18 v místech, která odpovídají lokálním portům, které je mají přijmout. Stejně tak, jestliže jsou pro vysílání určena spojovací data obvodu ze vzdáleného portu, jsou mnohonásobné kopie těchto dat vloženy v kroku 164 do míst v placených částech 18 (jeden paket/placená část 18 je potřebný pro každý uzel, který má port, o němž se předpokládá, že bude přijímat vysílání), odpovídajících těmto portům.

-17CZ 288177 B6

Jednoduše shrnuto (podle obr. 4A), když je použit pro přenos dat způsob ESFR, každý uzel přenáší, způsobem cyklické obsluhy, prázdný paket, za účelem sběru dat ze všech ostatních uzlů obsluhovaných sítí 12. Po přijetí prázdného paketu vysílaného jiným uzlem, pracuje každý uzel tak, že čte selektivně data z jedné ze svých pamětí a ukládá je do placené části 18 prázdného paketu. Když se nyní plný paket vrací do uzlu, který ho vysílá, jsou data v placené části 18 zapisována sekvenčně do jedné z pamětí přijímače uzlu. Tento krok označuje dokončení druhého stádia spojování (jednosměrně uzel-uzel), prováděného systémem 17.

Způsob FSER a kombinace způsobů ESFR/FSER

S odkazem na obr. 5A až 5C, budou popsány další podrobnosti způsobu FSER v kontextu s provedením kombinovaného způsobu, kterému se dává přednost a ve kterém se používá pro přenos spojovacích dat paketu FSER a způsob EFSR pro přenos spojovacích dat obvodu. Pro lepší srozumitelnost jsou části z obr. 5B a 5C, které představují způsob FSER, znázorněny přerušovanou čarou. Části na obr. 5B a 5C, které představují způsob EFSR, leží vně přerušované čáry a jsou identické s kroky z obr. 4C a 4D, které jsou označeny stejnými referenčními čísly.

V kroku 144, po zjištění, že CSD okénko není otevřeno, což znamená, že ještě nenastal příslušný čas ke sběru spojovacích dat obvodu z ostatních uzlů, proces pokračuje ke kroku 196, kde se zjišťuje, zda plný datový paket 9 (obsahující spojovací data paketu) je připraven k vyslání do jiných uzlů. Jestliže tomu tak není, proces se vrátí na počátek 138 kde se čeká na příchod dalšího rámce. Jestliže je datový paket 9 připraven, což znamená, že placená část 18 paketu 9 je naplněna spojovacími daty paketu a příslušná (uzlová) adresa místa určení je umístěna v řídicí části paketu, je paket 9 v kroku 198 označen jako plný. Plný datový paket je vyslán v kroku 200. Následně se v kroku 202 nastaví příznak vysílání a proces se vrací na počátek 138, kde čeká na příchod dalšího rámce.

Nyní zvažme, co se stane, když je plný paket, který byl vyslán jedním uzlem, přijat jiným uzlem. Proces pokračuje krokem 138, 140 a 142 ke kroku 154, kde se zjišťuje, zdaje nastaven příznak vysílání přijímacího uzlu. Jestliže příznak není nastaven, což znamená, že paket vznikl na jiném uzlu, proces pokračuje ke kroku 182, kde se zjistí, v tomto příkladu, že paket 9 obsahuje spojovací data paketu, jako protiklad ke spojovacím datům obvodu. Následovně je v kroku 214 kontrolována uzlová adresa místa určení, aby se zjistilo, zda přijímající uzel je tím zamýšleným příjemcem paketu. Jestliže tomu tak není, proces se vrací na počátek 138. Je-li tomu tak, přijímající uzel provádí kontrolu, aby se zjistilo, zda je jeho lokální paměť 118 přijímače (obr. 3A) připravena přijmout paket v kroku 216. Jestliže paměť 118 není připravena (protože je plná), proces pokračuje ke kroku 220, kde se do stavové a řídicí části vloží informace paketu, která ukáže, že uzel je obsazený a není schopný paket přijmout. Proces se potom vrátí na počátek 138.

Alternativně platí, že je-li v kroku 216 paměť 118 připravena paket přijmout, proces pokračuje ke kroku 218, kde se paket zkopíruje do paměti 118. Následovně je v kroku 222 CPU 64b seznámena s příchodem paketu 9 spojovacích dat paketu pomocí přerušení.

Nakonec zvážíme i situaci, kdy se plný datový paket vrací do uzlu, který ho vyslal. V tomto případě proces pokračuje z kroku 138 ke kroku 154, kde se zjistí, zda je příznak vysílání přijímajícího uzlu skutečně nastaven. V kroku 156 je indikátor obsazení změněn na volno, načež následuje určení v kroku 166. jaký typ dat paket obsahuje. V tomto příkladu paket 9 obsahuje spojovací data paketu, takže proces pokračuje ke kroku 204, kde se vymaže příznak vysílání. Následovně se v kroku 206 zjistí, což je založeno na informaci obsažené v stavové a řídicí části paketu, zda je uzel, do kterého byl paket adresován, obsazený. Jestliže ano, což znamená, že paket nebyl uzlem místa určení přijat, proces se vrátí na počátek 138, kde se znovu pokusí doručit paket na místo určení. Jestliže tomu tak není, označí se paměť 102 vysílače paketu v kroku 208 (oblast 124 a 128 konstant na obr. 3F), jako prázdná. Dále se v kroku 210 zjistí, zda

-18CZ 288177 B6 byl paket přijat uzlem určení, do kterého byl adresován. Jestliže ano, proces se vrátí na počátek 138. Jestliže nebyl přijat, vypíší se v kroku 212 chyby, a to ještě před návratem na počátek 138.

Mělo by být zřejmé, že způsob FSER se může použít jak pro přenos spojovacích dat obvodu, tak i pro přenos spojovacích dat paketu. Jestliže se mají spojovací data obvodu přenést, přenáší každý uzel střídavě plný paket 3, jehož placená část 18 je naplněna spojovacími daty obvodu (pro všechny lokální porty), která se čtou sekvenčně z paměti 102 vysílače. Když daný uzel střídavě přijímá plný paket 3 vyslaný každým dalším uzlem, daný uzel přebírá příslušná data z placené části každého takového paketu a zapisuje selektivně data do paměti 108 přijímače jako odpověď na adresy dodávané sekvenčním čítačem/mapou 104.

Všimněte si, že dodané adresy čítačem/mapou 104 jsou globálními adresami (kombinací implicitních adres portu a uzlových zdrojových adres), což znamená, že každá může reprezentovat jakýkoliv port kteréhokoliv uzlu v celém systému. Jelikož jsou spojovací data obvodu, odpovídající těmto globálním adresám, zapsána do míst v paměti 108 (které odpovídají lokálním portům), musí se provést překlad adres, aby se nakonec mohla taková data z paměti 108 přečíst, a to ve správném pořadí. Obvod 105 překladu adres získává jako vstupy adresy, které jsou produkovány sekvenčním čítačem/mapou 104 paměti 108, ve které jsou uložena data. Adresy produkované lokální mapou 107 adres se používají k výběru oblastí konstant v paměti 108 a vyplňovacích hodnot z vyhledávací paměti 110.

Podobně jako způsob ESFR, se způsob FSER může použít pro vysílání spojovacích dat obvodu do mnohonásobných portů. U daného uzluje toho dosaženo vytvořením četných kopií dat, které jsou určeny k vysílání z placené části 18 plného paketu a k selektivnímu zápisu těchto dat do četných míst paměti přijímače uzlu. Podobně platí, že se různé uzly mohou instruovat ke kopírování stejných dat z placené části 18 plného paketu a k selektivnímu zapisování těchto dat do jedné nebo více oblastí pamětí přijímače těchto uzlů, čímž se realizuje vysílání přes více uzlů. Spojování hovorů mezi uzly

Po předložení různých alternativ přenosu informací meziuzlovou sítí 12 popíšeme specifický příklad spojení hovoru mezi porty, které jsou fyzicky spojeny s různými uzly. S odvoláním na obr. 1 A, 1B, 2A a 3A až 3E si musíme uvědomit, že každý uzel 6a až 6h musí zahrnovat alespoň jeden uzlový spínač 44a. Budeme předpokládat, že volající strana, jejíž linka je interfacem spojena s uzlem 6h, vyvěsí sluchátko a vytáčí číslo, které odpovídá číslu volané strany, jejíž linka je interfacem spojena s uzlem 6e. Hlavní počítač 4 přijímá žádost o službu (která může obsahovat vytáčené číslice) z CPU 64a v uzlu 6h. Počítač 4 určí, že se mezi uzly 6h a 6e musí navázat spojení a jako odpověď vyšle zprávu spoj (informaci s adresou portu) do obou CPU 64a uzlů 6h a 6e, aby došlo k jejich vzájemnému spojení.

Nyní na chvílí uvažujme, co se stane na uzlu 6h. Spojovací data obvodu z linky volající strany nejprve prochází přes záložní spojovací sběrnici 30a z jedné ze spojových karet 20 do uzlového spínače 44a. Pro účely tohoto příkladu budeme dále předpokládat, že tato data jsou uložena ve čtyřportové paměti 102 vysílače. Následně platí, že použije-li se způsob ESFR, při kterém je prázdný paket 3, 5, 9 vysílaný uzlem 6e sítí 12 přijat uzlem 6h, jsou spojovací data obvodu zvolající strany z paměti 102 vypojena a vložena do placené části 18 toho paketu, který se nakonec vrátí do uzlu 6e. V tomto okamžiku existuje jednosměrné spojení mezi volající stranou (uzel 6h) a uzlem 6e a dále časová část, vytvořená pamětí 102 vysílače a druhá stavová část vytvořená meziuzlovou sítí 12. Následuje to, že přijímač 68 dat uzlu 6e příjme svůj vracející se plný paket 3, 5, 9, který obsahuje spojovací data od volající strany. Data jsou časově spojena přes paměť 108 přijímače a zaslána přes spojovací sběrnici 30a do spojové karty 20, ke které je volaná strana připojena interfacem. V tomto okamžiku existuje úplné jednosměrné spojení mezi volající stranou (uzel 6h) a volanou stranou (uzel 6e). Stejný proces se opakuje v opačném směru, aby se vytvořila druhá polovina uvažovaného dvousměmého spojení.

-19CZ 288177 B6

Alternativně se dá pro spojení stejného hovoru použít i způsob FSER. V tomto případě paměť 102 v uzlu 6h časově přepne spojovací data obvodu volající strany do plného paketu, který je vysílán meziuzlovou sítí 12. Uzel 6e po přijetí plného paketu vytáhne spojovací data obvodu volajícího, uloží je do paměti 108 přijímače a časově je přepne do spojové karty 20, ke které je volaná strana připojena interfacem. Opět je proces prováděn v opačném směru, aby se zřídila druhá polovina dvousměmého spojení.

Na obr. 6A a 6B je znázorněn rozšířitelný telekomunikační systém 17 (obr. 1C a ID) modifikovaný tak, aby ilustroval účinek nezdaru programovatelného spojovacího uzlu 6a až 6h nebo části meziuzlové sítě 12. V tomto případě došlo k chybě v uzlu 6f nebo v části sítě (nebo byla zjištěna špatná funkce a uzel byl vypojen hlavním počítačem 4). Uzly 6e a 6g, které sousedí s chybovým uzlem 6f, začaly pracovat v režimu zpětné smyčky 71a. 71b. V režimu zpětné smyčky 71a, 71b je systém obvodů v uzlu, který se normálně používá pro přijímání informací z jednoho okruhu, připojen k soustavě obvodů, která se normálně používá k vysílání informací do druhého okruhu. Když daný uzel 6e, 6g pracuje v režimu zpětné smyčky 71a, 71b. jsou všechny informace přijímané jedním okruhem zasílány do druhého okruhu. Konkrétní uzel 6e, 6g může být instruován počítačem 4 tak, aby pracoval v režimu zpětné smyčky 71a. 71b nebo alternativně může tato operace začít automaticky jako odezva na ukončení práce hlídacího časovače.

Vzhledem k režimu zpětné smyčky 71a. 71b a skutečnosti., že jsou použity dva okruhy namísto jednoho, aby se vytvořila meziuzlová síť 12, je chyba vytvořená selháním uzlu 6f úspěšně izolována od zbytku systému 17. Ztrátou služby v důsledku chyby uzlu 6f trpí pouze lokální port uzlu 6f.

Obr. 7 znázorňuje další alternativní provedení tohoto vynálezu, u kterého jsou čtyři programovatelné spojovací uzly 6k až 6n navzájem spojeny pomocí meziuzlové sítě 12. která sestává z jednoho páru A okruhů a jednoho záložního páru B okruhů. Toto provedení se neomezuje pouze na čtyři spojovací uzly, ale umožňuje přidat jeden nebo i více uzlů. U tohoto provedení je u páru A šířka pásma dostatečně velká, takže za normálních provozních podmínek mohou být data (spojovací data obvodu a spojovací data paketu) přenesena jen tímto párem A. Pár B má srovnatelnou šířku pásma s párem A a zůstává při normálních provozních podmínkách v pohotovostním stavu. V případě poruchy na jednom z páru A okruhů, dostane se pár B do normálního provozního režimu a přebere odpovědnost za přenos všech dat. Je rovněž výhodné, že je aktivní pouze jeden pár A okruhů, ale i ta skutečnost, že oba páry A, B ve skutečnosti přenáší informace mezi uzly paralelně. Zajišťuje se tím potřeba, aby v případě poruchy na aktivním okruhu, se již navázané spojení (hovor) udrželo a nedocházelo k jeho přerušení.

Obr. 8A a 8B znázorňuje jiné alternativní provedení podle tohoto vynálezu, ve kterém se pro spojení určitého množství zdrojů 224a až 224e zpracování hlasového signálu s množstvím programovatelných spojovacích uzlů 6p a 6q. používá dvouokruhová meziuzlová síť 12, aby se tak vytvořil systém 226 zpracování hlasových signálů. Může se použít i jednookruhová síť. Zdroje 224a až 224e zpracování hlasového signálu mohou představovat stejné nebo jiné služby zpracování hovorů a telekomunikační služby, včetně hlasové pošty, interaktivní hlasové odpovědi, faxové pošty, hlasového zasílání zpráv a jiných služeb, například zpracování dat. Jelikož zdroje 224a až 224e zpracování hlasového signálu nezahrnují žádné interfaces síť/linka (a proto nepožadují žádné rámcové informace), mohou zdroje 224a až 224e pracovat asynchronním způsobem, pokud jde o veřejné sítě nebo soukromé sítě 10. Kromě toho mohou být zdroje 224a až 224e konfigurovány tak, aby pracovaly jako servery ve vztahu k hlavnímu počítači 4 každého klienta.

Obr. 8C znázorňuje provedení zdroje 224a zpracování hlasového signálu, kterému se dává přednost. Všimněte si, že komponenty zdroje 224a jsou v podstatě stejné jako komponenty spojovacího uzlu 6 zobrazeného na obr. 2B a 2C s tou výjimkou, že zdroj 224a nevyžaduje a také

-20CZ 288177 B6 nemá žádnou spojovou kartu 20 nebo jiné karty (tj. MFDSP a ISDN-24), které jsou potřebné pro interface síť/linka.

Všechny zdroje 224a až 224e zpracování hlasového signálu se projevují jako uzly v síti 12 a mají stejný přístup k šířce pásma jako ostatní spojovací uzly. Takový přístup je velmi důležitý, jelikož zdrojům 224a až 224e dovoluje poskytovat dynamickým způsobem kterémukoliv portu obsluhovanému systémem 226, požadované služby. Tak například uvažujme, že volající účastník na lokálním portu uzlu 6g si přeje přístup do systému hlasové pošty, aby buďto zanechal zprávu pro někoho, kdo neodpovídá, nebo aby ji dostal zpět. Jestliže použije způsob ESFR nebo FSER, může se spojit s kterýmkoliv zdrojem 224a až 224e hlasového signálu. Za předpokladu, že jeden z těchto zdrojů 224a až 224e je systémem hlasové pošty, bude volajícímu poskytnuta žádaná služba. Volající může být samozřejmě spojen s kterýmkoliv zdrojem 224a až 224e zpracování hlasových signálů, které jsou meziuzlovou sítí 12 obsluhovány.

Obr. 9A a 9B znázorňují další provedení tohoto vynálezu, ve kterém jsou mnohonásobné meziuzlové sítě 12 propojeny navzájem, aby tak vytvořily systém 228. který má dokonce větší spojovací kapacitu nebo kombinovanou spojovací/hlasovou kapacitu. První dvouokruhová meziuzlová síť 12c (poskytující kapacitu zpracování hlasového signálu přes programovatelné spojovací uzly 224f až 224i a spojovací kapacitu přes uzel 6r a 6s) je připojena k druhé dvouokruhové síti 12d (která poskytuje kapacitu zpracování hlasového signálu přes uzly 224f až 224i a spojovací kapacitu přes uzel 6t) pomocí programovatelného můstku 230. Z důvodu zlepšení srozumitelnosti je na tomto obrázku vynechán další pár záložních okruhů každé sítě 12c a 12d.

Můstek 230 se jeví jako uzel v obou sítích 12c a 12d a je tak připojen ke každému z okruhů 1, 2, 5 a 6 pomocí interface. Na základě svého přístupu k oběma meziuzlovým sítím je můstek 230 schopen vyměňovat si informace mezi sítěmi 12c a 12d oběma směry. Tak například můstek 230 může efektivně spojit jakýkoliv lokální port uzlu 6r nebo 6s (nebo kterýkoliv jiný uzel sítě 12c) s kterýmkoliv zdrojem 224f až 224i zpracování hlasového signálu nebo s lokálním portem spojovacího uzlu 6t sítě 12d. Meziuzlové sítě 12c a 12d mohou pracovat různými rychlostmi, aniž by nepříznivě ovlivnily můstek 230. Podle obr. 9C můstek 230 zahrnuje v podstatě stejné komponenty jako programovatelný spojovací uzel, ale kromě toho zahrnuje dvě další spojové karty 40c a 40d okruhu IO a dva další uzlové spínače 44c a 44d, které umožňují, aby se můstek 230 spojil pomoci interface se dvěma dalšími meziuzlovými sítěmi 12e a 12f. Přestože jsou zobrazeny jen dva další uzlové spínače 44c a 44d, je možné přidat dokonce více takových spínačů, přičemž všechny budou spolupracovat způsobem, který byl již popsán. Můstek 230 rovněž nepotřebuje žádný interface síť/linka (nebo připojené karty IO a spojové karty), ačkoliv může nepovinně takové komponenty obsahovat.

S odvoláním na obr. 3A až 3E a 9C bude dále popsán příklad toho, jakým způsobem se mohou přenášet informace mezi meziuzlovými sítěmi 12c a 12d. Nejprve by měl každý pochopit, že obr. 3A až 3E zobrazuje základní hardware uzlových spínačů 44a až 44d můstku 230. To znamená, že každý uzlový spínač 44a až 44d je v podstatě replikou spínače zobrazeného na obr. 3A až 3E. Uzlový spínač 44a je konfigurován jako lokální hlavní sběrnice (aktivní) a uzlový spínač 44b jako lokální záložní hlavní sběrnice. Uzlový spínač 44c je konfigurován jako standardní uzlový spínač (aktivní) a uzlový spínač 44d jako záložní standardní uzlový spínač.

Můžeme si připomenout, že každý uzlový spínač 44a až 44d zahrnuje paměť 102 vysílače, která ukládá spojovací data obvodu, která tečou ve směru ze spojovací karty 40a až 40d ke spínači (LSDATA) nebo alternativně ze spínače do spojové karty 40a až 40d (SLDATA). Podobně platí, že paměť 108 přijímače každého uzlového spínače 40a až 40d pracuje jako výstup pro LSDATA nebo SLDATA. Jelikož můstek 230 neobsahuje žádnou spojovací kartu 40a až 40d (ačkoliv takové karty mohou existovat), je vhodné z koncepčních důvodů uvažovat o LSDATA jako o spojovacích datech obvodu, která tečou ve směru z uzlového spínače 44c a 44d do uzlového

-21 CZ 288177 B6 spínače 44a a 44b a uvažovat o SLDATA jako o spojovacích datech, která tečou ve směru z uzlového spínače 44a a 44b do uzlového spínače 44c a 44d. Předpokládá se, pro potřeby této diskuze, že uzlové spínače 44a a 44b jsou skutečně konfigurovány tak, aby mohly přijímat a ukládat LSDATA ve svých pamětech 102 vysílače a vysílat SLDATA ze svých pamětí 108 5 přijímače. Dále se předpokládá, že uzlové spínače 44c a 44d jsou konfigurovány tak, aby mohly přijímat a ukládat SLDATA do svých pamětí 102 vysílače a vysílat LSDATA ze svých pamětí 108 přijímače.

Cílem tohoto uspořádání je to, že kterákoliv spojovací data obvodu (včetně dat přijímaných ío z meziuzlové sítě 12c). která jsou časově spínána uzlovým spínačem 44a nebo spínačem 44b, stane-li se aktivním, prochází do uzlového spínače 44c, 44d. Uzlový spínač 44c pracuje tak, aby mohl přenášet data, která dostává ze spínače 44a do sítě 12d. Obráceně to rovněž platí, což znamená, že všechna spojovací data obvodu (včetně dat přijatých ze sítě 12d). která jsou časově spínána uzlovým spínačem 44c (nebo spínačem 44d. jestliže se stane aktivním), jsou zasílána do 15 uzlového spínače 44a (nebo do spínače 44b). ze kterého jsou taková data, nebo jejich části, přenášeny sítí 12c. Výsledkem tohoto uspořádání je to, že spojovací data obvodu, která vychází z kteréhokoliv spojovacího uzlu 6 meziuzlové sítě 12c. 12d. se mohou přenášet do kteréhokoliv uzlu 6 obou sítí. Spojovací data paketu 3, 5, 9 jsou přenášena můstkem 230 z uzlového spínače 44a až 44d do uzlového spínače 44a až 44d přes sběrnici 30a. 30b HDLC můstku 230.

Funkcí spínacího řídicího obvodu 112 (obr. 3C) je na základě principu časový úsek-časový úsek umožnit, aby jedno a pouze jedno zařízení ze všech uzlových spínačů 44a až 44d a karet 36, 38, přenášelo spojovací data obvodu spojovací sběrnicí 30a.

Ve smyslu požadovaných záložních vlastností má spínací řídicí obvod 112 následující účinek. Je-li uzlový spínač 44a aktivní a správně funguje, obvod 112 v záložním spínači 44b úspěšně brání, aby spínač 44b přenášel jakákoliv spojovací data obvodu spojovací sběrnicí 30a. ačkoliv spínači 44a je dovoleno přijímat všechna data procházející spojovací sběrnicí 30a. Kdyby uzlový spínač 44a selhal, potom by řídicí obvod 112 dovolil záložnímu spínači 44b začít s přenosem dat 30 spojovací sběrnicí 30a. a to během časových intervalů, ve kterých by spínač 44a. pokud by správně fungoval, normálně data přenášel. Stejná úvaha platí pro uzlový spínač 44c a jeho záložní uzlový spínač 44d. Ve smyslu komunikačních služeb řídicí obvod 112 pracuje tak, aby dynamicky bránil uzlovým spínačům 44a, 44c v efektivním přenášení spojovacích dat obvodu spojovací sběrnici 30a. a to v průběhu časových intervalů, ve kterých se poskytuje služba 35 kteroukoliv z karet 36.38.

Úloha obvodu 112 ve spojení s dalším rozšiřováním telekomunikačního systému, je popsána i s použitím obr. 10B a 10C.

Obr. 10A znázorňuje další provedení podle tohoto vynálezu, ve kterém je až šestnáct programovatelných spojovacích uzlů 234 navzájem propojeno pomocí čtyř meziuzlových sítí 12g až 12i (celkem čtyři páry A, B, C, D okruhů), čímž se vytváří rozšířený telekomunikační spojovací systém 232. Ačkoliv je znázorněno pouze šestnáct uzlů 234, je pochopitelné, že počet uzlů 234 může být větší, což závisí na spojovací kapacitě každého uzlu 234 a rovněž na rychlosti přenosu 45 informace meziuzlovými sítěmi 12g až 12i. Mělo by být rovněž zřejmé, že každého dalšího rozšiřování spojovací kapacity komunikačního systému 232 může být dosaženo přidáním dalších meziuzlových sítí.

V normálních pracovních podmínkách jsou meziuzlové sítě 12g. 12i aktivní a používají se pro 50 přenos všech informací, mezi všemi uzly. Zbývající meziuzlové sítě 12h, 12i mají srovnatelnou šířku pásma s šířkou pásma uzlů 12g. 12i. Přenos informací probíhá paralelně se sítěmi 12h a 12j, ty ale zůstávají v pohotovostním režimu. V případě poruchy na některém okruhu sítí 12g. 12i. stane se záložní meziuzlová síť 12h, 12i aktivní.

-22CZ 288177 B6

Na obr. 10B a 10C jsou znázorněny hlavní komponenty jednoho z uzlů 234. Komponenty a jejich činnost jsou srovnatelné s těmi, které již byly uvedeny ve spojitosti s jinými obrázky. Přidáním dalších IO karet 40a okruhů a uzlových spínačů 44a až 44d, se může do systému 234 přidat další meziuzlová síť 12k, čímž se opět rozšíří spojovací kapacita systému 232.

Jak již bylo uvedeno, prostorový spínací řídicí obvod 112 (obr. 3C) hraje svoji roli v systému 234. Funkcí obvodu 112 je zajistit, na základě časový interval-časový interval (time slot-by-time slot basis), že jeden a pouze jeden z přítomných mnohonásobných nezáložních uzlových spínačů 44a. 44c a 44d (stejně tak jakékoliv přítomné karty 36 (MFDSP) a karty 38 (ISDN-24) účinně přenáší spojovací data obvodu spojovací sběrnicí 30a. Tím řídicí obvod 112 umožňuje, aby se mnohonásobné uzlové spínače 44a (i ty, které nebyly zobrazeny) mohly do uzlu přidat, což dále zvyšuje celkovou spojovací kapacitu systému.

Předchozí popis se omezoval na konkrétní provedení tohoto vynálezu. Je však zřejmé, že se dají realizovat různé variace a modifikace tohoto vynálezu, při kterých se může dosáhnout všech výhod poskytovaných vynálezem. Cílem přiložených nároků je pokrýt všechny takové variace a modifikace, které neodporují duchu a rozsahu tohoto vynálezu.

Claims (15)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob přenosu informací mezi řadou uzlů, které jsou vzájemně propojeny pomocí meziuzlové sítě (12) pro vytvoření telekomunikačního systému, vyznačující se tím, že obsahuje následující kroky:

   a) meziuzlovou sítí (12) se vysílá paket (3, 5, 9) informací z jednoho z vysílacích uzlů, kde paket (3, 5, 9) informací obsahuje informaci identifikující vysílací uzel a informaci určenou k přenesení do jednoho nebo více dalších přijímacích uzlů,

   b) dále se paket (3, 5, 9) informací přijímá jedním z uvedených dalších přijímacích uzlů, kde přijímající uzel selektivně vybírá z paketu každou informaci určenou pro tento přijímací uzel a potom umožňuje další průchod paketu meziuzlovou sítí (12),

   c) dále se znovu opakuje krok b) v každém z uvedených přijímacích uzlů, dokud se paket nevrátí do vysílacího uzlu a

   d) dále se opakují kroky a) až c), dokud každý vysílací uzel neobdrží paket (3, 5, 9) informací z každého dalšího přijímacího uzlu.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že paket informací obsahuje zdrojovou adresu, kterou se identifikuje vysílací uzel a užitečnou zátěž pro uložení této informace.
3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že vysílací uzel v průběhu kroku

   a) sekvenčně snímá komutovaná data obvodu z místní paměti (102) vysílače a vkládá tato data do užitečné zátěže, přičemž sekvenčně sejmutá data pocházejí z jednoho nebo více portů, které jsou fyzicky spojeny s vysílacím uzlem.

   -23CZ 288177 B6
4. 4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že komutovaná data obvodu se uspořádají do předem stanoveného pořadí v rámci užitečné zátěže, přičemž přijímací uzel používá toto pořadí pro stanovení portů, z nichž pocházejí tato komutovaná data.
5. 5. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že přijímací uzel v průběhu kroku

   b) selektivně zapíše komutovaná data obvodu z užitečné zátěže do místní paměti (108) přijímače, přičemž tato selektivně zapsaná data jsou určena pro jeden nebo více portů, které jsou fyzicky spojeny s vysílacím uzlem.
6. 6. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že vysílací uzel v průběhu kroku a) sekvenčně snímá komutovaná data obvodu z místní paměti (102) vysílače a vkládá tato data do užitečné zátěže a dále vkládá do paketu cílovou adresu, která identifikuje jeden z uvedených dalších přijímacích uzlů, jako stanovené místo určení komutovaných dat paketu.
7. 7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že další přijímací uzel v průběhu kroku b) kontroluje cílovou adresu přijatého paketu a jestliže je tento paket určený pro tento přijímací uzel, přijímací uzel zapíše komutovaná data paketu, obsažená v užitečné zátěži do místní paměti (108) přijímače paketu.
8. 8. Způsob přenosu informací mezi řadou uzlů, které jsou vzájemně propojeny pomocí meziuzlové sítě (12) pro vytvoření telekomunikačního systému, vyznačující se tím, že se j ím prováděj í následuj ící kroky:

   a) meziuzlovou sítí (12) se vysílá paket (3, 5, 9) informací z jednoho vysílacího uzlu, kde paket (3, 5, 9) informací obsahuje informaci identifikující vysílací uzel a má dostatečnou kapacitu k přenášení informace,

   b) dále se paket informací přijímá jiným uzlem než tímto vysílacím uzlem, kde tento přijímací uzel do paketu selektivně vkládá informaci, která je určena pro vysílací uzel a potom umožňuje další průchod paketu (3, 5,9) informací meziuzlovou sítí,

   c) dále se znovu opakuje krok b) v každém z uvedených přijímacích uzlů, dokud se paket (3, 5, 9) informací nevrátí do vysílacího uzlu,

   d) dále se vysílacím uzlem vybere z tohoto vráceného paketu informace, vložená do něho dalšími uzly a

   e) dále se opakují kroky a) až d), dokud každý vysílací uzel nevyšle paket (3, 5, 9) informací a neobdrží vrácený paket z dalších přijímacích uzlů.
9. 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že paket (3, 5, 9) informací obsahuje zdrojovou adresu, kterou se identifikuje vysílací uzel a užitečnou zátěž pro přenášení této informace.
10. 10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že vysílací uzel před krokem a) selektivně snímá komutovaná data obvodu z místní paměti vysílače a vkládá tato data do

    -24CZ 288177 B6 užitečné zátěže, přičemž tato data pocházejí z řady portů a jsou určena pro řadu portů, které jsou fyzicky spojeny s vysílacím uzlem.
11. 11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že přijímací uzel v průběhu kroku b) selektivně vkládá do užitečné zátěže komutovaná data obvodu, která jsou určena pro jeden nebo více portů, které jsou fyzicky spojeny s vysílacím uzlem.
12. 12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že komutovaná data obvodu se uspořádají do předem stanoveného pořadí v rámci užitečné zátěže, přičemž přijímací uzel používá toto pořadí pro stanovení portů, z nichž pocházejí tato komutovaná data.
13. 13. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že v průběhu kroku d) se komutovaná data obvodu, vybraná z užitečné zátěže, sekvenčně zapíší do místní paměti (102) vysílače.
14. 14. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že přijímací uzel v průběhu kroku b) určí, zda komutovaná data paketu, určená pro vysílací uzel, jsou připravena pro vysílání a pokud ano, vkládá tato data do užitečné zátěže.
15. 15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že vysílací uzel v průběhu kroku d) kopíruje komutovaná data paketu, umístěná v užitečné zátěži., do místní paměti (108) přijímače paketu.