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Hintergrund
der Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich auf
einen Asynchronübertragungsbetriebs-Schalter
zum Schalten von Zellen, die Bestimmungsinformationen enthalten,
zwischen Eingangstoren und Ausgangstoren.
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Beschreibung des Standes
der Technik
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In ATM (Asynchronübertragungsbetriebs)-Kommunikationssystemen
werden kontinuierliche Signale wie Zeilensignale oder Sprachsignale und
Stoßsignale
wie Datensignale oder Bewegungsvideo in festen Datenlängen geteilt,
an einen Vorsatz, der Bestimmungsinformationen anzeigt, angefügt, wodurch
ein Paket gebildet wird. Dieses Paket wird im ATM als "Zelle" bezeichnet. Daten
werden in derselben Paketform übertragen.
Die Synchronisation von Rahmen ist nicht erforderlich zwischen den
Endgeräten
und einem Kanal, und die Operationsgeschwindigkeit der Endgeräte und des
Kanals kann unabhängig
eingestellt sein. Dieses System kann auf viele Arten von Endgeräten angewendet
werden. Aber ein Hochgeschwindigkeitspaket-Schalter empfängt Pakete
zufällig
und viele Paket können
an einen Bestimmungsort adressiert sein, so dass Pakete für die Verarbeitung
in einer Schlange aufgereiht werden müssen, um einen Informationsverlust
zu vermeiden.
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14 zeigt
ein Beispiel eines herkömmlichen
ATM-Schalters, der
als ATM-Schalter mit geteiltem Vielfachpuffer bezeichnet wird, und
der in "622 Mb/s
8 × 8
Shared Multibuffer ATM Switch with Hierarchical Queueing and Multicast
Functions", GLOBECOM '93, Sitzung Nr. 40,
Dezember 1993 von Hideaki Yamaka et al. beschrieben ist. Eine Datenreihenvorrichtung
hat Adressenschlangen in einer Steuervorrichtung 16. Wenn
eine Zelle zu einem der Eingangstor 111 bis 118 kommt, erfasst der ATM-Schalter den
Vorsatz in der Zelle und überträgt ihn zu
der Steuervorrichtung 16. Die eintreffende Zelle wird an einer
der freien Adressen der geteilten Pufferspeicher (SBM) geschrieben.
Diese Adresse wird in der Steuervorrichtung 16 ausgewählt. Die
Steuervorrichtung 16 hat mehrere Adressenschlangen. Jede Adressenschlange
ist für
eines von Ausgangstoren vorgesehen.
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Adressenschlangen werden ausgewählt auf der
Grundlage der Bestimmung der Zelle. Dann wird die Schreibadresse
in der ausgewählten
Adressenschlange gepuffert. Andererseits wird die eintreffende Zelle über einen
Kreuzpunktschalter 3201 geführt, zu
einem geteilten Pufferspeicher (SBM) übertragen und dort gespeichert.
Die im SBM gespeicherten Daten werden zu einem der Ausgangstore 121 bis 128 übertragen
auf der Grundlage der Ausgangsrichtung von der Steuervorrichtung 16.
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15 zeigt
die Adressenschlangen durch die FIFO-Speicher in der Steuervorrichtung 16.
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16 zeigt
ein Beispiel für
eine Operation für
Vielweg-Zellen, die auf vielen Wegen zu einer Vielzahl von Ausgangstoren übertragen
werden. Für die
Verarbeitung der Vielweg-Zellen sind Vielweg-Zellenzähler (MCC) vorgesehen. Die
MCC entsprechend den in dem geteilten Pufferspeicher (SBM) gespeicherten
Daten und zeigen an, ob die empfangenen Daten Vielweg-Zellen sind
oder nicht. Wenn z. B. eine eintreffende Vielweg-Zelle im SBM 141 an der Adresse AO gespeichert ist
und diese Vielweg-Zelle für
zwei Ausgangstore zu kopieren ist, erhöht der MCC 93 den
Zellwert von "0" auf "2", wie in 16 gezeigt
ist. Eine andere an der Adresse B3 im SBM 142 gespeicherte
Zelle ist eine Vielweg-Zelle, die für zwei Ausgangstore bestimmt
ist, und der MCC 90 setzt den Zählwert von "2" auf "0" herab, nachdem die Zelle in B3 zu den
beiden Ausgangstoren herausgegangen ist. Da der MCC 90 gleich "0" wird, wird die Adresse B3 freigegeben
und in den Leeradressenspeicher gegeben. Obgleich eine andere Zelle,
die für
zwei Ausgangstore bestimmt ist, im SBM 143 gespeichert
ist, wie durch MCC 92 gezeigt ist, wurde sie in diesem
Zeitschlitz zu nur einem Ausgangstor übertragen. Der MCC 92 setzt
den Zählwert
von "2" auf "1" herab. Da der MCC 92 nicht "0" ist, wird die Adresse C1 nicht freigegeben.
Als eine folge kann die Zelle in C1 warten bis zum nächsten Schlitz,
um zu dem anderen Bestimmungstor herauszugehen. Auf diese Weise
steuern die MCCs, um die Freigabezeit von Adressen von SBM für Vielweg-Zellen zu erfassen.
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17 zeigt
ein Diagramm der Speicherkapazität,
die von den geteilten Pufferspeichern (SBM) und den Adressenschlangen
(AQ) gefordert wird, wobei B die Größe der Pufferspeicher pro Ausgangstor (Zelle/Tor)
ist. AQs sind ein Beispiel für
eine herkömmliche
Datenschlangenvorrichtung. 18 zeigt eine
Formel zum Zeichnen dieses Diagramms. Die geforderte Speicherkapazität der Adressenschlangen
(AQ) nimmt zu entsprechend der Zunahme der Anzahl der Ausgangstore.
Die Speicherkapazität
der Adressenschlangen (AQ) ist so abgestimmt, dass die größer als
die Speicherkapazität
vom SBM ist, wenn die Anzahl der Ausgangstore 64 oder mehr
beträgt.
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19 einige
Betrachtungen in Bezug auf die Ausbildung von Hochgeschwindigkeits-ATM-Schaltern
und großen
ATM-Schaltern. Die Arbeitsgeschwindigkeit muss bei den Hochgeschwindigkeit-ATM-Schaltern
erhöht
werden. Daher wird die Anzahl von in den Adressenschlangen pro Sekunde geschriebenen
Adressen erhöht
im Verhältnis
zu der Arbeitsgeschwindigkeit, der Anzahl der Eingangstore und der
Anzahl der Ausgangstore. Als eine Folge werden die Adressenschlangen
oder eine Datenschlangenvorrichtung gezwungen, mit hoher Geschwindigkeit
zu arbeiten. Und die Anzahl der Eingangstore und der Ausgangstore
muss bei großen ATM-Schaltern erhöht werden.
Die Speicherkapazität
des geteilten Pufferspeichers muss ebenfalls vergrößert werden.
Entsprechend diesen Zunahmen müssen
die Anzahl und die Länge
der Schlagen vergrößert werden.
Die Anzahl von Adressenbits muss auch erhöht werden. Somit wird die Gesamtspeicherkapazität der Adressenschlangen
größer.
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Bei der herkömmlichen Datenschlangenvorrichtung,
die wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist, muss, wenn der Speicher 14 beispielsweise
eine Kapazität
zum Halten einer Anzahl P von Paketen hat, der FIFO- Speicher 19 eine
Kapazität
für die
Anzahl P von Adressen haben, um einen Verlust von Paketen zu vermeiden,
der durch einen Überlauf
von Adressen bewirkt wird. Daher benötigt die Datenschlangenvorrichtung 18 eine
Speicherkapazität,
die ausreichend ist zum Halten des P-fachen der Anzahl m von Adressen
insgesamt, so dass die Vorrichtung groß wird.
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IBM Technical Disclosure Bulletin,
Band 32, Nr. 10B, März
1990, Seiten 176/177 offenbart einen gepufferten ATM-Schalter mit
n-eingangs- und n-Ausgangstoren und mit mehreren Datenabschnitten,
die durch einen einzigen Steuerabschnitt gesteuert werden.
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Jeder Datenabschnitt enthält einen
Satz von Schieberegistern als Paketspeicher. Ein Schieberegister
soll ein Paket fester Größe (z. B.
ATM-Zelle) halten. Auf der Eingangsseite können bis zu n eintreffende
Pakete gleichzeitig in freie Schieberegister über individuelle Leitvorrichtungen
an jedem Eingang geleitet werden. Die Leitinformationen für jede dieser Leitvorrichtungen,
d. h. ein Zeiger zu einem freien Schieberegister, werden vorher
von dem Steuerabschnitt geliefert. Auf der Ausgangsseite können bis zu
n herausgehende Pakete gleichzeitig von den geeigneten Schieberegistern über individuelle
Auswahlvorrichtungen zu jedem Ausgang übertragen werden. Die Auswahlinformationen
für jede
dieser Auswahlvorrichtungen, d. h. ein Zeiger zu vollen Schieberegistern,
die Pakete für
die Übertragung
halten, wird ebenfalls von dem Steuerabschnitt geliefert.
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Die Datenabschnitte sind mit ihren
Eingängen
und Ausgängen
parallel miteinander verbunden. Einige Bits der von dem Steuerabschnitt
gelieferten Adressenzeiger werden verwendet, um den zweckmäßigen Datenab schnitt
freizugeben, während
die verbleibenden Bits verwendet werden, um zu einem Schieberegister
innerhalb des Datenabschnitts zu zeigen.
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Der Steuerabschnitt handhabt kurze
Steuerpakete, die Adressenzeiger enthalten, welche zu Schieberegistern
in der Datenauswahl zeigen. Es gibt n + 1 Steuerschlangen in dem
Steuerabschnitt, nämlich
eine FIFO-Ausgangsschlange
pro Schalterausgang und eine einzelne freie Speicherschlange, die
alle Adressen von gegenwärtig
freien Schieberegistern enthält.
Von dieser freien Speicherschlange werden freie Speicherzeiger aus
der Schlange genommen und zu den Leitvorrichtungen an der Eingangsseite
der Datenabschnitte geführt.
Wann immer ein Paket eintrifft, wird der freie Speicherzeiger, den
es nimmt, als ein Steuerpaket in die Ausgangsschlange innerhalb
des Steuerabschnittes aufgenommen, der durch den Vorsatz des eintreffenden Pakets
adressiert ist. Die Eintragung am Vorsatz einer Ausgangsschlange
i enthält
einen Zeiger für
einen vollen Speicher, der das Schieberegister adressiert, welches
das Paket hält,
das für
die Übertragung über das
Ausgangstor i vorgesehen ist. Dieser Zeiger wird aus der Schlange
genommen und zu der Auswahlvorrichtung i auf der Ausgangsseite der
Datenabschnitte geführt.
Wenn die Paketübertragung
beendet ist, wird der entsprechende Adressenzeiger zu der freien
Speicherschlange als eine gegenwärtig freie
Speicheradresse zurückgeführt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die Aufgabe dieser Erfindung besteht
darin, die obigen Probleme zu lösen.
Die Erfindung sieht eine Vorrichtung vor, die nicht mehrere Speicher
zum Speichern von Daten benötigt,
sondern einen gemeinsamen Speicher zum Speichern von Daten für alle Ausgangstore
verwendet. Die Kapazität
des Speichers wird kleiner, so dass der Umfang der Vorrichtung auch
kleiner werden kann. Zusätzlich
kann die Möglichkeit
eines Datenverlusts verringert werden aufgrund der Teilungswirkung.
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Anspruch 1 definiert einen Asynchronübertragungsbetriebs-Schalter
nach der Erfindung.
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Bei dem Asynchronübertragungsbetriebs-Schalter
nach dieser Erfindung kann die Adressenschlange Speichermittel zum
Speichern der Adressen und der Bestimmungsinformationen von Zellen
und Auswahlmittel zum Auswählen
von Adressen für
jedes von Ausgangstoren auf der Grundlage der Bestimmungsinformationen
enthalten.
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Bei dem Asynchronübertragungsbetriebs-Schalter
können
die Speichermittel Schiebespeicher zum Speichern von Adressen und
Bestimmungsinformationen und Suchelemente zum Suchen von in den
Schiebespeichern gespeicherten Bestimmungsinformationen enthalten.
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Bei dem Asynchronübertragungsbetriebs-Schalter
kann jeder der Schiebespeicher einen Besetztanzeiger zum Anzeigen
eines Besetztzustands des Schiebespeichers und einen Schiebetrigger
zum Verschieben von Adressen und Bestimmungsinformationen zu einem
anderen Schiebespeicher auf der Grundlage des durch den Besetztanzeiger
angezeigten Besetztzustands in dem anderen Schiebespeicher enthalten.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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In den Zeichnungen ist 1 ein Blockschaltbild einer
Datenschlangenvorrichtung, die nicht von der Erfindung abgedeckt
ist;
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2 ist
ein Zeitdiagramm, das die Operationszeiten in jedem in dem Blockschaltbild
nach 1 gezeigten Teil
zeigt;
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3 ist
ein Zeitdiagramm, das die Operationszeiten von jedem in dem Blockschaltbild
nach 1 gezeigten Teil
zeigt;
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4 ist
ein Zeitdiagramm, das die Operationszeiten von jedem in dem Blockschaltbild
nach 1 gezeigten Teil
zeigt;
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5 ist
ein Flussdiagramm der Arbeitsweise der in 1 gezeigten Vorrichtung;
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6 ist
ein Blockschaltbild, das den ATM-Schalter
mit geteiltem Mehrfachpuffer gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt;
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7 zeigt
die Konfiguration der Datenschlangenvorrichtung in dem ATM-Schalter
mit geteiltem Mehrfachpuffer gemäß dem Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung;
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8 zeigt
den Schiebevorgang gemäß dem Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung;
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9 zeigt
den Vorgang des Vorwärtsschiebens
gemäß dem Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung;
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10 ist
ein Diagramm, das die Speichergröße der Datenschlangenvorrichtung,
die in einem ATM-Schalter nach dieser Erfindung verwendet wird, und
einer herkömmlichen
Datenschlangenvorrichtung vergleicht;
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11 zeigt
eine Formel zum Berechnen der Speichergröße der Datenschlangenvorrichtung,
die in einem ATM-Schalter nach dieser Erfindung verwendet wird,
und der herkömmlichen
Datenschlangenvorrichtung;
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12 zeigt
den Schiebevorgang nach einem anderen Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
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13 zeigt
die Arbeitsweise des Suchelements gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel dieser
Erfindung;
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14 zeigt
die Konfiguration des ATM-Schalters mit geteiltem Mehrfachpuffer;
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15 zeigt
die Adressenschlangenbildung durch die herkömmlichen FIFO-Speicher;
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16 zeigt
die Arbeitsweise der herkömmlichen
Datenschlangenvorrichtung, wenn sie eine herkömmliche Vielweg-Zelle empfängt;
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17 zeigt
die von den herkömmlichen
geteilten Pufferspeichern (SBM) und den Adressenschlangen (AQ) benötigte Speichergröße;
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18 zeigt
eine Formel zum Berechnen der von den herkömmlichen geteilten Pufferspeichern
(SBM) und den Adressenschlangen (AQ) benötigten Speichergröße; und
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19 zeigt
Betrachtungen beim Entwurf von Hochgeschwindigkeits-ATM-Schaltern
und ATM-Schaltern
mit großem
Umfang.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer Datenschlangenvorrichtung, die nicht durch die Erfindung abgedeckt
ist.
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In 1 empfängt eine
Eingangsleitung 1 eine begrenzte Datenmenge, und mehrere
Ausgangsleitungen 21 bis 2m übertragen
Daten. Bestimmungseingänge 31 bis 3m sind
entsprechend den Ausgangsleitungen 21 bis 2m vorgesehen und zeigen Bestimmungsausgangstore
von empfangenen Daten an. Schiebespeicher 41 bis 4k speichern Daten. Bestimmungsanzeigende
Bits 511 bis 5km ,
sind entsprechend jedem Schiebespeicher vorgesehen. Das Bestimmungsanzeigebit 512 beispielsweise zeigt, ob die Bestimmung
der in dem Schiebespeicher 41 gespeicherten
Daten die Ausgangsleitung 22 ist
oder nicht. Das Bestimmungsanzeigebit 5km zeigt
gemäß einem anderen
Beispiel, ob die Bestimmung der in dem Schiebespeicher 4k gespeicherten Daten die Ausgangsleitung 2m ist oder nicht. Suchschaltungen 61 bis 6m sind
entsprechend den Ausgangsleitungen 21 bis 2m vorgesehen. Die Suchschaltung 61 beispielsweise ist mit den Bestimmungsanzeigebits 511 , 521 ... 5kl verbunden. Auswahlvorrichtungen 71 bis 7m sind entsprechend
jeder der Ausgangsleitungen 21 bis 2m vorgesehen. Die Auswahlvorrichtung 71 zum Beispiel, die der Ausgangsleitung 21 entspricht, wählt die von den Schiebespeichern 41 bis 4k zu übertragenden
Daten auf der Grundlage eines Suchergebnisses der Suchschaltung 61 aus und überträgt die ausgewählten Daten
zu der Ausgangsleitung 21 .
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung
nach 1 wird nachfolgend
erläutert.
Die 2 bis 4 zeigen die Änderung
von Signalen und Speicherinhalte, wenn die Anzahl der Eingangsleitungen 1 gleich
Eins, die Anzahl m der Ausgangsleitungen 21 bis 2m gleich Vier und die Anzahl k der Schiebespeicher 41 bis 4k gleich Sechs
sind.
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In den 2 bis 4 zeigt die Zeile (a) Zeitschlitze,
die durch eine feste Zeitlänge
geteilt sind. Die Zeile (b) zeigt ein Beispiel für auf der Eingangsleitung 1 empfangene
Daten, die Zeile (c) zeigt Bestimmungseingänge 34 , 33 , 32 und 31 in dieser Reihenfolge. Beispiele für den Inhalt
der Schiebespeicher 41 bis 46 und der Bestimmungsanzeigebits 511 bis 569 in
jedem Zeitschlitz sind in den Zeilen (d)– (o) gezeigt. Zeilen (b)–(s) zeigen
Beispiele für
die zu den Ausgangsleitungen 21 bis 24 zu übertragenden Daten.
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Auf der Eingangsleitung 1 empfangene
Daten sind eine begrenzte Länge
von Informationen wie Rahmeninformationen, die in vorbestimmte feste
Zeiten geteilt sind, Adresseninformationen fester Länge oder
Paketinformationen fester Länge.
In den 2 bis 4 sind die vorbestimmten
festen Zeiten die Zeitschlitze, und eine Seriennummer ist jedem
Zeitschlitz zugewiesen von dem Zeitschlitz 1 aus zur Erleichterung
dieser Erläuterung.
In diesen Figuren wird in jedem Zeitschlitz ein Datenwort empfangen.
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Diese Figuren zeigen ein Beispiel,
in welchem keine Daten vor dem Zeitschlitz 1 empfangen wurden
oder eine lange Zeit vergangen ist, seitdem die letzten Daten empfangen
wurden, und daher sind die Schiebespeicher 41 bis 46 vor dem Zeitschlitz 1 leer.
Ein Daten wort wird in jedem der Zeitschlitze 1, 2, 3, 4, 6, 7 und 8 empfangen.
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In den 2 bis 4 werden die zu den Ausgangsleitungen 21 bis 24 zu übertragenden
Daten einmal während
jeweils 4 Zeitschlitzen gelesen. Tatsächlich werden die Daten in
dem Zeitschlitz 4 und dem Zeitschlitz 8 gelesen.
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Bestimmungsinformationen werden gleichzeitig
mit den auf der Eingangsleitung 1 empfangenen Daten an
den Bestimmungseingängen 31 bis 34 empfangen.
Wenn z. B. die Bestimmung der empfangenen Daten die Ausgangsleitung 24 ist, setzt sich nur der Bestimmungseingang 34 durch. In den Figuren bedeutet "1" ein durchgesetztes Bit; somit werden
in diesem Fall die Bestimmungseingänge {34 , 33 , 32 , 31 } gleich {1, 0, 0, 0}.
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"Daten
a", die zu der Ausgangsleitung 24 adressiert sind, werden in dem Zeitschlitz 1 empfangen,
und "Daten b", die zu der Ausgangsleitung 21 adressiert sind, werden in dem Zeitschlitz 2 empfangen.
In dem Zeitschlitz 1 ist der Schiebespeicher 46 leer; somit werden die "Daten a" sofort zu dem Schiebespeicher 46 verschoben. Die Bestimmungseingänge 31 bis 34 werden
in den Bestimmungsanzeigebits 564 bis 561 gespeichert.
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In derselben Weise ist in dem Zeitschlitz 2 der
Schiebespeicher 45 leer; somit
werden die "Daten a" zu dem Schiebespeicher 45 verschoben und die "Daten b" werden zu dem Schiebespeicher 46 verschoben. Wenn die "Daten a" von dem Schiebespeicher 46 zu dem Schiebespeicher 45 verschoben werden, wird die Bestimmung
in den Bestimmungsanzeigebits 564 bis 561 zu den Bestimmungsanzeigebits 554 bis 551 entsprechend
dem nächsten
Schiebespeicher 45 verschoben.
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Es folgt eine Erläuterung des Auslesens von Daten
zu den Ausgangsleitungen 21 bis 24 . 2 zeigt
ein Beispiel des Übertragens
von Daten in dem Zeitschlitz 4. In der ersten Stufe des
Zeitschlitzes 4 suchen die Suchschaltungen 61 bis 64 Daten
zum Übertragen
und erfassen diese. Wenn sich irgendeines der Bestimmungsanzeigebits 511 bis 564 durchgesetzt
hat, wird ein entsprechendes Suchergebnis zu den Auswahlvorrichtungen 71 bis 74 gegeben.
Die Auswahlvorrichtungen 71 bis 74 wählen
ein übertragenes
Datenstück
von den erfassten für
jede Ausgangsleitung 21 bis 24 von den Schiebespeichern 41 bis 46 aus
und übertragen
Daten zu den Ausgangsleitungen 21 bis 24 .
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Beispielsweise erfasst die Suchschaltung 61 zu der Ausgangsleitung 21 zu übertragende Daten. Die Bestimmungsanzeigebits 511, 521 , 531 , 541 , 551 , 561 werden
in dieser Reihenfolge gelesen, bis das durchgesetzte Bit "1" unter diesen Bits erfasst wird. Wenn das
durchgesetzte Bit erfasst ist, wird es zu der Auswahlvorrichtung 71 geleitet. Die in diesen Figuren gezeigte
Auswahlvorrichtung 71 wählt eins
aus sechs aus. Die Auswahlvorrichtung 71 wählt einen
von sechs Schiebespeichern 41 bis 46 aus und die ausgewählten Daten werden zu der Ausgangsleitung 21 übertragen.
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Der obige Vorgang der Übertragung
von Daten zu der Ausgangsleitung 21 erfolgt
unabhängig
von der Übertragung
von Daten zu den anderen Ausgangsleitungen 22 bis 24 . Diese Vorgänge der Übertragung von Daten zu den
Ausgangsleitungen können
getrennt und gleichzeitig erfolgen.
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Die von den Suchschaltungen 61 bis 64 erfassten
Bestimmungsanzeigebits 511 bis 564 werden nach der Aus wahl auf der Grundlage
einer Erfassung entwertet. Die in den Schiebespeichern 41 bis 46 gespeicherten
Daten werden nach dem Lesen gelöscht. Die
nächsten
Daten werden zu den Schiebespeichern 41 bis 46 verschoben, wenn irgendwelche Daten
in der vorhergehenden Stufe vorhanden sind.
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Es folgt eine detaillierte Erläuterung
der Arbeitsweise unter Bezugnahme auf die 2 bis 4.
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In jedem Zeitschlitz 1 bis 4 werden
jeweils "Daten a,
b, c und d" empfangen.
Die jeweiligen "Daten
a, b, c und d" werden
in der empfangenen Reihenfolge in den Schiebespeichern gespeichert.
In dem Zeitschlitz 4 wird ein Datenstück gelesen und zu jeder der
Ausgangsleitungen 21 bis 24 übertragen, wie
vorstehend beschrieben ist.
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Die zu der Ausgangsleitung 21 zu übertragenden Daten werden nachfolgend
unter Bezugnahme auf 2 erläutert. In
dem Zeitschlitz 4 liest die Suchschaltung 61 die Bestimmungsanzeigebits 511, 521 , 531 , 541 , 551 , und 561 in
dieser Reihenfolge aus. Diese Bits sind 0, 0, 0, 0, 1 und 1. Das
Bestimmungsanzeigebit 551 wird
aus diesen Werten erfasst, da es sich durchgesetzt hat und vor 561 gelesen wird, und es wird zu der
Auswahlvorrichtung 71 geleitet.
Die Auswahlvorrichtung 71 wählt den
Schiebespeicher 45 aus sechs Schiebespeichern 41 bis 46 aus
auf der Grundlage des Ergebnisses der Operation der Suchschaltung 61 , und die "Daten b" werden zu der Ausgangsleitung 21 übertragen.
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Wenn die "Daten b" zu der Ausgangsleitung 21 übertragen
werden, wird der Schiebespeicher 45 , in
welchem die "Daten
b" in dem Zeitschlitz 4 gespeichert
waren, leer. In dem Zeitschlitz 5 werden die "Daten c", die in der vorhergehenden
Stufe in dem Zeitschlitz 4 gespeichert waren, zu dem Schiebespeicher 45 verschoben, wie in 3 gezeigt ist. Die Bestimmungsinformationen
in den Bestimmungsanzeigebits 564 , 563 , 562 und 561 werden ebenfalls zu den Bestimmungsanzeigebits 554 , 553 , 552 und 551 verschoben.
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In derselben Weise werden die "Daten a" zu der Ausgangsleitung 24 übertragen.
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Jeder Wert der Bestimmungsanzeigebits 512 , 522 , 532 , 542 , 552 und 562 ,
welche der Ausgangsleitung 22 entsprechen,
ist 0, 0, 0, 0, 0 und 0. Dies bedeutet, dass keine durchgesetzten
Bits existieren, und somit informiert die Suchschaltung 62 die Auswahlvorrichtung, dass keine
zu übertragenden
Daten vorhanden sind. Somit werden keine Daten von der Ausgangsleitung 22 übertragen.
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In derselben Weise werden keine Daten
von der Ausgangsleitung 23 übertragen.
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Es werden keine Daten in dem Zeitschlitz 5 empfangen,
jedoch werden die in den Schiebespeichern gespeicherten Daten zu
den nächsten
Schiebespeichern verschoben. In den Zeitschlitzen 6 bis 8 werden
die "Daten e, f
und g" aufeinander
folgend empfangen. Die empfangenen Daten werden in den Schiebespeichern
gespeichert und dann zu den nächsten
Schiebespeichern verschoben.
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In dem Zeitschlitz 8 werden
Daten gelesen, um zu den Ausgangsleitungen übertragen zu werden, wie vorstehend
beschrieben ist. In diesem Fall werden die "Daten c" als die zu der Ausgangsleitung 21 zu übertra genden Daten von der
Suchschaltung 61 erfasst. Die "Daten e" werden als die zu
der Ausgangsleitung 22 zu übertragenden
Daten von der Suchschaltung 62 erfasst.
Diese erfassten "Daten
c und e" werden
zu jeder Ausgangsleitung übertragen. Die
Suchschaltungen 63 und 64 können
wissen, dass keine zu den Ausgangsleitungen 23 und 24 zu übertragenden Daten vorhanden
sind, da die Bestimmungsanzeigebits keine durchgesetzten Bits haben. Demgemäß werden
keine Daten zu den Ausgangsleitungen 23 und 24 übertragen.
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In den Zeitschlitzen 9 bis 11 werden
keine Daten auf den Eingangsleitungen empfangen. In diesen Fällen werden
in den Schiebespeichern gespeicherte Daten aufeinander folgend zu
den nächsten Schiebespeichern
verschoben.
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Die "Daten d" werden in dem Zeitschlitz 10 in dem
Schiebespeicher 41 gespeichert,
wie in 4 gezeigt ist.
Die "Daten d" können nicht
weiter verschoben werden, da der Schiebespeicher 41 die
letzte Stufe ist. Die "Daten
d" verbleiben während des Zeitschlitzes 11 in
dem Schiebespeicher 41 .
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Diese "Daten d" werden in dem Zeitschlitz 12 von
der Suchschaltung 61 als die zu
der Ausgangsleitung 21 zu übertragenden
Daten erfasst und dann durch die Auswahlvorrichtung 71 zu der Ausgangsleitung 21 übertragen.
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In den obigen Beispielen könnten alle
empfangenen Daten in den Schiebespeicher 46 geschrieben
werden. Aber Daten können
nicht geschrieben werden, wenn alle Schiebespeicher 41 bis 46 von
Daten besetzt sind. In diesem Fall werden eintreffende Daten belöscht. Um
die Möglichkeit
der Datenlöschung
oder des Datenver lustes zu verringern, ist erwünscht, dass die Anzahl k von
Schiebespeichern 41 bis 4k groß ist.
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Ein Ablauf des obigen Vorgangs wird
nachfolgend unter Bezugnahme auf 5 erläutert.
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Im Schritt S1 werden Daten und ihre
Bestimmung auf der Eingangsleitung 1 und an den Bestimmungseingängen 31 bis 3m empfangen.
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Im Schritt S2 wird geprüft, ob der
erste Schiebespeicher, der anfänglich
die empfangenen Daten speichert, durch irgendwelche Daten besetzt ist.
Wenn der erste Schiebespeicher durch irgendwelche anderen Daten
besetzt wurde, werden die Daten und die Bestimmung, die im Schritt
S1 empfangen wurden, im Schritt S3 weggelegt. Wenn im Schritt S2
festgestellt wird, dass der erste Schiebespeicher leer ist, speichert
der erste Schiebespeicher im Schritt S5 die Daten und die Bestimmung,
die im Schritt S1 empfangen wurden.
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Im Schritt S6 wird geprüft, ob es
die vierte Eingabe oder nicht ist. Wenn es nicht die vierte Eingabe
ist, wird der Vorgang der Schritte S1 bis S5 wiederholt. Während der
Vorgang der Schritte S1 bis S6 wiederholt wird, werden die empfangenen
Daten im Schritt S6' nacheinander
zu dem nächsten
Schiebespeicher verschoben. Durch Vorwärtsschiebung in der beschriebenen
Weise bleibt der erste Schiebespeicher, der die Daten zuerst empfängt, leer,
wenn nicht alle Schiebespeicher voll sind.
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Wenn im Schritt S6 festgestellt wird,
dass es die vierte Eingabe ist, suchen und erfassen die Suchschaltungen 61 bis 64 im
Schritt S7 die zu jeder der Ausgangsleitungen zu übertragenden
Daten durch Prüfen der
Bestimmung zu jeder der Ausgangsleitungen.
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Im Schritt S8 wird geprüft, ob die
zu der Ausgangsleitung zu übertragenden
Daten erfasst sind oder nicht. Wenn keine zu übertragenden Daten erfasst
sind, wird der Vorgang vom Schritt S1 an wiederholt.
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Wenn im Schritt S8 irgendwelche zu übertragenden
Daten erfasst werden, werden die Daten von dem Schiebespeicher im
Schritt S9 durch die Auswahlvorrichtung ausgewählt.
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Im Schritt S10 werden die von der
Auswahlvorrichtung ausgewählten
Daten zu der entsprechenden Ausgangsleitung übertragen.
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Im Schritt S11 werden die Daten aus
dem Schiebespeicher gelöscht
durch Löschen
der entsprechenden Bestimmung, da die im Schritt S10 übertragenen
Daten nicht weiter benötigt
werden. Nach dem Löschen
der Daten wird der Vorgang von dem Empfang der Daten und der Bestimmung
im Schritt S1 an wiederholt. Und es wird gefordert, dass die in
dem vorhergehenden Schiebespeicher gespeicherten Daten durch diese
Datenlöschung
zu der nächsten
Stufe verschoben werden. Somit werden die in dem vorhergehenden
Schiebespeicher gespeicherten Daten in dem Schiebespeicher, in welchem die
Bestimmung gelöscht
wurde überschrieben (Schritt
S6').
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Wie vorstehend beschrieben ist, werden
bei dieser Vorrichtung auf der Eingangsleitung 1 empfangene
Daten mit begrenzter Länge
in die Schiebespeicher geschrieben, in welchen Daten aufeinander
folgend von dem einen zu dem nächsten
verschoben werden können
ungeachtet ihrer Bestimmung. Die Bestimmungsanzeigebits sind mit
jedem der Schiebespeicher assoziiert.
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Die Suchschaltungen suchen die in
der empfangenen Reihenfolge zu übertragenden
Daten durch Erfassen eines durchgesetzten Bits der Bestimmungsanzeigebits
entsprechend den Bestimmungsausgangsleitungen, und die Daten werden von
den Auswahlvorrichtungen herausgezogen. Nach dem Herausziehen überträgt die Auswahlvorrichtung
die Daten zu den gewünschten
Ausgangsleitungen und die vorhergehenden Daten werden verschoben,
um die übertragenen
Daten zu überschreiben.
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Durch diese Datenschlangenvorrichtung werden
die auf der Eingangsleitung empfangenen Daten in die Schiebespeicher
geschrieben und ihre Bestimmung wird in den Bestimmungsanzeigebits gespeichert.
Die Daten werden in der Reihenfolge ihrer Ankunft gelesen durch
Suchen der Bestimmungsanzeigebits entsprechend jeder der Ausgangsleitungen,
so dass die empfangenen Daten in der Reihenfolge ihrer Ankunft zu
der gewünschten
Ausgangsleitung übertragen
werden können.
Die Schiebespeicher können
gemeinsam für
alle Ausgangsleitungen verwendet werden, so dass die Datenschlangenvorrichtung
die Möglichkeit
des Datenverlustes verringern kann, der bewirkt werden würde durch
den Versuch des Schreibens von Daten, insbesondere beim Empfang
von Stoßdaten,
die die Kapazität
der Schiebespeicher überschreiten.
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Ausführungsbeispiel 1
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6 zeigt
ein Beispiel eines ATM-Schalters mit geteiltem Mehrfachpuffer. Der
ATM-Schalter mit geteiltem Mehrfachpuffer ist dadurch charakterisiert, dass
die Steuervorrichtung 16 bei der vorbeschriebenen Datenschlangenvorrichtung 180 verwendet
wird.
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7 zeigt
eine Konfiguration der Datenschlangen vorrichtung 180. Die
Datenschlangenvorrichtung 180 hat dieselbe Funktion wie
die mit Bezug auf die 1 bis 5 beschriebene Datenschlangenvorrichtung.
Die Kennzeichen entsprechen den vorbeschriebenen Bestimmungsanzeigebits,
die die Bestimmungsinformation speichern. Die Adressen entsprechen
den in den vorbeschriebenen Schiebespeichern gespeicherten Daten.
Und ein Suchelement entspricht der vorbeschriebenen Suchschaltung.
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8 zeigt
einen Schiebevorgang. Der Wert eines Besetztanzeigers wird "0", wenn alle Kennzeichen gleich "0" sind. Wenn der Besetztanzeiger "0" anzeigt, werden die in der vorhergehenden
Stufe gespeicherten Daten zu der nächsten verschoben.
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9 erläutert die
in 8 gezeigte Vorwärtsschiebung.
In der ersten Stufe wurden die Kennzeichen auf 1, 0, 0 gesetzt,
so dass der Besetztanzeiger "1" anzeigt, wie in 9 gezeigt ist. Der Wert
des Besetztanzeigers wird zu einem Schiebetrigger der zweiten Stufe übertragen.
Der Schiebetrigger verschiebt die Daten, die in der Stufe gespeichert sind,
in der der Schiebetrigger existiert, zu der nächsten Stufe, wenn der Wert
des Besetztanzeigers "0" wird. In der zweiten
Stufe sind die Kennzeichen alle "0", so dass der Besetztanzeiger "0" anzeigt. Der Schiebetrigger der dritten
Stufe verschiebt die Adresse und die Bestimmungsanzeige, die in
der dritten Stufe gespeichert sind, zu der zweiten Stufe.
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10 ist
ein Diagramm, das die Speichergröße, die
von der herkömmlichen
Datenschlangenvorrichtung benötigt
wird, mit der, die von der Datenschlangenvorrichtung nach diesem
Ausführungsbeispiel
benötigt
wird. In 10 zeigt die
horizontale Achse die An zahl der Ausgangsleitungen und die vertikale
Achse zeigt das Verhältnis
der Speichergröße, die
von der Vorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel benötigt wird,
zu der Speichergröße, die
von der herkömmlichen
Vorrichtung benötigt
wird. Das in 10 gezeigte
Diagramm wurde gemacht unter Verwendung der in 11 gezeigten Formel. Wie in 10 gezeigt ist, wird, je
mehr Ausgangstore die Vorrichtung hat, eine desto kleinere Speichergröße von der
Datenschlangenvorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel benötigt im
Vergleich mit der herkömmlichen
Vorrichtung.
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Ausführungsbeispiel 2
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12 zeigt
ein anderes Ausführungsbeispiel
zum Verschieben der in den Schiebespeichern gespeicherten Daten.
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel
werden die in den Schiebespeichern gespeicherten Daten einmal während jedes
Zeitschlitzes verschoben. Es ist erwünscht, die gespeicherten Daten
während
jedes Zeitschlitzes mehrere Male zu verschieben, wie in 12 gezeigt ist, und nicht
die Daten einmal während
jedes Zeitschlitzes zu verschieben. In diesem Fall werden die Daten
in jedem Zeitschlitz empfangen, und die empfangenen Daten können sicher
in den Schiebespeichern gespeichert werden durch vorhergehendes
Vorwärtsschieben
der gespeicherten Daten.
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Ausführungsbeispiel 3
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13 zeigt
ein Beispiel des Suchelements. Bei dem obigen Ausführungsbeispiel
ist das Suchelement entsprechend jeder Ausgangsleitung vorgesehen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist das Suchelement gemeinsam für
mehrere Ausgangsleitungen vorgesehen. Ein Schalter 60 ist
für das
Suchelement vorgesehen, und der Schalter ändert die Verbindungen mit
dem Kennzeichen zum aufeinander folgenden Suchen jedes Kennzeichens.
In diesem Fall kann das Suchelement mit einer hohen Geschwindigkeit
arbeiten, oder das Suchelement kann nicht mit einer hohen Geschwindigkeit
zum Suchen der zu jeder Ausgangsleitung zu übertragenden Daten einmal während jedes
Zeitschlitzes arbeiten. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann dieselbe
Wirkung wie bei den obigen Ausführungsbeispielen
erzielt werden.
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Ausführungsbeispiel 4
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Jedes der Kennzeichen muss nicht
ein Bit sein, sondern es kann aus zwei oder mehr Bits bestehen,
was nicht in der Figur gezeigt ist. Wenn ein Kennzeichen zwei oder
mehr Bits hat, können
die Prioritäten
der Daten verarbeitet werden.