DE10107433A1 - Schaltungsanordnung zur Datenstromverteilung mit Konfliktauflösung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung schafft eine Schaltungsanordnung zur Datenstromverteilung mit Konfliktauflösung, wobei Datenströme bidirektional übertragen werden, so daß erste Datenstromverbindungseinheiten (104a-104n) und zweite Datenstromverbindungseinheiten (105a-105m) sowohl als Eingangs- als auch als Ausgangsanschlüsse dienen. Eine Verteilereinrichtung (100) besteht im wesentlichen aus einer Matrixschalteinheit (101) und ersten Zwischenpuffereinheiten (106a-106n) und zweiten Zwischenpuffereinheiten (107a-107m), wobei zunächst die Informationen im Zellenkopf ausgewertet werden, die, zusammen mit einer Information über eine Belegung von Zwischenpuffereinheiten bestimmen, wann eine aktuelle Datenstromzelle zu einer zugeordneten Ausgangs-Anschlußeinheit weitergeleitet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Datenstromverteilung, und betrifft insbesondere eine Schaltungsanordnung zur Datenstromverteilung mit einer Kon­ fliktauflösung.

Üblicherweise werden Schaltungsanordnungen zur Datenstromver­ teilung nach dem Prinzip der "Kreuzschienenverteilung" ausge­ legt. Hierbei können Datenströme, die an einem oder mehreren Eingangsanschlüssen anliegen, zu einem oder mehreren Aus­ gangsanschlüssen weitergeleitet werden.

Neben diesem unidirektionalen Verfahren sind bidirektionale Verfahren bekannt, die es erlauben, daß Kreuzschienenvertei­ ler-Anschlüsse sowohl als Eingänge als auch als Ausgänge fun­ gieren. Die weiterzuschaltenden Datenströme - insbesondere Bitdatenströme - liegen in bekannten Protokollen vor, bei­ spielsweise in dem bekannten Ethernet V2/IEEE 802.3- Protokoll. Insbesondere bei der bidirektionalen Datenstrom­ übertragung von einem oder mehreren Ein-/Ausgängen zu einem oder mehreren Aus-/Eingängen kann es zu Konflikten kommen, da eine Übertragung von Elementen eines Datenstroms es aus­ schließt, daß genau gleichzeitig Elemente eines zweiten Da­ tenstroms zu dem gleichen Ausgang bzw. von dem gleichen Ein­ gang übertragen werden.

Somit sind große Anstrengungen unternommen worden, diese Ein- /Ausgabekonflikte zu beseitigen, wobei mehrere Verfahren zu dieser sogenannten "Konfliktauflösung" (Contentionresolution) vorgeschlagen worden sind.

Die DE 195 40 160 beschreibt ein Verfahren zur Koordination von eingangsgepufferten ATM-(Asynchroner Transfermodus)- Vermittlungseinrichtungen zur Vermeidung von Ausgangsblockie­ rungen. Eine Kreuzschienen-Verteilermatrix arbeitet in einer vollständig parallelen Weise, d. h. sie schaltet während des gleichen Zeitintervalls mehrere Zellen von unterschiedlichen Eingängen zu unterschiedlichen Ausgängen. Da einzelne Paket­ übertragungen durch das System normalerweise völlig unabhän­ gig voneinander sind, muß vermieden werden, daß eine Daten­ zelle zu dem gleichen Verteilerschienen-Matrixausgang während der gleichen Zellenschlitzdauer geschaltet wird.

Eine herkömmliche Konfliktauflösung (Contention Resolution) ist in der DE 199 41 851.9-31 beschrieben.

Vorrichtungen und Verfahren zur Konfliktauflösung führen bei­ spielsweise folgende Hauptaufgaben aus:

• a) Durchführung einer Auswahl von Datenzellen, wobei für jede Datenzellendauer bestimmt werden muß, welche Daten­ zellen von welchen Eingängen zu einzelnen Kreuzschienen­ verteiler-Matrixausgängen zu schalten sind. Diese Teil­ aufgabe einer Konfliktauflösung löst mögliche Übertra­ gungskonflikte mehrerer Eingänge, die auf den gleichen Verteilerschienenmatrix-Ausgang abzielen und weist eines oder mehrere der folgenden Merkmale auf:
  • a) Fairness: Sämtliche Eingänge, die auf den glei­ chen Ausgang gerichtet sind, müssen den gleichen An­ teil am Gesamtdurchsatz erhalten;
  • b) Hoher Durchsatz: Der Betrieb der Konfliktauflö­ sung und ihrer Fairness-Algorithmen sollte einen Ge­ samtsystemdurchsatz so wenig wie möglich beeinträch­ tigen;
  • c) Schnelle Betriebsweise: Da für jede Datenzel­ lendauer eine neue Entscheidung berechnet werden muß, muß die Berechnungszeit, die erforderlich ist, ge­ ringer sein als eine Zellenschlitzzeit; und
  • d) Einfache Implementierbarkeit: Die Konfliktauflö­ sungseinheit muß als eine synchrone Endzustandsma­ schine implementierbar sein, wobei keine asynchronen Teile durch die Datenstrom-Auslegungsregulationen zu­ gelassen sind; und
• b) Puffereinrichtungen müssen bereitgestellt werden, um Datenzellen, die während der gegenwärtigen Datenzellen­ dauer nicht weitergeschaltet werden, zu puffern, um sie zu einem späteren Zeitpunkt entsprechend weiterschalten zu können.

Beide Aufgaben "Auswahl" und "Puffern" sind somit für eine Datenstromverteilung von größter Bedeutung und müssen durch entsprechende Einrichtungen in der Schaltungsanordnung ausge­ führt werden.

Die DE 199 35 126.0 beschreibt ein Kreuzschienenverteiler­ basiertes System, das eine integrierte Konfliktauflösungsein­ heit enthält. Die Aufgabe einer Auswahl wird in einer Vertei­ lereinrichtung selbst ausgeführt, während die Aufgabe eines Pufferns nach dem Stand der Technik in den Anschlußeinheiten ausgeführt wird.

Fig. 5 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Datenstromvertei­ lung nach dem Stand der Technik, wobei mit der Ziffer "5" be­ ginnende Bezugszeichen Elemente bezeichnen, wie sie in Schal­ tungsanordnungen zur Datenstromverteilung und Verfahren nach dem Stand der Technik auftreten. Eine oder mehrere Daten­ stromleitungen sind mit ersten Datenstromverbindungseinheiten 504a-504n verbunden. Ebenso sind eine oder mehrere Daten­ stromleitungen mit zweiten Datenstromverbindungseinheiten 505a-505m verbunden. Beide Datenstromverbindungseinheiten übertragen Daten zu und/oder Daten von entsprechenden ersten Anschlußeinheiten 502a-502n und zweiten Anschlußeinheiten 503a-503m. Somit dienen die ersten Anschlußeinheiten 502a-­ 502n und die zweiten Anschlußeinheiten 503a-503m sowohl als Eingänge als auch als Ausgänge zu einer zentralen Verteiler­ einrichtung 500. Die ersten Anschlußeinheiten 502a-502n und die zweiten Anschlußeinheiten 503a-503m sind mit einer Mat­ rixschalteinheit 501, die in der Verteilereinrichtung 500 enthalten ist, verbunden.

Für eine Konfliktauflösung ist es notwendig, daß die über erste und zweiten Datenstromverbindungseinheiten 504a-504n bzw. 505a-505m zugeführten Datenströme im gleichen Zellen­ zeitschlitz nicht gleichzeitig an eine einzige der entspre­ chenden Ausgangs-Anschlußeinheiten 502a-502n bzw. 503a-­ 503m weitergeleitet werden. Aus diesem Grunde werden Daten in den ersten Anschlußeinheiten 502a-502n und in den zweiten Anschlußeinheiten 503a-503m gepuffert. Das Datenstromvertei­ lungsverfahren nach dem Stand der Technik beruht darauf, daß Daten, die an eine gewünschte Anschlußeinheit nicht weiterge­ geben werden können, in der Anschlußeinheit, an welcher der entsprechende Datenstrom ankommt, gepuffert werden.

Die Information, ob eine entsprechende gewünschte Anschlu­ ßeinheit belegt ist oder nicht, wird in der Verteilereinrich­ tung 500 ermittelt, so daß relativ lange Informationswege zwischen den jeweiligen ersten und zweiten Anschlußeinheiten 502a-502n bzw. 503a-503m und der Matrixschalteinheit 501 bereitgestellt werden müssen, da eine Datenpufferung in den Anschlußeinheiten 502a-502n bzw. 503a-503m erfolgt. Lange Informationswege bedeuten eine große Zeitverzögerung, die ein Problem geringer Schaltzeiten mit sich bringt. Eine derartige Anordnung nach dem Stand der Technik ist beispielsweise auch in der DE 199 35 126.0 beschrieben.

Ein Hauptnachteil derartiger Schaltungsanordnungen zur Daten­ stromverteilung nach dem Stand der Technik besteht darin, daß lange Informationswege vorhanden sind, die wiederum die Schaltzeiten für die Datenströme verlängern.

Es ist ein weiterer Nachteil von Vorrichtungen und Verfahren zur Datenstromverteilung nach dem Stand der Technik, daß eine herkömmliche Konfliktauflösung die gesamte übertragbare Da­ tenstrommenge begrenzt.

Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Konfliktauflösung auf der Basis einer Auswahl der Datenein­ gangsströme und eines Pufferns nicht weitergeleiteter Daten­ eingangsströme bereitzustellen, wobei eine Datenstromvertei­ lung nicht durch lange Informationswege zwischen Anschlußein­ heiten und einer zentralen Matrixschalteinheit verzögert wird.

Die Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung zur Daten­ stromverteilung mit Konfliktauflösung nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren zum Verteilen von Datenströmen nach An­ spruch 12 gelöst.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 12 weisen den Hauptvorteil auf, daß Datenströme effizient ohne Datenzellen­ verlust bei minimaler Verzögerung verteilt werden können.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht dar­ in, daß eine flexible Anordnung entsprechender Verteilerein­ richtungen ermöglicht wird, die es erlaubt, Anschlußeinheiten entfernt von einer Verteilereinrichtung zu ordnen, ohne Ver­ zögerungszeiten bei einer Datenstromverteilung in Folge lan­ ger Informationswege zu erhalten.

Kern der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Daten­ stromverteilung, bei welcher Zwischenpuffereinheiten inner­ halb einer Verteilereinrichtung angeordnet sind und bei wel­ cher lange Informationswege vermieden werden, wobei durch eine Bereitstellung einer Rückstrominformation die Zwischenpuf­ fereinheiten klein gehalten werden können.

In vorteilhafter Weise werden Informationen über eine Anschlußeinheit einer Verteilereinrichtung, die ebenfalls in einem Zellenkopf abgelegt sind, für eine Weiterverarbeitung schnell zur Verfügung gestellt.

In vorteilhafter Weise werden ferner Datenströme ohne Daten­ zellenverluste effektiv weitergeleitet, wobei Datenzellenver­ luste insbesondere durch ein Überschreiten von Pufferkapazi­ täten von Anschlußeinheiten vermieden werden.

Ferner ist es vorteilhaft, eine flexible Anordnung zur Ver­ teilung von Datenströmen bereitzustellen.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhaften Weiterbil­ dungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Er­ findung.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist eine Matrix­ schalteinheit in einer Verteilereinrichtung 24 Eingänge und 24 Ausgänge auf.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegen­ den Erfindung werden Datenzellen derart zwischengepuffert, daß nie zwei Datenzellen gleichzeitig innerhalb des gleichen Zellenzeitschlitzes zur gleichen Anschlußeinheit übertragen werden.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor­ liegenden Erfindung wird ein Datenabgleich mit Pufferblöcken, die in ersten und/oder zweiten Anschlußeinheiten enthalten sind, durchgeführt.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor­ liegenden Erfindung weisen erste und zweite Datenstromverbindungseinheiten einen oder mehrere Anschlüsse für Datenleitun­ gen auf.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor­ liegenden Erfindung werden Informationen einer Datenstromzel­ le, die in Datenstromrichtung fortläuft, hinsichtlich der in einem Verteilereinrichtung-Bestimmungsfeld und der in einem Anschlußeinheit-Bestimmungsfeld enthaltenen Informationen zu einer bestimmten Verteilereinrichtung und einer bestimmten Anschlußeinheit geleitet.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung werden, wenn ein vorbestimmter Schwellwert bei Erreichen eines Zwi­ schenpufferfüllstandes von Zwischenpuffereinheiten über­ schritten wird, Datengegenstromzellen gebildet, die in Daten­ gegenstromrichtung laufen und ein Rückstau-Bestimmungsfeld sowie ein Rückstau-Bitvektorfeld enthalten.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor­ liegenden Erfindung sind die Zwischenpuffereinheiten klein ausgebildet, wodurch große Datendurchsätze ermöglicht werden. Derartige Datendurchsätze können in der Größenordnung von ei­ nigen 100 GB/s liegen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er­ läutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zur Datenstromverteilung mit Konfliktauflösung gemäß der vorliegenden Erfin­ dung;

Fig. 2 den Aufbau eines Datenstroms, mit welchem Anschlu­ ßeinheiten einer Schaltungsanordnung zur Daten­ stromverteilung gemäß Fig. 1 beaufschlagt werden;

Fig. 3 den Aufbau einer Datenstromzelle, die in Daten­ stromrichtung läuft;

Fig. 4 den Aufbau einer Datengegenstromzelle, die in Da­ tengegenstromrichtung läuft; und

Fig. 5 eine Schaltungsanordnung zur Datenstromverteilung nach dem Stand der Technik.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.

Fig. 1 veranschaulicht eine Schaltungsanordnung zur Daten­ stromverteilung mit Konfliktauflösung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung zur Daten­ stromverteilung werden Datenströme ersten Datenstromverbin­ dungseinheiten 104a-104n und zweiten Datenstromverbindungs­ einheiten 105a-105m zugeführt. Die erfindungsgemäße Schal­ tungsanordnung und das erfindungsgemäße Verfahren erlauben es, daß Datenströme bidirektional übertragen werden, so daß die ersten Datenstromverbindungseinheiten 104a-104n und die zweiten Datenstromverbindungseinheiten 105a-105m sowohl als Eingangs- als auch als Ausgangsanschlüsse dienen.

Beispielhaft sind in Fig. 1 vier erste Datenstromverbindungs­ einheiten 104a-104n und vier zweite Datenstromverbindungsein­ heiten 105a-105m gezeigt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß zwei oder mehrere erste Datenstromverbindungseinheiten mit zwei oder mehreren zweiten Datenstromverbindungseinheiten verschaltet werden können, wobei i der Laufindex und n die Gesamtanzahl der ersten Datenstromverbindungseinheiten ist, während j der Laufindex und m die Gesamtzahl der zweiten Da­ tenstromverbindungseinheiten ist.

Neben einer elektrischen Zuführung der zu verteilenden Daten­ ströme sind im allgemeinen auch optische Zuführungen der zu verteilenden Datenströme zu den ersten und zweiten Daten­ stromverbindungseinheiten 104a-104n bzw. 105a-105m vorgese­ hen.

Eine Verteilereinrichtung 100 besteht im wesentlichen aus ei­ ner Matrixschalteinheit 101 und ersten Zwischenpuffereinhei­ ten 106a-106n und zweiten Zwischenpuffereinheiten 107a-107m, wobei die Anzahl der ersten Zwischenpuffereinheiten 106a-106n der Anzahl der ersten Datenstromverbindungseinheiten 104a-­ 104n entspricht, während die Anzahl der zweiten Zwischenpuf­ fereinheiten 107a-107m der Anzahl der zweiten Datenstromver­ bindungseinheiten 105a-105m entspricht. Datenströme, die über die ersten Datenstromverbindungseinheiten 104a-104n zugeführt werden, werden über erste Anschlußeinheiten 102a-102n den ersten Zwischenpuffereinheiten 106a-106n zugeführt, während Datenströme, die zweiten Datenstromverbindungseinheiten 105-­ 105m zugeführt werden, über zweite Anschlußeinheiten 103a-­ 103m den zweiten Zwischenpuffereinheiten 107a-107m zugeführt werden.

Die Datenströme werden in Datenzellen zerlegt, wie untenste­ hend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 beschrieben. Hier­ bei wird zunächst die Information im Zellenkopf ausgewertet, die, zusammen mit einer Information über eine Belegung von Zwischenpuffereinheiten bestimmt, ob eine aktuelle Daten­ stromzelle unmittelbar zu einer zugeordneten Ausgangs- Anschlußeinheit weitergeleitet wird, oder eine Datengegen­ stromzelle gebildet wird, die zu der entsprechenden Anschlu­ ßeinheit zurückverwiesen wird, um dort ausgewertet zu werden.

Fig. 2 zeigt den Aufbau eines Datenstroms, mit welchem Anschlußeinheiten einer Schaltungsanordnung zur Datenstrom­ verteilung gemäß Fig. 1 beaufschlagt werden.

Der in Fig. 2 gezeigte Datenstrom 200 besteht aus Datenstrom­ zellen 201a-201g, wobei k dem Laufindex und g der Gesamtzahl der Datenstromzellen entspricht. Die gezeigten Datenstromzel­ len entsprechen im allgemeinen Datenpaketen fester Länge. Die Datenstromzellen 201a-201g tragen die zu übermittelnde und in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zu verteilende In­ formation, wobei ein Datenstrom-Zellenkopf spezifisch für ei­ ne Bestimmung von beispielsweise Anschlußeinheiten und Ver­ teilereinrichtungen benutzt wird, wie untenstehend unter Be­ zugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschrieben werden wird.

Fig. 3 verdeutlicht den Aufbau einer Datenstromzelle, die in Datenstromrichtung läuft.

Die in Fig. 3 gezeigte Datenstromzelle 300 breitet sich in Datenstromrichtung 301 aus und besteht aus einzelnen Feldern, die sich aus Feldern eines Zellenkopfes und Datenstrominfor­ mationsfeldern 304a-304n (i = Laufindex) zusammensetzen. Ein Zellenkopf besteht aus einem Verteilereinrichtung- Bestimmungsfeld 302 und einem Anschlußeinheit-Bestimmungsfeld 303. Das Verteilereinrichtung-Bestimmungsfeld 302 bestimmt, welcher Verteilereinrichtung 100 die Datenstromzelle 300 zu­ zuführen ist, während das Anschlußeinheit-Bestimmungsfeld 303 festlegt, welcher Anschlußeinheit 102a-102n bzw. 103a-103m eine Datenstromzelle 300 innerhalb einer Verteilereinrichtung 100 zuzuführen ist.

Fig. 4 zeigt den Aufbau einer Datengegenstromzelle, die in Datengegenstromrichtung läuft.

In der in Fig. 4 gezeigten Datengegenstromzelle 400 wird an­ gezeigt, ob ein Schwellwert überschritten wird, wodurch ange­ zeigt wird, daß der Zwischenpufferfüllstand einer entspre­ chenden Zwischenpuffereinheit derart ist, daß keine weiteren Datenstromzellen zwischengepuffert werden können.

Die Datengegenstromzelle 400 breitet sich somit in einer Da­ tengegenstromrichtung 401 aus, wobei der Zellenkopf jetzt im Gegensatz zu der in Fig. 3 veranschaulichten Datenstromzelle aus einem Rückstau-Bestimmungsfeld 402 und einem Rückstau- Bitvektorfeld 403 besteht. Das Rückstau-Bestimmungsfeld 402 zeigt an, daß ein Rückstau aufgrund einer Überfüllung einer entsprechenden Zwischenpuffereinheit besteht, während das Rückstau-Bitvektorfeld 403 anzeigt, daß die Verteilereinrich­ tung 100 nicht länger in der Lage ist, Zellen zu den entspre­ chenden Anschlußeinheiten von der Anschlußeinheit, die mit dem ursprünglichen Datenstrom beaufschlagt wurde, zu übertra­ gen.

Durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Daten­ stromverteilung mit Konfliktauflösung und das erfindungsgemä­ ße Verfahren ist es möglich, freien verfügbaren Speicherplatz im Chip-Raum der Verteilereinrichtung 100 effizient zu nut­ zen, indem vorhandene Puffereinrichtungen in kleine Zwischen­ puffereinrichtungen verteilt werden, die Ausgangs- Anschlußeinheiten auf der Verteilereinrichtung 100 entspre­ chen. Somit wird eine benötigte Zeitdauer, um eine Kommunika­ tion mit angeschlossenen Chipeinheiten aufrecht zu erhalten, beträchtlich reduziert.

Durch die Einführung von Datengegenstromzellen 400 wird ge­ währleistet, daß keine Information in einem Datenstrom 200 verloren geht und daß Übertragungsverzögerungen begrenzt wer­ den. Weiterhin sammelt und verbreitet die Verteilereinrich­ tung Information über die Zustände von mit ihr verbundenen Chipeinheiten und verwendet die Information in dem Rückstau- Bitvektorfeld 403 der Datengegenstromzelle 400 dazu, diese Information weiterzuleiten.

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzug­ ter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizier­ bar.

Bezugszeichenliste

100

Verteilereinrichtung

101

Matrixschalteinheit

102

a, . . .,

102

i, . . .

102

n Erste Anschlußeinheiten (

1

= Laufin- dex, n = Gesamtanzahl)

103

a, . . .,

103

j, . . .

103

m Zweite Anschlußeinheiten (j = Laufin- dex, m = Gesamtanzahl)

104

a, . . .,

104

i, . . .

104

n Erste Datenstromverbindungseinheiten (i = Laufindex, n = Gesamtanzahl)

105

a, . . .,

105

j, . . .

105

m Zweite Datenstromverbindungseinheiten (j = Laufindex, m = Gesamtanzahl)

106

a, . . .,

106

i, . . .

106

n Erste Zwischenpuffereinheiten (i = Laufindex, n = Gesamtanzahl)

107

a, . . .,

107

j, . . .

107

m Zweite Zwischenpuffereinheiten (j = Laufindex, m = Gesamtanzahl)

200

Datenstrom

201

a, . . .,

201

k, . . .

201

g Datenstromzellen (k = Laufindex, g = Gesamtanzahl)

300

Datenstromzelle

301

Datenstromrichtung

302

Verteilereinrichtung-Bestimmungsfeld

303

Anschlußeinheit-Bestimmungsfeld

304

a, . . .,

304

i, . . .

304

n Datenstrominformationsfelder (i = Laufindex, n = Gesamtanzahl)

400

Datengegenstromzelle

401

Datengegenstromrichtung

402

Rückstau-Bestimmungsfeld

403

Rückstau-Bitvektorfeld

500

Verteilereinrichtung (mit der Ziffer "5" beginnende Bezugszeichen bezeich­ nen Elemente nach dem Stand der Technik zur Beschreibung der

Fig.

5

)

501

Matrixschalteinheit

502

a, . . .,

502

i, . . .

502

n Erste Anschlußeinheiten (i = Laufin- dex, n = Gesamtanzahl)

503

a, . . .,

503

j, . . .

503

m Zweite Anschlußeinheiten (j = Laufin- dex, m = Gesamtanzahl)

504

a, . . .,

504

i, . . .

504

n Erste Datenstromverbindungseinheiten (i = Laufindex, n = Gesamtanzahl)

505

a, . . .,

505

j, . . .

505

m Zweite Datenstromverbindungseinheiten (j = Laufindex, m = Gesamtanzahl)

506

a, . . .,

505

i, . . .

506

n Erste Zwischenpuffereinheiten (i = Laufindex, n = Gesamtanzahl)

507

a, . . .,

507

j, . . .

507

m Zweite Zwischenpuffereinheiten (j - Laufindex, m = Gesamtanzahl)

Claims (16)

1. Schaltungsanordnung zur Datenstromverteilung mit Konflikt­ auflösung mit

• a) einer Verteilereinrichtung (100), welche aufweist
  • a) eine Matrixschalteinheit (101);
  • b) erste Zwischenpuffereinheiten (106a-106n); und
  • c) zweite Zwischenpuffereinheiten (107a-­ 107m)
• b) erste Datenstromverbindungseinheiten (104a-104n) zur Eingabe und/oder Ausgabe erster Datenströme;
• c) zweite Datenstromverbindungseinheiten (105a-105m) zur Eingabe und/oder Ausgabe zweiter Datenströme;
• d) ersten Anschlußeinheiten (102a-102n) zur Verbin­ dung der ersten Datenstromverbindungseinheiten (104a-­ 104n) mit den ersten Zwischenpuffereinheiten (106a-­ 106n); und
• e) zweiten Anschlußeinheiten (103a-103m) zur Verbin­ dung der zweiten Datenstromverbindungseinheiten (105a-105m) mit den zeiten Zwischenpuffereinheiten (107a-107m).

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Matrixschalteinheit in einer Verteilereinrich­ tung 24 Eingänge und 24 Ausgänge aufweist.

3. Schaltungsanordnung nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten (104a-104n) jeweils einen oder mehrere Anschlüsse für Datenleitungen auf­ weisen.

4. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Datenstrom­ verbindungseinheiten (105a-105m) jeweils einen oder mehrere Anschlüsse für Datenleitungen aufweisen.

5. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Datengegenstromzellen (400), die in einer Datengegenstromrichtung (401) laufen, ein Rückstau-Bestimmungsfeld (402) und ein Rückstau-Bitvektorfeld (403) enthalten.

6. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß optische Zuführungen der zu verteilenden Datenströme zu den ersten und zweiten Daten­ stromverbindungseinheiten (104a-104n) bzw. (105a-105m) bereitgestellt sind.

7. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Datenstromzellen als Da­ tenpakete fester Länge ausgelegt sind.

8. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilereinrichtung als ein Router in einer Vermittlungseinrichtung bereitge­ stellt ist.

9. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Zwischenpuffereinheiten (106a-106n, 107a-107m) getrennt entsprechend Zielausgängen bereitgestellt sind.

10. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprü­ che 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zwei­ ten Zwischenpuffereinheiten (106a-106n, 107a-107m) ent­ sprechend Prioritäten einer Datenstromverteilung bereitge­ stellt sind.

11. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprü­ che 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Zwischenpuffereinheiten (106a-106n, 107a-107m) entsprechend Datenstromzellengrößen bereitgestellt sind.

12. Verfahren zum Verteilen von Datenströmen mit Konfliktauf­ lösung mit den Schritten:

• a) Eingeben und/oder Ausgeben erster Datenströme in und/oder aus erste (n) Datenstromverbindungseinheiten (104a-104n)
• b) Eingeben und/oder Ausgeben zweiter Datenströme in und/oder aus zweite (n) Datenstromverbindungseinhei­ ten (105a-105m)
• c) Zwischenpuffern der ersten Datenströme in ersten Zwischenpuffereinheiten (106a-106n);
• d) Zwischenpuffern der zweiten Datenströme in zweiten Zwischenpuffereinheiten (107a-107m); und
• e) Verteilen der ersten und zweiten Datenströme in ei­ ner Verteilereinrichtung (100) derart, daß keine Da­ tenstromkonflikte auftreten.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Datenzellen derart zwischengepuffert werden, daß nie zwei Da­ tenzellen gleichzeitig innerhalb des gleichen Zellenzeit­ schlitzes zur gleichen Anschlußeinheit übertragen werden.

14. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Datenabgleich mit Pufferblö­ cken, die in ersten und/oder zweiten Anschlußeinheiten ent­ halten sind, durchgeführt wird.

15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Informationen einer Daten­ stromzelle, die in Datenstromrichtung fortläuft, hinsichtlich der in einem Verteilereinrichtung-Bestimmungsfeld (302) und der in einem Anschlußeinheit-Bestimmungsfeld (303) enthalte­ nen Informationen zu einer bestimmten Verteilereinrichtung und einer bestimmten Anschlußeinheit geleitet werden.

16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Datengegenstromzellen (400) gebildet werden, wenn ein vorbestimmter Schwellwert bei Erreichen eines Zwischenpufferfüllstandes einer spezifischen Zwischenpuffereinheit (106a-106n, 107a-107m) überschrit­ ten wird, und die in Datengegenstromrichtung (401) laufen und ein Rückstau-Bestimmungsfeld (402) sowie ein Rückstau- Bitvektorfeld (403) enthalten.