PL179602B1

PL179602B1 - Extendible telecommunication system

Info

Publication number: PL179602B1
Application number: PL95316841A
Authority: PL
Inventors: Robert P Madonna
Original assignee: Excel Ind
Priority date: 1994-03-08
Filing date: 1995-03-06
Publication date: 2000-09-29
Also published as: CN100576828C; NO963730L; JP3712562B2; WO1995024788A3; FI963516A0; CN1147322A; ATE229716T1; BG63358B1; DE69529155D1; AU693182B2; CZ349599A3; WO1995024788A2; CN1953427A; US6118779A; HUT76610A; JPH09505190A; EP0749653A1; NO963730D0; CA2184726C; CN1509026A

Abstract

1. Sposób przesylania informacji, po- miedzy zespolami komutacyjnych wezlów, które polaczone sa komunikacyjnie poprzez siec miedzywezlowa tak iz tworza rozbu- dowywalny system telekomunikacyjny, znamienny tym, ze przesyla sie informacje w pakietach (14) poprzez siec miedzywe- zlowa, (12) z jednego z komutacyjnych wezlów (6), w czasie gdy pakiet (14) nie jest wykorzystywany przez inny wezel (6), Który to pakiet (14) zawiera informacje identyfikujace wezel (6) nadajacy informa- cje, nastepnie odbiera sie informacje prze- znaczone dla wezla (6) odbierajacego in- formacje, sprawdza sie czy odebrany pakiet (14) jest pakietem pustym czy tez zawiera- jacym informacje 1 przesyla sie informacje o tym do wezla (6) nadajacego informacje z wezla (6) odbierajacego informacje, w cza- sie gdy pakiet (14) jest pakietem pustym, a odbiera sie informacje przeznaczona, dla wezla (6) odbierajacego informacje gdy odebrany pakiet (14) zawiera informacje. FIG. 1B PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i system telekomunikacyjny do przesyłania informacji, zwłaszcza struktura do łączenia zespołu programowanych komutatorów telekomunikacyjnych dla otrzymania rozbudowywalnego systemu komutacji i bezpośredniego dostępu do różnych aplikacji telekomunikacyjnych.

Podstawową okolicznością w przypadku projektowania dowolnego systemu telekomunikacyjnego jest przepustowość komutacyjna. Przepustowość komutacyjna wymaga analizy w kategoriach bieżącego zapotrzebowania i zapotrzebowania przewidywanego, dla znalezienia efektywnego ekonomicznie rozwiązania w odniesieniu do usług zarówno obecnych, jak i przyszłych. Przy założeniu, że kraj rozwijający się znajduje się w etapie budowy podstawowego systemu telekomunikacyjnego i zamierza zapewnić obsługę większości obecnej populacji, to populacja tego kraju najprawdopodobniej skupiona jest na niewielkich obszarach o dużym zagęszczeniu (miastach) i większych obszarach o niewielkim zagęszczeniu (podmiejskich i wiejskich). Poza tym populacja prawdopodobnie będzie się zwiększać, lecz w różnym tempie na różnych obszarach. Tak więc, zadaniem dla projektanta systemu telekomunikacyjnego jest zapewnienie dostatecznej przepustowości komutacyjnej dla realizacji usług dla większości lub całej populacji, przy założeniu prawdopodobnego przyszłego wzrostu zapotrzebowania i zapewnienia wzrostu gospodarczego.

179 602

Innym przykładem trudności zapewnienia odpowiedniej przepustowości komutacyjnej są aplikacje z siecią radiową lub siecią telekomunikacji osobistej PCN. Te typy aplikacji bazują na strukturach mikrokomórkowych, które wymagają licznych stacji bazowych, w bliskości fizycznej na obszarze wielkomiejskim z różnymi przepustowościami komutacyjnymi skupiającymi się w przepustowość dużą.

Drugim fundamentalnym względem przy projektowaniu systemu telekomunikacyjnego jest zapewnienie w przyszłości nowych właściwości lub usług. Sprzęt i usługi telekomunikacyjne w dalszym ciągu szybko się rozwijają, w dużym stopniu w związku z pojawieniem się techniki cyfrowej. Jeszcze szersze zmiany są prawdopodobne w przyszłości, częściowo w związku z integracją usług dotychczas oddzielnych gałęzi działalności technicznej, jak na przykład telewizja kablowa i lokalne telefoniczne firmy operatorskie. Również w tym przypadku zadanie polega na stworzeniu systemu pozwalającego zaspokoić w sposób ekonomiczny bieżące zapotrzebowanie, zapewniając również elastyczne i niekosztowne drogi do integracji nowych możliwości i usług, które stają się osiągalne.

Spośród konwencjonalnych sposobów podejścia do dualnych problemów zapewnienia odpowiedniej przepustowości komutacyjnej wraz z dostępem do nowych możliwości i usług, większość, jeżeli nie wszystkie, wykazują dwie główne wady. Po pierwsze niedostateczna szerokość pasma w systemie do przenoszenia informacji takiej, jak informacja wizyjna, czy multimedialna(poza głosową i dacyjną), po drugie - brak bezpośredniego, łatwego dostępu do całej informacji dochodzącej do systemu i wychodzącej z systemu, co oznacza, że nie ma możliwości wychwytywania całej informacji i rozdzielania jej do innych systemów lub urządzeń komutacyjnych i po trzecie - do zapewnienia dostępu do pewnych typów rozbudowanych usług potrzebne są coraz większe centralowe urządzenia komutacyjne.

Jednym z konwencjonalnych sposobów podejścia jest to, które nazwano krótko sposobem z rozbudową magistrali. W wielu konwencjonalnych komutatorach telekomunikacyjnych, do przenoszenia informacji, włącznie informacją z głosową, dacyjną i sterującą, między różnymi częściami komutatora wykorzystuje się jedną lub więcej magistralę wewnętrzną. Magistrale nadają się dobrze do przenoszenia takiej informacji ponieważ, z definicji, z magistralą może sprzęgać się wiele urządzeń (na przykład płytek drukowanych, czyli kart), i zarządzać nimi zgodnie z określonym protokołem. W komutatorze telekomunikacyjnym typowe jest stosowanie jednej lub wielu magistral, łączących szereg kart stanowiących fizyczne zakończenie linii telefonicznych, bądź łączy dalekosiężnych z innymi kartami, które realizują funkcje komutacyjne, sterujące i inne.

Jak sugeruje skrócona nazwa, idea stanowiąca podstawę podejścia z rozbudową magistrali polega po prostu na dołączeniu dodatkowych kart, które zapewniają dodatkową przepustowość komutacyjną lub inne funkcje, za pomocą istniejących magistral. Poza głównymi dwoma wadami wspomnianymi powyżej, przy tym podejściu występuje kilka innych wad. Po pierwsze, występują ograniczenia fizyczne, na przykład liczby kart, które mogą być przyłączone fizycznie, lub mogą zarządzać magistralami, bez pogorszenia wydajności systemu. Po drugie, w celu umożliwienia znacznej rozbudowy w przyszłości, konieczna jest budowa magistral i innych części w pierwszym rzędzie dla przenoszenia znacznie większego ruchu, przed jakąkolwiek rozbudową systemu. Ograniczenia te dotyczą parametrów elektrycznych i mechanicznych magistral (lub ewentualnie zwłaszcza jednej z magistral) i ich efektywnych szybkości operacyjnych. Próby przezwyciężenia tych ograniczeń (na przykład stosowanie nadmiernej liczby dołączeń do magistrali) powodują wzrost kosztu i złożoności bazy nie rozbudowanego systemu, niekiedy czyniąc system zbyt kosztownym do niektórych zastosowań. Istnieją, również ograniczenia związane z mocą przetwarzania potrzebną, do praktycznego wykonywania funkcji komutacyjnych, jak również sterowania ruchem na magistralach. Po trzecie, struktura magistral stosowanych w wielu, jeśli nie w większości, konwencjonalnych systemach komutacyjnych przeznaczona jest do realizacji podstawowych funkcji połączeniowych i komutacyjnych, i nie zapewnia łatwego, bezpośredniego dostępu do portów dla włączenia nowych możliwości i usług. Po czwarte, struktury magistral zwykle nie nadają się do przenoszenia pakietowanych danych komutowanych bądź innego rodzaju informacji.

179 602

Drugi sposób podejścia można nazwać w skrócie podejściem modularnym. Przy podejściu modularnym, idea polega na stosowaniu systemu komutacyjnego, który jest złożony z szeregu w zasadzie identycznych modułów. Każdy moduł (równocześnie jeden lub więcej) zapewnia skończoną ilość przepustowości komutacyjnej, którą można wprowadzić dodatkowo do istniejącego systemu w celu zwiększenia ogólnej przepustowości systemu.

W tym przypadku podejście modułowe wykazuje również inne niedogodności. W celu zapewnienia pracy całkowicie bez blokowania, każdy moduł lub wszystkie budowane moduły muszą mieć zdolność odbierania układowo komutowanych danych z każdego innego modułu aż do dowolnej maksymalnie występującej liczby modułów. W odniesieniu do sprzętu oznacza to, że każdy moduł musi być skonstruowany z pamięcią dostatecznie dużą do przechowywania maksymalnej ilości układowo komutowanych danych, możliwych do odebrania, jeżeli dołączona byłaby maksymalna liczba modułów. Na przykład, jeżeli każdy moduł jest w stanie komutować równowartość 64 portów, i połączonych ze sobą może być maksymalnie osiem modułów, to wtedy każdy moduł musi koniecznie zawierać pamięć nadającą się do przechowywania układowo komutowanych danych dla (8 x 64) - 512 portów. Zatem przy podejściu modułowym jest to maksymalna przepustowość komutacyjna, która wyznacza rozmiar pamięci, w którą musi być zaopatrzony każdy moduł. W przypadku większych systemów (to znaczy, rzędu kilku tysięcy portów lub większych), budowa takiej pamięci staje się niepraktyczna zarówno ze względu na związaną z nią liczbą fizycznych interfejsów sieciowych/liniowych, jak również dodatkowe środki układowe niezbędne do sterowania pamięcią. Ponadto, przy utrzymaniu prawdziwej modulamości systemu, nie jest możliwa zmiana przepustowości komutacyjnej poszczególnych modułów. Podobnie, jak przy podejściu z rozbudową magistrali, podejście modularne jest zorientowane na wykonywanie podstawowych operacji komutacyjnych, i generalnie nie zapewnia bezpośredniego dostępu do wszystkich spośród portów ani możliwości przenoszenia pakietowo komutowanych danych lub innych typów informacji.

Jeden z konwencjonalnych systemów przedstawiono w publikacji EPO 256 526. Przedstawiono tam komutowany pakietowo system sieciowy, w którym szereg węzłów jest połączony za pomocą pierścienia, przy czym każdy węzeł obsługuje kilka terminali użytkownika. W szczególności, w tym znanym rozwiązaniu chodzi o oddziaływanie na przydzielanie w czasie rzeczywistym adresów pakietowych do dynamicznego utrzymywania pasma w systemie blokującym sieć łączności, to znaczy w systemie, w którym liczba adresów pakietowych jest mniejsza od ogólnej liczby stacji w sieci. Jedna z wad tego rozwiązania polega na tym, że jest to system blokujący, wymagający dynamicznej alokacji adresów pakietowych przez centralne źródło, oraz oddzielnej i sekwencyjnej transmisji pakietów sterujących i powiadamiających dla zapewnienia możliwości łączenia. Wykorzystanie centralnego źródła w systemie blokującym wymaga od tego rozwiązania znacznej rozbudowy zasobów przetwarzania i przyporządkowanej szerokości pasma sterowania, do zarządzania i dynamicznego przydzielania adresów pakietowych. Ponadto, zastosowanie źródła centralnego wymaga implementacji metody z redundancją, dla uniknięcia unieruchomienia operacyjnego systemu w wyniku błędów w lokacji centralnej. Zastosowanie drugiej lokacji centralnej spowodowałoby dalszą rozbudowę systemu i zajęcie dodatkowej szerokości pasma w innych zasobach.

Inny znany system opisano w europejskim zgłoszeniu patentowym EP-A-0119105. W przedstawionym systemie szereg węzłów jest połączonych w pętlę. Węzły komunikują się ze sobą wzajemnie w pętli przez nadawanie pakietów złożonych w tymczasowych nie pracujących koszach czasowych, czyli częściach ramki. Wadą tego systemu jest to, że węzeł musi najpierw dokonać identyfikacji jednego lub więcej nie obciążonych przedziałów czasowych do przeniesienia informacji przed przystąpieniem do nadawania tej informacji do innego węzła. Jeżeli w danym węźle nie ma nie obciążonych przedziałów czasowych do przenoszenia informacji, która jest gotowa do transmisji, to taka informacja nie może być przekazana do węzła przeznaczenia. Sposób przesyłania informacji, pomiędzy zespołami komutacyjnych węzłów, które połączone są komunikacyjnie poprzez sieć międzywęzłową tak iż tworzą rozbudowy walny system telekomunikacyjny, według wynalazku charaktery

179 602 zuje się tym, że przesyła się informację w pakietach poprzez sieć międzywęzłową z jednego z komutacyjnych węzłów, w czasie gdy pakiet nie jest wykorzystywany przez inny węzeł, który to pakiet zawiera informacje identyfikujące węzeł nadający informacje. Następnie odbiera się informacje przeznaczone dla węzła odbierającego informacje, sprawdza się czy odebrany pakiet jest pakietem pustym czy też zawierającym informacje i przesyła się informację o tym do węzła nadającego informacje, z węzła odbierającego informacje, w czasie gdy pakiet jest pakietem pustym, a odbiera się informację przeznaczoną dla węzła odbierającego informacje gdy odebrany pakiet zawiera informacje.

Korzystnym jest, że w pakiecie nadaje się adres źródła skonfigurowany do postaci do przechowania informacji identyfikującej węzeł nadający informacje oraz dane użytkowe zawierającą informacje.

W czasie odbioru informacji, za pomocą węzła nadającego informacje, sekwencyjnie odczytuje się układowo komutowane dane z pamięci lokalnej nadajnika i osadza się sekwencyjnie odczytane dane w przestrzeni danych użytkowych, przy czym sekwencyjnie odczytane dane pochodzą z co najmniej jednego z portów fizycznie przyporządkowanych do węzła nadającego informacje.

Po odebraniu pakietu zawierającego informacje, za pomocą węzła odbierającego informacje selektywnie wydobywa się z pakietu informacje przeznaczone dla węzła odbierającego informacje oraz selektywnie zapisuje się w pamięci lokalnej odbiornika układowo komutowane dane znajdujące się w przestrzeni użytkowej, przy czym selektywnie zapisane dane przeznaczone są dla co najmniej jednego z portów, które są fizycznie przyporządkowane do węzła odbierającego informacje.

W czasie odbioru informacji, za pomocą węzła nadającego informacje, sekwencyjnie odczytuje się pakiet danych komutowanych z lokalnej pamięci nadajnika, osadza się sekwencyjnie odczytane dane w przestrzeni użytkowej oraz osadza się w pakiecie adres przeznaczenia identyfikujący co najmniej jeden węzeł zgodnie z przeznaczeniem danych zawartych w pakiecie.

Układowo komutowane dane, selektywnie osadzone w przestrzeni użytkowej w węźle odbierającym informacje, zawierają układowo komutowane dane przeznaczone dla co najmniej jednego z portów fizycznie przyporządkowanych temu węzłowi.

Sekwencyjnie zapisuje się układowo komutowane dane wydobyte z przestrzeni użytkowej, w lokalnej pamięci odbiornika w węźle nadającym informacje, gdy nadany pusty pakiet zwraca się do węzła nadającego informacje.

Selektywnie osadza się informacje przeznaczone dla węzła nadającego informacje w pakiecie, a następnie przesyła się pakiet poprzez sieć międzywęzłową do następnego węzła. Pakiety mają zmienne długości.

Dane układowo komutowane przesyła się poprzez sieć w określonym porządku w pakiecie, przy czym porządek ten jest uzależniony od informacji adresowej do wyznaczania portów którym te układowo komutowane dane odpowiadają.

W odmiennym rozwiązaniu sposób przesyłania informacji według wynalazku charakteryzuje się tym, że przesyła się informację z pakietów poprzez sieć międzywęzłową z jednego z komutacyjnych węzłów, który to pakiet zawiera informację o adresie źródłowym, odbiera się informację z pakietu za pomocą jednego z pozostałych węzłów i selektywnie wydobywa się wszystkie informacje przeznaczone dla węzła odbierającego informacje, przy czym odbiór informacji powtarza się w każdym z pozostałych węzłów, aż do chwili gdy pakiet nie powróci do węzła nadającego informacje.

Korzystnym jest, że w czasie przesyłania informacji, za pomocą węzła nadającego informacje, sekwencyjnie odczytuje się układowo komutowane dane z lokalnej pamięci nadajnika, osadza się i sekwencyjnie odczytuje dane zawarte w przestrzeni użytkowej wewnątrz pakietu, przy czym sekwencyjnie odczytane dane pochodzą z co najmniej jednego z portów fizycznie przyporządkowanych do węzła nadającego informacje.

Układowo komutowane dane są wewnątrz przestrzeni użytkowej ułożone w określonym porządku, a za pomocą węzła odbierającego informacje wykorzystuje się ten porządek do określenia portów z których pochodzą układowo komutowane dane.

179 602

W czasie odbioru informacji, za pomocą węzła odbierającego informacje selektywnie zapisuje się układowo komutowane dane z przestrzeni użytkowej, w lokalnej pamięci odbiornika, które to selektywnie zapisane dane są przeznaczone dla co najmniej jednego z portów, fizycznie przyporządkowanych danemu węzłowi odbierającego informacje.

W czasie przesyłania informacji poprzez sieć, za pomocą węzła nadającego informacje, odczytuje się informacje z pakietu układowo komutowanych danych z lokalnej pamięci nadajnika, osadza się odczytane dane w przestrzeni użytkowej pakietu oraz osadza się w pakiecie adres przeznaczenia, który identyfikuje co najmniej jeden z pozostałych węzłów jako miejsce przeznaczenia pakietu danych komutowanych.

W czasie odbioru informacji, za pomocą węzła odbierającego informacje sprawdza się adres przeznaczenia pakietu oraz zapisuje się pakiet danych komutowanych zawartych w przestrzeni użytkowej, w lokalnej pamięci odbiornika gdy adres przeznaczenia wskazuje, że pakiet jest przeznaczony dla tego węzła odbierającego informacje.

W czasie odbioru informacji, za pomocą węzła odbierającego informacje sprawdza się adres przeznaczenia do odbioru przez odbierający węzeł odbierającego informacje, następnie sprawdza się gotowość lokalnej pamięci odbiornika do przyjęcia pakietu danych komutowanych oraz zapisuje się pakiet danych komutowanych zawartych w przestrzeni użytkowej, w lokalnej pamięci odbiornika gdy lokalna pamięć odbiornika jest gotowa.

W czasie odbioru informacji, za pomocą węzła odbierającego informacje sprawdza się adres przeznaczenia do odbioru przez węzeł odbierający informacje, następnie sprawdza się gotowość lokalnej pamięci odbiornika do przyjęcia pakietu danych komutowanych oraz przesyła się pakiet do węzła nadającego informacje gdy lokalna pamięć odbiornika nie jest gotowa.

Realizacja poszczególnych procesów sposobu następuje w czasie krótszym niż 125 mikrosekund.

W innym odmiennym rozwiązaniu sposób przesyłania informacji według wynalazku charakteryzuje się tym, że przesyła się informację z pakietów poprzez sieć międzywęzłową z jednego z komutacyjnych węzłów, który to pakiet zawiera informacje identyfikujące węzeł nadający informacje oraz posiada przestrzeń przenoszącą informacje, odbiera się informacje z pakietu w węźle innym niż węzeł nadający informacje, przy czym za pomocą węzła nadającego informacje selektywnie osadza się informacje przeznaczone dla węzła nadającego informacje w pakiecie, a po odebraniu informacji przesyła się pakiet poprzez sieć międzywęzłową do następnego węzła, powtarza się etap odbioru informacji z pakietu w każdym węźle oprócz węzła nadającego informacje, do chwili aż pakiet powróci do węzła nadającego informacje, następnie za pomocą węzła nadającego informacje wydobywa się ze zwróconego pakietu informacje osadzone w nim przez inne węzły i powtarza się przesyłanie i odbieranie informacji z pakietu aż każdy z zespołu węzłów przesłał pakiet i odebrał zwrócony pakiet zawierający informacje z innych węzłów.

Korzystnym jest, że pakiet zawiera adres źródłowy, identyfikujący węzeł nadający informacje oraz obszar użytkowy do przenoszenia informacji.

W czasie przesyłania informacji z pakietu, za pomocą węzła nadającego informacje selektywnie odczytuje się układowo komutowane dane z lokalnej pamięci nadajnika, osadza się selektywnie odczytane dane w przestrzeni użytkowej, a selektywnie odczytane dane zarówno pochodzą jak i skierowane są do co najmniej jednego z portów fizycznie przyporządkowanych do węzła nadającego informacje.

Układowo komutowane dane selektywnie osadzone w przestrzeni użytkowej w węźle odbierającym informacje zawierają układowo komutowane dane przeznaczone dla co najmniej jednego z portów fizycznie przyporządkowanych węzłowi nadającemu informacje.

Układowo komutowane dane są ułożone w przestrzeni użytkowej w określonym porządku, na podstawie którego za pomocą węzła odbierającego informacje określa się porty, dla których przeznaczone są układowo komutowane dane.

W czasie wydobywania informacji ze zwróconego pakietu sekwencyjnie zapisuje się układowo komutowane dane wydobyte z przestrzeni użytkowej, w lokalnej pamięci odbiornika.

179 602

Przed sekwencyjnym zapisem układowo komutowanych danych wydobytych z przestrzeni użytkowej sprawdza się czy odebrany pakiet pochodzi z węzła nadającego informacje.

Przed etapem przesyłania pakietu poprzez sieć międzywęzłową, za pomocą węzła odbierającego informacje sprawdza się czy pakiet danych komutowanych przeznaczonych dla węzła nadającego informacje jest gotowy do nadania i następnie osadza się pakiet danych komutowanych w przestrzeni użytkowej gdy pakiet ten jest gotowy do nadania.

W czasie wydobywania ze zwróconego pakietu informacji w nim osadzonych zapisuje się pakiet danych komutowanych zawartych w przestrzeni użytkowej, w lokalnej pamięci odbiornika.

W czasie przesyłania informacji z pakietów, za pomocą węzła nadającego informacje, przejmuje się kontrolę nad pakietem gdy pakiet nie jest wykorzystywany przez kolejny węzeł i gdy węzeł nadający informacje może nadać pakiet w czasie mu przeznaczonym na transmisję pustego pakietu układowo komutowanych danych.

W czasie selektywnego odczytu układowo komutowanych danych z lokalnej pamięci nadajnika zapisuje się adres i dane kontrolne z jednostki centralnej do mapy adresowej węzła odbierającego informacje, przy czym określone, układowo komutowane dane selektywnie osadza się w przestrzeni użytkowej.

System telekomunikacyjny do przesyłania informacji, który zawiera zespół telekomunikacyjnych programowanych węzłów komutacyjnych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że każdy z programowanych komutacyjnych węzłów jest zaopatrzony w zbiór komutatorów węzłowych o pojemności komutacyjnej odpowiadającej maksymalnej liczbie portów, które są fizycznie im przyporządkowane, w zbiór kart pierścieniowych 10 oraz w zbiór kart liniowych, które są połączone komunikacyjnie z każdym z komutatorów węzłowych, przy czym połączenie komunikacyjne obejmuje szynę przenoszącą dane między wspomnianymi portami. Ponadto każdy z węzłów zespołu programowanych komutacyjnych węzłów włączony jest w sieć międzywęzłową, która jest połączona komunikacyjnie z kartami pierścieniowymi 10.

Korzystnym jest, że sieć międzywęzłowa jest utworzona przez środek transmisji danych do przenoszenia spakietowanych informacji w postaci sygnałów optycznych, przy czym środek zaopatrzony jest w co najmniej jeden kanał przenoszący całą lub część tych spakietowanych informacji.

Sieć międzywęzłowa jest utworzona przez dwa środki transmisji danych do przenoszenia spakietowanych informacji w postaci sygnałów optycznych, korzystnie przez zespół środków transmisji danych do przenoszenia spakietowanych informacji w postaci sygnałów optycznych.

Przynajmniej jeden programowany komutacyjny węzeł zawierający komutator węzłowy jest połączony ze sterującym urządzeniem nadrzędnym.

Przynajmniej jeden programowany komutacyjny węzeł jest przystosowany do pracy jako serwer połączony ze sterującym urządzeniem nadrzędnym.

Urządzenie nadrzędne oraz programowane komutacyjne węzły są połączone komunikacyjnie za pośrednictwem sieci lokalnej.

Sieć międzywęzłowa jest utworzona przez sieć lokalną, przez sieć radiokomunikacyjną, przez synchroniczną sieć optyczną, przez sieć asynchronicznego trybu transmisji, ewentualnie przez cześć publicznej sieci komutowanej.

Co najmniej jeden z programowanych komutacyjnych węzłów jest zaopatrzony w zbiór komutatorów węzłowych dołączonych wzdłuż szyny, przy czym każdy komutator węzłowy jest zaopatrzony w jednostkę centralną i układ sterujący, które są połączone komunikacyjnie z szyną, a ponadto ten komutator węzłowy jest połączony z kartą pierścieniową 10, która jest połączona komunikacyjnie z siecią między węzłową.

Do szyny jednego z komutacyjnych węzłów, poprzez interfejs, jest dołączony co najmniej jeden z zasobów przetwarzających dźwięk połączony z magistralą przetwarzania dźwięku, a ponadto jeden z zasobów przetwarzających dźwięk jest połączony komunikacyj

179 602 nie poprzez magistralę ISA z urządzeniem pamięci masowej, przy czym magistrala ISA jest również połączona komunikacyjnie z komutatorem węzłowym programowanego komutacyjnego węzła, który jest połączony z siecią między węzłową poprzez kartę pierścieniową.

W odmiennym rozwiązaniu system telekomunikacyjny do przesyłania informacji według wynalazku charakteryzuje się tym, że każdy z programowanych komutacyjnych węzłów zawiera zbiór komutatorów węzłowych, zbiór kart pierścieniowych 10 oraz zbiór kart liniowych połączonych komunikacyjnie z każdym z komutatorów węzłowych, przy czym połączenie komunikacyjne obejmuje szynę przenoszącą dane między wspomnianymi portami, a ponadto każdy z węzłów zespołu programowanych komutacyjnych węzłów włączony jest w sieć międzywęzłową połączoną komunikacyjnie z kartami pierścieniowymi 10, przy czym z siecią międzywęzłową jest połączony zbiór węzłów usługowych, a każdy z tych węzłów usługowych jest zaopatrzony w kartę pierścieniową 10.

Korzystnym jest, że przynajmniej jeden programowany komutacyjny węzeł zawierający komutator węzłowy jest połączony ze sterującym urządzeniem nadrzędnym.

Sieć międzywęzłowa jest korzystnie utworzona przez sieć lokalną przez sieć radiokomunikacyjną przez synchroniczną sieć optyczną przez sieć asynchronicznego trybu transmisji, ewentualnie przez część publicznej sieci komutowanej.

Komutacyjny węzeł zawiera zbiór komutatorów węzłowych, które poprzez szynę połączone są z przynajmniej jednym obwodem sterujących.

Do sieci międzywęzłowej, poprzez szynę, dołączony jest przynajmniej jeden z zasobów przetwarzania dźwięku o dostępie do danych komutowanych układowo, pochodzących z dowolnego portu systemu.

Zgodnie z wynalazkiem otrzymuje się otwartą cyfrową sieć telekomunikacyjną o dużej szybkości, dużej szerokości pasma, do łączenia wielu programowanych komutatorów telekomunikacyjnych w celu utworzenia nie blokującego się systemu komutacyjnego o dużej przepustowości.

W charakterze węzłów sieci mogą również pracować urządzenia lub zasoby inne, niż komutatory programowane, uzyskując w ten sposób bezpośredni dostęp do wszystkich informacji przechodzącej przez sieć. Mówiąc szczegółowo, zasoby przetwarzania głosu, na przykład systemy poczty/powiadamiania głosowego, lub inne rozwinięte platformy usługowe stając się węzłami uzyskują bezpośredni dostęp do wszystkich portów obsługiwanych przez system, bez dużego komutatora centralnego. Przydatność niniejszego wynalazku do przekazywania przez sieć informacji dowolnego typu przy dużej szybkości, w postaci łatwej do wykorzystania, umożliwia realizację usług, możliwości lub zasobów związanych z przetwarzaniem głosu dostępnych w danym węźle dla dowolnego portu tego samego lub dowolnego innego węzła.

Wynalazek zapewnia również sposoby i struktury pakietowego przekazywania informacji telekomunikacyjnej przez sieć. Ogólnie biorąc, dla informacji komutowanej układowo, informacji do przetwarzania głosu, informacji dacyjnej i konserwacyjnej stosowane są różne struktury pakietowe. Jednak wszystkie pakiety zaopatrzone są w informację sterującą czyli nagłówek, który zwykle zawiera informację adresową stanu i inną informację sterującą oraz część z przenoszoną zawartością do przekazywania danych. Połączenie bezpośredniego dostępu do wszystkich portów i zdolność do przenoszenia informacji w formie pakietowej jest wysoce kompatybilna z pracą w trybie transferu asynchronicznego ATM (asynchronous transfer modę) sieci SONET.

W rozwiązaniu według wynalazku korzystne jest to, że przepustowość każdego węzła w odniesieniu do przenoszenia informacji przez sieć jest określana niezależnie od pozostałych węzłów. Poza tym dany węzeł musi zawierać tylko ilość pamięci dostateczną do zapewnienia przepustowości komutacyjnej tylko tego węzła, a nie całej przepustowości systemu.

179 602

Druga sieć skutecznie dubluje maksymalną przepustowość komutacyjną systemu i zapewnia przy tym eliminację błędów w przypadku błędu występującego w pierwszej sieci lub jednym z węzłów.

Przedmiot wynalazku objaśniony zostanie w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1A i IB przedstawiają schemat blokowy rozbudowywanego systemu telekomunikacyjnego, zawierającego między węzłową sieć pierścieniową do przekazywania informacji między programowanymi węzłami komutacyjnymi, fig. 1C i ID przedstawiają schemat blokowy drugiego przykładu międzywęzłowej sieci dwupierścieniowej do przekazywania informacji między programowanymi węzłami komutacyjnymi, fig. 1E przedstawia różne typy pakietów stosowanych do przekazywania informacji przez sieci według fig. 1A do ID, fig. 2A - schemat blokowy programowanego węzła komutacyjnego, do stosowania w systemach według fig. 1A do ID, fig. 2B i 2C przedstawiają schemat blokowy drugiego przykładu programowanego węzła komutacyjnego, do stosowania w systemach według fig. 1A do ID, fig. 3A, 3B, 3C, 3D i 3E przedstawiają schemat blokowy komutatora węzłowego przedstawionego na fig. 2A do 2C, fig. 3F przedstawia szczegółowy schemat pamięci nadajnika i odbiornika, przedstawionych na fig. 3B i 3C, fig. 4A .- funkcje nadawcze i odbiorcze wchodzące w zakres jednego ze sposobów przekazywania informacji przez międzywęzłowe sieci z fig. 1A do ID, fig. 4B - sieć działań ilustrującą szczegółowe etapy przekazywania układowo komutowanej informacji według sposobu przedstawionego na fig. 4A, fig. 4C i 4D przedstawiają szczegółowe etapy przekazywania zarówno układowo komutowanej informacji, jak i pakietowe komutowanej informacji według sposobu przedstawionego na fig. 4A, fig. 4E przedstawia wykres czasowy ilustrujący zależności czasowe między węzłami do przekazywania zarówno układowo komutowanej informacji, jak i pakietowo komutowanej informacji, fig. 5A - schemat blokowy ilustrujący drugi przykład sposobu przekazywania informacji przez międzywęzłowe sieci z fig. 1A do ID, fig. 5B i 5C przedstawiają sieć działań ilustrującą szczegółowe etapy przekazywania zarówno układowo komutowanej informacji, jak i pakietowo komutowanej informacji według sposobu przedstawionego na fig. 5A, fig. 6A i 6B przedstawiają schemat blokowy systemu ilustrujący sposób utrzymywania łączności w przypadku błędu w jednym z programowanych węzłów komutacyjnych lub części sieci międzywęzłowej rozbudowywanego systemu telekomunikacyjnego, fig. 7 przedstawia schemat blokowy trzeciego przykładu wykonania wynalazku, który wykorzystuje sieć międzywęzłową do przekazywania informacji między jednym lub wieloma programowanymi węzłami komutacyjnymi i jednym lub wieloma węzłami zasobów przetwarzania głosu, fig. 8A i 8B przedstawiają schemat blokowy kolejnego przykładu wykonania wynalazku, który wykorzystuje sieć międzywęzłową do przekazywania informacji między jednym lub wieloma programowanymi węzłami komutacyjnymi a jednym lub wieloma węzłami zasobów przetwarzania głosu, fig. 8C przedstawia schemat blokowy jednego z węzłów zasobów przetwarzania głosu przedstawionego na fig. 8A i 8B, fig. 9A i 9B przedstawiają schemat blokowy kolejnego przykładu wykonania wynalazku, który wykorzystuje programowany węzeł komutacyjny w charakterze mostka między dwiema sieciami międzywęzłowymi, fig. 9C przedstawia schemat blokowy węzła mostkowego z fig. 9A i 9B, fig. 10A przedstawia schemat blokowy kolejnego przykładu wykonania wynalazku, który wykorzystuje osiem pierścieni do przekazywania informacji między programowanymi węzłami komutacyjnymi, z ukazaniem możliwości dalszej rozbudowy systemu komutacyjnego, a fig. 10B i 10C przedstawiają schemat blokowy jednego z węzłów z fig. 10A.

Na figurach 1A i IB przedstawiono rozbudowy walny, w pełni programowany telekomunikacyjny system komutacyjny 2. System 2 zawiera sterujące urządzenie nadrzędne 4 i zbiór programowanych komutacyjnych węzłów 6a-6h. Każdy z węzłów 6a-6h zawiera interfejs nadrzędny, który dołączony jest komunikacyjnie do urządzenia nadrzędnego 4 za pośrednictwem sieci lokalnej LAN (local area network), takiej, jak Ethernet, lub przez wielokrotne asynchroniczne łącza telekomunikacyjne RS-232 8. Zamiast łączy LAN/RS-232 8 można stosować inne typy interfejsów jednostka nadrzędna/węzeł. Chociaż pokazano tylko pojedyncze urządzenie nadrzędne 4, zastosowanie łączy LAN 8 do zapewnienia komunikacji jednostka nadrzędna/węzeł umożliwia wielu jednostkom nadrzędnym sterowanie syste

179 602 mem 2 (lub jego częściami) przez skonfigurowanie każdej jednostki nadrzędnej jako klienta a każdego węzła jako serwera. Dla przejrzystości nie przedstawiono na tym rysunku interfejsów nadrzędnych węzłów 6a i 6f-6h.

Każdy z węzłów 6a-6h zawiera cyfrowe interfejsy sieć/linia do połączenia z publiczną komutowaną siecią telefoniczną PSTN 10 (public switched telephone network). Termin sieć prywatna służy w znaczeniu ogólnym do oznaczenia sieci lub linii, bądź innego interfejsu odmiennego od publicznej sieci PSTN. Również i w tym przypadku, dla przejrzystości nie pokazano interfejsów sieć/linia węzłów 6b-6e Jak to pokazano dla przykładowego węzła 6g, interfejsy sieć/linia kończą albo sieci cyfrowe albo analogowe łącza/linie, lub połączenie obu typów. Interfejsy sieć/linia danego węzła zawierają odpowiednie interfejsy do realizacji łączności z wykorzystaniem ATM, Sygnalling System (SS7), ISDN, Tl/robbed bit, El/CAS lub innego protokołu telekomunikacyjnego.

Węzeł 6g, oznaczony jest jako aktywny węzeł nadrzędny 6g i stanowi węzeł nadrzędny A, a węzeł 6h oznaczony jest jako rezerwowy nadrzędny węzeł redundancyjny i stanowi węzeł nadrzędny B. Synchronizacyjna linia odniesienia (REF 1...REF n) odchodzi od aktywnego węzła nadrzędnego 6g do każdego z pozostałych węzłów komutacyjnych, jakkolwiek niektóre z tych linii dla przejrzystości nie zostały przedstawione. Jak to zostanie objaśnione szczegółowo w związku z fig. 3A do 3E, dowolny z węzłów 6a-6h może być skonfigurowany jako aktywny węzeł nadrzędny albo rezerwowy węzeł nadrzędny. Jednak w określonym czasie występuje jeden, i tylko jeden, aktywny węzeł nadrzędny.

Węzły 6a-6h połączone są razem za pomocą sieci międzywęzłowej 12, która zapewnia szybką szerokopasmową cyfrową łączność między węzłami. Jak to przedstawiono, sieć międzywęzłowa 12 może być implementowana z wykorzystaniem pierścienia, który umożliwia każdemu z węzłów 6a-6h wymianę pakietowanej informacji z każdym innym węzłem obsługiwanym przez sieć międzywęzłową 12. Sieć międzywęzłową 12 można implementować również z dowolnym spośród wielu innych typów sieci telekomunikacyjnych, włącznie z Ethernet lub innymi typami LANów, radiowymi sieciami telekomunikacyjnymi i PSTN (ATM/SONET). Zastosowanie PSTN dla sieci międzywęzłowej 12 umożliwia rozmieszczenie węzłów na dużych obszarach geograficznych.

Ogólna struktura pakietu 14 do wymiany informacji w sieci międzywęzłowej 12 składa się z części sterującej 16, części z zawartością 18 i części statusu i sterowania 19. Szczegóły różnych struktur pakietów do przekazywania różnych typów informacji przedstawiono na fig. 1E.

Przy zastosowaniu sieci międzywęzłowej 12, port danego dowolnego węzła może być dołączony do dowolnego innego portu tego samego lub innego węzła w sposób całkowicie nieblokujący. W tej korzystnej odmianie wykonania, przy łącznie ośmiu węzłach komutacyjnych 6a-6h połączonych wzajemnie przez sieć międzywęzłową 12, jeżeli wykorzystuje się całą szerokość pasma sieci międzywęzłowej 12 do przekazywania układowo komutowanych danych, to system 2 jest w stanie komutować (8 x 2.048)=16,384 porty, co odpowiada 8.192 równoczesnym połączeniom dwukierunkowym.

Jest zrozumiałe, że każdy z węzłów 6a-6h operuje niezależnie w stosunku do kończących się na nim interfejsów sieć/linia. Znaczy to, że dodaje się lub usuwa dowolny węzeł sieci międzywęzłowej 12 bez pogorszenia funkcji lub interfejsów sieć/linia innych węzłów. Poza tym, przepustowość komutacyjna każdego węzła komutacyjnego zostaje określona niezależnie od przepustowości komutacyjnych pozostałych węzłów, co oznacza, że w tej samej sieci międzywęzłowej 12 można łączyć małe komutatory z dużymi. Tak więc ogólna przepustowość komutacyjna systemu komutacyjnego 2 zostaje zwiększona po prostu przez wprowadzenie dodatkowych węzłów komutacyjnych do sieci międzywęzłowej 12 z pewnymi ograniczeniami odnośnie szybkości transmisji danych w tej sieci, bądź dodatkowych sieci międzywęzłowych 12.

Ogólne działanie systemu komutacyjnego 2 sterowane jest przez urządzenie nadrzędne 4, które zwykle jest zaimplementowane z komputerem osobistym PC (personal Computer), stanowiskiem roboczym, odpornym na błędy lub innym komputerem, na którym działa oprogramowanie aplikacyjne użytkownika. Urządzenie nadrzędne 4 i każdy z węzłów 6a-6h

179 602 wymienia komunikaty za pośrednictwem łączy LAN/RS-232 8. Tego rodzaju komunikaty są zwykle stosowane do konfigurowania węzłów, jak również funkcji bezpośredniego przetwarzania połączeń kierowania, na przykład zestawiania połączeń i realizacji usług telekomunikacyjnych, to znaczy wykrywania tonów, generacji tonów i łączenia konferencyjnego.

Na figurach 1C i ID przedstawiono rozbudowywalny telekomutacyjny system komutacyjny 17, który jest podobny do systemu 2 z fig. 1A i IB, z tym wyjątkiem, że do utworzenia sieci międzywęzłowej 12 łączącej węzły 6a-6h wykorzystuje się dwa pierścienie. Dla przejrzystości pominięto sieć publiczną PSTN/sieć prywatną 10. Teoretycznie, każdy z tych dwóch pierścieni można uważać za oddzielną sieć międzywęzłową, lub też za oddzielne kanały w sieci pojedynczej, ponieważ informacja jest przenoszona między węzłami z wykorzystaniem pierścienia, niezależnie od pozostałych, tym samym skutecznie podwajając maksymalną przepustowość w porównaniu z przepustowością systemu 2. Zastosowanie dwóch pierścieni zapewnia również wykrywanie uszkodzeń systemu 17. Tak więc, przy uszkodzeniu jednego pierścienia, które spowodowałoby nie działanie całego systemu 2 z pojedynczym pierścieniem, drugi pierścień pozwala kontynuować przekazywanie informacji między węzłami, utrzymując system 17 w przynajmniej częściowej zdolności do działania.

Na figurze 1E przedstawiono korzystne przykłady kilku pakietów stosowanych do przekazywania informacji w sieci międzywęzłowej 12. Pakiet układowo komutowanych danych 3 i pakiet przetwarzania głosu 5 zbudowane są podobnie, i każdy zawiera część sterującą w której zawarty jest wskaźnik zajętości BI (busy indicator) z następującą po nim informacją adresową i sterującą. Wskaźnik zajętości jest wykorzystywany do zaznaczenia aktualnego statusu danego pakietu jako albo zajęty (busy) oznaczającego, że pakiet nie może być wykorzystywany przez węzeł do przekazywania informacji, albo wolny (free).

Korzystne jest, jeżeli informacja adresowa zawiera albo adres węzła źródłowego (SRC), z którego pakiet wychodzi, albo adres węzła przeznaczenia (DEST), dla którego pakiet jest przeznaczony, albo obydwa adresy. Korzystne jest, jeżeli każdy adres (źródłowy lub przeznaczenia) zawiera adres sieci, który jednoznacznie identyfikuje konkretną sieć międzywęzłową. Taka identyfikacja jest niezbędna dlatego, że do połączenia z tą samą lub inną grupą węzłów może być wykorzystywanych wiele sieci międzywęzłowych. Korzystne jest, jeżeli każdy adres (źródłowy lub przeznaczenia) zawiera adres węzła, który jednoznacznie identyfikuje konkretny węzeł w konkretnej sieci międzywęzłowej. Dodatkowa informacja adresowa może zawierać jawny adres portu do jednoznacznego identyfikowania konkretnego portu lub grup portów.

Pakiety 3 i 5, które przenoszą układowo komutowane dane, wymagają adresów portów, ponieważ takie dane podlegają rozprowadzaniu po wielu węzłach i/lub portach. Jako alternatywa do jawnych adresów portów, które w kontekście dużego systemu komutacyjnego mogą reprezentować tysiące bajtów dodatkowej informacji przenoszonej przez pakiet, wyznacza się korzystnie niejawne adresy portów, przez zachowanie porządku występowania układowo komutowanych danych w zawartości. Na przykład pakiety 3 i 5 mają przepustowość dostateczną do przenoszenia łącznie 2.048 bajtów układowo komutowanych danych. Kiedy takie bajty umieszcza się w zawartości, to korzystne jest, jeżeli rozmieszcza się je w porządku, który dokładnie odpowiada sekwencji przedziałów czasu w danym węźle. Bajt układowo komutowanych danych, który odpowiada pierwszemu przedziałowi czasowemu (przedział czasu 0 TS danego węzła umieszcza się w zawartości jako pierwszy, a za nim pozostałe bajty w porządku sekwencyjnym. Przy takim rozmieszczeniu, dowolny dany węzeł może albo załadować układowo komutowane dane, albo wydzielić dane z zawartości, po prostu przez zliczenie pozycji konkretnego bajtu względem tego pierwszego bajtu w zawartości, określić dokładnie przedział czasu, któremu bajt odpowiada.

W przeciwieństwie do tego, pakiet 7 i 9 nie wymagają zwykle adresów portów, ponieważ informacja przenoszona przez te typy pakietów nie stanowi układowo komutowanych danych.

179 602

W części sterującej 16 jest korzystnie zawarta dodatkowa informacja do wyspecyfikowania typu pakietu, długości pakietu, numeru kolejnego pakietu i innej informacji.

Długość, czyli przepustowość zawartości każdego typu pakietu jest różna, zależnie od tego, który węzeł nadaje dany pakiet. Na przykład, przepustowości zawartości pakietów 3 i 5 są różne, dopóki zapewniają przepustowość dostateczną do przenoszenia układowo komutowanych danych, aż do maksymalnej liczby portów komutowanych lub przetwarzanych w danym węźle. Tak więc, jeżeli konkretny węzeł ma możliwość komutacji lub przetwarzania maksimum 2.048 portów, to korzystne jest, jeżeli ten węzeł nadaje pakiety 3 i 5 z zawartością o przepustowości do 2.048 bajtów układowo komutowanych danych. Podobnie, jeżeli inny węzeł ma możliwość przetwarzania 512 portów, to korzystne jest, jeżeli ten węzeł nadaje pakiety 3 i 5 z zawartością o przepustowości do 512 bajtów układowo komutowanych danych.

Korzystne jest, jeżeli po częściach niosących zawartość we wszystkich typach pakietów występuje informacja o statusie i informacja sterująca, która może obejmować sumę kontrolną lub inną informację dla detekcji i korekcji błędów.

Pakiet 7 pakietowo komutowanych danych i pakiet konserwacyjny 9 są zbudowane podobnie (ich długości i przepustowości zawartości są zmienne), z tym wyjątkiem że te typy pakietów nie przenoszą układowo komutowanych danych lecz, jak to zostanie opisane, przeznaczone są do przenoszenia pakietowo komutowanych danych, które wychodzą z pojedynczego miejsca (źródła) i przeznaczone są do przeniesienia do innego pojedynczego miejsca (przeznaczenia) lub do wielu miejsc (rozsyłania). Części pakietów 7 i 9 odnoszące się do statusu i sterowania zawierają informację, która wskazuje, czy węzeł przeznaczenia dla danego pakietu był w stanie przyjąć pakiet, czy w momencie otrzymania pakietu był zajęty i niezdolny do jego przyjęcia.

Na figurze 2A przedstawiono główne składniki funkcjonalne korzystnego przykładu jednego typu programowanego węzła komutacyjnego, który można zastosować w systemach z fig. 1A do ID. Cyfrowe lub analogowe interfejsy sieć/linia kończą się na szeregu liniowych kart płytkowego wejścia/wyjścia 10 20. W korzystnym przykładzie wykonania, interfejsy sieć/linia reprezentujące łącznie 2.048 portów mogą być zakończone kartami IO 20 karty liniowej. W razie potrzeby można ewentualnie zastosować nadmiarową kartę IO 22 karty liniowej i redundancyjną magistralę IO 24 dla umożliwienia kontynuowania pracy węzła komutacyjnego w przypadku uszkodzenia jednej z kart IO 20 karty liniowej.

Zbiór kart liniowych sieci cyfrowych Tl, El, J1 lub analogowych 26 kart łącze/linia łączy się z kartami IO 20 karty liniowej za pośrednictwem linii IO 28 karty liniowej LC. Karty liniowe 26 są również interfejsowane z redundancyjnymi magistralami komutacyjnymi 30a i 30b. Również w tym przypadku w razie potrzeby można stosować dodatkową redundancyjną kartę liniową 32, która komunikuje się z redundancyjną kartą IO 22 karty liniowej przez redundancyjne linie LC IO 34. Można stosować również inne typy interfejsów sieć/linia, na przykład DS3, SONET lub inne.

Możliwe do zrealizowania za pomocą jednej lub wielu kart 36 wielofunkcyjnej cyfrowej obróbki sygnału MFDSP (multifunctional digital signal processing) są różne usługi telekomunikacyjne, takie jak wykrywanie i generacja tonów, łączenie konferencyjne, nagrane komunikaty głosowe, analiza procesu łączenia, rozpoznawanie mowy, kompresja ADPCM i wiele innych. Za pomocą co najmniej jednej karty ISDN-24 38 realizuje się usługę pierwotnej oceny ISDN i inne usługi łączności pakietowej. Ewentualnie możliwe jest włączenie redundancyjnych kart MFDSP 36 i redundancyjnych kart ISDN-24 38. Szczegóły korzystnej budowy i działania kart MSDSP 36 i redundancyjnych kart ISDN-24 38, jak również magistral 30a i 30b są znane. Zakładając, że węzeł wyposażony jest w jedną lub więcej kart 36 lub 38, konkretny węzeł może pracować w odniesieniu do realizacji różnych usług telekomunikacyjnych, niezależnie od innych węzłów, które nie są tak wyposażone.

Sieciowa pierścieniowa karta IO 40a służy w charakterze interfejsu między parą pierścieni zestawu A, (pierścienie 1 i 2), które razem stanowią wyznaczoną sieć międzywęzłową 12a, a komutatorem węzłowym 44a, który stanowi lokalny nadrzędny komutator magi

179 602 strali. Pierwszy interfejs nadrzędny 42a przenosi całą komunikację między urządzeniem nadrzędnym 4 i węzłem z fig. 2A.

Druga, nadmiarowa karta 10 40b pierścienia czyli sieci, służy jako interfejs między nadmiarową parą pierścieni zestawu B (pierścienie 3 i 4), które razem tworzą drugą sieć międzywęzłową 12b, a nadmiarowym komutatorem węzłowym 44b, który korzystnie ma taką samą strukturę jak komutator węzłowy 44a. Drugi interfejs nadrzędny 42b udostępnia łącze telekomunikacyjne z urządzeniem nadrzędnym 4. Łącze 46 zapewnia łączność między komutatorami węzłowymi 44a i 44b. Łącze 46 wykorzystuje się wyłącznie do połączenia komutatora węzłowego, który działa jako nadrzędny komutator lokalnej magistrali, z innym komutatorem lokalnym działającym jako nadrzędny komutator lokalnej magistrali.

W korzystnym rozwiązaniu, karty liniowe 26 wykonują w czasie rzeczywistym funkcje przetwarzania wymagane przez interfejsy sieć/linia, w razie potrzeby włącznie z konwersją analogowo-cyfrową. Karty liniowe 26 nadają i odbierają układowo komutowane dane z multipleksem czasowym TDM (time division multiplex) za pośrednictwem magistral komutacyjnych 30a i 30b. Każdy z komutatorów węzłowych 44a i 44b, redundancyjnych kart MFDSP 36 i redundancyjnych kart ISDN-24 38, odbiera za pośrednictwem magistral komutacyjnych 30a i 30b, układowo komutowane dane we wszystkich przedziałach czasowych od wszystkich kart liniowych 26. Każdy z komutatorów węzłowych 44a i 44b, kart MFDSP 36 i kart ISDN-24 38 ma możliwość, pod nadzorem jednostki nadrzędnej magistrali lokalnej (to znaczy komutatora węzłowego 44a), nadawania układowo komutowanych danych do kart liniowych 26, za pośrednictwem magistral 30a i 30b, w określonych przedziałach czasowych. Poza tym, każda z magistral komutacyjnych 30a i 30b zawiera magistralę łącza danych wysokiego poziomu HDLC (high level data link control), przez którą jednostki CPU w komutatorach węzłowych 44a i 44b, kart MFDSP 36 i kart ISDN-24 38 wymieniają komunikaty sterujące.

Dla wygody, w dalszym ciągu opisu, termin port lokalny w odniesieniu do określonego węzła, jest stosowany jako określenie przedziału czasowego zawierającego układowo komutowane nadawane dane od karty liniowej 26 do wszystkich komutatorów węzłowych 44, kart MFDSP 36 i kart ISDN-24 38, albo przedziału czasowego zawierającego dane nadawane od dowolnego komutatora węzłowego 44, karty MFDSP 36 lub karty ISDN-24 38 do karty liniowej 26. Termin port zdalny jest stosowany na oznaczenie, w odniesieniu do określonego węzła, portu lokalnego innego węzła.

W korzystnym przykładzie wykonania, każdy węzeł 6a-6h komutuje czasowo do 20.048 portów lokalnych. Tak więc w tym korzystnym rozwiązaniu, każdy z komutatorów węzłowych 44a i 44b zawiera komutator czasowy do komutacji 2.048 przedziałów czasowych. Pamięć komutacyjna każdego komutatora węzłowego 44a i 44b musi być tylko duża na tyle, aby mieściła maksymalną liczbę portów lokalnych, a nie musi odpowiadać przepustowości komutacyjnej całego systemu. Korzystną cechą tego rozwiązania można określić wracając do fig. 1A i IB. Jak już wspomniano, korzystne wykonanie systemu 2 nadaje się do komutacji ogółem 16.384 portów. Jednak komutator węzłowy 44a w każdym z węzłów 6a-6h musi zawierać tylko pamięć komutacyjną wystarczająco dużą do komutacji 2.048 portów, a nie 16.384 portów całego systemu 2. Jest to nowe zestawienie sieci międzywęzłowej 12 i jej zdolności do przekazywania układowo komutowanych danych z jednego węzła do dowolnego innego węzła, które stanowi, w efekcie, drugi stopień komutacji zapewniający dużą ogólną przepustowość systemu 2.

Na figurach 2B i 2C przedstawiono drugi rodzaj programowanego węzła komutacyjnego, który bazuje na gotowym komputerze osobistym, korzystnie PC-486 lub jego równoważniku i zawiera urządzenie peryferyjne 48, magistralę ISA (AT) 50 i urządzenie pamięci masowej 52. Komputer PC-486 jest wykorzystywany do pracy z oprogramowaniem aplikacyjnym użytkownika i efektywnie pracuje jako urządzenie nadrzędne 4. W odróżnieniu od tego, do dołączenia zewnętrznej jednostki nadrzędnej (na przykład urządzenia nadrzędnego 4 na fig. 1A do ID) dla sterowania węzłem, może służyć opcjonalny interfejs 42a jednostki nadrzędnej. Poza elementami składowymi już zdefiniowanymi w związku z poprzednią figurą rysunku, w obecnie prezentowanym przykładzie wykonania zastosowano kilka

179 602 dodatkowych elementów składowych. Interfejs 54 magistrali zasobów przetwarzania dźwięku zapewnia dwukierunkową, łączność między magistralą komutacyjną 3Oa i dwiema magistralami przetwarzania dźwięku, magistralą, PEB 60 i/lub magistralą MVIP 62. Magistrala PEB 60 i magistrala MVIP 62 stanowią znane, standardowe interfejsy do łączności z dostępnymi w handlu i stosowanymi zasobami 56 i 58, do przetwarzania dźwięku. Na przykład firma Dialogic Corporation z New Jersey wytwarza rodzinę płytek, czyli kart z zasobami do przetwarzania dźwięku wstawionych bezpośrednio w magistralę PEB 60 które są mogą być wykorzystywane w różnych zastosowaniach, włącznie z pocztą głosową pocztą faksową interaktywną informacja głosową itp.

Szczegółową budowę korzystnej odmiany wykonania komutatora węzłowego 44a przedstawiono na fig. 3 A do 3E. Jednostka centralna CPU 64 z przyporządkowaną pamięcią RAM/ROM połączona jest komunikacyjnie z magistralą adresową CPU 114 i magistralą danych CPU 116. Jednostka centralna CPU 64 połączona jest komunikacyjnie również z magistralą HDLC, która jest częścią magistral komutacyjnych 30a i 30b, a która zależnie od konfiguracji kumutatora węzłowego 44a może być również połączona komunikacyjnie z urządzeniem nadrzędnym 4.

Nadajnik danych 66 połączony jest komunikacyjnie z magistralami CPU, adresową i danych, 114 i 116 i z dwoma układami przenoszenia pakietów 78a i 78b. Nadajnik 66 jest również dołączony, w celu odbioru układowo komutowanych danych, do portów lokalnych za pośrednictwem magistrali komutacyjnej 30a (dla przejrzystości pominięto redundancyjną magistralę komutacyjną 3Ob). Zależnie od trybu pracy, nadajnik 66 może odbierać i czasowo komutować układowo komutowane dane przepływające w kierunku od karty liniowej do komutatora LSDATA, albo może odbierać i komutować czasowo dane przepływające w kierunku od komutatora do karty liniowej SLDATA. Nadajnik 66 zawiera dwie mapy pierścieni 96, 98, odpowiadające pierścieniom 1 i 2, lokalny licznik sekwencyjny/mapę 100 i pamięć 102 czteroportowego nadajnika lokalnego.

Odbiornik danych 68 połączony jest komunikacyjnie z magistralami CPU, adresową i danych, 114 i 116, i z obwodem sterującym 112 do sterowania komutacją przestrzenną którego dane wyjściowe transmitowane są przez magistralę komutacyjną 30a. Odbiornik 68 łącznie z obwodem sterującym 112 do sterowania komutacją przestrzenną zależnie od jego trybu pracy, wyprowadza układowo komutowane dane, które przepływają albo w kierunku SLDATA albo LSDATA (który jest na przykład przeciwny do kierunku wprowadzania danych do nadajnika 66). Odbiornik 68 zawiera lokalny licznik sekwencyjny/mapę 104, lokalną mapę 106 przedziału czasowego, pamięć 118 trójportowego lokalnego odbiornika danych pakietowych i sekwencyjną mapę/sterowanie 120.

Szybki odbiornik danych 70a zinterfejsowany jest fizycznie pierścieniem 1 dla odbierania informacji w postaci pakietowej, za pomocą scalonego odbiornika HDPMP-1014, korzystnie firmy Hewlett-Packard Company, który jest układem logicznym ECL (emitter coupled logie - logiki ze sprzężeniem emiterowym). Układ konwersji 72a jest dołączony dla odbierania sygnałów wyjściowych odbiornika 70a i wytwarzania sygnałów wyjściowych, które są kompatybilne z logiką TTL (Transistor- Transistor Logic - logiką tranzystor - tranzystor). Sygnał z wyjścia układu konwersji 72a doprowadzony jest do multipleksera 74a, który przetwarza dane 16-bitowe otrzymane z odbiornika 70a na format 32-bitowy. Sygnał wyjściowy multipleksera 74a podawany jest do pamięci FIFO (First-In-First-Out, pierwszy wchodzący - pierwszym wychodzącym) 76a, układu sterowania pakietem 92a i układu wyboru pierścienia 94. Układ flagi nadawczej XF 90a dołączony jest do układu sterowania pakietem 92a. Wyjście układu FIFO 76a dołączone jest do układu przenoszenia pakietów 78a. Układ demultipleksera 80a, układ konwersji 82a i szybki nadajnik 84a wykonują funkcje, które są odwrotnością funkcji multipleksera 74a, układu konwersji 72a i odbiornika danych 70a. Korzystne jest, jeżeli nadajnik 84a zaimplementowany jest w układzie scalonym nadajnika HDMP-1012 firmy Hewlett - Packard Company.

Oddzielny identyczny układ stosuje się do zinterfejsowania informacji przekazywanej do lub od pierścienia 2. Do identyfikacji odpowiadających sobie części składowych stosuje się takie same odnośniki liczbowe. Nawiązując do fig. 6A i 6B, w okresach czasu, kiedy

179 602 komutator węzłowy 44a pracuje w trybie pętlowym, wyjście nadajnika 84b jest faktycznie dołączone do wejścia odbiornika 70a, jak to przedstawiono linią przerywaną i odnośnikiem 71 a. Podobnie wejście odbiornika 70b jest dołączone do wyjścia o nadajnika 84a, jak to wskazano odnośnikiem 7lb.

Komutator węzłowy 44a zawiera dodatkowe elementy dla funkcji taktowania i synchronizacji, które są zgrupowane razem jako opcje węzła nadrzędnego 65 i opcje lokalnej magistrali nadrzędnej 71. Opcje węzła nadrzędnego 65 zawierają międzywęzłowy układ synchronizacji 67 i generator pierścienia nadrzędnego 69. Układ synchronizacji 67 generuje sygnały odniesienia ref l...ref n, z których każdy doprowadzony jest do jednego z pozostałych węzłów komutacyjnych (patrz fig. 1A do ID). Układ synchronizacji 67 generuje również węzłowy sygnał synchronizacji ramki i główny zegarowy sygnał pierścienia, z których obydwa podawane są do układów sterowania pakietami 92a i 92b.

Nadrzędne opcje magistrali lokalnej 71 obejmują urządzenie sterowania magistrali lokalnej HDLC 73 i lokalny układ synchronizacji 75. Urządzenie sterowania magistrali lokalnej HDLC 73 połączone jest komunikacyjnie z magistralą adresową i danych, odpowiednio 114 i 116, i generuje ciąg sygnałów sterujących ref 1....ref n, które są podawane do wszystkich kart (to znaczy, innych komutatorów węzłowych, kart liniowych, kart MFDSP i kart ISDB-24) przyporządkowanych danemu węzłowi dla kontrolowania dostępu do magistrali HDLC.

Lokalny układ synchronizacji 75 odbiera dwa sygnały wejściowe. Jeden sygnał wejściowy jest albo jednym z sygnałów ref 1...ref n (jeżeli inny komutator jest skonfigurowany jako węzeł nadrzędny) albo sygnałem ze źródła taktującego pętli (jeżeli inny komutator węzłowy z fig. 3A do 3D sam jest skonfigurowany jako węzeł nadrzędny). Sygnał synchronizacji ramki dla układu 75 otrzymuje się albo z sieci międzywęzłowej (pierścienia) 12, albo z jednego z sygnałów ref 1...ref n. Jeżeli układ 75 jest skonfigurowany jako węzeł nadrzędny, to sam generuje sygnał synchronizacji ramki.

Dodatkowe szczegóły odnośnie budowy pamięci odbiornika 108 lub pamięci nadajnika 102 przedstawiono na fig. 3F. Pamięć nadajnika 102 zorganizowana jest w podwójnych bankach 122 i 126 komutowanych układowo danych, i podwójnych obszarach stałych 124 i 128. Podobnie, pamięć odbiornika 108 zorganizowana jest w podwójnych bankach 130 i 134 komutowanych układowo danych, i podwójnych obszarach stałych 132 i 136. Podwójne banki komutowanych układowo danych każdej pamięci działają w połączeniu z ich odpowiednimi mapami i licznikami, na czasowo komutowanych danych. Znaczy to, że w danym przedziale czasowym bajt danych komutowanych układowo wpisywany jest sekwencyjnie w komórkę pamięci w jednym z banków układowo komutowanych danych, natomiast układowo komutowane dane przechowywane w innym banku są odczytywane selektywnie. Termin selektywnie w niniejszym opisie stosuje się na określenie procesu stosowania adresów dostarczanych przez mapę. Podczas przemiennych okresów czasu 125 ms, role banków układowo komutowanych danych odwracają się, powodując zamianę przedziałów czasu i realizując komutację czasową.

Stałe obszary każdej pamięci są zwykle dostępne do zapamiętywania pakietowo komutowanych danych przez jednostkę centralną CPU 64, jakkolwiek ta jednostka CPU 64 ma dostęp do dowolnej komórki w obu pamięciach.

Obecnie objaśnione zostanie konfigurowanie, synchronizacja i inicjalizacja systemu według wynalazku.

Przed dokonaniem przeglądu działania komutatora węzłowego 44a, celowe jest wyjaśnienie, w jaki sposób każdy komutator może być skonfigurowany do pracy i za co odpowiada w zakresie synchronizacji i inicjalizacji systemu. W nawiązaniu do fig. ΙΑ, IB i 3A do 3E, jasnym jest, że każdy programowany komutacyjny węzeł 6a-6h musi zawierać przynajmniej jeden, choć może zawierać więcej niż jeden, komutator węzłowy 44a. Ogólnie biorąc, należy brać pod uwagę dwa typy synchronizacji: synchronizacja sieci międzywęzłowej i synchronizacja sieci PSTN, czyli sieci publicznej.

Korzystnym jest, jeżeli każdy komutator międzywęzłowy 44a jest konfigurowalny programowo do działania w charakterze, po pierwsze połączonego węzła nadrzędnego

179 602 i jednostki nadrzędnej magistrali lokalnej, po drugie wyłącznie jednostki nadrzędnej lokalnej magistrali, albo po trzecie ani węzła nadrzędnego ani jednostki nadrzędnej lokalnej magistrali, lecz po prostu komutatora standardowego. Reguły konfigurowania są następujące. Dla każdej sieci międzywęzłowej 12 w danym dowolnym czasie konieczny jest jeden, i tylko jeden komutator węzłowy, który działa jako węzeł nadrzędny. Każdy komutator węzłowy działający jako węzeł nadrzędny może również działać jako urządzenie nadrzędne lokalnej magistrali dla tego węzła. W dowolnym w węźle konieczny jest w danym dowolnym momencie jeden, i tylko jeden komutator węzłowy, który działa jako urządzenie nadrzędne lokalnej magistrali dla tego węzła. Ponadto, w danym węźle, w danym dowolnym czasie, może występować co najmniej jeden z komutatorów węzłowych działających w charakterze komutatorów standardowych.

Komutator węzłowy działający w charakterze węzła nadrzędnego odpowiada po pierwsze, za interfejs do sieci PSTN dla pętlowego źródła taktowania (za pośrednictwem układu 75) dla synchronizacji bitowej w sieciach cyfrowych PSTN, po drugie za generację pakietów konserwacyjnych o zasięgu systemowym, które wykorzystują wszystkie pozostałe węzły do synchronizacji ramki z sieciami cyfrowymi PSTN (na podstawie sygnału węzłowej synchronizacji ramki generowanego przez układ 67), po trzecie za generację źródłowego zegara (ref L.ref n) odniesienia do komutacji, dla synchronizacji bitowej wszystkich węzłów nie-nadrzędnych, po czwarte za opcjonalne nadawanie nadrzędnego sygnału ramki ref 1...ref n, po piąte za generację nadrzędnego zegara dla sieci międzywęzłowej (nadrzędny zegar dzwonienia), po szóste za przerwanie generacji zegara sieci (pierścienia) oraz po siódme za utrzymywanie niezakłóconej integralności sieci międzywęzłowej.

Komutator węzłowy działający w charakterze jednostki nadrzędnej lokalnej magistrali odpowiada po pierwsze za interfejs do pętlowego źródła taktowania sieci PSTN, po drugie za odbieranie pakietów konserwacyjnych o zasięgu systemowym, generowanych przez węzeł nadrzędny dla synchronizacji ramki z sieciami cyfrowymi PSTN (na podstawie sygnału węzłowej synchronizacji ramki generowanego przez układ 67), po trzecie za łączność z jednostką nadrzędną po czwarte za łączność ze wszystkimi pozostałymi kartami w węźle (innymi komutatorami węzłowymi, kartami liniowymi, kartami MFDSP i kartami ISDB-24) przez magistralę HDLC (sterowaną przez sygnały sterujące l...n z urządzenia do sterowania HDLC 73 ) oraz po piąte za generację sygnałów węzłowych, sygnału zegara węzłowego i ramki dla wszystkich pozostałych kart w węźle (zegara magistrali lokalnej i sygnałów synchronizacji ramki lokalnej magistrali z układu 75).

Komutator węzłowy działający w charakterze komutatora standardowego odpowiada za odbieranie sygnałów zegara lokalnej magistrali i sygnałów synchronizacji ramki jednostki nadrzędnej lokalnej magistrali.

Węzeł nadrzędny odpowiada za inicjalizację i skonfigurowanie systemu, co obejmuje sprawdzenie integralności i gotowości do pracy sieci międzywęzłowej 12 i, opcjonalnie albo przydzielenie adresu węzłowego każdemu węzłowi albo odpylanie węzłów w celu określenia adresów przyznanych im uprzednio. Po przydzieleniu lub określeniu adresu węzła, węzeł nadrzędny może odebrać informację z tego węzła (to znaczy, z użyciem pakietów konserwacyjnych w sieci międzywęzłowej 12) dla otrzymania informacji konfiguracyjnej, na przykład typu węzłowego, typów interfejsów i/lub protokołów PSTN, przepustowości komutacyjnej i innych informacji. Węzeł nadrzędny może również odpowiadać za wykonywanie funkcji konserwacyjnych i administracyjnych. Poza tym, jeżeli do zaimplementowania sieci międzywęzłowej wykorzystuje się wiele pierścieni, to węzeł nadrzędny może przydzielać każdemu węzłowi do nadawania i odbioru pakietów konkretny pierścień.

Obecnie zostaną omówione zasady działania systemu komutacyjnego 17 z dwoma pierścieniami, w odniesieniu do fig. 1C, ID i 3A do 3F. Najpierw bierze się pod uwagę sposób przenoszenia komutowanych danych. Tu zakłada się, że system komutacyjny 17 został już zainicjalizowany.

Dane LSDATA (lub SLDATA), które są wprowadzone do pamięci 102 nadajnika reprezentują bajty układowo komutowanych danych dla portów lokalnych obsługiwanych przez dany węzeł. Te bajty wpisane są sekwencyjnie do banków 122 i 126 układowo ko

179 602 rautowanych danych. Przepustowości tych banków danych efektywnie wyznaczają maksymalną liczbę przedziałów czasowych, które mogą być komutowane czasowo przez komutator węzłowy 44a. Zakłada się, że każdy z banków danych ma przepustowość 2.048 bajtów, co znaczy, że przez pamięć 102 nadajnika może być komutowanych czasowo maksimum 2.048 portów lokalnych.

W celu uczynienia tych lokalnych układowo komutowanych danych, przechowywanych w pamięci 102, dostępnymi dla każdego innego węzła obsługiwanego przez sieć międzywęzłową 12, można zastosować jeden z dwóch sposobów. W pierwszym sposobie, nadajnik 66 i układ przenoszenia pakietów 78a (zakłada się, że pierścieniem przydzielonym do tego węzła dla nadawania pakietów jest pierścień 1) formują pakiet, którego zawartość jest pusta, co znaczy, że zawartość nie zawiera układowo komutowanych danych, z wyjątkiem danych z portów lokalnych, które są dołączone do innych portów lokalnych, lecz która ma przepustowość dostateczną do przetrzymywania do 2.048 bajtów układowo komutowanych danych. Następnie nadajnik 84a nadaje ten pusty pakiet. Przy założeniu, że pusty pakiet jest nadawany przez węzeł 6c, węzeł 6d musi być pierwszym węzłem do odebrania tego pakietu, to znaczy pierwszy węzeł sąsiedni w kierunku przepływu wokół pierścienia jest pierwszym węzłem do odebrania tego pustego pakietu.

W węźle 6d pusty pakiet zostaje odebrany przez odbiornik 70a i ewentualnie przepuszczony do układu przenoszenia pakietów 78a. Układ przenoszenia pakietów 78a odbiera układowo komutowane dane, które są selektywnie odczytywane z banków układowo komutowanych danych 122 i 126 w odpowiedzi na podanie adresów przez mapę (pierścienia 1) 96. Innymi słowy mapa 96 pierścienia, na podstawie adresów i zapewnianego przez nią sterowania, powoduje, że poszczególne bajty (bądź też wszystkie bajty albo żaden z bajtów) lokalnych układowo komutowanych danych zmagazynowanych w bankach 122 i 126 odczytywane są selektywnie z tych banków i przechodzą do układu 78a przenoszenia pakietów. Podobny proces odbywa się równolegle z mapą (pierścienia 2) 98, pamięcią 102 i układem przenoszenia pakietów 78b.

Układ przenoszenia pakietów 78a wstawia odebrane przez siebie lokalne układowo komutowane dane, w zawartość odebranego pustego pakietu podczas przechodzenia tego pakietu do nadajnika 84a dla nadania do następnego węzła sieci międzywęzłowej 12. Proces ten powtarza się, tak że kolejno każdy z pozostałych węzłów ma możliwość wstawienia swoich własnych lokalnych układowo komutowanych danych w zawartość pakietu, który wyszedł z węzła 6c. Jeżeli konkretny węzeł nie ma lokalnych układowo komutowanych danych do wstawienia w zawartość, to odebrany pakiet przechodzi niezmieniony do następnego węzła. Na koniec pakiet, który został wysłany pusty przechodzi przez cały pierścień w który został nadanym, i wraca pełny do węzła z którego został nadany (wygenerowany). W tym węźle, układowo komutowane dane z zawartości pełnego pakietu przechodzą przez układ selektywny 94 pierścienia, zostają sekwencyjnie wpisane do pamięci odbiornika 108 i następnie poddane komutacji czasowej jako dane LSDATA lub SLDATA. Sposób ten nazywa się Wysłany pusty/Wracający pełny (EmptySend/Full. Return) czyli w skrócie sposobem ESFR.

Sposób ESFR jest cykliczny, tak że kolejno każdy węzeł nadaje pusty pakiet i odbiera pełny pakiet zwrotny (w przyporządkowanym do węzła pierścieniu), umożliwiając skuteczne przekazanie lokalnych układowo komutowanych danych z dowolnego portu dowolnego węzła do dowolnego innego portiz tego samego lub innego węzła. Korzystne jest, jeżeli wszystkie układowo komutowane dane są przesyłane w ciągu mniej, niż 125 ms w celu uniknięcia utraty próbek. Jak to objaśniono poniżej, jest oczywiste, że sposób ESFR może być wykorzystywany do rozsyłania, czyli przenoszenia informacji wychodzącej z jednego portu do więcej niż jednego portu.

W przypadku drugiego sposobu, w każdym węźle z kolei generuje się (nadaje) pakiet, którego zawartość jest przy wysyłaniu pełna, lecz pusta po powrocie. Zatem skrócona nazwa tego sposobu brzmi Wysłany pełny /Wracający pusty, czyli sposób FSER (Fuli Send/Empty Return). W sposobie FSER, wszystkie lokalne układowo komutowane dane zmagazynowane w bankach 122 i 126 układowo komutowanych danych pamięci 102 nadaj

179 602 nika odczytywane są kolejno i podawane do układu przenoszenia pakietów. Buduje się pakiet pełny, którego zawartość mieści wszystkie z lokalnych układowo komutowanych danych dla danego węzła. Ten pełny pakiet jest nadawany przez nadajnik 84a i odbierany przez pierwszy węzeł sąsiedni. Dane w zawartości są, wydzielane selektywnie i przepuszczane, za pośrednictwem układu 94 wyboru pierścienia, do odbiornika 68. Te dane następnie są, selektywnie wpisywane do banków 130 i 134 danych pamięci 10 odbiornika. Proces ten się powtarza aż do odebrania nadawanego przez każdy węzeł, pełnego pakietu przez wszystkie inne węzły, i osiągnięcia tym samym ogólnego rezultatu w postaci odblokowania lokalnych układowo komutowanych danych wychodzących z dowolnego portu w każdym węźle, dla efektywnego przeniesienia do dowolnego innego portu tego samego lub innego węzła.

Poza przenoszeniem układowo komutowanych danych między węzłami, sieć międzywęzłowa 12 może również być wykorzystywana do przekazywania pakietowo komutowanych danych. Przykładem pakietowo komutowanych danych są dane konserwacyjne, czyli informacja niezbędna do sterowania samego systemu komutacyjnego, pakietów Χ.25, pakietów LAPB lub LAPD. Pakietowo komutowane dane pojawiają się na wyjściu układu wyboru pierścienia 94, lecz są wpisywane do pakietowej pamięci odbiornika 118, zamiast do pamięci 108. Po zapamiętaniu w pamięci 118 pakietowo komutowane dane dostępne są dla jednostki centralnej CPU 64 poprzez magistralę danych 116.

Obecnie w odniesieniu do figur 3A do 3E, 4A i 4B, zostaną opisane dalsze szczegóły sposobu ESFR. Sieć działań z fig. 4B reprezentuje kroki wykonywane równolegle w każdym węźle przez układy sterowania pakietami 92a i 92b tego węzła, układy przenoszenia pakietów 78a i 78b i związane z nimi środki. Należy mieć na uwadze, że kiedy stosuje się sposób ESFR, to puste pakiety nadawane są tylko w jednym pierścieniu i odbierane też tylko w jednym pierścieniu (przydzielonym przy inicjalizacji). W tym przykładzie zakłada się, że węzeł 6i na fig. 4A przygotowuje pusty pakiet do nadawania przez sieć międzywęzłową 12 dla gromadzenia układowo komutowanych danych z innych węzłów, włącznie z węzłem 6j.

Proces zaczyna się od startu w kroku resetowania 138, który jest stanem, w którym węzeł w zasadzie oczekuje na nadejście ramki (która zawiera pakiet) w sieci międzywęzłowej 12. W kroku 140 dokonuje się określenia, czy został wykryty początek ramki. Jeżeli nie wykryto początku ramki, proces wraca do startu 138. Jeżeli przeciwnie, wykryto początek ramki co oznacza, że przez węzeł 6i został odebrany pakiet, to następuje sprawdzenie zawartości pakietu w celu stwierdzenia, w kroku 142, czy pakiet jest zajęty. Status zajętości, lub niezajętości (wolny) pakietu wskazuje wskaźnik zajętości BI w części sterującej pakietu (fig. 1E). Jeżeli pakiet nie jest zajęty, co oznacza, że jest wolny do wykorzystania przez węzeł 6i, proces przechodzi do kroku, w którym dokonuje się określenia, czy okno układowo komutowanych danych (CSD) jest otwarte dla węzła 6i. Okno CSD oznacza wyznaczony okres czasu, który jest przydzielony do wszystkich węzłów dla nadawania pustych pakietów układowo komutowanych danych.

Jeżeli okno CSD nie jest otwarte, co znaczy, że czas nie jest odpowiedni do nadawania przez węzeł 6i pakietu pustego dla układowo komutowanych danych, to proces wraca do startu 138. Jeżeli okno CSD jest otwarte, to proces przechodzi dalej do kroku 146, w którym węzeł 6i rozpoczyna proces nadawania pakietu przez wysłanie słowa sterującego zajęty przez sieć międzywęzłową 12, w celu przejęcia sterowania pakietem. Następnie, w kroku 150, węzeł 6i kontynuuje proces nadawania pakietu pustego przez sieć międzywęzłową 12. Należy jednak zauważyć, że w kroku 148 węzeł musi wstawić lokalne dane połączeniowe (jeżeli są) w zawartość pustego pakietu podczas trwania transmisji. Termin lokalne dane połączeniowe odnosi się do układowo komutowanych danych, które zarówno wychodzą z, jak i przeznaczone są dla tego samego portu lokalnego, co najmniej jednego, danego węzła, który wysyła pusty pakiet. Innymi słowy, lokalne dane połączeniowe są to układowo komutowane dane przeznaczone do komutacji z jednego portu lokalnego na inny port lokalny tego samego węzła przez sieć międzywęzłową 12. Tak więc w niniejszym przykładzie, jeżeli węzeł 6i ma jakieś porty lokalne, które połączone są ze sobą nawzajem, to układowo

179 602 komutowane dane dotyczące tych portów zostaną w kroku 148 wstawione w zawartość pustego pakietu. W wyniku tego, węzeł 6i (lub dowolny inny węzeł) nadaj e lokalne dane połączeniowe do siebie samego. Następnie, w kroku 152, ustawiana jest flaga nadawania XF 90a (fig. 3A) służąc za przypomnienie dla węzła 6i że nadał pusty pakiet w sieci międzywęzłowej 12 i że w przyszłości powinien otrzymać zwrot pakietu pełnego.

Następnie, proces wraca do startu 138, aby zaczekać na otrzymanie innej ramki. Po wykryciu początku innej ramki i określeniu, że pakiet w ramce jest zajęty (nie wolny), proces przechodzi dalej do kroku 154, gdzie odbywa się określenie czy ustawiona jest flaga nadawania. Jeżeli flaga nadawania XF nie jest ustawiona, co znaczy, że pakiet, który został dopiero co odebrany, pochodzi z innego węzła, a proces przechodzi do etapu 162, gdzie informacja adresowa zawarta w części sterującej pakietu jest sprawdzana dla określenia źródłowego (węzłowego) pakietu. Tak więc, na przykład, gdyby węzeł 6j rzeczywiście odbierał pusty pakiet nadawany przez węzeł 6i, to proces przeszedłby dalej, do kroku 162, ponieważ flaga nadawania tego węzła nie byłaby ustawiona. W tym momencie, węzeł 6j do zawartości pakietu musi wstawić odpowiednie układowo komutowane dane. W tym przykładzie odpowiednie układowo komutowane dane są danymi dotyczącymi dowolnego z lokalnych portów węzła 6j-tego, które już są (lub mają zaraz być) dołączone do któregoś z lokalnych portów węzła 6i-tego. Jak to pokazano na fig. 4A, przeprowadza się to za pomocą jednostki centralnej CPU 64 w węźle 6j wpisując dane adresowe i, sterujące w jedną z map adresowych 96, 98, tak że w zawartość odebranego pakietu w kroku 164 wpisywane są selektywnie odpowiednie układowo komutowane dane. Ten krok stanowi rozpoczęcie drugiego etapu komutacji (Węzeł Z Węzłem) wykonywanej przez system 17. W części dotyczącej statusu i sterowania pakietu w kroku 165 zostaje umieszczona informacja o stanie błędu.

Następnie, w normalnych okolicznościach, już pełny pakiet zwrotny zostaje odebrany przez węzeł 6i. Jeżeli tak jest, to proces przechodzi dalej w krokach 138, 140 i 142, do kroku 154, gdzie ponownie dokonuje się określenia (tym razem przez węzeł 6i) statusu flagi nadawania. Ponieważ węzeł 6i uprzednio ustawia swoją flagę nadawania (w kroku 152, kiedy nadawał pusty pakiet), to ten węzeł stwierdza, że flaga rzeczywiście jest ustawiona. W kroku 156, wskaźnik zajętości w części sterującej pakietu zmienia się, tak że pakiet po przejściu do następnego węzła, jest wolny i może być wykorzystywany przez inny węzeł. Układowo komutowane dane mieszczące się w zawartości i składające się z pewnych lokalnych danych połączeniowych wstawionych w kroku 148 wraz z wszystkimi układowo komutowanymi danymi, które zostały wstawione przez każdy inny węzeł (włącznie z węzłem 6j), są następnie sekwencyjnie wpisywane do pamięci odbiornika 108. Na koniec, w kroku 160 następuje skasowanie flagi nadawania, a w kroku 161 przed powrotem procesu do startu 138 odbywa się sprawdzenie informacji stanu błędu. Kiedy układowo komutowane dane są ostatecznie wyprowadzane z komutacją czasową z pamięci 108, poddawane są przetwarzaniu przez układ wyszukiwania charakterystyki zmienności 110, który działa w sposób konwencjonalny realizując konwersję z charakterystyki A na charakterystykę μ lub na odwrót.

Na figurach 4C i 4D przedstawiono odmienny przykład wykonania sposobu ESFR, w którym między węzłami można przekazywać zarówno układowo komutowane dane jak i pakietowo komutowane dane. Wstępne kroki są takie same, jak przedstawione na fig. 4B. Jednak należy zauważyć, że w kroku 144 przy stwierdzeniu przez konkretny węzeł, że okno CSD nie jest otwarte, co znaczy, że jego układowo komutowane dane zostały, już nadane (w bieżącej ramce 125 ms), proces postępuje do kroku 155 zamiast wrócić natychmiast do startu 138. W kroku 155 następuje sprawdzenie, czy pusty pakiet danych, który będzie wykorzystywany do gromadzenia pakietowo komutowanej informacji z innych węzłów, jest gotów do nadawania, i czy gotowa jest pamięć odbiornika. Jeżeli pusty pakiet danych nie jest gotów, albo pamięć odbiornika jest całkowicie zapełniona (nie gotowa), to proces wraca do startu 138. W przeciwnym przypadku, proces postępuje dalej do kroku 157, w którym zmieniona zostaje informacja w części dotyczącej sterowania tego pakietu w celu oznaczenia, że pakiet jest pusty. Pusty pakiet jest następnie w kroku 159 nadawany, następuje ustawienie flagi nadawania w kroku 161, i proces wraca do startu 138.

179 602

Po odebraniu następnej ramki, proces przechodzi dalej w krokach 138, 140 i 142. Jeżeli odebrany pakiet (wewnątrz ramki) jest oznaczony jako zajęty, to proces przechodzi dalej do kroku 154, gdzie sprawdza się stan flagi nadawania. Jeżeli flaga nadawania jest ustawiona, co oznacza, że węzeł odbierający ten pakiet uprzednio nadawał albo pakiet pusty dla gromadzenia pakietowo komutowanych danych (w krokach 159, 161) albo pakiet pusty dla gromadzenia układowo komutowanych danych (w krokach 148-152), a następnie proces przechodzi do kroku 166, gdzie dokonuje się określenia, jakiego typu pakiet został właśnie odebrany, znów przez sprawdzenie informacji w części sterującej pakietu. Typ pakietu wskazuje, czy w zawartości pakietu znajdują się układowo komutowane dane, pakietowo komutowane dane, czy ewentualnie inne typy danych, na przykład dane przetwarzania dźwięku lub dane konserwacyjne. Jeżeli pakiet należy do typu przenoszącego układowo komutowane dane, to proces przechodzi dalej krokami 158 i 160, już opisanymi w związku z fig. 4B. Jeżeli pakiet jest typu przenoszącego pakietowo komutowane dane, to proces przechodzi dalej do kroku 168, gdzie odbywa się sprawdzenie, czy pakiet jest pełny. Jeżeli pakiet nie jest pełny, znaczy to, że żaden inny węzeł nie miał do wysłania żadnych pakietowo komutowanych danych (przynajmniej podczas okresu czasu, potrzebnego na przejście pakietu przez sieć) do węzła, który pierwotnie nadał (i właśnie odebrał) ten pakiet. W takim przypadku, flagę nadawania się kasuje w kroku 171 i proces wraca do startu 138.

Jeżeli jednak w kroku 168 stwierdzono, że pakiet jest pełny, to proces przechodzi do kroku 170, gdzie następuje inkrementacja licznika bufora. Następnie pakiet zostaje skopiowany do pamięci 118 odbiornika pakietów danych (fig. 3C), gdzie zostaje zmagazynowany tymczasowo w oczekiwaniu na dalsze przetwarzanie. Następnie w kroku 174 zostaje skasowana flaga nadawania. Na koniec, w kroku 176 jednostka centralna CPU 64b zostaje powiadomiona przerwaniem o nadejściu pakietu pakietowo komutowanych danych.

W nawiązaniu do etapu 154, jeżeli stwierdzi się, że flaga nadawania nie jest ustawiona, co znaczy że pakiet, który został dopiero co odebrany, pochodzi z innego węzła, to proces przechodzi do kroku 162, gdzie podobnie jak w kroku 166 dokonuje się określenia typu pakietu. Jeżeli pakiet należy do typu przenoszącego układowo komutowane dane, to proces przechodzi przez kroki 162, 164 i 165 jak na fig. 4B. Jeżeli pakiet jest typu przenoszącego pakietowo komutowane dane, to proces przechodzi dalej do kroku 188, gdzie odbywa się sprawdzenie, czy pakiet jest pusty. Jeżeli pakiet nie jest pusty, co znaczy, że inny węzeł już zapełnił zawartość, to proces przechodzi do następnego węzła i proces wraca do startu 138.

Natomiast, jeżeli pakiet jest pusty co znaczy, że został pierwotnie nadany jako pusty, przez inny węzeł dla gromadzenia pakietowo komutowanych danych i żaden inny węzeł nie zapełnił jeszcze zawartości, to proces przechodzi do kroku 190, w którym węzeł, który odebrał pakiet sprawdza, czy ma on pakietowo komutowane dane do wysłania do węzła, który pierwotnie nadał pakiet. Jeżeli nie, pusty pakiet przechodzi do następnego węzła i proces wraca do startu 138. Jeżeli tak, to pakiet w kroku 162 zostaje oznaczony jako pełny, pakietowo komutowane dane zostają w kroku 194 wstawione w zawartość i pełny pakiet zostaje nadany w kroku 194 do następnego węzła.

Na figurze 4E przedstawiono wykres taktowania ilustrujący korzystny przykład przydzielania pasma międzywęzłowej sieci 12 dla umożliwienia przekazywania zarówno układowo komutowanych danych, jak i pakietowo komutowanych danych przez wszystkie węzły. W tym przykładzie transferów danych przez sieć międzywęzłową dokonuje się w ramkowanych oknach, z których każde trwa 125 ms. Korzystne jest stosowanie okresu 125 ms, gdyż odpowiada on prędkości próbkowania (8 kHz) najczęściej wykorzystywanych protokołów sieciowych, co znaczy, że wartości układowo komutowanych danych mogą zmieniać się co 125 ms. Zatem wymagając aby wszystkie transfery międzywęzłowe układowo komutowanych danych odbywały się w ciągu mniej, niż 125 ms, sieć międzywęzłowa 12 zapewnia, że wszystkie te dane zostają przekazane przed wszelką zmianą wartości. Umożliwia to również asynchroniczną względem sieci PSTN (lub sieci prywatnej) 10 współpracę sieci międzywęzłowej 12.

W każdym ramkowanym oknie, około jednej drugiej dostępnego czasu (to znaczy, 62,5 ms) jest przydzielane wszystkim węzłom w sposób cykliczny, w celu przekazywania

179 602 układowo komutowanych danych do innych węzłów. Takie transfery mogą się odbywać z zastosowaniem albo sposobu ESFR, albo FSER, albo obydwóch, i mogą obejmować dowolny typ pakietowo komutowanych danych przenoszących dany pakiet (lub nawet układowo komutowanych danych, które wykorzystywane są do innych celów), włącznie z pakietami 5, 7 i 9 z fig. 1E. Czas pozostający w każdym oknie przydziela się węzłom do przenoszenia pakietowo komutowanych danych (jeżeli są) do innych węzłów. Należy zauważyć, że układowo komutowanym danym nadaje się priorytet, ponieważ wszystkie takie dane z wszystkich węzłów są przenoszone przed tym, kiedy mogą zostać przeniesione jakiekolwiek pakietowo komutowane dane.

Sposób ESFR można również wykorzystywać do rozsyłania układowo komutowanych danych do wielu portów tego samego węzła lub przez wiele węzłów. Na przykład, jeżeli są lokalne układowo komutowane dane, które przeznaczone są do rozsyłania do wielu portów lokalnych, czyli przenoszenia informacji wychodzącej z jednego portu do więcej niż jednego portu, to po prostu w kroku 148 wstawia się do zawartości pustego pakietu wielokrotne kopie tych danych (fig. 4B i 4C). Innymi słowy, przeznaczone do rozsyłania wielokrotne kopie bajtu danych są selektywnie rozmieszczane w zawartości na pozycjach odpowiadających portom lokalnym wyznaczonym do odbioru rozsyłu. Podobnie, jeżeli do rozsyłania przeznaczone są układowo komutowane dane z portu zdalnego, to w kroku 164 wstawia się ich wielokrotne kopie na odpowiadające wyznaczonym portom pozycje w zawartości (zawartościach), to znaczy, potrzebny jest jeden pakiet/zawartość dla każdego węzła, który ma port wyznaczony do odbioru rozsyłu. .

Podsumowując, jak to zobrazowano na fig. 4A,.przy stosowaniu do przenoszenia danych sposobu ESFR, każdy węzeł cyklicznie nadaje pusty pakiet dla zgromadzenia danych z wszystkich innych węzłów obsługiwanych przez sieć międzywęzłową 12. Po odebraniu pustego pakietu nadanego przez inny węzeł, każdy węzeł działa selektywnie odczytując dane z jednej ze swoich pamięci i umieszczając je w zawartości pustego pakietu. Kiedy ten już pełny pakiet na koniec powraca do węzła, który go nadał, dane znajdujące się w zawartości zostają sekwencyjnie wpisane do jednej z pamięci odbiorników węzła. Ten krok oznacza zakończenie drugiego etapu komutacji (jednokierunkowo węzeł do węzła) realizowanej przez system.

W odniesieniu do figur 5 A do 5C zostaną obecnie opisane dodatkowe szczegóły sposobu FSER w kontekście korzystnej odmiany wykonania sposobu mieszanego ESFR/FSER, w którym do transferu pakietowo komutowanych danych wykorzystuje się sposób FSER, a do transferu układowo komutowanych danych wykorzystuje się sposób ESFR. Dla zwiększenia przejrzystości, części fig. 5B i 5C, które reprezentują sposób FSER obrysowane są liniami przerywanymi. Części fig. 5B i 5C, które reprezentują sposób ESFR znajdują się poza liniami przerywanymi i są identyczne do kroków z fig. 4C i 4D, które oznaczono takimi samymi odnośnikami.

W kroku 144, jeżeli stwierdzono, że okno CSD nie jest otwarte, co znaczy, że czas nie jest odpowiedni do zbierania układowo komutowanych danych z innych węzłów, to proces przechodzi dalej do kroku 196, w którym stwierdza się, czy pełny pakiet danych (zawierający pakietowo komutowane dane) jest gotów do nadawania do innego węzła. Jeżeli nie, to proces wraca do startu 138 w celu oczekiwania na nadejście innej ramki. Jeżeli pakiet danych jest gotów, co znaczy że zawartość pakietu załadowana jest pakietowo komutowanymi danymi i w sterującej części pakietu został umieszczony odpowiedni adres węzła przeznaczenia, pakiet w kroku 198 zostaje oznaczony jako pełny. Pełny pakiet danych zostaje następnie w kroku 200 nadany. Następnie w kroku 202 zostaje ustawiona flaga nadawania i proces wraca do startu 138 w celu oczekiwania na nadejście innej ramki.

Należy zauważyć co się zdarzy, kiedy pełny pakiet danych, który został nadany przez jeden węzeł zostaje odebrany przez inny węzeł. Proces przechodzi krokami 138, 140 i 142 do kroku 154, gdzie odbywa się sprawdzenie, czy jest ustawiona flaga nadawania węzła odbiorczego. Jeżeli ta flaga nie jest ustawiona, co znaczy że pakiet pochodzi z innego węzła, proces przechodzi do kroku 182 w którym stwierdza się, w niniejszym przykładzie, że pakiet zawiera pakietowo komutowane dane, a nie dane komutowanych układowo. Na

179 602 stępnie, w kroku 214, następuje sprawdzenie adresu przeznaczenia pakietu w celu stwierdzenia, czy węzeł odbiorczy jest wyznaczonym adresatem pakietu. Jeżeli nie, to proces wraca do startu 138. Jeżeli tak, to węzeł odbiorczy w kroku 216 sprawdza czy pamięć 118 jego odbiornika pakietów (fig. 3A) jest gotowa na przyjęcie pakietu. Jeżeli pamięć 118 nie jest gotowa na przyjęcie (na przykład ponieważ jest całkowicie zapełniona), to proces przechodzi do kroku 220, gdzie następuje wstawienie informacji w część pakietu dotyczącą statusu i sterowania w celu zasygnalizowania, że węzeł był zajęty i nie był w stanie odebrać pakietu, proces następnie wraca do startu 138.

W przeciwnym przypadku, w kroku 216, jeżeli pamięć 118 jest gotowa na przyjęcie pakietu, to proces przechodzi do kroku 218, gdzie następuje skopiowanie pakietu do tej pamięci. Następnie, w kroku 222 jednostka centralna CPU 64b zostaje powiadomione przerwaniem o nadejściu pakietu pakietowo komutowanych danych.

Na koniec rozpatrzona zostanie sytuacja, kiedy pełny pakiet danych wraca do węzła, który go nadał. W tym przypadku, proces przechodzi od kroku 138 do kroku 154, w którym następuje sprawdzenie, czy flaga nadawania bloku odbiorczego jest rzeczywiście ustawiona. W kroku 156 zostaje zwolniony wskaźnik zajętości pakietu (zmieniony na wolny) po czym w kroku 166 następuje sprawdzenie, jaki typ danych pakiet zawiera. W niniejszym przykładzie, pakiet zawiera pakietowo komutowane dane, tak że proces dochodzi do kroku 204, gdzie skasowana zostaje flaga nadawania. Następnie, w kroku 206 odbywa się określenie, na podstawie informacji zawartej wewnątrz części pakietu dotyczącej statusu i sterowania, czy węzeł, do którego pakiet został zaadresowany był zajęty. Jeżeli tak, co znaczy, że pakiet nie został przyjęty przez węzeł przeznaczenia, to proces wraca do startu 138 w celu dokonania następnej próby dostarczenia pakietu do miejsca przeznaczenia. Jeżeli nie, to pamięć pakietów w nadajniku (stałe obszary 124 i 128 na fig. 3F) w kroku 208 oznaczana jest jako pusta. Następnie w kroku 210 określa się, czy pakiet został przyjęty przez węzeł do którego był zaadresowany. Jeżeli tak, to proces wraca do startu 138. Jeżeli nie, to w kroku 212 następuje zgłoszenie błędów, przed powrotem do startu 138.

Sposób FSER można wykorzystywać do przenoszenia układowo komutowanych danych, jak również pakietowo komutowanych danych. Kiedy mają być przenoszone układowo komutowane dane, to każdy węzeł z kolei nadaje pełny pakiet, którego zawartość jest wypełniona układowo komutowanymi danymi (dla wszystkich portów lokalnych), które są odczytywane sekwencyjnie z pamięci 102 nadajnika. Kiedy dany węzeł odbiera z kolei pełny pakiet nadany przez którykolwiek inny węzeł, dany węzeł pobiera odpowiednie dane z zawartości każdego takiego pakietu i selektywnie wpisuje dane do pamięci 108 swojego nadajnika w odpowiedzi na adres podawany przez licznik sekwencyjny/mapę 104. Należy zauważyć, że adresy podawane przez licznik/mapę 104 są adresami globalnymi, to znaczy kombinacjąjawnego adresu portu i węzłowego adresu źródłowego, co znaczy że każdy może reprezentować dowolny port dowolnego węzła w całym systemie. Ponieważ układowo komutowane dane odpowiadające tym adresom globalnym są wpisane do lokacji pamięci 108, która odpowiada portom lokalnym, to konieczne jest dokonanie translacji adresów dla ostatecznego odczytu takich danych z pamięci 108 w poprawnym porządku. Układ translacji mapy adresowej 105 odbiera w charakterze danych wejściowych adresy wytwarzane przez sekwencyjny licznik/mapę 104 pamięci 108, gdzie dane są magazynowane. Adresy wytwarzane przez lokalną mapę adresową 107 są wykorzystywane do wybierania stałych obszarów w pamięci 108 i wartości charakterystyki zmienności na podstawie wyszukiwania 110.

Podobnie, jak sposób ESFR, sposób FSER stosuje się do rozsyłania układowo komutowanych danych do wielu portów. W danym pojedynczym węźle odbywa się to przez sporządzenie wielu kopii danych przeznaczonych do rozsyłania z zawartości pełnego pakietu i selektywne wpisywanie takich danych w jedną lub więcej lokacji pamięci odpowiednich odbiorników tych węzłów, z realizacją tym sposobem rozsyłania po wielu węzłach.

Obecnie objaśnione zostanie zestawianie połączeń między węzłami. Przy istnieniu różnych możliwości przekazywania informacji w sieci międzywęzłowej 12 zostanie opisany konkretny przykład zestawiania połączeń między portami, które są fizycznie przyporządkowane różnym węzłom. W odniesieniu do fig. 1A, IB, 2A i 3A do 3E, należy zauważyć,

179 602 że każdy węzeł koniecznie zawiera przynajmniej jeden komutator węzłowy 44a. Zakłada się, że po stronie wzywającej, której linia jest zinterfejsowana węzłem 6h następuje podniesienie słuchawki z widełek i wybieranie numeru odpowiadającego stronie wzywanej, której linia jest zinterfejsowana węzłem 6e. Jednostka nadrzędna 4 otrzymuje komunikat żądanie obsługi (który może zawierać wybrane cyfry) z jednostki centralnej CPU 64 w węźle 6h. Urządzenie nadrzędne 4 sprawdza, czy połączenie musi odbywać się między węzłami 6h i 6e i w odpowiedzi podaje komunikat łączenia (z informacją o adresie portu) do jednostki centralnej CPU 64 obu węzłów dla ich połączenia.

Obecnie zostanie rozważone co w tym momencie dzieje się w węźle 6h. Układowo komutowane dane z linii strony wzywającej są wstępnie przepuszczane, za pośrednictwem magistrali 30a, z jednej z kart liniowych 20 do komutatora węzłowego 44a. Założono, że te dane są zmagazynowane w pamięci 102 nadajnika. Następnie, jeżeli wykorzystuje się sposób ESFR, kiedy pusty pakiet nadawany (generowany) przez węzeł 6e w sieci międzywęzłowej 12 jest odbierany przez węzeł 6h, układowo komutowane dane od strony wzywającej są wyprowadzane z komutacją czasową z pamięci 102 i wstawiane w zawartość tego pakietu, który na koniec zwróci je do węzła 6e. W tym momencie między stroną wzywającą (węzłem 6h) a węzłem 6e istnieje jednokierunkowe połączenie komutowane układowo, przy czym część czasowa realizowana jest przez pamięć nadajnika 102, a druga cześć etapu wykonywana jest przez sieć między węzłową 12. Następnie, odbiornik 68 węzła 6e odbiera swój zwrócony pełny pakiet zawierający układowo komutowane dane od strony wzywającej. Te dane są komutowane czasowo przez pamięć odbiornika 108 i przechodzą poprzez magistralę 30a do karty liniowej 20, z którą zinterfejsowana jest strona wzywana. W tym momencie między stroną wzywającą (węzłem 6h) a stroną wzywaną (węzłem 6e) istnieje pełne jednokierunkowe połączenie komutowane układowo. Dokładnie ten sam proces powtarza się w odwrotna stronę, dla zestawienia drugiej połowy pożądanego połączenia dwukierunkowego.

Do zestawienia tego samego połączenia można zastosować sposób FSER. W tym przypadku, nadajnik 102 w węźle 6h komutuje czasowo układowo komutowane dane strony wzywającej do pakietu pełnego, który jest transmitowany przez sieć międzywęzłową 12. Węzeł 6e, po otrzymaniu pełnego pakietu wydziela układowo komutowane dane strony wzywającej, zapamiętuje te dane w pamięci odbiornika 108, i komutuje czasowo dane do karty liniowej z którą zinterfejsowana jest strona wzywana. I znów proces jest realizowany w odwrotną stronę, w celu zestawiania drugiej połowy połączenia dwukierunkowego.

Na figurach 6A i 6B przedstawiono rozbudowywalny system telekomunikacyjny 17 (fig. 1C i ID) zmodyfikowany dla przedstawienia skutków uszkodzenia programowanego węzła komutacyjnego lub części sieci międzywęzłowej 12. W niniejszym przykładzie, został uszkodzony węzeł 6f lub uszkodzona została część sieci międzywęzłowej, bądź też wykryto niesprawność i węzeł został wyłączony z obsługi przez urządzenie nadrzędne 4. Węzły 6e i 6g., które sąsiadują z uszkodzonym węzłem 6f zaczynają pracę w trybie pętlowym. W trybie pętlowym wykorzystuje się środki układowe wewnątrz węzła, który normalnie jest wykorzystywany do nadawania informacji w drugim pierścieniu, jak to oznaczono odnośnikami 71a i 71 b na fig. 3A, 6A i 6B. Tak więc, kiedy dany węzeł pracuje w trybie pętlowym, cała informacja otrzymana w jednym pierścieniu jest niezwłocznie nadawana do drugiego pierścienia. Konkretny węzeł może zostać poinstruowany przez urządzenie nadrzędne 4, aby pracował w trybie pętlowym, lub też, w innym przypadku, może się ona rozpocząć automatycznie po upłynięciu czasu czuwającego bloku czasowego (watchdog).

W związku z trybem pracy z zapętleniem i na mocy faktu, że do utworzenia sieci międzywęzłowej 12 wykorzystuje się dwa pierścienie zamiast jednego, błąd powstały w wyniku uszkodzenia węzła 6f jest skutecznie odizolowywany od reszty systemu komutacyjnego 17. To znaczy, w pozbawione obsługi są tylko porty lokalne węzła 6f w wyniku jego uszkodzenia.

Na figurze 7 przedstawiono odmienny przykład wykonania wynalazku, w którym cztery programowane węzły komutacyjne 6k-6n połączone są ze sobą przez sieć międzywęzłową 12, która składa się z pierwszej pary pierścieni A i redundancyjnej pary pierścieni B. Ten przykład wykonania nie jest ograniczony do tylko czterech węzłów komutacyjnych

179 602 i można dodać jeden lub więcej węzłów. W tej odmianie wykonania, korzystne jest, jeżeli szerokość pasma pary pierścieni A jest dostatecznie duża, aby w normalnych warunkach pracy wszystkie dane (to znaczy komutowane układowo i komutowane paki eto wo) mogły być przekazywane przez samą tylko tę parę. Korzystne jest, jeżeli redundancyjna para pierścieni B ma szerokość pasma porównywalną z szerokością pasma pary pierścieni A, i w normalnych warunkach pozostaje w trybie gotowości. W przypadku uszkodzenia któregoś z pierścieni pary A, redundancyjna para B wchodzi w normalny tryb roboczy i przejmuje odpowiedzialność za przekazywanie wszystkich danych. Również korzystne jest, jeżeli tylko jedna para pierścieni jest aktywna, lecz obie pary przekazują w rzeczywistości równolegle informację między węzłami. Zapewnia to, że w przypadku uszkodzenia pierścienia aktywnego, połączenia już zestawione pozostaną utrzymane, a nie rozrzucone.

Na figurach 8A i 8B przedstawiono odmienny przykład wykonania wynalazku, w którym stosuje się sieć międzywęzłową z dwoma pierścieniami do łączenia wielu zasobów 224a-224e przetwarzania głosu z wieloma programowanymi węzłami komutacyjnymi 6p i 6q, z utworzeniem systemu 226 przetwarzania głosu, przy czym możliwe byłoby również stosowanie sieci z pojedynczym pierścieniem. Zasoby 224a-224e przetwarzania głosu mogą reprezentować te same, lub różne usługi przetwarzania połączeń lub usługi telekomunikacyjne, włącznie z pocztą głosową, interaktywną informacją głosową, pocztą faksową powiadamianiem głosowym lub innymi rozwiniętymi usługami lub przetwarzaniem danych. Ponieważ zasoby 224a-224e przetwarzania głosu nie zawierają interfejsów sieć/linia, a zatem nie wymagają informacji o ramkowaniu, to korzystne jest, jeżeli te zasoby pracują asynchronicznie względem sieci PSTN (lub sieci prywatnej) 10. Poza tym, zasoby 224a224e mogą być skonfigurowane tak, aby występowały w charakterze serwerów wzglądem każdego klienckiego urządzenia nadrzędnego 4.

Na figurze 8C przedstawiono korzystną odmianą wykonania zasobów 224a przetwarzania głosu. Należy zauważyć, że składniki zasobów 224a są, w zasadzie takie same, jak składniki węzła komutacyjnego 6 przedstawionego na fig. 2B i 2C, z tym wyjątkiem, że zasoby 224a nie wymagają i nie mają żadnych kart liniowych lub innych kart (to znaczy, MFDSP i ISDN-24) zwykle potrzebnych do interfejsów sieć/linia.

Korzystnym jest, jeżeli wszystkie zasoby 224a-224e przetwarzania głosu występują jako węzły sieci międzywęzłowej 12 i mają taki sam dostęp do pasma, jak inne węzły komutacyjne. Taki dostęp jest bardzo korzystny, ponieważ umożliwia on dynamiczne świadczenie przez zasoby 224a-224b usług dla dowolnego portu obsługiwanego przez system 226. Załóżmy, na przykład że wzywający w porcie lokalnym węzła 6g życzy sobie dostępu do systemu poczty głosowej dla albo pozostawienia wiadomości dla kogoś, kto nie odpowiada, albo pobrania wiadomości. Przy zastosowaniu albo sposobu ESFR albo FSER, wzywający może zostać połączony z dowolnym z zasobów przetwarzania głosu 224a-224e. Zakładając, że jednym z tych zasobów jest system poczty głosowej, realizuje się pożądaną przez wzywającego usługę. Oczywiście, wzywający w podobny sposób może połączyć się z dowolnym z pozostałych zasobów przetwarzania głosu obsługiwanym przez tę sieć międzywęzłową 12.

Na figurach 9A i 9B przedstawiono kolejny przykład wykonania wynalazku, w którym wiele sieci międzywęzłowych połączonych jest ze sobą z utworzeniem systemu 228 o jeszcze większej przepustowości komutacyjnej lub mieszanej przepustowości komutacyjnej/przetwarzania głosu. Pierwsza dwupierścieniowa sieć międzywęzłowa 12c, zapewniająca przepustowość komutacyjną przez programowane węzły komutacyjne 6r i 6s, jest dołączona do drugiej dwupierścieniowej sieci międzywęzłowej 12d, która zapewnia przepustowość przetwarzania głosu przez węzły 224f-224i i przepustowość komutacyjną przez węzeł 6t, przez mostek 230 programowanego węzła komutacyjnego. Dla zwiększenia przejrzystości, na tej figurze pominięto dodatkową parę pierścieni redundancyjnych dla każdej z sieci 12cil2d.

Mostek 230 stanowi węzeł w obu sieciach międzywęzłowych, 12c i 12d, a zatem jest zinterfejsowany z każdym z pierścieni 1, 2, 5 i 6. Dzięki dostępowi do obu sieci międzywęzłowych, mostek 230 pracuje przy dwukierunkowej wymianie informacji między sieciami

179 602

12c i 12d. Na przykład mostek 230 może skutecznie łączyć dowolny lokalny port węzła 6r lub 6s, lub dowolny inny węzeł sieci 12c, z dowolnym zasobem 224f-224i przetwarzania głosu lub portem lokalnym węzła komutacyjnego 6t sieci 12d. Sieci międzywęzłowe 12c i 12d mogą działać z różnymi szybkościami bez niekorzystnego oddziaływania na mostek 230.

Jak to przedstawiono na figurze 9C, mostek 230 zawiera w zasadzie takie same części składowe co programowany węzeł komutacyjny, lecz również zawiera karty 10 40c i 40d dwóch dodatkowych pierścieni i dwa dodatkowe komutatory węzłowe 44c i 44d, które umożliwiają zinterfejsowanie mostka 230 z dwoma dodatkowymi sieciami międzywęzłowymi 12e i 12f. Chociaż przedstawiono tylko dwa dodatkowe komutatory węzłowe 44c-44d, to możliwe jest dodanie jeszcze więcej takich komutatorów, z których wszystkie współpracują w taki sam sposób. Mostek 230 również nie wymaga żadnych interfejsów sieć/linia, lub przyporządkowanych kart IO lub kart liniowych, jakkolwiek może opcjonalnie takie składniki zawierać.

W odniesieniu do figur 3A do 3E i 9C opisano przykład przekazywania informacji między sieciami międzywęzłowymi 12c a 12d. Po pierwsze, na fig. 3A do 3E przedstawiono podstawowe wyposażenie układowe każdego z komutatorów węzłowych 44a-44d mostka 230. Znaczy to, że każdy komutator węzłowy 44a-44d jest w zasadzie kopią komutatora przedstawionego na fig. 3A do 3E. Komutator węzłowy 44a skonfigurowany jest jako jednostka nadrzędna (aktywna) magistrali lokalnej, a komutator węzłowy 44b jest skonfigurowany jako redundancyjna jednostka nadrzędna magistrali lokalnej. Komutator węzłowy 44c jest skonfigurowany jako komutator węzłowy standardowy (aktywny), a komutator węzłowy 44d jest skonfigurowany jako komutator węzłowy redundancyjny.

Każdy komutator węzłowy 44a-44d zawiera pamięć nadajnika 102, która pracuje magazynując układowo komutowane dane przepływające w kierunku od karty liniowej do komutatora LSDATA lub odwrotnie od komutatora do karty liniowej SLDATA. Podobnie, pamięć odbiornika 108 każdego komutatora pracuje wyprowadzając układowo komutowane dane albo LSDATA albo SLDATA. Ponieważ w mostku 230 nie ma kart liniowych, jakkolwiek takie karty mogą występować, to pod względem koncepcyjnym może być użyteczne założenie, że LSDATA są układowo komutowanymi danymi, które przepływają w kierunku od komutatora węzłowego 44a i 44b komutatora węzłowego 44c i 44d. Zakłada się, że komutatory węzłowe 44a i 44b są w rzeczywistości skonfigurowane na przyjmowanie i magazynowanie danych LSDATA i pamięciach 102 swoich nadajników i do wyprowadzania danych SLDATA z pamięci 108 swoich odbiorników. Poza tym zakłada się, że komutatory węzłowe 44c i 44d są skonfigurowane na przyjmowanie i magazynowanie danych SLDATA i pamięciach 102 swoich nadajników i do wyprowadzania danych LSDATA z pamięci 108 swoich odbiorników.

Celem takiego zestawienia jest, aby wszelkie układowo komutowane dane, włącznie z danymi otrzymanymi z sieci międzywęzłowej 12c, które są komutowane czasowo przez komutator węzłowy 44a, lub 44b, jeżeli stał się aktywnym, były przepuszczane do komutatora węzłowego 44c i 44d. Z kolei komutator węzłowy nadaje się do działania przy przenoszeniu danych otrzymywanych z komutatora 44a na sieć międzywęzłową 12d: Zachowuje to ważność również w odwrotną stronę, co oznacza, że wszystkie układowo komutowane dane, włącznie z danymi otrzymanymi z sieci międzywęzłowej 12d, które są komutowane czasowo przez komutator węzłowy 44c, lub 44d, jeżeli stał się aktywnym, są przepuszczane do komutatora węzłowego 44a i 44b, z którego te dane lub ich części mogą być przekazywane przez sieć międzywęzłową 12c. Tak więc mieszany efekt tego zestawienia jest taki, że układowo komutowane dane, które generowane są w dowolnym węźle sieci międzywęzłowej albo 12c, albo 12d, mogąbyć przenoszone przez mostek 230 z komutatora węzłowego do komutatora węzłowego przez magistralę HDLC mostka.

W odniesieniu do implementacji pożądanych właściwości redundancyjnych, usług telekomunikacyjnych zapewnionych przez karty 36 MFDSP i karty 38 ISDN-24, jak również dalszej rozbudowy systemu telekomunikacyjnego, obwód sterujący 112 do sterowania komutacją przestrzenną (fig. 3C) ma znaczenie instrumentalne. Funkcją obwodu sterującego 112

179 602 jest zezwolenie, na zasadzie Przedział_Czasowy_Za_Przedziałem_Czasowym, jednemu i tylko jednemu urządzeniu spośród wszystkich komutatorów 44, kart MFDSP 36 i kart ISDN-24 38 na nadawanie komutowanych danych przez magistralę 30a. W odniesieniu do właściwości redundancyjnych obwód sterujący 112 ma działanie następujące. Kiedy komutator węzłowy 44a jest aktywny i działa poprawnie, obwód sterujący 112 w komutatorze redundancyjnym 44b będzie skutecznie uniemożliwiał komutatorowi 44b nadawanie układowo komutowanych danych przez magistralę 30a, jakkolwiek 44a jest dopuszczony do odbioru wszystkich danych przechodzących przez tę magistralę. W razie uszkodzenia komutatora węzłowego 44a, obwód sterujący 112 zezwala komutatorowi redundancyjnemu 44b na przystąpienie do nadawania danych przez magistralę 30a podczas tych przedziałów czasowych, w których komutator 44a funkcjonując poprawnie normalnie by nadawał. Te same uwagi mają zastosowanie do komutatora 44c i komutatora 44d jego pary redundancyjnej.

W odniesieniu do usług telelęomunikacyjnych, obwód sterujący 112 działa uniemożliwiając komutatorom 44a i 44c skuteczne nadawanie układowo komutowanych danych przez magistralę 30a w przedziałach czasu, w których odbywa się wykonywanie usługi przez dowolną z kart 36 lub 38. Szczegóły dynamicznego przenoszenia własności lub upoważnienia do nadawania danych w danym przedziale czasowym są, znane.

Rolę obwodu sterującego 112 w połączeniu z jeszcze dalszym rozszerzeniem systemu telekomunikacyjnego opisano w połączeniu z fig. 10B i 10C. Na figurze 10A przedstawiono kolejny przykład wykonania wynalazku, w którym szesnaście programowanych węzłów komutacyjnych 234 jest połączonych razem czterema sieciami międzywęzłowymi 12g-12j, łącznie ośmioma pierścieniami, z utworzeniem rozszerzonego komutacyjnego systemu telekomunikacyjnego 232. Jakkolwiek przedstawiono tylko szesnaście węzłów, to liczba węzłów może być większa, zależnie od przepustowości komutacyjnej każdego węzła i szybkości, z którą informacja jest przenoszona przez sieci międzywęzłowe 12g-12j. Dalsza rozbudowa przepustowości komutacyjnej systemu 232 może się odbyć również, przez wprowadzenie dodatkowych sieci międzywęzłowych.

Korzystnym jest, jeżeli w normalnych warunkach roboczych, sieci międzywęzłowe 12g i 12i są, aktywne i wykorzystywane są do przekazywania wszystkich informacji między wszystkimi węzłami. Korzystne jest, jeżeli pozostałe sieci międzywęzłowe 12h i 12j mają szerokości pasma porównywalne z szerokościami 12g i 12i i przenoszenie informacji jest równoległe z 12h i 12j, lecz pozostaje w trybie gotowości. W przypadku uszkodzenia któregoś z pierścieni sieci 12g i 12i, aktywną się staje odpowiednia sieć redundancyjną.

Na figurach 10B i 10C przedstawiono główne elementy składowe jednego z węzłów 234. Elementy te i ich działanie są porównywalne z opisanymi już, w związku z poprzednimi figurami rysunku. Należy zauważyć, że wprowadzenie następnego pierścienia dodatkowych kart IO 40 i komutatorów węzłowych 44 pozwala na wprowadzenie dodatkowych sieci 12k do systemu 234, zapewniając jeszcze szerszą rozbudowę przepustowości komutacyjnej systemu 232.

Jak już wspomniano, obwód sterujący 112 komutacji przestrzennej (fig. 3C) odgrywa pewną rolę w systemie 234. Funkcją obwodu sterującego 112 jest zapewnienie, na zasadzie Przedział_Czasowy_Za_Przedziałem_Czasowym, że jeden i tylko jeden z istniejących nieredundancyjnych komutatorów węzłowych 44a, 44c, i 44d, jak również występujących dowolnych kart MFDSP 36 i kart ISDN-24 38, skutecznie nadaje układowo komutowane dane przez magistralę 30a. Tak więc, układ sterujący 112 umożliwia dodanie do węzła wielu komutatorów węzłowych, nawet poza tymi, które przedstawiono i jeszcze dalsze zwiększenie ogólnej przepustowości systemu.

179 602

FIG. 1B

179 602 \srsQMMg

FIG.10

179 602

I9CKT

FIG. 1D

179 602

I cO

179 602

FIG. 2B

179 602

co

Ο CM

LL

179 602

PlEK^CIEt4 4 -WE PlERSClEbl 2'WY

X) CN CD

N

FIG. 3A

179 602

179 602 co o

FIG. 3C

179 602 ιη

Ν

FIG. 3D

179 602

J>0 92b

FIG. 3E

179 602

ADRESOWANIE PCM/MAPOWE NADAJNIKA

L6DATA ,,

WEJŚCIE DANYCH SEKWENCYJNYCH Z PORTÓW LOKALNYCH LOKALNĄ PAN i ęó nad.

102

ADRESY WPISOWE ¹¹⁴ DANE/ADRE5

100 ^116

ADRES

124

126

ODCZYTOWY, PIERŚCIEŃ i

ADRES ,, ODCZYTOWY

Ρΐε-RbCIEŃ 1

		2—122 DANE , ¹ Z ZAWARTOŚĆ/ 1 PRZYPADKOWO . WYBRANE PRZEZ¹MAPY DLA । Pierścieni 1 DO PIERŚCIENIA , 4 ¹ <7 । DO PIERŚCIENIA¹λ 1 1

P⁷'

128

FIG. 3F

ADRESOWANIE. PCM/MAPOWE ODBIORNIKA

DANE PAKIETOWE

Z. PIERŚCIENIA

104

DANE PAKIETOWE Z PIERŚCIENIA 2

116

ADRES ,, ODCZYTOWY LOKALNY

DANE PlERkćlENioWf wejście danych sekwencyjnych Z PIERŚCIENIA

LOKALNA ΡΑΜΙξΓ ΟΡβ.

108

106

114 DANE/ADRES

H cpu ·►

ADRES ZAPISOWY

132

134

130

136

SLDDATA DANE PRZYPADKOWO WYBRANE PRZEZ MAP? DLA PORTÓW LOKALNYCH

FIG. 3G

179 602

PRZYPADKOWA SELEKTYWNA KOMUTACJA CYKLU WSTĘPNEGO NADAJNIK I PUSTY PAKIET

FIG. 4A

179 602

140

NIE

154 wie PAKIET MOLMY

TĄ£ pakiet zAjęr/

144

NIE

START

138

TAK £456

ZiUdŁ MMłNllC

ΜϊΓο&ι wić/etu

Nadaj sresuĄCE UjęiOśCt H^CłA czy ε

uy uy

PAklETU

TWOJE mo c?b 1EŚT OTTARTEi

V <?150

NAt>A^ pi/sty pAićitT Z MEAlCTfHNĄ z/rhlARTGŚ

(?148

WSTAW LOMLME ΜΝζ WhAWlOhlE U UWATott

EHSSE5S®

Ł£152

WSTAW PLA^Ę mAh/^Mr ΧΓ

RE SE GIF J

WYWRYTD PoCiArez RWKI

TAK-PAKIET NA wejściu

142

PMl&r JEST wery

TAK

A4WJ4HA€4X raSSEESESSESSE <? 158 ob&Epź 94^ PAidET

ę-160

Sk4^;i ρΜ^ξ W/BAW ΑΛ//ΑΧΡ

V <M61 swus β-L^DU

V ^-162

CZYTA] /DRES ΝξΧέΑ PUEZMCZEMA WSTAW hfSkAiNilć wy _________V ^164

WSTAW SWOJE DANE I PotyCZEWOHF.\

J/UWARTTŚÓ\

E33^5S3Z®3£SE2ST2EaC3SKS ________ y ^165

N«T4W|

STATUS bt£DVi

FIG. 4B

179 602

FIG. 4C

144 me

NIE - C&P □uz WYSEANE

155

NIE

140

142 •DO 154

TAK-CZA5j>LA PAKIETU R/STE6O

TAK

PAKIET ZAJĘTY

TAK

WYiUJ PUSTY PAKIET JJANYCW

MW StoW srefuHĄCe ^ŚC( Ś sta-rt

PO «Υ ^Ęry

UY czy

PUSiy e/y

RECECtE h/Yiceyw ib

TElC MHCl

TAK

JWASTERUJĄCA NA

PArlUET TK pusty

UMYCH SrrJhi A

JWFoR ODB.

tst)

TWJE ClćKO

157

ZE 190

2E 188

138

W(£T

W P(2STY

WSUMi pofyCZEMGhIZ’

K UMA-iłTOitI ^HaajwMuiutułMSw^^ | ę-159

MM

PW^T

Λ'ΛΡΟ Pc5T/.P«e

V ęi52

W5UU

179 602

FIG. 4D

142

TAK

N 154

J2O 138-»

NIE

DANE PAKIETOWE

182

'r

TAK ?ϋ9ΤΎ

MI6 PAKIET/

V c-188 &]ξΤΟ&1 PMĆIETU

162

UKEĄpONO KOMUTOWANE DANE

UKŁADOWO komutowane dane

VU(l£T Mł^/Cił

168

NIE

DANE PAKIETOWE

TAK

V £^⁷θ

UMEHENTUy

V Γ¹⁷⁴usf/y

M4 I t c¹⁷⁶

PfWPMNŹ uv| i

IO605 fU βξ teAHMil·

158 βΟόιδώ. ανόί PStNY ΜΕΤ' y160 MrSuI WFK

4MES iWEWE' NiA^

K514W We ‘ηηάηηη t

190

NIE

TAK

V ςΊ92 owa pAriarr pite P£i^f

WP

S&tfeCESoW

ΗΈΖ&

(^164

KW M

M UlMTC>^>

V ę.1.94 MfP&W TC& ( \Wd^r^ ________ ę?165

KSTMY ?TA-TVS

179 602

N-+e OKNO RAMKUJĄCE A25/^ OKNO RAMKOJ^CE 4^5>15

179 602

SEKWENCYJNY CYKL TOCŻĄTKoyy NADAJNIK NIEAKTYWNY / PAKIET PEtMy

179 602

FIG. 5B

ESFR

NIE

140

TAK

WE-STERÓW ANI fi

START

PO RESEC1E

Z

Z 214

138

142

FSER

144

NIE-PAKIET WOLNY

196

Nie-CSD już

WYSŁANE

DO 154

I___146 tak-czrsdlA PU5TE&0 PAKIETU

TAKPAKIET ZAJĘTY

TAK-WYŚLIJ PEKNY PAKIET J>ĄrvYcH faW QiOUO &&2u:$C£ 4^jęroŁCl ΚξΜwiEry z i czy csd TBtimcTE.

NIE ,_-ŁlUY PA/Ć(€ ±0 łfspania

198

PZIMAU Mćl£f ^IĆO ΡΆΜ] ?Λλ/ε

Po4^CX£MOA£ WMWR-f&ŚCl

NAD£f PEtK/Y KUl&[ i y ęM50 _____H¹⁵2 /YST4H

179 602

FIG. 5C

204 ΐύκυτ pU4ę .DANE pakietowe

VKtfi£)OWO KOMUTOWANE DANE

J)^£

DO 138-s» nie

182

214

NIE

DANE PAKIETOWE

SiLttó iWiMlL αγ

154

TfiK

166

162

UKŁADOWO komutowane DANE

Ηόί P4k( ki

7M)W z

CDf

FSER ^CkOD3^

TAK ςΤΛοΑΜ' β»Βί

FSER

206

PDćzmU ad«e$h^a ^«7^*54CZENIA /f5Wł

TAK

158

216

JA-PM

TAK

SDblbMlLA bCtCC/A X> Pf^V~

NIE j-208 iłlilĘC/ Aotb. ϊ4Κ0Ρ(/ςΐΥ

oiitfeiuNy

MtlET

210

TAK

V y-160

KAŹUłf I t^Cl/AM4 ę-218 2!!£

P4lćiiT| Ο)δ. I £164

NIE (>212 %>JE

NlOHF _tΗ^/βΓοέο l ?£teui PMLl^Ttc W^tyPNESO

W dli

IrtSr&U SwJ

179 602

5TEA0WANIB ZAWARTOŚĆ

179 602

FIG. 6B

179 602

PIERŚCIENIE KOMUTACYJNE

G U_

179 602

Ν

FIG. 8Β

179 602

FIG. 8C

179 602

NRDRZgpNEJ

179 602

230

OJ

FIG. 9B

179 602

FIG.10A

TlERStieNlE KOHUTAĆYJNE

179 602

FIG. 1OC

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 6,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób przesyłania informacji, pomiędzy zespołami komutacyjnych węzłów, które połączone są komunikacyjnie poprzez sieć międzywęzłową tak iż tworzą rozbudowy walny system telekomunikacyjny, znamienny tym, że przesyła się informację w pakietach (14) poprzez sieć międzywęzłową (12) z jednego z komutacyjnych węzłów (6), w czasie gdy pakiet (14) nie jest wykorzystywany przez inny węzeł (6), który to pakiet (14) zawiera informacje identyfikujące węzeł (6) nadający informacje, następnie odbiera się informacje przeznaczone dla węzła (6) odbierającego informacje, sprawdza się czy odebrany pakiet (14) jest pakietem pustym czy też zawierającym informacje i przesyła się informację o tym do węzła (6) nadającego informacje z węzła (6) odbierającego informacje, w czasie gdy pakiet (14) jest pakietem pustym, a odbiera się informację przeznaczoną dla węzła (6) odbierającego informacje gdy odebrany pakiet (14) zawiera informacje.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w pakiecie (14) nadaje się adres źródła skonfigurowany do postaci do przechowania informacji identyfikującej węzeł (6) nadający informacje oraz dane użytkowe zawierającą informacje.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w czasie odbioru informacji, za pomocą węzła (6) nadającego informacje, sekwencyjnie odczytuje się układowo komutowane dane z pamięci lokalnej nadajnika (102) i osadza się sekwencyjnie odczytane dane w przestrzeni danych użytkowych, przy czym sekwencyjnie odczytane dane pochodzą z co najmniej jednego z portów fizycznie przyporządkowanych do węzła (6) nadającego informacje.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po odebraniu pakietu (14) zawierającego informacje, za pomocą węzła (6) odbierającego informacje selektywnie wydobywa się z pakietu (14) informacje przeznaczone dla węzła (6) odbierającego informacje oraz selektywnie zapisuje się w pamięci lokalnej odbiornika (108) układowo komutowane dane znajdujące się w przestrzeni użytkowej, przy czym selektywnie zapisane dane przeznaczone są dla co najmniej jednego z portów, które są fizycznie przyporządkowane do węzła (6) odbierającego informacje.
5. Sposób według zastrz. 3 znamienny tym, że w czasie odbioru informacji, za pomocą węzła (6) nadającego informacje, sekwencyjnie odczytuje się pakiet danych komutowanych z lokalnej pamięci nadajnika (102), osadza się sekwencyjnie odczytane dane w przestrzeni użytkowej oraz osadza się w pakiecie (14) adres przeznaczenia identyfikujący co najmniej jeden węzeł (6) zgodnie z przeznaczeniem danych zawartych w pakiecie.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że układowo komutowane dane, selektywnie osadzone w przestrzeni użytkowej w węźle (6) odbierającym informacje, zawierają układowo komutowane dane przeznaczone dla co najmniej jednego z portów fizycznie przyporządkowanych temu węzłowi (6).
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że sekwencyjnie zapisuje się układowo komutowane dane wydobyte z przestrzeni użytkowej, w lokalnej pamięci odbiornika (108) w węźle (6) nadającym informacje, gdy nadany pusty pakiet zwraca się do węzła (6) nadającego informacje.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że selektywnie osadza się informacje przeznaczone dla węzła (6) nadającego informacje w pakiecie (14), a następnie przesyła się pakiet (14) poprzez sieć międzywęzłową (12) do następnego węzła (6).
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pakiety (14) mają zmienne długości.
10. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że dane układowo komutowane przesyła się poprzez sieć w określonym porządku w pakiecie (14), przy czym porządek ten jest uzależniony od informacji adresowej do wyznaczania portów którym te układowo komutowane dane odpowiadają.

179 602
11. Sposób przesyłania informacji, pomiędzy zespołami komutacyjnych węzłów, które połączone są komunikacyjnie poprzez sieć międzywęzłową tak iż tworzą rozbudowy walny system telekomunikacyjny, znamienny tym, że przesyła się informację z pakietów (14) poprzez sieć międzywęzłową (12) z jednego z komutacyjnych węzłów (6), który to pakiet (14) zawiera informację o adresie źródłowym, odbiera się informację z pakietu (14) za pomocą jednego z pozostałych węzłów (6) i selektywnie wydobywa się wszystkie informacje przeznaczone dla węzła (6) odbierającego informacje, przy czym odbiór informacji powtarza się w każdym z pozostałych węzłów (6), aż do chwili gdy pakiet (14) nie powróci do węzła (6) nadającego informacje.
12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że w czasie przesyłania informacji, za pomocą węzła (6) nadającego informacje, sekwencyjnie odczytuje się układowo komutowane dane z lokalnej pamięci nadajnika (102), osadza się i sekwencyjnie odczytuje dane zawarte w przestrzeni użytkowej wewnątrz pakietu (14), przy czym sekwencyjnie odczytane dane pochodzą z co najmniej jednego z portów fizycznie przyporządkowanych do węzła (6) nadającego informacje.
13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że układowo komutowane dane są wewnątrz przestrzeni użytkowej ułożone w określonym porządku, a za pomocą węzła (6) odbierającego informacje wykorzystuje się ten porządek do określenia portów z których pochodzą układowo komutowane dane.
14. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że w czasie odbioru informacji, za pomocą węzła (6) odbierającego informacje selektywnie zapisuje się układowo komutowane dane z przestrzeni użytkowej, w lokalnej pamięci odbiornika (108), które to selektywnie zapisane dane są przeznaczone dla co najmniej jednego z portów, fizycznie przyporządkowanych danemu węzłowi (6) odbierającego informacje.
15. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że w czasie przesyłania informacji poprzez sieć, za pomocą węzła (6) nadającego informacje, odczytuje się informacje z pakietu układowo komutowanych danych z lokalnej pamięci nadajnika (102), osadza się odczytane dane w przestrzeni użytkowej pakietu (14) oraz osadza się w pakiecie (14) adres przeznaczenia, który identyfikuje co najmniej jeden z pozostałych węzłów (6) jako miejsce przeznaczenia pakietu danych komutowanych.
16. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że w czasie odbioru informacji, za pomocą węzła (6) odbierającego informacje sprawdza się adres przeznaczenia pakietu (14) oraz zapisuje się pakiet danych komutowanych zawartych w przestrzeni użytkowej, w lokalnej pamięci odbiornika (108) gdy adres przeznaczenia wskazuje, że pakiet jest przeznaczony dla tego węzła (6) odbierającego informacje.
17. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że w czasie odbioru informacji, za pomocą węzła (6) odbierającego informacje sprawdza się adres przeznaczenia do odbioru przez odbierający węzeł (6) odbierającego informacje, następnie sprawdza się gotowość lokalnej pamięci odbiornika (108) do przyjęcia pakietu danych komutowanych oraz zapisuje się pakiet danych komutowanych zawartych w przestrzeni użytkowej, w lokalnej pamięci odbiornika (108) gdy lokalna pamięć odbiornika (108) jest gotowa.
18. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że w czasie odbioru informacji, za pomocą węzła (6) odbierającego informacje sprawdza się adres przeznaczenia do odbioru przez węzeł (6) odbierający informacje, następnie sprawdza się gotowość lokalnej pamięci odbiornika (108) do przyjęcia pakietu danych komutowanych oraz przesyła się pakiet (14) do węzła (6) nadającego informacje gdy lokalna pamięć odbiornika (108) nie jest gotowa.
19. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że realizacja poszczególnych procesów sposobu następuje w czasie krótszym niż 125 mikrosekund.
20. Sposób przesyłania informacji, pomiędzy zespołami komutacyjnych węzłów, które połączone są komunikacyjnie poprzez sieć międzywęzłową tak iż tworzą rozbudowy walny system telekomunikacyjny, znamienny tym, że przesyła się informację z pakietów (14) poprzez sieć międzywęzłową (12) z jednego z komutacyjnych węzłów (6), który to pakiet (14) zawiera informacje identyfikujące węzeł (6) nadający informacje oraz posiada przestrzeń przenoszącą informacje, odbiera się informacje z pakietu (14) w węźle (6) innym niż

179 602 węzeł (6) nadający informacje, przy czym za pomocą węzła (6) nadającego informacje selektywnie osadza się informacje przeznaczone dla węzła (6) nadającego informacje w pakiecie (14), a po odebraniu informacji przesyła się pakiet (14) poprzez sieć międzywęzłową (12) do następnego węzła (6), powtarza się etap odbioru informacji z pakietu (14) w każdym węźle (6) oprócz węzła (6) nadającego informacje, do chwili aż pakiet (14) powróci do węzła (6) nadającego informacje, następnie za pomocą węzła (6) nadającego informacje wydobywa się ze zwróconego pakietu (14) informacje osadzone w nim przez inne węzły (6) i powtarza się przesyłanie i odbieranie informacji z pakietu aż każdy z zespołu węzłów (6) przesłał pakiet (14) i odebrał zwrócony pakiet (14) zawierający informacje z innych węzłów (6).
21. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że pakiet (14) zawiera adres źródłowy, identyfikujący węzeł (6) nadający informacje oraz obszar użytkowy do przenoszenia informacji.
22. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, że w czasie przesyłania informacji z pakietu, za pomocą węzła (6) nadającego informacje selektywnie odczytuje się układowo komutowane dane z lokalnej pamięci nadajnika (102), osadza się selektywnie odczytane dane w przestrzeni użytkowej, a selektywnie odczytane dane zarówno pochodzą jak i skierowane są do co najmniej jednego z portów fizycznie przyporządkowanych do węzła (6) nadającego informacje.
23. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że układowo komutowane dane selektywnie osadzone w przestrzeni użytkowej w węźle (6) odbierającym informacje zawierają układowo komutowane dane przeznaczone dla co najmniej jednego z portów fizycznie przyporządkowanych węzłowi (6) nadającemu informacje.
24. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że układowo komutowane dane są ułożone w przestrzeni użytkowej w określonym porządku, na podstawie którego za pomocą węzła (6) odbierającego informacje określa się porty, dla których przeznaczone są układowo komutowane dane.
25. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że w czasie wydobywania informacji ze zwróconego pakietu (14) sekwencyjnie zapisuje się układowo komutowane dane wydobyte z przestrzeni użytkowej, w lokalnej pamięci odbiornika (108).
26. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że przed sekwencyjnym zapisem układowo komutowanych danych wydobytych z przestrzeni użytkowej sprawdza się czy odebrany pakiet (14) pochodzi z węzła (6) nadającego informacje.
27. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że przed etapem przesyłania pakietu (14) poprzez sieć międzywęzłową (12), za pomocą węzła (6) odbierającego informacje sprawdza się czy pakiet danych komutowanych przeznaczonych dla węzła (6) nadającego informacje jest gotowy do nadania i następnie osadza się pakiet danych komutowanych w przestrzeni użytkowej gdy pakiet ten jest gotowy do nadania.
28. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że w czasie wydobywania ze zwróconego pakietu (14) informacji w nim osadzonych zapisuje się pakiet danych komutowanych zawartych w przestrzeni użytkowej, w lokalnej pamięci odbiornika (108).
29. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że w czasie przesyłania informacji z pakietów (14), za pomocą węzła (6) nadającego informacje, przejmuje się kontrolę nad pakietem (14) gdy pakiet (14) nie jest wykorzystywany przez kolejny węzeł (6) i gdy węzeł (6) nadający informacje może nadać pakiet (14) w czasie mu przeznaczonym na transmisję pustego pakietu układowo komutowanych danych.
30. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że w czasie selektywnego odczytu układowo komutowanych danych z lokalnej pamięci nadajnika (102) zapisuje się adres i dane kontrolne z jednostki centralnej (64) do mapy adresowej (96-100) węzła (6) odbierającego informacje, przy czym określone, układowo komutowane dane selektywnie osadza się w przestrzeni użytkowej.
31. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że realizacja poszczególnych procesów sposobu następuje w czasie krótszym niż 125 mikrosekund.
32. System telekomunikacyjny do przesyłania informacji, który zawiera zespół telekomunikacyjnych programowanych węzłów komutacyjnych, znamienny tym, że każdy

179 602 z programowanych komutacyjnych węzłów (6) jest zaopatrzony w zbiór komutatorów węzłowych (44) o pojemności komutacyjnej odpowiadającej maksymalnej liczbie portów, które są, fizycznie im przyporządkowane, w zbiór kart pierścieniowych IO (40) oraz w zbiór kart liniowych (26), które są połączone komunikacyjnie z każdym z komutatorów węzłowych (44), przy czym połączenie komunikacyjne obejmuje szynę (30) przenoszącą dane między wspomnianymi portami, a ponadto każdy z węzłów zespołu programowanych komutacyjnych węzłów (6) włączony jest w sieć międzywęzłową (12), która jest połączona komunikacyjnie z kartami pierścieniowymi IO (40).
33. System według zastrz. 32, znamienny tym, że sieć międzywęzłowa (12) jest utworzona przez środek transmisji danych do przenoszenia spakietowanych informacji w postaci sygnałów optycznych, przy czym środek zaopatrzony jest w co najmniej jeden kanał przenoszący całą lub część tych spakietowanych informacji.
34. System według zastrz. 32, znamienny tym, że sieć międzywęzłowa (12) jest utworzona przez dwa środki transmisji danych do przenoszenia spakietowanych informacji w postaci sygnałów optycznych.
35. System według zastrz. 32, znamienny tym, że sieć międzywęzłowa (12) jest utworzona przez zespół środków transmisji danych do przenoszenia spakietowanych informacji w postaci sygnałów optycznych.
36. System według zastrz. 32, znamienny tym, że przynajmniej jeden programowany komutacyjny węzeł (6) zawierający komutator węzłowy (44) jest połączony ze sterującym urządzeniem nadrzędnym (4).
37. System według zastrz. 36, znamienny tym, że przynajmniej jeden programowany komutacyjny węzeł (6) jest przystosowany do pracy jako serwer połączony ze sterującym urządzeniem nadrzędnym (4).
38. System według zastrz. 37, znamienny tym, że urządzenie nadrzędne (4) oraz programowane komutacyjne węzły (6) są połączone komunikacyjnie za pośrednictwem sieci lokalnej.
39. System według zastrz. 32, znamienny tym, utworzona przez sieć lokalną.
40. System według zastrz. 32, znamienny tym, utworzona przez sieć radiokomunikacyjną.
41. System według zastrz. 32, znamienny tym, utworzona przez synchroniczną sieć optyczną.
42. System według zastrz. 32, znamienny tym, utworzona przez sieć asynchronicznego trybu transmisji.
43. System według zastrz. 32, znamienny tym, utworzona przez część publicznej sieci komutowanej.
44. System według zastrz. 32, znamienny tym, że że co sieć sieć sieć sieć sieć międzywęzłowa (12) jest międzywęzłowa (12) jest międzywęzłowa (12) jest międzywęzłowa (12) jest międzywęzłowa (12) jest że że że że najmniej jeden z programowanych komutacyjnych węzłów (6) jest zaopatrzony w zbiór komutatorów węzłowych (44a, 44b) dołączonych wzdłuż szyny (30), przy czym każdy komutator węzłowy (44a, 44b) jest zaopatrzony w jednostkę centralną (64) i układ sterujący (112), które są połączone komunikacyjnie z szyną (30), a ponadto ten komutator węzłowy (44a, 44b) jest połączony z kartą pierścieniową 10 (40), która jest połączona komunikacyjnie z siecią międzywęzłową (12).
45. System według zastrz. 32, znamienny tym, że do szyny (30) jednego z komutacyjnych węzłów (6), poprzez interfejs (54), jest dołączony co najmniej jeden z zasobów przetwarzających dźwięk (56) połączony z magistralą przetwarzania dźwięku (60), a ponadto jeden z zasobów przetwarzających dźwięk (56) jest połączony komunikacyjnie poprzez magistralę ISA (50) z urządzeniem pamięci masowej (52), przy czym magistrala ISA (50) jest również połączona komunikacyjnie z komutatorem węzłowym (44) programowanego komutacyjnego węzła (6), który jest połączony z siecią między węzłową (12) poprzez kartę pierścieniową (40).
46. System telekomunikacyjny do przesyłania informacji, który zawiera zespół telekomunikacyjnych programowanych węzłów komutacyjnych, znamienny tym, że każdy z programowanych komutacyjnych węzłów (6) zawiera zbiór komutatorów węzłowych (44),

179 602 zbiór kart pierścieniowych 10 (40) oraz zbiór kart liniowych (20) połączonych komunikacyjnie z każdym z komutatorów węzłowych (44), przy czym połączenie komunikacyjne obejmuje szynę (30) przenoszącą dane między wspomnianymi portami, a ponadto każdy z węzłów zespołu programowanych komutacyjnych węzłów (6) włączony jest w sieć międzywęzłową (12) połączoną komunikacyjnie z kartami pierścieniowymi IO (40), przy czym z siecią międzywęzłową (12) jest połączony zbiór węzłów usługowych (244), a każdy z tych węzłów usługowych (244) jest zaopatrzony w kartę pierścieniową 10 (40).
47. System według zastrz. 46, znamienny tym, że przynajmniej jeden programowany komutacyjny węzeł (6) zawierający komutator węzłowy (44) jest połączony ze sterującym urządzeniem nadrzędnym (4)..
48. System według zastrz. 47, znamienny tym, że przynajmniej jeden programowany komutacyjny węzeł (6) jest przystosowany do pracy jako serwer połączony ze sterującym urządzeniem nadrzędnym (4).
49. System według zastrz. 48, znamienny tym, że urządzenie nadrzędne (4) oraz programowane komutacyjne węzły (6) są połączone komunikacyjnie za pośrednictwem sieci lokalnej.
50. System według zastrz. 46, znamienny tym, że sieć międzywęzłowa (12) jest utworzona przez sieć lokalną.
51. System według zastrz. 46, znamienny tym, że sieć międzywęzłowa (12) jest utworzona przez sieć radiokomunikacyjną.
52. System według zastrz. 46, znamienny tym, że sieć międzywęzłowa (12) jest utworzona przez synchroniczną sieć optyczną.
53. System według zastrz. 46, znamienny tym, że sieć międzywęzłowa (12) jest utworzona przez sieć asynchronicznego trybu transmisji.
54. System według zastrz. 46, znamienny tym, że sieć międzywęzłowa (12) jest utworzona przez część publicznej sieci komutowanej.
55. System według zastrz. 46, znamienny tym, że komutacyjny węzeł (6) zawiera zbiór komutatorów węzłowych (44), które poprzez szynę (30) połączone są z przynajmniej jednym obwodem sterujących (112).
56. System według zastrz. 46, znamienny tym, że do sieci międzywęzłowej (12), poprzez szynę (30), dołączony jest przynajmniej jeden z zasobów przetwarzania dźwięku (56, 58) o dostępie do danych komutowanych układowo, pochodzących z dowolnego portu systemu.

* * *