DE3919337A1

DE3919337A1 - DATA PROCESSING SYSTEM

Info

Publication number: DE3919337A1
Application number: DE19893919337
Authority: DE
Inventors: Siegfried E Wilhelm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-06-13
Filing date: 1989-06-13
Publication date: 1990-12-20
Also published as: WO1990016028A1; EP0428701A1

Abstract

Disclosed is a data-processing network with a multiplicity of processing and storage modules. The network is designed so that data is transferred between the modules by means of electromagnetic fields which are controlled by optimisation algorithms.

Description

Digitale Hochgeschwindigkeitsrechner gemäß dem Stand der Tech nik weisen ein kompliziertes Netz von Leitungen auf, um Daten zwischen einzelnen Baugruppen des Rechners zu übertragen. Der Begriff "Daten" im Sinne dieser Anmeldung ist allgemein zu ver stehen und soll insbesondere auch Programme und Programmteile enthalten.Digital high-speed computers according to the state of the art nik have a complex network of lines to data to transfer between individual modules of the computer. The The term "data" in the sense of this application is to be used generally stand and should in particular also programs and program parts contain.

Die Anordnung der Verbindungen zwischen den Baugruppen (Moduln) hat wesentlichen Einfluß auf die Rechengeschwindigkeit und die Leistungsfähigkeit der Maschine. Auch die sogenannte Computer architektur hängt weitestgehend davon ab, wie die Verbindungen zwischen den einzelnen, zusammenwirkenden Baugruppen des Com puters gestaltet sind.The arrangement of the connections between the assemblies (modules) has a significant influence on the computing speed and the Performance of the machine. Even the so-called computer architecture largely depends on how the connections between the individual, interacting components of the Com puters are designed.

Im Stand der Technik dienen physische Leitungen als Pfade, auf denen Daten von einer Funktionseinheit des Rechners zu einer oder mehreren anderen Funktionseinheiten übertragen werden. Im Stand der Technik sind hier sogenannte BUS-Strukturen bekannt. Bei einer BUS-Struktur benötigt man nur eine Übertragungslei tung (oder ein Bündel von Übertragungsleitungen), an die alle Funktionseinheiten angeschlossen sind und über die die Kommu nikation aller Funktionseinheiten abgewickelt wird. Eine solche physisch fest verdrahtete BUS-Struktur weist zwar einen relativ einfachen Aufbau auf, erfordert jedoch eine aufwendige Verwal tung des Datentransportes. Da prinzipiell alle angeschlossenen Funktionseinheiten Nachrichten senden und empfangen können, muß dafür gesorgt werden, daß nicht gleichzeitig verschiedene Funk tionseinheiten Daten senden und nur solche Funktionseinheiten auf Empfang geschaltet sind, für die die gerade über den BUS transportierten Daten bestimmt sind. Dies erfordert eine sehr aufwendige Verwaltung des BUSSES, welche häufig durch einen eigenen BUS-Controller in Form eines selbständigen Mikrocompu ters übernommen wird.In the prior art, physical lines serve as paths on which data from a functional unit of the computer to a or several other functional units are transmitted. in the The so-called BUS structures are known in the prior art. With a BUS structure, only one transmission line is required tion (or a bundle of transmission lines) to which all Functional units are connected and via which the commu application of all functional units. Such physically hard-wired BUS structure has a relative simple construction, but requires an elaborate administration processing of data. In principle, all connected Functional units must be able to send and receive messages be made sure that not different radio at the same time units send data and only such functional units are switched to reception for which they are currently on the BUS transported data are determined. This requires a lot complex administration of the BUSSES, which is often carried out by a own BUS controller in the form of an independent microcompu ters is taken over.

Abstrahiert man den Vorgang der Informationsübertragung zwi schen den einzelnen Moduln (Funktionseinheiten) einer Datenver arbeitungsanlage, so kann man sich die Moduln als Quellen und Senken bezüglich der Daten vorstellen. In diesem Sinn ist eine Quelle ein Sender von Daten und einer Senke ein Empfänger von Daten. Als Quellen und Senken in EDV-Anlagen kommen insbeson dere in Betracht Prozessoren, Speicher und Peripheriegeräte.If one abstracts the process of information transmission between between the individual modules (functional units) of a data exchange work system, so you can look at the modules as sources and Imagine sinks in terms of data. In this sense there is one Source a sender of data and a sink a receiver of Data. The sources and sinks in IT systems come in particular processors, memory and peripherals.

Bei herkömmlichen Datenverarbeitungsanlagen ist der Datentrans fer zwischen den Quellen und Senken, wie oben beschrieben, lei tungsgebunden, d.h. die Daten werden in Form von elektrischen Signalen über physische BUS-Netze transportiert.In conventional data processing systems, the data transfer between the sources and sinks as described above service-bound, i.e. the data is in the form of electrical Signals are transported over physical bus networks.

Hierdurch sind ganz erhebliche Einschränkungen bezüglich der Architektur einer Datenverarbeitungsanlage bedingt. Dies gilt nicht nur für herkömmliche von NEUMANN-Archiktekturen, sondern auch für neuartigere Hardware-Gestaltungen, wie parallele Pro zessoren und Multirechner. Je mehr Prozessoren eine Datenver arbeitungsanlage aufweist, desto kritischer ist das Schema, nach dem die einzelnen Prozessoren miteinander verbunden wer den. Es stellt sich die grundlegende Frage, ob jeder Prozessor mit jedem oder nur mit seinem unmittelbar benachbarten Prozes sor kommunizieren soll. Das gleiche gilt für die Speicher. Soll jeder Prozessor mit einem kleinen Teil eines verteilten Spei chers verbunden sein, oder sollen sich alle Prozessoren einen gemeinsamen Hauptspeicher teilen? Darüber hinaus stellt sich für den Konstrukteur der Hardware- und auch der Software-Entwickler das Problem, wie das Programm in Einzelteile aufzugliedern ist, wenn es auf parallelen Prozessoren abgearbeitet werden soll.As a result, there are very significant restrictions regarding the Architecture of a data processing system conditional. this applies not just for conventional NEUMANN architecture structures, but also for newer hardware designs, such as parallel Pro cessors and multicomputers. The more processors a data ver system, the more critical the scheme, after which the individual processors are connected to each other the. The basic question arises as to whether each processor with each or only with its immediately adjacent process sor should communicate. The same applies to the memory. Should each processor with a small portion of a distributed memory chers connected, or should all processors unite share common main memory? It also turns for the designer of the hardware and software developers the problem of how to break the program down into parts, if it is to be processed on parallel processors.

Die Frage der Verbindung von Quellen und Senken bei einer Datenverarbeitungsanlage betrifft somit nicht nur allein die Hardware-Komponenten (Funktionseinheiten, Moduln), sondern auch die Software, also den Prozeßablauf im Rechner. Bei fortschritt licheren Rechner-Architekturen sollen nicht nur die Funktionsein heiten, sondern auch die Softwarekomponenten miteinander kommu nizieren können. Es sollen willkürlich Daten zwischen Programm teilen transferiert werden können oder, mit anderen Worten, es sollen Programme miteinander kommunizieren können. Solche Mög lichkeiten des Datentransfers werden unter dem Stichwort "lo gische Topologie" zusammengefaßt.The question of connecting sources and sinks in one Data processing system therefore not only affects the Hardware components (functional units, modules), but also the software, i.e. the process flow in the computer. With progress Computer architectures should not only be functional units, but also the software components can denicate. There should be arbitrary data between programs parts can be transferred or, in other words, it programs should be able to communicate with each other. Such poss Data transfer options are described under the keyword "lo gische topology "summarized.

Bei modernen Datenverarbeitungsanlagen ist der physische Aufbau und die logische Topologie so komplex, daß eine sogenannte Strukturierungstechnik für den Datentransfer erforderlich wird. Es ist üblich, den Datenverkehr durch semantische und syntakti sche Regeln hierarchisch zu organisieren.In modern data processing systems, the physical structure is and the logical topology so complex that a so-called Structuring technology for data transfer is required. It is common to use semantic and syntactic data traffic organize hierarchical rules.

Bezüglich des Datentransfers zwischen den genannten Quellen und Senken auf Datenpfaden (herkömmlicherweise BUSSE) bestehen folgende Kriterien:Regarding the data transfer between the mentioned sources and Sinks on data paths (traditionally BUSES) exist following criteria:

- Transport volume (i.e. the data transfer capacity per Time unit),
- the meshing of sources and sinks, i.e. the question which functional units can be connected to each other,
- the possibility to change the topology, that is Change not only possible data paths, but also the possibility to program parts in the DVA in desired Transfer functional units,
- Redundancy, i.e. the insensitivity of data transmission against failures,
- the reliability of data transmission,
- the tax expense, and
- the economics of a given Verbin system between the functional units. The effort Connections must be related to the poss possibility to use these connections.

In herkömmlicher BUS-Technik werden jeweils eine Quelle und eine oder mehrere Senken für einen Zeittakt einander zugeteilt. Der maximale Datendurchsatz auf einem BUS ist abhängig von der Anzahl der parallel geschalteten Leitungen und vom kürzesten zulässigen Takt für den Transport der Daten. Der Takt ist wie derum begrenzt durch die Eigenschaften des physischen Leitungs netzes selbst. Die Leitwerke für die BUS-Zuteilung bestimmen dabei selbst auch die untere Grenze für den Arbeitstakt des Da tentransfers. Das Zeitverhalten des Leitwerks (also seine Fähigkeit, auf Zustandsänderungen schnell oder langsam zu rea gieren) muß klein sein gegenüber dem Arbeitstakt des Daten transfers zwischen den Quellen und Senken.In conventional BUS technology, a source and Allocated one or more sinks to each other for a time cycle. The maximum data throughput on a BUS depends on the Number of lines connected in parallel and the shortest permissible clock for the transport of the data. The beat is like therefore limited by the properties of physical conduction network itself. Determine the tail units for the BUS allocation even the lower limit for the work cycle of the Da transfers. The timing behavior of the tail unit (i.e. its Ability to respond quickly or slowly to changes in state yaw) must be small compared to the work cycle of the data transfers between sources and sinks.

Ein weiterer Nachteil von BUS-Strukturen besteht darin, daß bei einer steigenden Anzahl von Quellen und Senken ein zusätzlicher Steueraufwand das Transportvolumen auf dem BUS bremst. Um das Transportvolumen bei BUS-Strukturen weiter zu erhöhen, sind im Stand der Technik sogenannte multiple BUS-Strukturen (lokale BUSSE) oder spezielle Netzwerk-Architekturen vorgeschlagen worden wie Ringe, Gitter, Bäume, Würfel, Hyperwürfel etc.Another disadvantage of BUS structures is that an increasing number of sources and sinks Tax expenditure brakes the transport volume on the BUS. To do that Transport volumes for BUS structures are to be increased further in State of the art so-called multiple bus structures (local BUSSE) or special network architectures like rings, grids, trees, cubes, hypercubes etc.

In solchen Netzwerken steigt aber der Verdrahtungsaufwand über proportional zu den gewünschten Verbindungsmöglichkeiten. Gleichzeitig wächst auch der Steueraufwand für die Netzzutei lung und/oder die Zielsuche von der Quelle zur Senke. In such networks, however, the wiring effort increases proportional to the desired connection options. At the same time, the tax expense for the grid add-on also increases and / or the search for a destination from the source to the sink.

Schließlich sind BUS-Strukturen noch mit physikalisch bedingten Nachteilen behaftet. Der Datentransfer auf BUSSEN verlangt eine vom Laufweg abhängige Mindestlaufzeit; es können BUS-Signale einander übersprechen, es kann zu Reflexionen von BUS-Signalen kommen; der Datentransfer auf den BUSSEN erfordert einen er heblichen Energieverbrauch und bedingt damit eine Wärmeentwick lung; die an eine BUS-Strukur angeschlossenen Senken stellen jeweils Lasten dar, die über den BUS Rückwirkungen erzeugen können und es sind Wartezeiten bei der sogenannten Ressourcen zuteilung unumgänglich.After all, BUS structures are still physically related Disadvantages. Data transfer on BUSSEN requires one minimum duration depending on the route; there can be BUS signals crosstalk each other, there may be reflections of BUS signals come; the data transfer on the BUSSEN requires one considerable energy consumption and therefore heat development lung; set the sinks connected to a BUS structure each represents loads that generate feedback via the BUS can and there are waiting times with the so-called resources allocation inevitable.

Im Stand der Technik wurden deshalb auch schon sogenannte "Omega-Netze" vorgeschlagen als Alternative zur BUS-Struktur. Solche Omega-Netze sind vergleichbar einem öffentlichen Tele fonnetz. Es werden Verbindungen nicht durch Leitungen zwischen allen möglichen Quellen und Senken hergestellt, sondern viel mehr stellen gesonderte Schaltwerke, die für Funktionseinheiten oder Gruppen daraus aufgebaut werden, die benötigten Leitungen vorübergehend bereit. Diese Technik hat den Vorteil, daß für eine sehr große Anzahl potentieller Kommunikationspartner (Quellen und Senken) nur eine begrenzte Anzahl von Leitungen insgesamt erforderlich ist. Die Leitungen werden je nach Bedarf "geschoben". Ein Nachteil solcher Omega-Netze besteht aber dar in, daß der Aufbau von wahlweisen Verbindungen zu sogenannten Latenzzeiten in den Steuerwerken führt. Auch die obengenannten physikalisch bedingten Probleme gelten für solche an physische Leitungen gebundenen Omega-Netze. Die Übertragung sehr umfang reicher Nachrichten monopolisiert die dabei genutzten Funktions einheiten zu Ungunsten anderer möglicher Ressourcen, was die Arbeitsgeschwindigkeit der Anlage einschränkt. Ein weiterer Nachteil der bekannten Omega-Netze tritt dann auf, wenn sehr viele Quellen Leitungen anfordern, so daß ein "Stau" auftreten kann. Solche kritischen Betriebszustände erfordern wiederum zu sätzliche Steuerungen (congestion-control), was aber wiederum die obengenannten Latenzzeiten verlängert. In the prior art, therefore, so-called "Omega networks" proposed as an alternative to the BUS structure. Such omega networks are comparable to a public tele network. Connections are not made through lines between all possible sources and sinks, but a lot more make separate derailleurs for functional units or groups can be built from it, the required lines temporarily ready. This technique has the advantage that for a very large number of potential communication partners (Swelling and sinking) only a limited number of lines overall is required. The lines are as needed "pushed". However, there is a disadvantage of such omega networks in that the establishment of optional connections to so-called Latency in the control units leads. Even the above physical problems apply to those related to physical problems Lines bound omega networks. The transfer is very extensive rich news monopolizes the functions used units to the detriment of other possible resources, what the Limits the working speed of the system. Another Disadvantage of the known omega networks occurs when very many sources request lines so that a "traffic jam" occurs can. Such critical operating conditions in turn require additional controls (congestion control), which in turn the above-mentioned latency times are extended.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile von physisch gebundenen Datenpfaden in Datenverarbeitungsanlagen zu überwinden und einen Weg aufzuzeigen, mit dem die obengenannten Kriterien bezüglich eines Daten- und Programmtransfers in einer Datenverarbeitungsanlage besser erfüllt werden können.The invention has for its object these disadvantages physically bound data paths in data processing systems overcome and show a way by which the above Criteria for data and program transfer in one Data processing system can be better met.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß als Mit tel zum Daten- und Programmtransfer zwischen einzelnen statio nären Funktionseinheiten einer Datenverarbeitungsanlage elektromagnetische Wellen vorgesehen sind.According to the invention this object is achieved in that as with tel for data and program transfer between individual stations Functional units of a data processing system electromagnetic waves are provided.

Erfindungsgemäß dienen also nicht mehr substratgebundene Leiter als Datenpfade, sondern elektromagnetische Felder. Solche Felder haben zunächst den Vorteil, daß sie sich in beliebiger Richtung im Raum ausbreiten können. Daneben sind sie zeitlich beliebig an- und abstellbar, d.h. ein durch ein elektromagneti sches Feld hergestellter Datenpfad kann ohne Aufwand zeitlich beliebig gesteuert werden.According to the invention, substrate-bound conductors are no longer used as data paths, but electromagnetic fields. Such Fields have the advantage that they can be in any Can spread direction in space. They are also temporal can be switched on and off as required, i.e. one by an electromagnetic The data path created in the field can be timed without effort can be controlled arbitrarily.

Durch Verwendung elektromagnetischer Wellen als Datenpfade zum Übertragen von Daten zwischen den einzelnen Moduln (Quellen und Senken) einer Datenverarbeitungsanlage ist es möglich, die An lage selbst dynamisch dem gerade abgearbeiteten Algorithmus an zupassen. Der Algorithmus kann dadurch besonders schnell abge arbeitet werden, daß die Datenpfade zwischen den einzelnen Mo duln (Funktionseinheiten) entsprechend dem Algorithmus herge stellt werden. Dabei können die Datenpfade während der Abarbei tung des Algorithmus noch zusätzlich zeitlich variiert werden.By using electromagnetic waves as data paths to Transfer of data between the individual modules (sources and Lowering) a data processing system, it is possible to was dynamically attached to the algorithm being processed to fit. As a result, the algorithm can be quickly removed be worked that the data paths between the individual Mo duln (functional units) according to the algorithm be put. The data paths can be used during processing tion of the algorithm can also be varied over time.

Die Verwendung elektromagnetischer Felder für zeitlich und räumlich willkürlich herstellbare Datenpfade in DVA-Anlagen er öffnet vielfältige Möglichkeiten der Optimierung des Daten flusses in der Anlage. Es ist möglich, die Hardware und die Software in Anpassung an das gerade gelöste Problem zu gestal ten. Aufgrund der frei variierbaren Datenpfade können zum Bei spiel große Speicheranforderungen auf eine Vielzahl vorgegebe ner, kleinerer Speicher aufgeteilt werden, die wahlweise mit einander verknüpft werden. Umfangreiche Software kann wahlweise auf verschiedene Prozessoren aufgeteilt werden.The use of electromagnetic fields for time and spatially arbitrarily producible data paths in DVA systems opens up various possibilities for optimizing the data flow in the plant. It is possible the hardware and the To design software to adapt to the problem just solved Due to the freely variable data paths, you can add play large memory requirements on a large number ner, smaller memory can be divided, optionally with be linked together. Extensive software can be optionally can be divided among different processors.

Die Kapazität der Datenpfade ist ebenfalls in weiten Grenzen variierbar. Hinsichtlich aller oben eingerückt wiedergegebenen Kriterien des Datentransfers sind erhebliche Vorteile zu er zielen, wie unmittelbar einsichtig ist.The capacity of the data paths is also within wide limits variable. Regarding all indented above Data transfer criteria are significant advantages aim at how immediately obvious.

Für die Realisierung der Erfindung in einer Datenverarbeitungs anlage stehen in der herkömmlichen Nachrichtentechnik ent wickelte Instrumente und Methoden zur Verfügung.For the implementation of the invention in a data processing systems are created in conventional telecommunications developed tools and methods available.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese hen, daß die einzelnen Moduln der DV-Anlage ihren Betriebsbe darf an Energie zumindest teilweise aus empfangener elektro magnetischer Strahlung decken. Auch hierdurch werden Versor gungsleitungen und die hiermit verbundenen Nachteile einge spart.In a preferred embodiment of the invention, it is provided hen that the individual modules of the DV system their operating areas may at least partially receive energy from received electro cover magnetic radiation. This also becomes a supplier supply lines and the associated disadvantages saves.

Die erfindungsgemäße Art der Erzeugung von Datenpfaden in einem Rechner ist für herkömmliche von Neumann-Strukturen geeignet, bietet sich aber besonders für parallele Architekturen an.The type of generation of data paths in one according to the invention Computer is suitable for conventional von Neumann structures, but is particularly suitable for parallel architectures.

Die Erzeugung von Datenpfaden mittels elektromagnetischer Wel len wird in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Er findung derart realisiert, daß die einzelnen Moduln einer DVA- Anlage, welche am Datentransfer teilnehmen sollen, so angeord net sind, daß sie jeweils mit einem Sender und einem Empfänger für elektromagnetische Strahlung an einen gemeinsamen Raum an grenzen, in dem sich die elektromagnetischen Wellen ausbreiten. Jeder Sender (Quelle) und jeder Empfänger (Senke) "taucht" so mit in den Datenstrom ein und sendet bzw. empfängt willkürlich. The generation of data paths using electromagnetic world len is in a particularly preferred embodiment of the Er realized in such a way that the individual modules of a DVA System, which should participate in the data transfer, so arranged net are that they each have a transmitter and a receiver for electromagnetic radiation to a common room limit in which the electromagnetic waves propagate. Every transmitter (source) and every receiver (sink) "dives" like this with in the data stream and sends or receives arbitrarily.

Die durch elektromagnetische Felder hergestellten Datenpfade können dadurch selektiviert, d.h. auf bestimmte Quellen und Senken bezogen werden, daß sie in spezifischer Weise codiert werden. Die Codierung kann zeitlich und räumlich variabel ge staltet werden, d.h. eine gegebene Quelle kann zu willkürlich bestimmbaren Zeitspannen mit willkürlich bestimmten Senken ver bunden werden.The data paths created by electromagnetic fields can thereby be selected, i.e. to certain sources and Sinks are related that they are encoded in a specific way will. The coding can be variable in time and space be designed, i.e. a given source can be too arbitrary determinable periods of time with arbitrarily determined sinks be bound.

Die Verwendung elektromagnetischer Wellen zur Übertragung von Daten und Befehlen ist als solche selbstverständlich bekannt. Auch die Entnahme von Energie aus einem HF-Feld zur Versorgung einer datenverarbeitenden Funktionseinheit ist als solches be kannt (Zeitschrift ELEKTRONIKJOURNAL 20/88, S. 84). Dort dient ein HF-Feld zur drahtlosen Übertragung von Produktionsdaten von sich bewegenden Objekten. Bei solchen Objekten ist eine Daten- und Energieübertragung mittels Leitungsdrähten nicht möglich.The use of electromagnetic waves to transmit Data and commands are of course known as such. The extraction of energy from an HF field for supply a data processing functional unit is as such knows (magazine ELEKTRONIKJOURNAL 20/88, p. 84). Serves there an RF field for the wireless transmission of production data from moving objects. With such objects, a data and energy transmission by means of lead wires not possible.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:Exemplary embodiments of the invention are described below the drawing explained in more detail. It shows:

Fig. 1 schematisch eine Datenverbeitungsanlage mit verschie denen Moduln; Fig. 1 shows schematically a data processing system with various modules;

Fig. 2 ein einzelnes Modul im Detail; Figure 2 shows a single module in detail.

Fig. 3 eine Architektur einer EDV-Anlage; Fig. 3 is an architecture of a computer system;

Fig. 4 ein Interfaceteil gemäß Fig. 2 im Detail; FIG. 4 shows an interface part according to FIG. 2 in detail;

Fig. 5 eine Datenstruktur, die geeignet ist, in einer DV-An lage den Fig. 1 bis 6 verarbeitet zu werden; Fig. 5 is a data structure which is suitable in a DV to be able to be processed 1 to 6 FIGS.

Fig. 6 den Ablauf eines Datenaustausches zwischen Moduln; und Fig. 6 is the flow of a data exchange between modules; and

Fig. 7 eine Anwendung der Erfindung bei einer Telefon-Ver mittlung. Fig. 7 shows an application of the invention in a telephone switching.

Fig. 1 zeigt eine Datenverarbeitungsanlage, deren Moduln (Funk tionseinheiten) als solche weitgehend bekannt sind. Fig. 2 zeigt ein einzelnes Prozessor-Modul gemäß Fig. 1 im Detail. Fig. 1 shows a data processing system, the modules (func tion units) are largely known as such. FIG. 2 shows a single processor module according to FIG. 1 in detail.

Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, sind die einzelnen Funktionsein heiten der Datenverarbeitungsanlage (10) nicht durch einen BUS verbunden, sondern durch elektromagnetische Felder, die in Fig. 1 durch die Verbindungsstriche (S) angedeutet sind. Die Daten verarbeitungsanlage (10) weist in herkömmlicher Weise ein Netz teil (16), ein Ein/Ausgabe-Modul (18), ein Massenspeichermodul (20), ein Funktionsteil (22) und Prozessormoduln (24, 26, 28 etc.) auf. Insoweit ist die Datenverarbeitungsanlage herkömm lich und braucht hier nicht näher erläutert zu werden.As can be seen in FIG. 1, the individual functional units of the data processing system ( 10 ) are not connected by a BUS, but by electromagnetic fields, which are indicated in FIG. 1 by the connecting lines (S). The data processing system ( 10 ) has a network part ( 16 ), an input / output module ( 18 ), a mass storage module ( 20 ), a functional part ( 22 ) and processor modules ( 24 , 26 , 28 etc.) in a conventional manner . In this respect, the data processing system is conventionally Lich and need not be explained here.

Neu sind jeweils die sogenannten Interfaceteile (Schnittstel len, in Fig. 1 mit IF-Teil bezeichnet). Statt mit einem her kömmlichen BUS zu kommunizieren, treten die einzelnen Moduln (16, 18, 20, 22, 24 und 28) miteinander über die elektromagne tischen Wellen (S) in Wechselwirkung, wobei die IF-Teile die Wechselwirkung mit dem elektromagnetischen Feld leisten.What are new are the so-called interface parts (interface parts, labeled IF part in FIG. 1). Instead of communicating with a conventional bus, the individual modules ( 16 , 18 , 20 , 22 , 24 and 28 ) interact with each other via the electromagnetic waves (S), with the IF parts interacting with the electromagnetic field .

Ein Energie-Sender (30) strahlt beim gezeigten Ausführungsbei spiel elektromagnetische Wellen in den Raum der Datenverarbei tungsanlage (10), wobei jede Funktionseinheit einen Energie-Em pfänger (32) aufweist. Nur beim Prozessormodul (24) ist der Energie-Empfänger beispielhaft für die anderen Funktionseinhei ten mit einem Bezugszeichen (32) versehen. Weiterhin weisen die einzelnen Moduln Daten-Empfänger (34) und Daten-Sender (36) auf.An energy transmitter ( 30 ) emits electromagnetic waves into the room of the data processing system ( 10 ) in the embodiment shown, each functional unit having an energy receiver ( 32 ). Only in the processor module ( 24 ) is the energy receiver provided with a reference number ( 32 ) as an example for the other functional units. Furthermore, the individual modules have data receivers ( 34 ) and data transmitters ( 36 ).

Fig. 2 zeigt beispielhaft ein einziges Prozessormodul (24) aus der Datenverarbeitungsanlage (10) gemäß Fig. 1. Das Modul (24) besteht aus einem Interfaceteil (40) und einem Funktionsteil (42). Das Funktionsteil (42) ist herkömmlicher Bauart und braucht deshalb nicht weiter erläutert zu werden. Beim darge stellten Ausführungsbeispiel weist es eine Zentraleinheit (CPU 44), eine Speichereinheit (46) und eine Kontrolleinheit (48) (Steuerung) auf. Innerhalb des Prozessormoduls (24) erfolgt der Datenaustausch herkömmlich (z.B. über eine BUS-Struktur). FIG. 2 shows an example of a single processor module ( 24 ) from the data processing system ( 10 ) according to FIG. 1. The module ( 24 ) consists of an interface part ( 40 ) and a functional part ( 42 ). The functional part ( 42 ) is of conventional design and therefore need not be explained further. In the illustrated embodiment, it has a central processing unit (CPU 44 ), a storage unit ( 46 ) and a control unit ( 48 ) (control). Within the processor module ( 24 ), data is exchanged conventionally (for example via a BUS structure).

Die Wechselwirkung des Prozessormoduls (24) mit den übrigen Funktionseinheiten der Datenverarbeitungsanlage (10) gemäß Fig. 1 erfolgt über das Interfaceteil (40), welches mittels des Energieempfängers (32), des Nachrichtenempfängers (34) und des Nachrichtensenders (36) elektromagnetische Wellen empfängt bzw. sendet. Die in Fig. 2 links gezeichneten Pfeile (P) deuten das elektromagnetische Feld an, wobei die Richtung des Pfeiles an zeigt, ob Energie bzw. Daten empfangen werden oder ob Daten ge sendet werden.The interaction of the processor module ( 24 ) with the other functional units of the data processing system ( 10 ) according to FIG. 1 takes place via the interface part ( 40 ) which receives electromagnetic waves by means of the energy receiver ( 32 ), the message receiver ( 34 ) and the message transmitter ( 36 ) or sends. The arrows (P) drawn on the left in FIG. 2 indicate the electromagnetic field, the direction of the arrow indicating whether energy or data is received or whether data is being sent.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der Energiesender (30) eine Lichtquelle, deren Wellenlänge so abge stimmt ist, daß als Photozellen ausgebildete Energieempfänger (32) photovoltaisch Energie entnehmen können. Eine Stromversor gung (50) formt diese Energie so um, daß sie zum Betrieb der übrigen Bauelemente des Prozessormoduls (24) geeignet ist. Die Stromversorgung (50) versorgt also die übrigen Bauelemente des Prozessormoduls (24) mit Energie, was durch den Pfeil (50′) an gedeutet ist.In the illustrated embodiment according to FIG. 1, the energy transmitter ( 30 ) is a light source whose wavelength is tuned so that energy receivers ( 32 ) designed as photocells can take photovoltaic energy. A Stromversor supply ( 50 ) transforms this energy so that it is suitable for operating the other components of the processor module ( 24 ). The power supply ( 50 ) thus supplies the other components of the processor module ( 24 ) with energy, which is indicated by the arrow ( 50 ').

Weiterhin weisen gemäß Fig. 1 die einzelnen Funktionseinheiten, wie insbesondere die Prozessormoduln (24, 26, 28) jeweils Da tensender und -empfänger auf, die nur beim Prozessormodul (24) mit Bezugszeichen (32, 34, 36) versehen sind. Als Datensender und -empfänger kommen herkömmliche Luminiszenzdioden, Laser dioden, Photodioden und/oder Phototransistoren in Betracht. Da bei können jeweils beliebig viele Kanäle für die Kommunikation vorgesehen sein. Die Auswahl der Kanäle (Kanalselektion) einer Datenverbindung kann in herkömmlicher Weise erfolgen. Hierfür bieten sich bekannte Methoden der HF-Technik an, z.B. Amplitu den-, Frequenz- und Phasenmodulation. Es ist ebenfalls möglich, jeweils einen Sender und einen Empfänger über die Wellenlänge aufeinander abzustimmen. Darüber hinaus kann die Kanalselektion auch über eine herkömmliche Adressenzuweisung (sogenanntes Naming) erfolgen.Furthermore, have shown in FIG. 1, the individual functional units, such as in particular the processor modules (24, 26, 28) each, since tens forming and receivers, which are provided only for the processor module (24) with reference marks (32, 34, 36). Conventional luminous diodes, laser diodes, photodiodes and / or phototransistors can be considered as data transmitters and receivers. Any number of channels can be provided for communication. The selection of the channels (channel selection) of a data connection can take place in a conventional manner. Known methods of RF technology are available for this, for example amplitude, frequency and phase modulation. It is also possible to tune a transmitter and a receiver to each other over the wavelength. In addition, channel selection can also be carried out using conventional address assignment (so-called naming).

Die Empfangsvermittlung (52) decodiert die vom Datenempfänger (34) empfangenen Nachrichten und eine Sendevermittlung (54) co diert vom Datensender (36) zu sendende Nachrichten. Weiterhin steuern die Empfangs- und Sendevermittlungen (52, 54) den Zu griff zwischen einem Feld-BUS sowie dem Interfaceteil (40) und dem Funktionsteil (42). Hierfür stehen bekannte Techniken zur Verfügung, wie LAN-Techniken, Token Ring, Ethernet-CSA/CD-BUS etc.The reception exchange ( 52 ) decodes the messages received by the data receiver ( 34 ) and a transmission exchange ( 54 ) encodes messages to be sent by the data transmitter ( 36 ). Furthermore, the receive and send exchanges ( 52 , 54 ) control the access between a field bus and the interface part ( 40 ) and the functional part ( 42 ). Known technologies are available for this, such as LAN technologies, Token Ring, Ethernet-CSA / CD-BUS etc.

Die Sende- und Empfangsvermittlung kann gemeinsam auf einer in tegrierten Schaltung zusammengefaßt sein und es können bekannte Protokoll-Normen adaptiert werden.The transmission and reception switch can work together on one in Integrated circuit and it can be known Protocol standards are adapted.

Fig. 3 zeigt eine Architektur einer Datenverarbeitungsanlage, die für einen Datenaustausch mittels elektromagnetischer Felder besonders geeignet ist. Die in den Fig. 1 und 2 schematisch ge zeigten Prozessormoduln und anderen Funktionseinheiten, von de nen nur der Prozessormodul (24) schematisch gezeigt ist, werden geometrisch so angeordnet, daß ihre Energieempfänger (32), Da tenempfänger (34) und Datensender (36) in einen zentralen Raum (62) ragen oder zumindest an ihn angrenzen. Um den zentralen Raum (62) sind eine Vielzahl von Kammern (64) angeordnet, in welche die Prozessormoduln und andere Funktionseinheiten ein schiebbar sind, und zwar jeweils so, daß die Datenempfänger und -sender an den zentralen Raum (62) angrenzen. Beim dargestell ten Ausführungsbeispiel ist die DV-Anlage (60) mit einer hexa gonalen Architektur gestaltet. Die dargestellte Struktur läßt sich als Vieleck, ringförmig oder anders abwandeln. Im zentra len Raum (62) erfolgt der Datenaustausch mittels elektromagne tischer Felder. Der zentrale Raum (62) könnte deshalb auch als Reflexionsraum angesehen werden, d.h. seine Wandungen sind so ausgestaltet, daß die elektromagnetischen Felder in ihm konzen triert sind. Um die elektromagnetischen Felder im zentralen Raum (62) zu konzentrieren, sind seine Wandungen mit einer Beschichtung versehen, welche die elektromagnetischen Felder mit hohem Wirkungsgrad reflektiert. In dieser Anordung läßt sich die Energieversorgung so realisieren, daß ein Energie sender (66) direkt am zentralen Raum (62) angeordnet ist. Die Fig. 3 zeigt den Prozessormodul (24) und den Energiesender (66) in Explosionsdarstellung. Fig. 3 shows an architecture of a data processing system, which is particularly suitable for data exchange by means of electromagnetic fields. The processor modules and other functional units shown schematically in FIGS . 1 and 2, of which only the processor module ( 24 ) is shown schematically, are arranged geometrically so that their energy receivers ( 32 ), data receivers ( 34 ) and data transmitters ( 36 ) protrude into a central space ( 62 ) or at least adjoin it. A plurality of chambers ( 64 ) are arranged around the central room ( 62 ), into which the processor modules and other functional units can be pushed, in each case in such a way that the data receivers and transmitters adjoin the central room ( 62 ). In the embodiment shown, the DV system ( 60 ) is designed with a hexagonal architecture. The structure shown can be modified as a polygon, ring-shaped or otherwise. In the central room ( 62 ), data is exchanged using electromagnetic fields. The central room ( 62 ) could therefore also be regarded as a reflection room, ie its walls are designed so that the electromagnetic fields are concentrated in it. In order to concentrate the electromagnetic fields in the central room ( 62 ), its walls are provided with a coating which reflects the electromagnetic fields with high efficiency. In this arrangement, the energy supply can be implemented in such a way that an energy transmitter ( 66 ) is arranged directly in the central room ( 62 ). Fig. 3 shows the processor module (24) and the energy transmitter (66) in exploded view.

Die bisher beschriebenen Ausführungsbeispiele lassen sich ab wandeln. Statt elektromagnetischer Wellen im sichtbaren Bereich des Spektrums können auch Rundfunkwellen, z.B. Mikrowellen ein gesetzt werden. In diesem Falle sind die Techniken und Ver fahren der Rundfunktechnik anwendbar. Es stehen alle bekannten Trägerfrequenzverfahren zur Nachrichtenübertragung zur Verfü gung. In dieser Technik ist es möglich, die Kanalselektion mit einer Wellenlängen-Codierung durchzuführen. Für die Decodierung sind sogenannte Phase-Lock-Loop-Schaltungen bekannt. Auch Schallwellen sind denkbar, aber weniger günstig.The exemplary embodiments described so far can be used walk. Instead of electromagnetic waves in the visible range of the spectrum, radio waves, e.g. Microwaves be set. In this case the techniques and ver driving the broadcast technology applicable. There are all known Carrier frequency methods available for message transmission supply. In this technique it is possible to use the channel selection perform a wavelength coding. For decoding So-called phase lock loop circuits are known. Also Sound waves are conceivable, but less cheap.

Fig. 4 zeigt eine Detaildarstellung eines Interfaceteiles (40) gemäß Fig. 2. FIG. 4 shows a detailed representation of an interface part ( 40 ) according to FIG. 2.

Dem einfallenden elektrischen Feld wird Energie mittels einer Antenne (80′) bzw. einer Photozelle (86) entnommen und über ei nen Gleichrichter (80), einen Wandler (82) und einem Regler (84) so aufgearbeitet, daß sie zum Betrieb des Prozessormoduls (24) einschließlich des in Fig. 4 oben gezeigten Interfaceteils (40) geeignet ist.The incident electric field energy is removed by means of an antenna ( 80 ') or a photocell ( 86 ) and processed via a rectifier ( 80 ), a converter ( 82 ) and a controller ( 84 ) so that they are used to operate the processor module ( 24 ) including the interface part ( 40 ) shown in FIG. 4 above is suitable.

Das in Fig. 4 oben gezeigte Interfaceteil (40) leistet eine Nachrichten-Verteilung entsprechend einer MIMD-Maschine (Multi ple Instruction/Multiple Data). Jedes Modul (24, 26, 28) (Fig. 1) ist eine autarke DV-Einheit, die mit allen anderen Moduln und weiteren Funktionseinheiten kommunizieren kann. Der Nach richtentransport ist auf drei Ebenen verteilt, nämlich dem Nachrichtenaustausch zwischen dem DV-Prozessor (101) und dem Kommunikations-Prozessor (102) der Nachrichtenaufbereitung in nerhalb des Kommunikations-Prozessors und dem Nachrichten-Aus tausch im Netz zwischen den Moduln. Diese Gliederung entspricht der Nachrichtenhierarchie innerhalb der Gesamtanlage. Auf der obersten Ebene tauschen die DV-Prozessoren (101) nur Nachrich ten vom Typ Operanden, Operatoren bzw. Organisatoren (gem. Fig. 5) aus. Operanden sind allgemein Daten, die mit Operatoren (Be arbeitungsvorschriften) programmgemäß verknüpft werden (Pro gramme, Felder, Dateien etc.). Unter dem Begriff Organisatoren werden alle Kontrollstrukte zusammengefaßt, die den Betrieb und die Übertragungen zwischen Moduln regeln (im allgemeinen Sprachgebrauch: Betriebssystem). Auf den Ebenen der DV-Prozes soren sollen nur solche Nachrichten fließen, die der Anwender für die regelmäßige Lösung seiner Anwendung benötigt.The interface part ( 40 ) shown in FIG. 4 performs a message distribution in accordance with an MIMD machine (Multiple Instruction / Multiple Data). Each module ( 24 , 26 , 28 ) ( Fig. 1) is an autonomous DV unit that can communicate with all other modules and other functional units. The message transport is distributed on three levels, namely the message exchange between the DV processor ( 101 ) and the communication processor ( 102 ) of the message processing within the communication processor and the message exchange in the network between the modules. This structure corresponds to the message hierarchy within the overall system. At the top level, the DV processors ( 101 ) only exchange messages of the type operands, operators or organizers (according to FIG. 5). Operands are generally data that are linked to operators (processing instructions) according to the program (programs, fields, files, etc.). The term organizers summarizes all control structures that regulate the operation and transfers between modules (in general parlance: operating system). Only messages that the user needs for the regular solution of his application should flow at the level of the DV processor.

Die eigentliche Kommunikations-Transaktion übernimmt der Kom munikations-Prozessor (102). Er erhält die eigentliche Nach richt vom DV-Prozessor und transportiert sie selbständig von der logisch definierten Quelle in die logisch definierte Senke. Der Prozessor kennt den physikalischen Zustand des Modulnetzes und organisiert die logisch und/oder physikalische Zuordnung zwischen Quellen und Senken. In einem nichtflüchtigen Speicher (103) wird eine Tabelle gehalten, die über alle Adressen und Betriebszustände aller Module Auskunft gibt. In diesen Tabellen wird gemäß Fig. 5 die Betriebsart (Modus), der Betriebszustand (Status) und der Nachrichtenzustand aller Module dynamisch be reitgestellt. Diese Vorgehensweise stellt sicher, daß der An wender im Bedarfsfall über den Zustand der Gesamtanlage und die Einzelmodule Kenntnis erlangen und den logischen Aufbau in übersichtlicher Weise bedarfsgerecht abwandeln kann. Im allge meinen ist diese Ebene für den gewöhnlichen Anwender soweit verdeckt wie möglich und wird durch das Betriebssystem ver waltet.The actual communication transaction is carried out by the communication processor ( 102 ). It receives the actual message from the DV processor and transports it independently from the logically defined source to the logically defined sink. The processor knows the physical state of the module network and organizes the logical and / or physical assignment between sources and sinks. A table is kept in a non-volatile memory ( 103 ) and provides information about all addresses and operating states of all modules. In these tables, the operating mode (mode), the operating state (status) and the message state of all modules is dynamically provided according to FIG. 5. This procedure ensures that the user can gain knowledge of the condition of the entire system and the individual modules when necessary and can modify the logical structure in a clear manner as required. In general, this level is hidden as far as possible for the ordinary user and is managed by the operating system.

Die Trennung der Hierarchie-Ebenen erleichtert die Verwaltung unterschiedlicher DV-Prozessoren und deren Leistungen. Der Nachrichtentausch wird von der vereinheitlichten Schnittstelle bearbeitet. Der Transport einer Nachricht von der Quelle in die Senke zwischen unterschiedlichen DV-Prozessorelementen kann mit vereinheitlichten Hardwareeinrichtungen (Standard-Chips) und standardisiertem Protokoll (siehe Fig. 5) automatisch ablaufen.The separation of the hierarchy levels makes it easier to manage different DV processors and their performance. The message exchange is processed by the unified interface. The transport of a message from the source into the sink between different DV processor elements can take place automatically using standardized hardware devices (standard chips) and standardized protocol (see FIG. 5).

Die Baugruppen (104, ..., 115) sind im Beispiel in Hardware er stellt, um den Kommunikationsprozessor von Logik-Aufgaben zu entlasten (reine Softwarelösungen oder Mischformen sind eben falls möglich) und um die Funktion besser darstellen zu können. Diese Bauelemente bauen die eigentliche Nachrichtenverbindung zwischen den Modulen auf, erhalten sie aufrecht und bauen sie wieder ab. Die dargestellte Lösung bietet den zusätzlichen Vor teil einer Steigerung des Transportvolumens über den Sende- bzw. Empfangskanal. Aus demselben Grund sind Sende- und Empfangskanal vollständig getrennt aufgebaut. Für die Selektion eines Kanals übergibt der Kommunikationsprozessor aus der Tabelle (in 103) eine physikalische Adresse mit logischer Zu ordnung an die Baugruppen (107 oder 111), die im Zusammenwirken mit dem Oszillator (108) und den phase-lock-loop-Schaltungen (108, 112) eine Sende- bzw. Empfangsfrequenz schaltet. Im Sendefall wird die Nachricht im Sendepuffer (104) über den Modulator (105) und den Sender (106a/b) an die Senke geschickt. Der Empfangskanal arbeitet äquivalent mit den Bauelementen (113, ..., 115a/b). Synchronbetrieb aller Module ist dann möglich, wenn über die Baugruppe (110) ein extern erzeugter Takt empfangen wird, der alle PLL-Schaltungen synchronisiert.The assemblies ( 104 , ..., 115 ) are in the example in hardware he created to relieve the communication processor of logic tasks (pure software solutions or mixed forms are just as possible) and to better represent the function. These components establish the actual communication link between the modules, maintain it and break it down again. The solution shown offers the additional part of an increase in the transport volume via the send or receive channel. For the same reason, the transmit and receive channels are completely separate. For the selection of a channel, the communication processor transfers from the table (in 103 ) a physical address with logical assignment to the modules ( 107 or 111 ), which in cooperation with the oscillator ( 108 ) and the phase-lock-loop circuits ( 108 , 112 ) switches a transmission or reception frequency. In the case of transmission, the message in the transmission buffer ( 104 ) is sent to the sink via the modulator ( 105 ) and the transmitter ( 106 a / b). The receive channel works equivalent to the components ( 113 , ..., 115 a / b). Synchronous operation of all modules is possible when an externally generated clock is received via the module ( 110 ), which synchronizes all PLL circuits.

Fig. 6 zeigt Aufbau und Abbau einer Verbindung (Datenübertra gung). Ein DV-Prozessor fordert beim Kommunikations-Prozessor eine Sendeoperation an, die nur dann zu einer unmittelbaren Transportaktion führt, wenn der Sendepuffer (104) frei ist. Ist die Nachricht im Puffer abgelegt, selektiert der Prozessor (102) anhand Tabelle in (103) den logisch und physikalisch richtigen Kanal und aktiviert den Sender. Ist die angewählte Senke frei und betriebsbereit, wird die Nachricht in den ent sprechenden Empfangskanal eingeschrieben. Nach Erkennen des Nachrichtenendes wird der Kanal wieder abgebaut. Fig. 6 shows the establishment and termination of a connection (data transmission). A DV processor requests a send operation from the communications processor which only leads to an immediate transport action if the send buffer ( 104 ) is free. If the message is stored in the buffer, the processor ( 102 ) selects the logically and physically correct channel from the table in ( 103 ) and activates the transmitter. If the selected sink is free and ready for operation, the message is written into the corresponding receiving channel. After recognizing the end of the message, the channel is cleared again.

Ein Empfangskanal wird mit einem "Start-Burst" aktiviert. Die ser kanalspezifische Impuls führt zu einer Unterbrechungsanfor derung im Prozessor (102). Der Burst dient zur Synchronisation und zum Einleiten der Empfangsprozedur, die dann ähnlich wie die Sendeprozedur ablaufen kann. Es ist zweckmäßig, verschie dene "Burst-Frequenzen" für gemeinsame oder für Gruppenaufgaben vorzuhalten, dann können alle oder ausgewählte Module gemeinsam adressiert werden. So kann man das Netzwerk leicht und mit ho her Geschwindigkeit umstrukturieren. Neue Module können so im plementiert oder explementiert werden. Gruppen von Modulen können auf diese Weise in einer Transportoperation Nachrichten empfangen.A receive channel is activated with a "start burst". This water channel-specific pulse leads to an interrupt request in the processor ( 102 ). The burst is used for synchronization and for initiating the reception procedure, which can then proceed in a similar way to the transmission procedure. It is useful to have different "burst frequencies" for common or group tasks, then all or selected modules can be addressed together. So you can restructure the network easily and at high speed. In this way, new modules can be implemented or implemented. Groups of modules can receive messages in this way in a transport operation.

Die Erfindung läßt sich auch bei einer Telefonvermittlung an wenden, insbesondere für eine sogenannte Teilnehmerschaltung. Fig. 7 zeigt den schematischen Aufbau einer solchen Teilnehmer schaltung in einer Telefonvermittlungsanlage.The invention can also be used in a telephone exchange, in particular for a so-called subscriber circuit. Fig. 7 shows the schematic structure of such a subscriber circuit in a telephone exchange.

Alle technischen Vorteile, die oben bei einer Datenverarbei tungsanlage bereits geschildert und im einzelnen erläutert wur den, lassen sich auf eine Telefonvermittlung übertragen, wenn sie nach den beschriebenen Prinzipien arbeitet. Wie Fig. 7 zu entnehmen ist, wird die Durchschaltung einer Teilnehmerleitung zwischen zwei Teilnehmeranschlüssen nicht durch ein mechani sches oder Halbleiterschaltglied realisiert, sondern erfindungs gemäß durch elektromagnetische Wellen bereitgestellt. Die ein zelnen Funktionseinheiten der Telefonvermittlung arbeiten wie folgt zusammen:
Die persönliche Teilnehmerleitung a, b mit der zugehörigen Rufnummer (#) wird an die Teilnehmeranschlußschaltung (121) wie in herkömmlicher Technik üblich, angeklemmt. Die Anschlußschal tung enthält alle Bauelemente, die auch in der konventionellen Vermittlung üblich sind, wie galvanische Trennung, Überspan nungsschutz usw. Ihre Bauelemente trennen den Sprech- vom Hör- Kanal als auch ankommenden und abgehenden Ruf. Diese Schaltung gewährleistet gleichermaßen die Kompatibilität zum bestehenden Telefonnetz. Der programmgesteuerte Modul (122) ist als Mikro prozessor oder "ASIC" beispielhaft realisiert. Ein abgehender Ruf wird vom Teilnehmerapparat (120) über die Teilnehmeran schlußschaltung (121) vom Mikroprozessor (122) bearbeitet. Der Mikroprozessor entnimmt der Rufnummernselektion (125) eine Ka nalfrequenz, die dem gerufenen Teilnehmer zugeteilt ist und schaltet den Oszillator (130) auf die zugeteilte Trägerfre quenz. Damit ist der Sprechkanal über die Module (126, 127, 128 und 129) aktiv. Der Prozessor sendet jetzt über den Sprechkanal eine Anforderungskennung, die auf der selektierten Empfangssei te für die Module (131, 134) und die Rufselektion (125) auf der Gegenseite den Empfangskanal aktiviert. Der Empfangskanal wie derum setzt, wie oben beschrieben, den entsprechenden Sendeka nal in Betrieb. Damit ist ein Sprech- und Hör-Kanal zwischen zwei Teilnehmern aufgebaut. Die Teilnehmer können miteinander kommunizieren.All of the technical advantages that have already been described and explained in detail in a data processing system can be transferred to a telephone exchange if it works according to the principles described. As can be seen from FIG. 7, the connection of a subscriber line between two subscriber connections is not realized by a mechanical or semiconductor switching element, but according to the invention by electromagnetic waves. The individual functional units of the telephone exchange work together as follows:
The personal subscriber line a, b with the associated call number (#) is connected to the subscriber line circuit ( 121 ) as is customary in conventional technology. The connection circuit contains all components that are also common in conventional switching, such as galvanic isolation, overvoltage protection, etc. Your components separate the speech channel from the audio channel as well as incoming and outgoing calls. This circuit also ensures compatibility with the existing telephone network. The program-controlled module ( 122 ) is implemented as a microprocessor or "ASIC" as an example. An outgoing call is processed by the subscriber set ( 120 ) via the subscriber circuit ( 121 ) by the microprocessor ( 122 ). The microprocessor takes the call number selection ( 125 ) a channel frequency that is assigned to the called subscriber and switches the oscillator ( 130 ) to the assigned carrier frequency. The speech channel is now active via the modules ( 126 , 127 , 128 and 129 ). The processor now sends a request identifier via the speech channel, which activates the receiving channel on the selected receiving side for the modules ( 131 , 134 ) and the call selection ( 125 ) on the opposite side. As described above, the receiving channel in turn puts the corresponding send channel into operation. A speech and listening channel is thus established between two participants. The participants can communicate with each other.

Der Verbindungsabbau funktioniert ähnlich wie der Verbindungs aufbau:
Legt ein Teilnehmer seinen Handapparat in die Gabel, so erkennt die zugehörige Teilnehmeranschlußschaltung (121) den Zusammen bruch der Verbindung. Dieses Kriterium benutzt der entsprechen de Mikroprozessor (122), um über den Sprechkanal eine Verbin dungsabbaukennung zu senden. Damit sind beide Prozessoren im gleichen Betriebszustand und die Verbindung kann wechselseitig getrennt werden.The disconnection works similarly to the connection establishment:
If a subscriber puts his handset in the fork, the associated subscriber line circuit ( 121 ) recognizes the breakdown of the connection. This criterion is used by the corresponding microprocessor ( 122 ) in order to send a connection removal identifier via the speech channel. This means that both processors are in the same operating state and the connection can be mutually disconnected.

Die Vergabe der individuellen Teilnehmerkennungen kann mit einem Nummernschalter (124) markiert werden oder mittels Soft ware eingeschrieben werden. Der Mikroprozessor kann auch die Hilfsfunktionen einer Telefonvermittlung übernehmen. Unter an derem kann er die Gebühreneinheiten zählen, den Betriebszustand der Teilnehmerschaltung anzeigen, einen Selbsttest der Teilneh merschaltung durchführen, eine Nummernspeicherung oder -reser vierung übernehmen als auch anders programmiert werden.The assignment of the individual subscriber identifiers can be marked with a number switch ( 124 ) or registered using software. The microprocessor can also take over the auxiliary functions of a telephone exchange. Among other things, he can count the charge units, display the operating state of the subscriber circuit, carry out a self-test of the subscriber circuit, take over number storage or reservation and can also be programmed differently.

Reserviert man einen Betriebs- bzw. Status-Kanal für alle Teil nehmerschaltungen, so kann mit einer externen EDV-Anlage der Betriebszustand bzw. die Betriebsart jeder einzelnen Teilneh merschaltung ausgelesen oder verändert werden.If you reserve an operating or status channel for all parts subscriber circuits, with an external computer system Operating state or the operating mode of each individual participant circuit can be read out or changed.

Claims

1. Data processing system with stationary modules, in particular processors and memories, and with means with which data can be transferred between the modules, characterized in that the modules ( 24 , 26 , 28 ) are at least partially each with a transmitter ( 34 ) and a receiver ( 36 ) for electromagnetic waves.

2. Data processing system according to claim 1, characterized in that the modules ( 24 , 26 , 28 ) cover their operating requirements for energy at least partially from received electromagnetic radiation.

3. Data processing system according to one of claims 1 or 2, characterized in that the modules in the data processing system are arranged so that they each border with a transmitter and a receiver to a room ( 62 ) in which the electromagnetic waves for data transmission and spread the energy transfer if necessary.

4. Data processing system according to one of the preceding claims, characterized in that the data transmission between individual modules ( 24 , 26 , 28 ) is selected in that the electromagnetic waves are encoded in accordance with at least one transmitting module and at least one receiving module.

5. Data processing system according to claim 4, characterized in that the coding is variable in time and with respect to the modules ( 24 , 26 , 28 ).

6. Data processing system according to one of the preceding claims, characterized in that a module ( 24 ) each with a device ( 32 ) which takes energy from an electromagnetic field, a device ( 34 ) for receiving electromagnetic waves to be transmitted according to Data are modulated and provided with a device ( 36 , 54 ) for modulating and sending data generated in the module.