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Die vorliegende Erfindung betrifllt digitale Kommunikationssysteme, die aus einer
Vielzahl von Knoten bestehen, die durch ein Kommunikationsnetz miteinander
verbunden sind.
Allgemeiner Hintergrund
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Ein Kommunikationssystem von dem Typ, mit dem sich die vorliegende Erfindung
beschäftigt, besteht aus einer Vielzahl von Einheiten, die Endeinheiten (EUs) und
Verteilungseinheiten (Dus) genannt werden, die miteinander verbunden sind, um ein
Schaltnetz zu bilden. Digitale Datennachrichten werden mittels des Netzes
zwischen den Einheiten übertragen. (Der Einfachheit halber werden wir hier den
Ausdruck "Paket" oder "Datennachricht" für Daten verwenden, die Nachrichten
zwischen Benutzern befördern, und den Ausdruck "Nachricht" oder "Steuernachricht"
für Steuernachrichten, die nur mit der inneren Verwaltung des Systems zu tun
haben.) Insbesondere beschäftigen wir uns mit einer Kommunikation unter
Verwendung eines Netzdienstes, der ohne Verbindung ist; das bedeutet, bei dem jedes
Paket, das zwischen einem beliebigen Paar von Einheiten übertragen wird, vom
Netz unabhängig von irgendeinem anderen derartigen Paket behandelt wird.
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Ein Unterschied zwischen einer Endeinheit und einer Verteilungseinheit besteht
darin, daß eine Endeinheit Pakete nur in Vorwärtsrichtung in das Netz weiterleitet,
die von ihr selbst kommen. Eine Verteilungseinheit leitet sowohl Pakete weiter, die
von ihr kommen, als auch Pakete, die sie von anderen Einheiten empfängt.
Typischerweise hat eine Endeinheit nur eine Verbindungsstelle, die sie mit dem Netz
verbindet, während eine Verteilungseinheit viele Verbindungsstellen hat. Die
Endeinheiten und die Verteilungseinheiten entsprechen jeweils den Endsystemen
und Zwischensystemen eines ISO-Standards (9542), aber es kann eine derartige
Realisierung geben, daß die vorliegenden Prinzipien nicht auf Systeme beschränkt
sind, die mit diesem Standard übereinstimmen.
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Die Operationen eines Kommunikationssystems können allgemein in eine Anzahl
von Schichten aufgeteilt werden - das Standardschichtenmodell ist das 7-
Schichtenmodell eines ISO-Standards (7498). Die vorliegenden Prinzipien sind nicht
auf dieses Modell beschränkt, aber es ist praktisch, seine Terminologie zu
verwenden.
Wir beschäftigen uns hier primär mit der Schicht 3, der Netzschicht, die die
Übertragung von Paketen zwischen Einheiten betriflt. Jede Einheit hat bei der
Schicht 3 eine Identifikation, die im gesamten System einheitlich ist; der Einfachheit
halber können wir den ISO-Standard-Ausd ruck Netzwerkdienst-Zugriffsstelle
(NSAP) für diese Identifikation bzw. Kennung verwenden.
Hintergrund - Endeinheiten und Verteilungseinheiten
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Natürlich muß jede Endeinheit eine NSAP haben. Oft hat eine Endeinheit nur eine
NSAP, aber aufgrund einer Vielzahl von Gründen kann eine Endeinheit eine
Vielzahl von NSAPs haben. Verteilungseinheiten haben normalerweise auch NSAPs, so
daß sie für manche Zwecke, wie beispielsweise eine Systemsteuerung und
-wartung (Systemverwaltung), wie Endeinheiten behandelt werden können.
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Wenn eine Endeinheit ein Paket zu einer anderen Endeinheit senden möchte,
stattet sie das Paket mit einem Dateianfangs-Etikett oder einem Steuerabschnitt aus,
der ihre eigene NSAP und die NSAP der Endeinheit enthält, zu der sie das Paket
sendet - d.h. die Quellen- und Zielort-NSAPs. Im allgemeinen sind beim Transport
eines Pakets über das Kommunikationsnetz zwischen zwei Endeinheiten eine
Anzahl von Verteilungseinheiten involviert.
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Alle Einheiten (Endeinheiten sowie auch Verteilungseinheiten) unterhalten einige
Fiihrungsinformationen herkömmlicherweise in der Form von Führungstabellen,
was ermöglicht, daß die Einheit entscheidet, zu welcher ihrer Nachbareinheiten sie
das Paket als nächsten Sprung auf seinem Weg zum ultimativen Zielort weiterleiten
soll. Die Führungstabellen verbinden jede mögliche Zielort-NSAP mit einigen
Weiterleitungsinformationen. Die letzteren enthalten die Kennung der Verbindung, über die
ein eine bestimmte Zielort-NSAP enthaltendes Paket weitergeleitet werden soll.
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Wenn die Verbindung eine Mehrfachzugriffsmöglichkeit hat (wie beispielsweise eine
Lokalnetz-(LAN)-Verbindung, die zuläßt, daß viele Einheiten zur selben Verbindung
eine Verbindung herstellen), dann enthalten die Weiterleitungsinformationen auch
die LAN-Kennung der bestimmten Nachbareinheit über jene Verbindung, zu der das
Paket weitergeleitet werden soll. (Diese LAN-Kennung ist eine Schicht-2-Adresse
und ist unabhängig von den Schicht-3-Adressen-NSAPs, mit denen wir uns primär
beschäftigen.)
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Im allgemeinen müssen die Führungstabellen der Verteilungseinheiten eine
vollständige Führungsinformation über alle Einheiten im Netz unterbehalten. Dies ist
wesentlich dafür, daß das Haupt- bzw. Kernnetz (Daten) Pakete zu allen
Endeinheiten führen kann; wenn das Kernnetz keinen Datensatz über die Existenz einer
NSAP hat, kann es sie offensichtlich nicht lokalisieren (adressieren) und kann somit
keine Pakete zu ihr führen. Die Führungstabellen der Endeinheiten müssen jedoch
nicht vollständige Listen aller Verteilungseinheiten halten, mit denen sie verbunden
sind. Es ist wünschenswert, daß sie eine vernünftige Anzahl von
Verteilungseinheitsadressen halten, aber eine einzige Verteilungseinheitsadresse wäre
ausreichend, der Endeinheit zu erlauben, auf das Kernnetz zuzugreifen.
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Wenn eine Endeinheit ein Paket senden möchte, sucht sie in ihren
Führungstabellen nach einem Eintrag mit der Zielort-NSAP. Wenn sie einen solchen Eintrag findet,
leitet sie das Paket unter Verwendung der zu jenem Eintrag in den Tabellen
gehörenden Weiterleitungsinformation weiter. Wenn sie keine Übereinstimmung findet,
wählt sie eine der in ihren Tabellen vorhandenen Verteilungseinheiten aus und leitet
das Paket zu dieser Verteilungseinheit weiter. Zur selben Zeit macht sie einen
Eintrag in ihren Führungstabellen für diese NSAP mit einer Weiterleitungsinformation,
die auf diejenige der ausgewählten Verteilungseinheit eingestellt ist.
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Wenn die Empfangs-Verteilungseinheit aus ihren Führungstabellen herausfindet,
daß die Einheit, zu der sie das Paket weiterleiten soll, an derselben Verbindung ist,
wie derjenigen, an der das Paket empfangen wurde, dann kann sie eine spezielle
Rückführ-Steuernachricht zur Quellen-Endeinheit senden, wobei sie sie darüber
informiert, daß sie zu jener NSAP gesendete Pakete direkt zur nächsten
Sprungeinheit weiterleiten kann. Die Endeinheit, die die Rückführ-Steuernachricht empfängt,
erneuert dann einen Eintrag ihrer Führungstabellen für jene NSAP mit den durch die
Verteilungseinheit bereitgestellten Weiterleitungsinformationen.
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Eine Verteilungseinheit enthält eine beachtliche Menge an Führungsinformation in
ihren Führungstabellen. Im Prinzip muß eine Endeinheit nur die kennung einer
einzigen Verteilungseinheit in ihren Führungstabellen enthalten. Jedoch ist es für sie
praktisch, mehrere Führungsinformationen zu enthalten. Diese Informationen
steuern die Auswahl unter den Verteilungseinheiten in Abhängigkeit von den Zielort-
NSAPs, oder die Zielorteinheit enthält dann, wenn sie ein Nachbar der Endeinheit
ist, die Weiterleitungsinformationen, die dafür notwendig sind, ohne ein Führen
durch eine Verteilungseinheit direkt zur Zielorteinheit zu senden. So können die
Wege zu Zielorten optimiert werden.
Hintergrund - Führungstabellenwartung und Hallo-Nachrichten
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Es gibt eine Vielzahl von Arten, auf die die Führungstabellen erzeugt und auf dem
laufenden gehalten werden können. Die Führungsfunktionen der Endeinheiten
beschäftigen sich nur mit dem Anfangs-Sprung des Pfades eines Pakets - von dieser
Endeinheit entweder zur Zielort-Endeinheit oder zu irgendeiner Verteilungseinheit.
Die Führungsfunktionen der Verteilungseinheiten können in zwei Klassen aufgeteilt
werden: nämlich jene, die sich mit dem End-Sprung im Pfad eines Pakets (von
dieser Verteilungseinheit zur Zielort-Endeinheit) beschäftigen, und jene, die sich mit
Zwischen-Sprüngen (DU-DU-Sprünge zu weiteren Verteilungseinheiten)
beschäftigen.
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Zuerst werden die DU-DU-Sprünge behandelt, wobei es viele Arten gibt, auf die
eine Führungsinformation für diese Sprünge in Verteilungseinheiten auf dem
laufenden gehalten werden kann. Diese Einheiten tauschen typischerweise ein
Führungsprotokoll bildende Steuernachrichten aus, die Führungsinformation enthalten
und von denen jede an einem verteilten Führungsalgorithmus teilnimmt, was
sicherstellt, daß jede Verteilungseinheit Führungstabellen aufbaut, die mit jenen in
jeder anderen Verteilungseinheit kompatibel sind. Die Kompatibilität stellt sicher,
daß Pakete beispielsweise möglichst zu ihrem Zielort ausgegeben werden und nicht
wiederholt in einer geschlossenen Schleife von Verteilungseinheiten zirkulieren
Endeinheiten nehmen typischerweise nicht an dem von den Verteilungseinheiten
verwendeten Führungsalgorithmus teil, sondern verlassen sich statt dessen auf ihre
Nachbar-Verteilungseinheiten zum richtigen Weiterleiten von Paketen. Somit haben
Endeinheiten typischerweise kleinere und einfachere Führungstabellen als
Verteilungseinheiten.
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Wir beschäftigen uns hier primär mit der bei Endeinheiten involvierten
Führung -EU-EU-, EU-DU- und DU-EU-Sprünge. Dafür benötigen die Führungsfunktionen
Kenntnis über die Existenz von Nachbareinheiten. Eine solche Information kann
durch einen Bediener in jede Einheit eingebaut werden oder sie kann durch einen
Austausch von Nachrichten dynamisch gelernt werden. Das vorliegende System
betrifft Netze, bei denen diese Information durch den Austausch von
Steuernachrichten,
die Hallo-Nachrichten genannt werden, dynamisch gelernt wird. Solche
Nachrichten werden zu Nachbareinheiten gesendet, werden aber niemals über das
Netz weitergeleitet.
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Eine Endeinheit sendet EU-Hallo-Nachrichten aus, um Nachbar-
Verteilungseinheiten ihr Vorhandensein zu verkünden bzw. zeigen; und
gleichermaßen sendet eine Verteilungseinheit DU-Hallo-Nachrichten aus, um Nachbar-
Endeinheiten ihr Vorhandensein zu verkünden bzw. zeigen. Optional können
Einheiten eines bestimmten Typs auch das Vorhandensein von Nachbareinheiten
desselben Typs bemerken (z.B. können Endeinheiten die Existenz anderer Endeinheiten
durch ein Hören auf EU-Hallo-Nachrichten bemerken).
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Die Hallo-Nachrichten werden in regelmäßigen Abständen ausgesendet, um das
kontinuierliche Vorhandensein der Sendeeinheiten zu bestätigen. Jede
Empfangseinheit enthält Zeitgeber für die verschiedenen Sendeeinheiten, von denen sie
Hallo-Nachrichten empfängt, um zu überprüfen, daß sie weiterhin die richtigen Hallo-
Nachrichten. empfängt; wenn ein Zeitgeber abläuft, löscht die Empfangseinheit die
entsprechende Sendeeinheit aus ihren Datensätzen. Jede Einheit ist natürlich im
allgemeinen sowohl eine Sendeeinheit als auch eine Empfangseinheit für Hallo-
Nachrichten.
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Die Zeitgeberrate ist normalerweise so eingestellt, daß sie niedriger als die Rate ist,
mit der der zugehörige Typ einer Sendeeinheit Hallo-Nachrichten sendet, so daß
eine gelegentlich verlorene Hallo-Nachricht nicht zur Folge hat, daß die
Empfangseinheit eine Sendeeinheit aus ihren Datensätzen löscht. Wenn eine
Verteilungseinheit verschwinden sollte, muß diese Tatsache anderen Einheiten schnell zur
Kenntnis gebracht werden, um zu vermeiden, daß Pakete, die durch viele Einheiten
zu einer Nachbar-Verteilungseinheit weitergeleitet werden, die aufgehört hat, zu
arbeiten; wenn eine Endeinheit aufhören sollte zu arbeiten, werden nur für jene
Endeinheit bestimmte Pakete verloren. Daher senden Verteilungseinheiten
normalerweise viel häufiger als Endeinheiten Hallo-Nachrichten aus.
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Jede EU-Hallo-Nachricht enthält die NSAPs der Endeinheit, die sie erzeugt. Jede
Einheit, die eine EU-Hallo-Nachricht empfängt, zeichnet die NSAPs in ihren
Führungstabellen auf. Sie zeichnet gegenüber jedem derartigen Eintrag in den Tabellen
auch die Weiterleitungsinformation auf, die zum Senden eines Paketes zu dieser
Endeinheit nötig ist. Normalerweise enthält die Weiterleitungsinformation
wenigstens
die Kennung der Verbindung, über die die EU-Hallo-Nachricht empfangen
wurde. Wenn diese Verbindung eine Mehrfachzugriffsverbindung ist, kann auch die
Schicht-2-Adressierungsinformation, die zum Senden eines Paketes über diese
Verbindung zu dieser Endeinheit nötig ist und vom empfangenen Paket abgeleitet
ist, in der Weiterleitungsinformation enthalten sein, aber es ist auch möglich, daß
diese Information nachfolgend von irgendeiner anderen Einrichtung abgeleitet wird.
Jede DU-Hallo-Nachricht enthält normalerweise die NSAPs der Verteilungseinheit,
die sie erzeugt (obwohl eine solche Information bei einigen Varianten dieses
Aufbaus nicht nötig und somit nicht enthalten ist). Jede Endeinheit, die diese
Nachrichten empfängt, zeichnet sie in ihren Führungstabellen zusammen mit derselben
Weiterleitungsinformation auf, die oben beschrieben ist.
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Zusammenfassend enthält der vorliegende Typ eines Kommunikationssystems im
wesentlichen zwei Typen von Einheiten, nämlich die Endeinheiten und die
Verteilungseinheiten. Die Endeinheiten enthalten Führungstabellen, die eine relativ kleine
und möglicherweise unvollständige Menge an Schicht-3-lnformation bezüglich direkt
benachbarter Einheiten enthält; die Verteilungseinheiten enthalten
Führungstabellen, die zusammen eine vollständige Information über alle Einheiten im System und
über alle Wege zwischen ihnen enthalten.
Die vorliegende Erfindung
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Der Kern der vorliegenden Erfindung besteht im Schaffen eines weiteren Typs einer
Einheit, die zwischen Endeinheiten und einer Verteilungseinheit angeschlossen
werden kann, und die gegenüber den Endeinheiten als Verteilungseinheit und
gegenilber der Verteilungseinheit als Endeinheit erscheint. Wir werden diesen neuen
Typ von Einheit Hybrideinheit (HU) nennen. Eine Hybrideinheit hat nur eine
Verbindung zu einer Verteilungseinheit, kann aber eine Vielzahl von Verbindungen haben,
an die (direkt oder über weitere Hybrideinheiten) Endeinheiten angeschlossen sind.
Die Erfindung in ihrer allgemeinen Form ist wie folgt:
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In einem Kommunikationsnetz, das Endeinheiten (EUs) und Verteilungseinheiten
(DUS) aufweist, die durch Kommunikationsverbindungen miteinander gekoppelt
sind, hat jede Endeinheit wenigstens eine Netzwerkdienst-Zugriffsstelle (NSAP)
oder Adresse, die die Einheit identifiziert, und jede Verteilungseinheit enthält
Führungstabellen
zum Führen von Datenpaketen durch das Netz zwischen
Endeinheiten, wobei die Einheiten Kenntnis über ihre Nachbareinheiten durch Austauschen
von Hallo-Nachrichten erhalten, die den Einheitstyp anzeigen und die NSAP(s) der
Endeinheiten enthalten, wobei die DUS gemeinsam eine vollständige Information
über alle NSAPs halten, wobei eine Hybrideinheit (HU) eine Verbindung (HUE-
Verbindung) hat, an der sie eine EU simuliert, und eine Vielzahl von Verbindungen
(HUD-Verbindungen), an der sie DUS simuliert, und wobei sie auf der HUE-
Verbindung EU-Hallo-Nachrichten sendet, die die NSAPs aller EUS enthalten, die
sie auf ihren HUD-Verbindungen empfängt, und auf den HUD-Verbindungen DU-
Hallo-Nachrichten sendet.
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Die Verbindungen einer Hybrideinheit, an der Endeinheiten angeschlossen werden
können, erscheinen für jene Endeinheiten als Verbindungen zu einer
Verteilungseinheit; die Verbindung, durch die die Hybrideinheit an eine Verteilungseinheit
angeschlossen ist, erscheint für diese Verteilungseinheit als Verbindung zu einer
Endeinheit. Diese Kombination von Merkmalen bedeutet, daß die Hybrideinheit in
einem Kommunikationssystem des vorliegenden Typs verwendet werden kann,
ohne daß irgendeine Abänderung der bestehenden Einheiten des Systems erforderlich
ist.
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Wie es nachfolgend im Detail beschrieben ist, kombiniert eine Hybrideinheit
bestimmte Eigenschaften von Endeinheiten und Verteilungseinheiten. Die
Hybrideinheit bietet einige der Funktionen einer Verteilungseinheit, aber ein größerer
Unterschied zwischen der Hybrideinheit und einer Verteilungseinheit besteht darin, daß
die Hybrideinheit verglichen mit einer Verteilungseinheit nur eine begrenzte Menge
an Führungsinformation enthält.
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Die Führungsinformation der Hybrideinheit wird nur aus einer Information abgeleitet,
die von ihren Nachbarn erhalten wird, und ist bezüglich des Umfangs ähnlich jener,
die durch eine Endeinheit unterhalten wird. Gegensätzlich dazu enthält die
Führungsinformation einer Verteilungseinheit alle möglichen Zielorte im Netz. Die
Führungsinformationsverarbeitung, die die Hybrideinheit durchführen muß, ist daher viel
einfacher als jene, die eine Verteilungseinheit durchführen muß. Die Komplexität
einer Hybrideinheit ist daher eher wie die einer Endeinheit als wie die einer
Verteilungseinheit.
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Die bis jetzt beschriebene Hybrideinheit kann fest konfiguriert sein. Sie kann jedoch
rekonfigurierbar ausgeführt werden, und zwar entweder manuell oder automatisch.
Eine solche rekonfigurierbare Hybrideinheit erhöht die Flexibilität von
Kommunikationssystemen weiter, bei denen sie verwendet wird, und zwar insbesondere dann,
wenn sich das System ändert (als Ergebnis entweder von absichtlichen Änderungen
bezüglich seiner Topologie oder von Fehlern von Teilen des Systems).
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Da Verteilungseinheiten komplex sind, ist es wünschenswert, ihre Anzahl zu
mmimieren. Wenn es eine vernünftige Anzahl von Endeinheiten in einem Bereich gibt,
der geographisch vernünftig kompakt ist, kann dies durch direktes Koppeln der
Endeinheiten an eine einzige Verteilungseinheit erreicht werden. Wenn die Anzahl
von Endeinheiten in einem solchen Gebiet groß ist, wird diese Technik ungeeignet,
da die Anzahl von an einer Verteilungseinheit verfügbaren Anschlußstellen im
allgemeinen äußerst gering ist. Jedoch kann eine große Anzahl von Endeinheiten über
eine Mehrfachzugriffsverbindung, wie beispielsweise ein LAN, an eine einzelne
Verteilungseinheit angeschlossen sein, wie es oben beschrieben ist.
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Wenn die Endeinheiten geographisch weit gestreut sind, dann ist es im allgemeinen
jedoch nicht möglich, sie entweder direkt oder über ein LAN an eine einzige
Verteilungseinheit anzuschließen. Bei einem herkömmlichen System müssen sie in
geographisch kleine Gruppen gruppiert werden, von denen jede eine einzelne
Verteilungseinheit hat.
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Die Hybrideinheit schaffi effektiv einen alternativen Weg zum Anschließen von
Endeinheiten in einer derartigen Situation. Jede geographisch kleine Gruppe von
Endeinheiten wird an eine Hybrideinheit angeschlossen, und die Hybrideinheiten
werden in Folge an eine einzige Verteilungseinheit angeschlossen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Zwei Typen einer Hybrideinheit, nämlich eine einfache (nicht
selbstrekonfigurierbare) Einheit und eine selbstrekonfigurierbare Einheit, die die Erfindung verkörpern,
werden nun anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben, wobei:
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Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Kommunikationssystems ist, das
Hybrideinheiten enthält;
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Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Endeinheit mit besonderem Augenmerk auf
ihre Führungstabellen ist;
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Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Verteilungseinheit mit besonderem
Augenmerk auf ihre Führungstabellen ist;
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Fig. 4 ein Blockdiagramm einer einfachen Hybrideinheit mit besonderem
Augenmerk auf ihre Führungstabellen ist;
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Fig. 5 ein Blockdiagramm der Komponenten einer selbstrekonfigurierbaren
Hybrideinheit ist, die gegenüber jenen, die in Fig. 4 gezeigt sind,
zusätzlich sind;
Fig. 6 ein allgemeines Flußdiagramm der Operation der Hybrideinheit der
Fig. 5 ist; und
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Fig. 6A bis 6C die Blöcke der Fig. 6 detaillierter zeigen.
Allgemeines System
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Fig. 1 zeigt ein Kommunikationssystem, das vier Verteilungseinheiten DU1 bis DU4
enthält. Die Verteilungseinheit DU1 ist an die LAN-Verbindung LAN1
angeschlossen, an die auch drei Endeinheiten EU1 bis EU3 angeschlossen sind. Die
Verteilungseinheit DU2 ist an eine weitere Endeinheit EU4 angeschlossen, und über
separate Verbindungen auch an die LAN-Verbindung LAN1 und eine weitere LAN-
Verbindung LAN2. Die Verteilungseinheit DU3 ist an drei weitere Endeinheiten EU4
bis EU7 angeschlossen; die Endeinheit EU4 ist (wie es schon angemerkt ist) auch
an die Verteilungseinheit DU2 angeschlossen.
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Das bis jetzt beschriebene System ist ein herkömmliches und zeigt eine Vielzahl
von Merkmalen herkömmlicher Systeme (obwohl viele Systeme nicht alle diese
verschiedenen Merkmale enthalten).
Endeinheit
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Fig. 2 ist ein Blockdiagramm der Führungstabellen und zugehöriger Komponenten
einer Endeinheit (sagen wir EU1). Die Hauptkomponenten sind ein Lokal-NSAP-
Listenspeicher 10; eine Steuernachrichten-Empfängereinheit 16, deren Zweck im
Empfangen von Steuernachrichten besteht; zwei Führungstabellen, nämlich eine
Verteilungseinheits-Tabelle 19 und eine NSAP-Tabelle 20; und eine Führungs-
Nachschaumaschine 22.
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Der Lokal-NSAP-Listenspeicher 10 enthält die NSAP(s) der Einheit und ist mit
einem EU-Hallo-Nachrichtengenerator 11 gekoppelt, an den auch ein EU-Hallo-
Zeitgeber 12 angeschlossen ist. In geeigneten Abständen, die durch den Zeitgeber
12 bestimmt werden, assembuert der Nachrichtengenerator 11 EU-Hallo-
Nachrichten, die die NSAP(s) der Endeinheit enthalten, und überträgt sie auf den
Verbindungen von der Endeinheit (z.B. einem LAN oder Verbindungen, wie
beispielsweise jenen von der Endeinheit EU5 zur Verteilungseinheit DU3 oder jenen
von der Endeinheit EU4 zu den Verteilungseinheiten DU2 und DU3).
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Jede Stelle in der Verteilungseinheits-Tabelle 19 besteht aus zwei Abschnitten,
nämlich einem Zeitgeberabschnitt 19-T und einem Verteilungseinheits-
Weiterleitungsinformationsabschnitt 19-F. Jede ankommende DU-Hallo-Nachricht
von einer Verteilungseinheit, die der Endeinheit benachbart ist, wird durch die
Empfängereinheit 16 empfangen und verarbeitet. Diese Einheit schreibt in den
Abschnitt 19-F der Tabelle 19 Information über die Existenz der Verteilungseinheit
zusammen mit der Weiterleitungsinformation, die zum Senden eines Paketes zur
Verteilungseinheit nötig ist. Als Ergebnis akkumuliert die Tabelle 19 die Kennungen
der mit der Endeinheit gekoppelten Verteilungseinheiten schrittweise. Die Anzahl
der Einträge in der Tabelle kann beschränkt sein, so daß beispielsweise nur das
zuletzt von den Verteilungseinheiten Gehörte in der Tabelle enthalten ist.
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Die Einheit 16 schreibt auch die Zeit (von einer Lösch-Takteinheit 17) in den
Zeitgeberabschnitt 19-T jeder Stelle in der Verteilungseinheits-Ta beile 19, zu der die letzte
Hallo-Nachricht für jene Stelle empfangen wurde. Die Lösch-Takteinheit 17
vergleicht die gespeicherten Zeiten im Zeitgeberabschnitt 1 9-T auf konstante Weise mit
der gegenwärtigen Zeit und löscht den Eintrag aus der Verteilungseinheits-Tabelle,
wenn der Zeitunterschied einen zuvor eingestellten Wert überschreitet. (Dieser Wert
kann aus einem Feld in der DU-Hallo-Nachricht abgeleitet werden, so daß er für
verschiedene Verteilungseinheiten in der Tabelle unterschiedlich sein kann.) So
werden die Inhalte der Verteilungseinheits-Tabelle auf dem laufenden gehalten, um
die der Endeinheit an gegenwärtig benachbarte aktive Verteilungseinheiten
anzupassen.
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Jede Stelle in der NSAP-Tabelle 20 besteht aus drei Abschnitten, nämlich einem
Zeitgeberabschnitt 20-T, einem NSAP-Abschnitt 20-ID und einem
Weiterleitungsinformations-Abschnitt 20-F. Für jede in der Tabelle enthaltene NSAP enthält der
Abschnitt 20-F Weiterleitungsinformation zur Verwendung beim Senden von zu jener
NSAP bestimmten Paketen. Eine Lösch-Takteinheit 23 arbeitet in Verbindung mit
dem Zeitgeberabschnitt 20-T jeder Stelle in der NSAP-Tabelle und dem Schreiben
der letzten Erneuerungszeiten in diese Abschnitte, um alte bzw. überflüssige
Einträge aus der Tabelle zu löschen.
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Wenn die Endeinheit ein Datenpaket senden möchte, verwendet sie zuerst die
Führungs-Nachschaumaschine 22 zum Suchen eines Eintrags in der NSAP-Tabelle 20,
dessen NSAP (im Abschnitt 20-ID) mit der Zielort-NSAP für das Paket
übereinstimmt. Wenn ein solcher Eintrag in der NSAP-Tabelle existiert, verwendet die
Endeinheit die zugehörige Weiterleitungsinformation im Abschnitt 20-F, um das
Paket zur nächsten Sprung-Nachbareinheit zu senden.
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Wenn es keinen Eintrag in der NSAP-Tabelle für die Zielort-NSAP gibt, wählt die
Führungs-Nachschaumaschine, z.B. zufällig, einen Eintrag in der
Verteilungseinheits-Tabelle 19 aus. Sie fügt der NSAP-Tabelle 20 einen neuen Eintrag hinzu,
wobei der NSAP-Abschnitt 20-ID auf die Zielort-NSAP des Paketes eingestellt wird, der
Weiterleitungsabschnitt 20-F auf die aus der ausgewählten Information in der Vertei-
lungseinheits-Tabelle 19 extrahierte Weiterleitungsinformation eingestellt wird und
der Zeitgeberabschnitt 20-T auf einen geeigneten Wert eingestellt wird.
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Wenn eine Verteilungseinheit durch Senden einer Verteilungseinheits-
Rückführnachricht zur Ursprungs-Endeinheit antwortet, wird diese durch die
Steuernachrichten-Empfangseinheit 16 zu einer Verteilungseinheits-Rückführmaschine 21
geführt, die die Weiterleitungsinformation im Abschnitt 20-F der NSAP-Tabelle 20 zu
jener ändert, die in der Verteilungseinheits-Rückführnachricht bestimmt ist und die
den zugehörigen Zeitgeber im Abschnitt 20-T (auf einen zuvor eingestellten Wert)
zurücksetzt Wenn die Endeinheit beginnt, ist die Führungstabelle 20 anfangs leer.
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Wenn Pakete zu unterschiedlichen Zielorten ausgesendet werden, häufen sich in
dieser Tabelle schrittweise Einträge an.
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Jedesmal wenn ein Eintrag in der NSAP-Tabelle 20 gemacht wird, wird der
Zeitgeberabschnitt 20-T für jenen Eintrag erneuert. Einträge in dieser Tabelle laufen
möglicherweise ab und werden durch die Lösch-Takteinheit 23 gelöscht. Sie werden
dann neu gebildet, wie es oben beschrieben ist, wenn von der Endeinheit neue
Pakete gesendet werden.
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Die Größe der NSAP-Tabelle 20 ist normalerweise beschränkt. Wenn entweder die
Führungs-Nachschaumaschine oder die Verteilungseinheits-Rückführmaschine
einen neuen Eintrag in dieser Tabelle machen muß und diese voll ist, wird ein Eintrag
gelöscht. Der Eintrag für eine Löschung kann zufällig oder basierend auf dem Wert
seines zugehörigen Zeitgeberabschnitts 20-T ausgewählt werden.
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Wie es oben angemerkt ist, ist es möglich, daß Endeinheiten auf EU-Hallo-
Nachrichten hören. Dies bietet eine weitere Quelle für Information, durch welche die
NSAP-Tabelle 20 auf dem laufenden gehalten werden kann. Dies enthält jedoch
einen ziemlich großen zusätzlichen Verarbeitungsaufwand und führt zum Auffüllen
der Tabelle mit NSAPs, zu denen die Endeinheit wahrscheinlich keine Pakete
senden möchte, so daß dies in der Praxis normalerweise nicht gemacht wird.
Verteilungseinheit
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Fig. 3 ist ein Blockdiagramm der Führungstabellen und zugehöriger Komponenten
einer Verteilungseinheit (sagen wir der DU1). Die Verteilungseinheit hat eine Lokal-
NSAP-Tabelle 31, eine Fern-NSAP-Tabelle 37, einen Steuernachrichtenempfänger
32 (der hauptsächlich für EU-Hallo-Nachrichten da ist), und einen
Steuernachrichtengenerator 33 (der für DU-Hallo-Nachrichten und Rückführnachrichten da ist).
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Die DU-Hallo-Nachrichten werden in der Einheit 33 erzeugt. Diese werden auf allen
Verbindungen der Verteilungseinheit in geeigneten Abständen übertragen, wie es
durch einen Zeitgeber 34 bestimmt wird.
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Die Lokal-NSAP-Tabelle 31 enthält einen NSAP-Abschnitt 31-ID, einen
Zeitgeberabschnitt 31-T und einen Weiterleitungsinformationsabschnitt 31-F. Diese Tabelle
enthält die NSAPs der Endeinheiten, die Nachbarn der Verteilungseinheit sind. EU-
Hallo-Nachrichten werden von der Einheit 32 empfangen, und die NSAP(s) und die
zugehörige Weiterleitungsinformation werden in die geeigneten Abschnitte der
Tabelle 31 zusammen mit der Empfangszeit geschrieben. So akkumuliert die Tabelle
31 die Kennungen der an die Verteilungseinheit gekoppelten Endeinheiten
schrittweise. Eine Lösch-Takteinheit 35 hält die Einträge auf dieselbe Weise wie die
Lösch-Takteinheit 17 der in Fig. 2 gezeigten Endeinheit auf dem laufenden.
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Die Verteilungseinheit enthält auch eine Fern-NSAP-Tabelle 37, die wie die Tabelle
31 Einträge enthält, die zu NSAPs (im Abschnitt 37-ID) mit
Weiterleitungsinformation (im Abschnitt 37-F) gehören. Einträge in dieser Tabelle werden durch eine
Führungssteuerungsmaschine 38 gemacht und gelöscht, in die der von allen
Verteilungseinheiten verwendete verteilte Führungsalgorithmus implementiert ist. Diese
Tabelle enthält die NSAPs der Endeinheiten, die keine Nachbarn der
Verteilungseinheit sind. (In der Praxis kann die Organisation dieser Tabelle die im allgemeinen
hierarchische Natur der NSAPs verwerten.)
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Wenn die Verteilungseinheit ein Paket empfängt, paßt sie die Zielort-NSAP des
Pakets gegenüber den Einträgen in den Abschnitten 31-ID und 37-ID der
Führungstabellen unter Verwendung der Führungs-Nachschaumaschine 36 an. Die
Weiterleitungsinformation wird aus der geeigneten Führungstabelle erhalten, und das Paket
wird in Richtung zum Zielort weitergeleitet. Wenn die Zielort-NSAP in der Lokal-
Tabelle 31 ist, ist die Zielort-Endeinheit ein Nachbar der Verteilungseinheit. Wenn
sie in der Fern-Tabelle 37 ist, dann ist die Endeinheit kein Nachbar der
Verteilungseinheit, so daß die Weiterleitungsinformation Details über die nächste
Verteilungseinheit enthält, zu der das Paket weiterzuleiten ist.
Wenn die von der Verteilungseinheit verwendete Weiterleitungsinformation zur
Folge hat, daß das Paket zu einer anderen Einheit weitergeleitet wird, die an dieselbe
Verbindung wie jene angeschlossen ist, an der das Paket empfangen wurde,
erzeugt die Führungs-Nachschaumaschine 36 eine Rückführnachricht, die die Zielort-
NSAP und die Weiterleitungsinformation enthält, die mit der NSAP in den
Führungstabellen übereinstimmen, und sendet die Nachricht zur Quellen-Endeinheit.
Die bis jetzt beschriebene Operation des Systems ist herkömmlich und zeigt eine
Vielzahl von Merkmalen herkömmlicher Systeme (obwohl viele Systeme nicht alle
dieser verschiedenen Merkmale enthalten).
Hybrideinheiten - allgemein
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Wendet man sich wieder der Fig. 1 zu, enthält das System auch eine
Verteilungseinheit DU4 mit einer benachbarten Endeinheit EU7 und auch zwei benachbarten
Hybrideinheiten HU1 und HU2. Die Hybrideinheit HU1 hat eine benachbarte
Endeinheit EUB und ist auch an einer LAN-Verbindung LAN2 angebracht. Die
Hybrideinheit HU2 hat eine benachbarte Endeinheit EU11 und eine weitere
benachbarte Hybrideinheit HU3. Die Hybrideinheit HU3 hat zwei benachbarte Endeinheiten
EU12 und EU13. Diese Teile der Fig. 1 zeigen eine Vielzahl von Arten, auf die die
Hybrideinheiten verwendet werden können (obwohl viele Systeme nicht alle diese
verschiedenen Merkmale enthalten).
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Die Hybrideinheiten sind streng hierarchisch mit einer einzigen höheren Verbindung
und einer Vielzahl zulässiger untergeordneter Verbindungen. An ihrer höheren
Verbindung erscheint eine Hybrideinheit als Endeinheit; somit erscheinen die
Hybrideinheiten HU1 und HU2 der Verteilungseinheit DU4 als Endeinheiten, die EU-
Hallo-Nachrichten zu ihr nach oben senden und DU-Hallo-Nachrichten von ihr
empfangen. Gegenüber ihren untergeordneten (Verbindungen) erscheint eine
Hybrideinheit als Verteilungseinheit; somit erscheinen die Hybrideinheiten HU1 bis
HU3 gegenüber den Endeinheiten EU8 bis EU13 als Verteilungseinheiten, die DU-
Hallo-Nachrichten zu jenen Endeinheiten aussenden und EU-Hallo-Nachrichten von
ihnen empfangen.
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Im Prinzip könnte die HU1 mehr als eine Anschlußstelle aufweisen, die als
Endeinheit erscheint (fast wie die Endeinheit EU4). Dies würde viele Pfade von den
Endeinheiten zur Folge haben, die der Hybrideinheit untergeordnet sind. In dem Fall
einer Hybrideinheit würde dies keinen signifikanten Vorteil bringen und würde in
verschiedenen Komplikationen resultieren, so daß wir bevorzugen, diese
Möglichkeit nicht zu implementieren.
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Hybrideinheiten können kaskadenartig angeordnet sein, wie es durch die
Hybrideinheiten HU2 und HU3 gezeigt ist. Es gelten dieselben Hierarchieregeln, so daß die
Hybrideinheit HU2 gegenüber der Hybrideinheit HU3 als Verteilungseinheit
erscheint und die Hybrideinheit HU3 gegenüber der Hybrideinheit HU2 als Endeinheit
erscheint, wobei EU-Hallo-Nachrichten von HU3 zu HU2 nach oben laufen und DU-
Hallo-Nachrichten von HU2 zu HU3 laufen.
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Eine Hybrideinheit führt sowohl Hallo-Nachrichten- als auch Datenpaket-
Führungsfunktionen durch. Betrachtet man zuerst ihre Antwort auf Datenpakete,
leitet sie diese in beide Richtungen weiter. Sie führt eine Führungsfunktion an
diesen durch, wobei Weiterleitungspakete von der Verteilungseinheit über ihr auf der
geeigneten Verbindung zur Zielorteinheit kommen, und wobei Weiterleitungspakete
von den Endeinheiten unter ihr entweder bis zur Verteilungseinheit über ihr oder
direkt nach unten zur Zielorteinheit kommen.
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Betrachtet man ihre Führungs-Steuerfunktionen, sammelt die Hybrideinheit NSAPs
ihrer untergeordneten Endeinheiten, die durch EU-Hallo-Nachrichten empfangen
werden (einschließlich jener, die über weitere Hybrideinheiten indirekt untergeordnet
sind), und sie erscheint als einzelne normale Endeinheit (wenn auch mit einer
ungewöhnlich großen Anzahl von NSAPs) gegenüber ihrer höheren Einheit (entweder
einer weiteren Hybrideinheit oder einer Verteilungseinheit> durch Weiterleiten, in
EU-Hallo-Nachrichten, die sie zu ihrer übergeordneten sendet, wobei sie alle
NSAPs auf dieselbe Weise gesammelt hat.
Einfache Hybrideinheit
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Fig. 4 ist ein Blockdiagramrn der Führungstabelle und zugehöriger Komponenten
einer einfachen (d.h. nicht selbstrekonfigurierbaren) Hybrideinheit (sagen wir HU1).
Diese enthält drei Führungstabellen: eine Verteilungseinheits-Tabelle 45 und eine
NSAP-Tabelle 54, die jeweils der Verteilungseinheits-Tabelle 19 und der NSAP-
Tabelle 20 der Endeinheit der Fig. 2 entsprechen, und eine Endeinheits-Tabelle 49,
die der Lokal-Führungstabelle 21 der Verteilungseinheit der Fig. 3 entspricht.
Betrachtet man zuerst den Aufwärtsfluß von Nachrichten, empfängt ein EU-Hallo-
Nachrichtenempfänger 53 EU-Hallo-Nachrichten von Endeinheiten und möglichen
Hybrideinheiten, die hierarchiemäßig niedriger sind, und führt diese Nachrichten in
die Endeinheits-Tabelle 49. Diese Tabelle hat drei Abschnitte, nämlich einen
Abschnitt 49-ID für die in den ankommenden Nachrichten enthaltenen NSAPs, einen
Abschnitt 49-F für zugehörige Weiterleitungsinforrnation, und einen Abschnitt 49-T
für die Empfangszeiten. Eine Lösch-Takt- und Zeitgebereinheit 52 liefert diese
Zeiten und löscht Einträge in der Tabelle, die nicht erneuert sind, in geeigneten
Abständen durch neue EU-Hallo-Nachrichten. Die Tabelle 49 muß groß genug sein,
um alle NSAPs aller Endeinheiten unter der Hybrideinheit enthalten zu können.
(Dies ist wie bei den Führungstabellen der Verteilungseinheiten und gegensätzlich
zu den Führungstabellen der Endeinheiten.)
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Ein EU-Hallo-Generator 42 ist mit der Tabelle 49 und einem Lokal-NSAP-
Listenspeicher 43 gekoppelt, der die NSAP(s) der Hybrideinheit selbst speichert. In
durch einen Zeitgeber 41 bestimmten Abständen erzeugt dieser EU-Hallo-
Nachrichten, die alle NSAPs in der Endeinheits-Tabelle 49 und jene im Speicher 43
enthalten, und sendet diese zur Verteilungseinheit oder einer höheren Hybrideinheit.
Betrachtet man nun den Aufwärtsfluß von Datenpaketen, untersucht dann, wenn die
Hybrideinheit ein Datenpaket empfängt, das von einer Endeinheit oder einer
untergeordneten Hybrideinheit zu ihr nach oben kommt, die Führungs-
Nachschaumaschine 50 den Dateianfangs-Etiketten(-Abschnitt) des Pakets, um zu
bestimmen, ob es eine Übereinstimmung zwischen ihrer Zielort-NSAP und einer
beliebigen NSAP in der Endeinheits-Tabelle 49 gibt. Wenn es so ist, dann leitet die
Hybrideinheit das Paket auf der geeigneten Ausgangsverbindung unter Verwendung
der zur NSAP in der Endeinheits-Tabelle 49 gehörenden Weiterleitungsfunktion
weiter.
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Wenn es keine Übereinstimmung in der Endeinheits-Tabelle 49 gibt, sucht die
Führungs-Nachschaumaschine 50 nach einer Übereinstimmung zwischen der Zielort-
NSAP des Pakets und einer beliebigen NSAP in der NSAP-Tabelle 54. Wenn es
eine gibt, dann leitet die Hybrideinheit das Paket auf der geeigneten
Ausgangsverbindung unter Verwendung der Weiterleitungsinformation weiter, die zu jener NSAP
in der NSAP-Tabelle 54 gehört. Die Tabelle 54 wird erneuert durch
Rückführnachrichten, die durch einen Rückführ-Nachrichtenempfänger 51 von einer
Verteilungseinheit oder einer höheren Hybrideinheit empfangen werden, und durch eine Lösch-
Takteinheit 55.
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Wenn es in keiner dieser Tabellen eine Übereinstimmung gibt, dann leitet die
Hybrideinheit das Paket zu einer Verteilungseinheit oder einer höheren Hybrideinheit
nach oben, wobei derselbe Algorithmus wie jener verwendet wird, der von der
Endeinheit verwendet wird. Die Führungs-Nachschaurnaschine 50 gibt die Zielort-
NSAP in die NSAP-Tabelle 54 zusammen mit der Weiterleitungsinformation ein, die
zur Verteilungseinheit gehört.
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Die Führungs-Nachschaumaschine 50 kann auch Erneuerungs-Rückführ-
Steuernachrichten erzeugen, wie jene, die durch die Verteilungseinheiten erzeugt
werden, wie es oben erörtert ist, und diese zu den Endeinheiten und
untergeordneten Hybrideinheiten senden.
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Betrachtet man nun den Fluß von Datenpaketen nach unten, untersucht die
Hybrideinheit das Dateianfangs-Etikett eines Paketes, das von einer Verteilungseinheit
oder einer höheren Hybrideinheit empfangen wird, paßt die NSAP an die NSAPs in
der Endeinheits-Tabelle 49 an, und leitet das Paket entsprechend der
Weiterleitungsinformation nach unten weiter, die zur NSAP in der Tabelle 49 gehört.
Betrachtet man schließlich den Fluß von Steuernachrichten nach unten, empfängt
die Hybrideinheit DU-Hallo-Nachrichten, die von höheren Verteilungseinheiten oder
Hybrideinheiten gesendet werden, und diese werden vom DU-Hallo-
Nachrichtenempfänger 44 verarbeitet und in der Verteilungseinheits-Tabelle 45
gespeichert (auf genau dieselbe Weise, wie eine Endeinheit diese Nachrichten
verarbeitet). An jenen Verbindungen zu untergeordneten Einheiten (Hybrideinheiten oder
Endeinheiten), sendet die Hybrideinheit periodisch DU-Hallo-Nachrichten unter
Verwendung des DU-Hallo-Generators 47, der durch den DU-Hallo-Zeitgeber 48
gesteuert wird.
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Die Hybrideinheit empfängt auch Verteilungseinheits-Rückführnachrichten durch
den Verteilungseinheits-Rückführ-Nachrichtenempfänger 51 und verändert die
Information in der NSAP-Tabelle 54 basierend auf der NSAP und der
Weiterleitungsinformation, die in der Verteilungseinheits-Rückführnachricht empfangen werden.
Die Hybrideinheit erscheint somit als normale Verteilungseinheit gegenüber den
Endeinheiten und irgendwelchen untergeordneten Hybrideinheiten und als normale
Endeinheit gegenüber den höheren Verteilungseinheiten und höheren
Hybrideinheiten.
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Es ist zu beachten, daß dann, wenn ein Fehler der höheren Einheit oder Einheiten
einer Hybrideinheit auftreten sollte (d.h. der Verteilungs- oder der höheren
Hybrideinheit oder -einheiten), der Teil des Netzes mit der und unter der Hybrideinheit
fortfahren kann zu arbeiten. Die Hybrideinheit kann fortfahren, Pakete zwischen den
Endeinheiten unter ihr weiterzuleiten.
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Im allgemeinen hat jede Hybrideinheit mehrere Verbindungen. Eine dieser
Verbindungen ist jene, die hierarchiemäßig eine Verbindung nach oben herstellt, und zwar
zu einer Verteilungs- oder einer höheren Hybrideinheit, und die sich wie eine
Endeinheitsverbindung verhält, und wir können diese HUE-Verbindung nennen. Die
übrigen Verbindungen verhalten sich alle wie Verbindungen einer Verteilungseinheit
und wir können sie HUD-Verbindungen nennen.
Selbstrekonfiguration
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Wir haben bis jetzt angenommen, daß die HUE- oder HUD-Natur der verschiedenen
Verbindungen der Hybrideinheiten vorherbestimmt ist. In der Praxis ist es für die
Natur der Verbindungen praktisch, wenn sie nicht vorherbestimmt ist. Dies läßt zu,
daß die Verbindungen der Hybrideinheiten beliebig angeschlossen werden können.
Wenn dies der Fall ist, dann muß die Hybrideinheit derart aufgebaut sein, daß die
geeignete Verbindung ihre HUE-Verbindung wird und die übrigen Verbindungen
HUD-Verbindungen werden.
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Die einfachste Form der konfigurierbaren Hybrideinheit ist eine, bei der die
Konfiguration vom Bediener bestimmt wird. Dies kann ein direktes manuelles Einstellen der
Verbindungen erforderlich machen, oder es kann durch Steuernachrichten
durchgeführt werden, die durch den Bediener erzeugt werden, aber durch das Netz zur
Hybrideinheit gesendet werden.
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In großen und komplizierten Systemen kann es mehr als einen möglichen Weg zum
Konfigurieren einiger der Hybrideinheiten geben, oder es kann wünschenswert oder
notwendig sein, ihre Konfigurationen im Fall einer Netzänderung zu ändern (die eine
dauerhafte Hinzufügung zum Netz oder ein Löschen eines Teils des Netzes sein
kann, oder die eine temporäre Änderung sein kann, die aus einem temporären
Fehler oder einer Erholung von einem Fehler resultiert, wie beispielsweise einer
Verbindung).
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Wenn bei dem System der Fig. 1 die Verteilungseinheit DU4 ausfallen würde,
könnte auf die Endeinheit EUB nicht mehr zugegriffen werden. Es wäre daher
wünschenswert, die Hybrideinheit HU1 zu rekonfigurieren, um eine HUE-Verbindung zur
LAN-Verbindung LAN2 herzustellen, und somit zur Verteilungseinheit DU2, um
somit wieder einen Zugriff auf die Endeinheit EUB zu erlauben. Eine solche
Rekonfiguration
kann, genau wie bei einer Anfangskonfiguration, durch eine
Bedienersteuerung erreicht werden.
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Man kann sich sicher vorstellen, daß der Fehler bzw. Ausfall der Verteilungseinheit
DU4 dazu führt, daß für den Rest des Systems auf die Endeinheiten EU7 und EU11
bis EU13 nicht mehr zugreifbar ist, und dies kann nicht durch irgendeine
Rekonfiguration wieder korrigiert werden. Die Endeinheiten EU11 bis EU13 bleiben in
Verbindung miteinander, jedoch über die Hybrideinheiten HU2 und HU3.
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Das System der Fig. 1 könnte mit einer Hybrideinheit HU1 konfiguriert werden, die
eine HUE-Verbindung zur Verteilungseinheit DU2 über die LAN-Verbindung LAN2
schafft, und die effektiv von der Verteilungseinheit DU4 getrennt ist, selbst wenn
jene Einheit völlig funktionsfähig wäre. Dies könnte beispielsweise passieren, wenn
die Verteilungseinheit DU4 sich nach ihrem Ausfall wieder erholt.
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Eine direkte manuelle Rekonfiguration ist oft weit davon entfernt, praktisch zu sein,
weil der Teil, des Systems, wo ein Ausfall auftritt, von einem Bediener entfernt sein
kann, der die Rekonfiguration durchführen kann. Eine Rekonfiguration durch eine
Fernbedienungssteuerung ist oft auch nicht zufriedenstellend. Es kann für einen
entfernten Bediener schwierig oder sogar unmöglich sein, die genaue Natur des
Systemausfalls zu bestimmen; und weil bei dem System ein Ausfall aufgetreten ist,
kann es schwierig oder unmöglich sein, die optimale Rekonfiguration von der Ferne
aus zu erreichen.
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Die Hybrideinheiten enthalten daher vorzugsweise eine Selbst-
Konfigurationseinrichtung, wodurch sie die HUD- oder HUE-Natur jede ihrer
Verbindungen automatisch konfigurieren.
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Wenn eine Hybrideinheit keine Hybrideinheit als Nachbarn hat, benötigt eine
Selbstkonfiguration nur, daß sie eine Verteilungseinheit findet, zu der sie eine HUE-
Verbindung herstellen kann. Somit kann die Hybrideinheit HU1 im Fall eines
Ausfalls der Verteilungseinheit DU4 oder ihrer Verbindung zu jener Einheit durch
einfaches Ausbilden ihrer Verbindung zur LAN-Verbindung LAN2 als HUE-Verbindung
sich- selbst automatisch rekonfigurieren, so daß sie der Verteilungseinheit DU3
untergeordnet wird.
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Wenn eine Hybrideinheit einen Hybrideinheits-Nachbar hat, kann es jedoch
wünschenswert sein, die HUD-HUE-Richtung der Verbindung zwischen den zwei
Hybrideinheiten umzukehren; und wenn beide Hybrideinheiten Verteilungseinheiten als
Nachbarn haben, dann kann dies notwendig sein. Weiterhin muß die Möglichkeit
eines zirkulierenden Pfades für Datenpakete vermieden werden. (Dies könnte dann
auftreten, wenn es beispielsweise drei Hybrideinheiten gibt, die alle miteinander
verbunden sind.) Im allgemeinen ist daher ein Selbst-Rekonfigurationsalgorithmus
erforderlich, der darin resultiert, daß das System soweit wie möglich verbunden
bleibt, während eine lnkonsistenz vermieden wird.
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Es gibt natürlich verschiedene rntgliche allgemeine Algorithmen zum
Selbstkonfigurieren eines Netzes, das Hybrideinheiten enthält. Die im allgemeinen zu
erreichenden größeren Ziele können auf verschiedene Weisen definiert werden, wie
beispielsweise folgendermaßen:
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1. es sollte keine geschlossene Schleife von Hybrideinheiten mit HUD-zu-HUE-
Verbindungen geben;
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2. keine Hybrideinheit sollte mehr als eine HUE-Verbindung haben; und
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3. so viele Hybrideinheiten wie möglich sollten HUE-Verbindungen haben.
Wenn ein Anschluß zum Netz (d.h. zu einer Verteilungseinheit) möglich ist, dann
bedeutet die Bedingung 3, daß jede Hybrideinheit eine HUE-Verbindung hat, und
die Bedingung 1 bedeutet dann, daß alle hierarchiemäßig nach oben gerichtete
Pfade durch Hybrideinheiten möglichst bei einer Verteilungseinheit enden müssen.
Wenn ein Anschluß zum Schaltnetz nicht möglich ist, dann resultieren diese
Bedingungen darin, daß genau eine Hybrideinheit keine HUE-Verbindung hat, d.h. die
Master-Hybrideinheit wird, wobei alle anderen Hybrideinheiten hierarchiemäßig
nach oben gerichtete Pfade zu jener Master-Hybrideinheit bilden.
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Wir werden einen Mechanismus beschreiben, der einen
Überbrückungsbaumalgorithmus verwendet, der allgemeine Topologien von Verteilungseinheiten,
Hybrideinheiten und Endeinheiten zuläßt. Vereinfachungen dieses Mechanismus sind
möglich, wenn die Topologie des Unternetzes der benachbarten Hybrideinheiten plus
der Verteilungseinheiten und Endeinheiten, die dem Unternetz benachbart sind,
derart beschränkt ist, daß es keine alternativen Pfade zwischen zwei beliebigen
Einheiten gibt und es nur eine Verbindung von einer angeschlossenen Gruppe von
Hybrideinheiten zu einer Verteilungseinheit gibt.
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Zum Erlauben einer Selbstkonfiguration wird eine neue Steuernachricht definiert,
die HU-Hallo genannt wird. Diese erlaubt benachbarten Hybrideinheiten, einander
als Hybrideinheiten zu erkennen, und enthält eine bestimmte Information, die
Hybrideinheiten erlaubt, einen Überbrückungsbaurnalgorithrnus zu verwenden.
Hybrideinheiten verwenden den Algorithmus durch Kombinieren von Information von den
HU-Hallos, die sie mit ihrer eigenen Lokal-Information empfangen.
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Der Überbrückungsbaumalgorithmus erzeugt eine einzeln verbundene logische
Topologie für das Unternetz von der allgemeinen physikalischen Topologie, und zwingt
zusätzlich jede Hybrideinheit, mit ihren Hybrideinheits-Nachbarn bezüglich der
HUD/HUE-Zustände ihrer Verbindungen übereinzustimmen, so daß die
Hybrideinheiten des Unternetzes richtig zusammenarbeiten. Der Algorithmus wählt eine
einzelne Hybrideinheit als Wurzel eines Baums aus, der das Unternetz überbrückt,
wobei er für diesen Zweck die Hybrideinheit mit der höchsten Priorität auswählt (wie
es unten beschrieben ist).
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Das Prioritätsschema ist so aufgebaut, daß der Algorithmus in allen Hybrideinheits-
Unternetzen arbeitet, gleichgültig ob sie Verteilungseinheits-Nachbarn haben oder
nicht. Wenn eine Hybrideinheit einen Verteilungseinheits-Nachbarn hat, wird ihre ihr
eigene Priorität durch eine erhöhte Priorität ersetzt, die höher als die eigene Priorität
irgendeiner Hybrideinheit ist. Bei der Anwesenheit von Verteilungseinheits-
Nachbarn wählt der Algorithmus daher immer eine (einzelne) Hybrideinheit, die
einen Verteilungseinheits-Nachbarn hat, als Wurzel-Hybrideinheit aus.
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Der Überbrückungsbaumalgorithmus arbeitet über das gesamte Unternetz von
Hybrideinheiten; die Verarbeitung wird in den einzelnen Hybrideinheiten ausgeführt,
wobei eine Kommunikation zwischen ihnen für die Zwecke des Algorithmus mittels
der HU-Hallo-Nachrichten erfolgt. Die Operation des Algorithmus ist somit auf die
verschiedenen Hybrideinheiten des Unternetzes verteilt. Die Verarbeitung in jeder
Hybrideinheit besteht aus einer Folge (einem Zyklus) von Operationen, die jedesmal
wiederholt werden, wenn sich der Zustand eines beliebigen Nachbarn der Einheit
auf signifikante Weise ändert. Wenn ein Zyklus in einer Einheit einmal initiiert
worden-ist, dauert jener Zyklus automatisch bis zum Ende an. Das mögliche Ergebnis
ist, daß die Hybrideinheit mit der höchsten Priorität als Wurzel ausgewählt wird, der
alle anderen Hybrideinheiten untergeordnet werden, und zwar mit einem einfach
verbundenen Anschlußmuster. Dies kann enthalten, daß bestimmte Verbindungen
effektiv nicht betätigbar für die Übertragung von Datennachrichten gemacht werden.
Die Operation des Algorithmus wird initiiert, wann immer eine beliebige Änderung
bezüglich des Zustandes des Systems auftritt - z.B. eine Verbindung oder eine
Verteilungseinheit oder eine Hybrideinheit werden betriebsbereit oder nicht
betriebsbereit. Dies kann durch eine Hybrideinheit erfaßt werden, die eine beliebige
Änderung bemerkt; z.B. wird eine Verbindung betriebsbereit oder nicht
betriebsbereit.
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Jeder Zyklus des Algorithmus in einer Einheit besteht aus drei
aufeinanderfolgenden Stufen I bis III, wie sie als Blöcke 70 bis 72 in Fig. 6 gezeigt sind. In der Stufe I
werden eine Priorität, Kosten für eine Wurzel, und eine Bezeichnung für jede
Verbindung festgelegt. In der Stufe II wird die Verbindung höchster Priorität festgelegt.
In der Stufe III wird der Zustand jeder Verbindung von der in den Stufen I und II
berechneten Information auf HUD oder HUE eingestellt. Die drei Stufen werden
aufeinanderfolgend durchgeführt, und dann tritt die Einheit in einen Wartezustand ein,
Block 73, und bleibt in diesem Zustand, bis eine Änderung auftritt. Die Änderung
kann eine beliebige der Zustandsvariablen sein, die als Eingabe zum
Überbrükkungsbaumalgorithmus verwendet werden, wie beispielsweise der Betriebszustand
einer Verbindung oder die Inhalte der HU-Hallo-Nachricht eines Nachbarn.
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Hybrideinheiten senden HU-Hallo-Nachrichten auf allen ihren Verbindungen.
Benachbarte Verteilungseinheiten und Endeinheiten ignorieren diese Nachrichten; nur
benachbarte Hybrideinheiten empfangen sie und handeln in bezug auf ihre Inhalte.
Die Inhalte einer HU-Hallo-Nachricht sind verbindungsabhängig und enthalten ein
Prioritätsfeld und ein Kostenfeld. Die Priorität wird auf die höchste Priorität aller
Verbindungsprioritäten (ausschließlich der Verbindung, über die die HU-Hallo-
Nachricht zu senden ist) und der Priorität der Hybrideinheit selbst eingestellt. Das
Kostenfeld enthält die aufgelaufenen Kosten des Pfades von einer Hybrideinheit zu
einer Wurzel-Hybrideinheit; dies ist die Summe der Kosten jeder der Verbindungen
auf dem Pfad von der Hybrideinheit zur Wurzel-Hybrideinheit.
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Der Überbrückungsbaumalgorithmus erfordert, daß verschiedene Auswahlen
zwischen unterschiedlichen Daseinsformen derselben Art (wie beispielsweise
Hybrideinheiten oder Verbindungen) durchgeführt werden. Für diese Auswahlen hat jede
der Daseinsformen einen Wert, der Priorität genannt wird, und die Auswahl wird
durch Auswählen der Daseinsform mit der höchsten Priorität durchgeführt. Der
Einfachheit halber sind diese Prioritäten als ganze Zahlen ohne Vorzeichen definiert,
wobei niedrigere ganzzahlige Werte eine höhere Priorität haben. Auch der
Einfachheit halber sind einzelne Prioritäten auf verschiedene Weisen miteinander
kombiniert, um Prioritätsvergleiche durchzuführen.
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Insbesondere ist das Prioritätsfeld einer HU-Hallo-Nachricht eine Verkettung von
drei Unterfeldern, die in abfallender Reihenfolge ihrer Signifikanz wie folgt sind: ein
DU-Bit, ein Einzel-Bit, das 0 ist, wenn die Hybrideinheit eine Nachbar-
Verteilungseinheit hat, und sonst 1 ist; ein Hybrideinheits-Prioritätswert, der durch
den Bediener konfigurierbar ist; und ein eindeutiger ldentitätswert HU-ID. Die
höchste Priorität wird als niedrigster Wert genommen (wobei die kombinierten Bit-Felder
als Zahlen ohne Vorzeichen behandelt werden). Wir werden die Bezeichnung
< x,y,z> für eine Priorität verwenden, die durch Verketten der Felder x, y und z
gebildet wird, wobei x das signifikanteste Feld ist.
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Der Hybrideinheits-Prioritätswert kann verwendet werden, um eine gewünschte
Hybrideinheit manuell derart zu konfigurieren, daß sie bei Abwesenheit irgendeiner an
das Unternetz angebrachten Verteilungseinheit die Wurzel wird; das HU-ID-Feld
muß für jede Hybrideinheit im Unternetz eindeutig sein.
Selbstrekonfigurierbare Hybrideinheit
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Fig. 5 ist ein Blockdiagramm der Schaltung (zusätzlich zu jener, die in Fig. 4 gezeigt
ist) einer Hybrideinheit mit Selbstkonfiguration. Die Hauptkomponenten sind
folgende: eine Gruppe von Registern 61; eine Verbindungstabelle 62; eine Nachbartabelle
63; eine Selbstkonfigurations-Steuerlogik 64; und ein HU-Hallo-Generator 66, der
durch einen Zeitgeber 65 gesteuert wird und periodisch HU-Hallo-Nachrichten an
jede der Verbindungen der Hybrideinheit sendet. Lösch-Takteinheiten 68 und 69
arbeiten in Verbindung mit Zeitgeberabschnitten 62-T und 63-T in den Tabellen 62
und 63, um Einträge aus diesen Tabellen zu entfernen, wenn innerhalb geeigneter
Zeitgrenzen keine Nachrichten empfangen werden, um sie zu erneuern. Die
Operation des Überbrückungsbaumalgorithmus, der bei jeder Hybrideinheit angewendet
wird, kann in Zusammenhang mit dieser Schaltung beschrieben werden.
HU-Hallo-Nachrichten, die von einem HU-Hallo-Empfänger 67 empfangen werden,
werden verwendet, um Information über die Nachbar-Hybrideinheiten in der
Hybrideinheits-Nachbartabelle
63 auf dem laufenden zu halten. Die Information besteht
aus der Identifikation der Verbindung, an der der Nachbar existiert (Verbindung ID),
die in einem Abschnitt 63-LID gehalten wird; dem Prioritätswert, der in der HU-
Hallo-Nachricht enthalten ist, die in einem Abschnitt 63-PR gehalten wird; dem
Kostenwert, der in der HU-Hallo-Nachricht enthalten ist (die berichteten Kosten des
Pfads von der Nachbar-Hybrideinheit zur Wurzel-Hybrideinheit), die in einem
Abschnitt 63-CST gehalten wird; und dem Identifizierer der sendenden Hybrideinheit,
der in der HU-Hallo-Nachricht enthalten ist, die in einem Abschnitt 63-ID gehalten
wird. (An einer Mehrfachzugriffsverbindung, wie beispielsweise einem LAN, kann es
natürlich viele Nachbar-Hybrideinheiten geben.)
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Die Hybrideinheit unterhält auch eine Verbindungs-Tabelle 62. Jeder Eintrag in
dieser Tabelle zeichnet Information über eine der Verbindungen der Hybrideinheit auf.
Die Verbindungs-ID im Abschnitt 62-LID ist der Verbindungsidentifizierer (eindeutig
für die Verbindung innerhalb der Hybrideinheit). Die Kosten, die im Abschnitt 62-
CST gehalten werden, sind ein durch den Bediener eingestellter Wert, um eine
Präferenz zum Auswählen einer Verbindung gegenüber einer anderen im
Überbrükkungsbaurnalgorithmus zu bestimmen. Der Verteilungseinheits-Nachbar, der im
Abschnitt 62-DU gehalten wird, ist ein Bool'scher Wert (ein Einzel-Bit), der durch die
DU-Hallo-Empfangslogik 44 der Fig. 4 auf 1 (wahr) gesetzt wird, wenn die Vertei-
lungseinheits-Nachbartabelle 45 der Fig. 4 einen Eintrag für eine Verteilungseinheit
an jener Verbindung enthält, und sonst auf 0 (falsch).
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Jeder Verbindungseintrag in der Verbindungstabelle 62 enthält einen Verbindungs-
Prioritätsabschnitt 62-LPR. Die Art, auf die die Verbindungspriorität bestimmt wird,
wird unten beschrieben. Jeder Verbindungseintrag enthält auch eine Hallo-
Nachrichtenpriorität, die im Abschnitt 62-HMPR gehalten wird, die die höchste der
Verbindungsprioritäten aller anderen Verbindungen in der Verbindungstabelle und
die Priorität der Hybrideinheit selbst ist. Der HU-Hallo-Generator 66 sendet
periodisch auf jede der Verbindungen der Hybrideinheit HU-Hallo-Nachrichten, deren
Inhalte verbindungsabhängig sind; insbesondere wird das Prioritätsfeld einer HU-
Hallo-Nachricht von dem geeigneten Betrag in der Verbindungstabelle 62 auf den
Prioritätswert 62-HMPR eingestellt, und das Kostenfeld wird auf den Wert im
Register 61-RCST eingestellt.
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Die Gruppe von Registern 61 enthält ein Hybrideinheits-Identifiziererregister 61-
HUID und ein Hybrideinheits-Prioritätsregister 61-HUPR. Das Register 61-HUID
speichert den Identifizierer der Hybrideinheit HUID. Dieser muß unter allen
Hybrideinheiten in einem Unternetz eindeutig sein; er kann durch einen Bediener
konfiguriert oder von irgendeiner anderen eindeutigen Eigenschaft der Hybrideinheit
abgeleitet werden. Das Register 61-HUPR speichert die Hybrideinheitspriorität der
Hybrideinheit. Diese wird durch den Bediener eingestellt, um beim Auswählen der
Überbrückungsbaumwurzel eine Präferenz für eine Hybrideinheit im Unternetz
gegenüber anderen festzulegen.
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Die anderen drei Register in der Gruppe von Registern 61 werden durch die
Steuerlogik 64 eingestellt, die auch Werte in der Verbindungstabelle 62 einstellt. Die
Steuerlogik 64 implementiert den Überbrückungsbaumalgorithmus, der aus drei
aufeinanderfolgenden Stufen besteht. Die Operation der Steuerlogik 64 kann in Antwort
auf irgendeine Änderung bei irgendeinem der Werte getriggert werden, die als
Eingaben zur Logik von irgendeiner der Tabellen verwendet werden.
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Vor der ersten Ausführung der Stufe 1 wird das System durch Setzen des Registers
61-RCST auf 0 und, in der Verbindungstabelle, des Abschnitts 62-HMPR auf den
Wert< 1, 61-HUPR, 61-HUID> für jede Verbindung initialisiert.
Stufe I
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In der Stufe I bestimmt die Steuerlogik 64 für jede Verbindung eine Priorität,
Wurzelkosten und eine Bestimmung und stellt diese im Eintrag für jene Verbindung in
der Verbindungstabelle 62 ein (jeweils im Prioritätsabschnitt 62-LPR, dem
Wurzelkostenabschnitt 62-RCST und im Bestimmungsabschnitt 62-DES). Das
Bestimmungsfeld 62-DES für jede Verbindung wird bei Mehrfachzugriffsverbindungen
verwendet, um in dem Fall nur eine Hybrideinheit auszuwählen, die als DU an jener
Verbindung handelt, wo mehr als eine Hybrideinheit die Verbindung so berechnen
können, daß sie von der Überbrückungsbaumwurzel entfernt ist. Die Hybrideinheit
mit der höchsten Priorität an der Verbindung wird die Bestimmung auf 1 (wahr)
setzen und als DU handeln, während alle anderen Hybrideinheiten an der Verbindung,
für die die Verbindung entfernt von der Überbrückungsbaumwurzel ist, die
Bestimmung auf 0 (falsch) setzen werden und nur HU-Hallos auf jener Verbindung senden
und empfangen werden.
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Für jede Verbindung in der Tabelle 62 findet die Steuerlogik die höchste Priorität
aus der Gruppe von Prioritäten, die von den Prioritäten aller Nachbarn an der
Verbindung
abgeleitet sind (die aus der Nachbartabelle 63 erhalten werden), und die
die in HU-Hallos auf dieser Verbindung durch die Hybrideinheit selbst gesendete
Priorität enthält.
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Fig. 6A ist ein informelles Flußdiagramm für die Stufe 1. Der erste Block, nämlich
Block 80, ist ein Entscheidungsblock, der veranlaßt, daß die in der
Verbindungstabeile 62 aufgelisteten Verbindungen aufeinanderfolgend verarbeitet werden. Für
jede Verbindung wird die geeignete Ablauffolge von den Blöcken 81 bis 86
durchgeführt; dann kehrt die Steuerung zum Block 80 zurück, und die nächste Verbindung
wird verarbeitet. Wenn alle Verbindungen verarbeitet worden sind, ist die Stufe 1
beendet, und der N-Austritt aus Block 80 zur Stufe II (Fig. 6B) wird genommen.
Nachdem im Block 80 eine Verbindung ausgewählt worden ist, sind die ersten
durchgeführten Operationen jene des Blocks 81, die die Verbindungswerte für jene
Verbindung initialisieren. Somit wird die Verbindungsbestirnmung 62-DES auf 1
(wahr) gesetzt, die Verbindungspriorität 62-LPR wird auf die Priorität für die Hallo-
Nachrichten. 62-HMPR gesetzt, und die Verbindungs-Wurzelkosten 62-RCST
werden auf die Wurzelkosten 61-RCST in der Registergruppe 61 gesetzt.
Die Verteilungseinheits-Zahl 62-DU für die Verbindung wird dann im Block 82
untersucht. Wenn diese list, was anzeigt, daß die Verbindung einen Verteilungseinheits-
Nachbarn hat, dann wird Block 83 durchgeführt. In diesem Block wird die
Verbindungspriorität 62-PR auf < 0, 62-HUPR, 61-HUID> gesetzt. Die Wurzelkosten für die
Verbindung, nämlich 62-RCST, werden auf die Kosten für die Verbindung, nämlich
62-CST, gesetzt. Schließliqh wird die Bestimmung für die Verbindung 62-DES auf
gesetzt.
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Wenn im Block 80 herausgefunden wird, daß die Verteilungseinheits-Zahl 62-DU 0
ist, dann folgt Block 84. Der Entscheidungsblock veranlaßt, daß die Hybrideinheiten,
die in der Nachbartabelle 63 für die gegenwärtige Verbindung aufgelistet sind,
aufeinanderfolgend verarbeitet werden: wenn alle verarbeitet worden sind, kehrt die
Operation für die nächste Verbindung zu Block 80 zurück.
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Dem Block 84 folgt der Block 85, der testet, ob das Prioritätsfeld < 62-PR, 62-RCST,
61-HUID> größer als das Prioritätsfeld < 63-PR, (63-CST + 62-CST), 63-ID> ist.
Wenn dies nicht der Fall ist, dann wird keine Handlung durchgeführt, und das
System kehrt zum Block 84 zurück und geht weiter zur nächsten Hybrideinheit für die
Verbindung. Wenn es so ist&sub1; dann wird im Block 86 die Verbindungspriorität 62-PR
durch die Hybrideinheits-Priorität 63-PR ersetzt&sub1; die Verbindungswurzelkosten 62-
RCST werden auf die Summe der Verbindungskosten 62-CST dieser Verbindung
und der Wurzelkosten 63-CST, die in HU-Hallos von diesem Nachbarn berichtet
werden, eingestellt, und die Verbindungsbestimmung 62-DES wird auf 0 gesetzt;
das System kehrt dann zum Block 84 zurück und geht weiter zur nächsten
Verteilungseinheit für die Verbindung.
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Somit werden die Verbindungen aufeinanderfolgend verarbeitet, und für jede
Verbindung mit Hybrideinheiten als Nachbarn erfolgt diese Verarbeitung für jene
Hybrideinheiten in einer Folge. Als Ergebnis der Stufe 1 setzt die Steuerlogik 64 den Wert
der Priorität 62-PR, die Wurzelkosten 62-RCST und der Bestimmung 62-DES für
jede Verbindung in der Verbindungstabelle. Wenn diese Verarbeitung beendet ist,
ist die Stufe l beendet.
Stufe II
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Nachdem die Prioritäten, die Wurzelkosten und die Bestimmungen aller
Verbindungen in Stufe 1 bestimmt worden sind, folgt die Stufe II, die die Verbindungen wieder
aufeinanderfolgend verarbeitet. In dieser Stufe bestimmt die Steuerlogik 64 die
Verbindung höchster Priorität - d.h. die Verbindung mit der höchsten Priorität 62-PR
und den Wurzelkosten 62-RCST. Wenn mehr als eine Verbindung dieselbe höchste
Priorität hat, wird die Verbindung mit der höchsten Verbindungs-ID (Abschnitt 62-
LID des Verbindungseintrags in der Tabelle 62) ausgewählt. Die Verbindungs-ID der
Schaltung mit der höchsten Priorität wird im Wurzel-Verbindungs-ID-Register 61-
RLID eingestellt. Wenn die Hybrideinheit selbst eine höhere Priorität hat als die
Priorität irgendeiner ihrer Verbindungen, wird das Wurzel-Verbindungs-ID-Register
auf 0 gesetzt. Dies bedeutet, daß es keine Wurzelverbindung gibt und die
Hybrideinheit die Überbrückungsbaurnwurzel in einem isolierten Unternetz ist. Die höchste
Priorität wird im Register 61-CPR der berechneten Priorität eingestellt. Die
Wurzelkosten für die Verbindung höchster Priorität (oder Null, wenn die HU die
Überbrükkungsbaumwurzel ist und keinen DU-Nachbarn hat) wird im Wurzelkosten-Register
61-RCST eingestellt.
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Die Stufe II (Fig. 6B) beginnt mit einem lnitialisierungsblock 90, der sowohl die
Hybrideinheits-Wurzelverbindungs-ID im Register 61-RLID als auch die Hybrideinheits-
Wurzelkosten im Register 61-RCST auf 0 initialisiert. Dem folgt der Block 90, der
ein Entscheidungsblock ist und veranlaßt, daß die in der Verbindungstabelle 62
aufgelisteten Verbindungen aufeinanderfolgend verarbeitet werden. Für jede
Verbindung wird die geeignete Ablauffolge von den Blöcken 92 bis 98 durchgeführt; die
Steuerung kehrt dann zum Block 90 zurück, und die nächste Verbindung wird
verarbeitet. Wenn alle Verbindungen verarbeitet worden sind, ist die Stufe II beendet,
und der N-Austritt aus dem Block 90 zur Stufe III (Fig. 6C) wird genommen.
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Der Block 92 testet, ob die Verbindungspriorität 62-PR gleich der Hallo-
Nachrichtenpriorität 62-HMPR für auf jener Verbindung gesendete HU-Hallo-
Nachrichten ist. Wenn es so ist, wird nichts weiter getan, und das System kehrt zum
Block 91 zurück, um zur nächsten Verbindung weiterzugehen. Wenn es nicht so ist,
ist der nächste Block der Block 93.
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Der Block 93 vergleicht das Prioritätsfeld < 61-CPR, 61-RCST> der Hybrideinheit mit
dern Prioritätsfeld < 62-PR, 62-RCST> der Verbindung. Wenn das Ergebnis darin
besteht, daß das Prioritätsfeld der Hybrideinheit kleiner als das Prioritätsfeld der
Verbindung ist, wird keine Handlung durchgeführt, und das System kehrt zum Block
91 zurück, um zur nächsten Verbindung weiterzugehen bzw. weiterzuschalten.
Wenn die zwei Felder gleich sind, wird eine Ppifung durchgeführt, um zu sehen, ob
der Verbindungs-ldentifizierer 61-RLID der Hybrideinheit 0 ist (Block 95) und ob der
Identifizierer 62-LID der Verbindung kleiner als der Wurzelverbindungs-ldentifizierer
61-RLID der Hybrideinheit ist (Block 96). Wenn der Verbindungs-ldentifizierer der
Hybrideinheit 0 oder größer als der Identifizierer der Verbindung ist, dann wird keine
Handlung durchgeführt, und das System kehrt zum Block 91 zurück, um zur
nächsten Verbindung weiterzugehen. Wenn der Verbindungs-Identifizierer größer als
und kleiner als der Identifizierer der Verbindung ist, dann wird er gleich dem
ldentifizierer der Verbindung gesetzt (Block 97), und das System kehrt dann zum Block
91 zurück, um zur nächsten Verbindung weiterzugehen. Zuletzt werden dann, wenn
das Prioritätsfeld der Hybrideinheit größer als das Prioritätsfeld der Verbindung ist,
die Kostenpriorität 61-CPR der Hybrideinheit, die Wurzelkosten 61-RCST und die
Wurzelverbindungs-ID 61-RLID eingestellt, um mit der Priorität 62-LPR der
Verbindung, den Wurzelkosten 62-RCST und der Verbindungs-ID-62-LID
übereinzustimmen, wobei das System dann zum Block 91 zurückkehrt, um zur nächsten
Verbindung weiterzugehen.
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Somit werden die Verbindungen wie für die Stufe 1 aufeinanderfolgend verarbeitet.
Wenn diese Verarbeitung beendet ist, ist die Stufe II beendet.
Stufe III
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Es folgt die Stufe III (Fig. 6C), die die Verbindungen wieder aufeinanderfolgend
verarbeitet. In dieser Stufe wird jede Verbindung auf den HUD- oder den HUE-Zustand
eingestellt, und ihre Hallo-Nach richtenpriorität wird eingestellt. Ein Block 100 ist ein
Entscheid ungsblock, der veranlaßt, daß die in der Verbindungstabelle 62
aufgelisteten Verbindungen aufeinanderfolgend verarbeitet werden. Für jede Verbindung wird
die Hallo-Nachrichtenpriorität 62-HMPR auf die höchste der Prioritäten aller anderen
Verbindungen (ausschließlich der Verbindung, die gerade selbst verarbeitet wird)
und der Priorität der Hybrideinheit eingestellt (Block 101). Ein Block 102 testet, ob
die Verbindungs-ID 62-LID der Verbindung dieselbe wie jene im
Wurzelverbindungs-ID-Register 61-RLID ist; wenn es so ist, dann wird die Verbindung auf HUE
eingestellt (Block 103). Wenn es nicht so ist, testet ein Block 104, ob die
Bestimmung 62-DES der Verbindung 1 (wahr) ist. Wenn es so ist, wird der Zustand 62-ST
auf HUD eingestellt (Block 105); wenn es nicht so ist, wird der Zustand auf einen
speziellen Null-Zustand HUN eingestellt (Block 106), in dem die Hybrideinheit nur
HU-Hallo-Nachrichten auf jener Verbindung sendet, aber keine DU-Hallo- oder EU-
Hallo-Nachrichten.
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Wenn alle Verbindungen in der Stufe III verarbeitet worden sind, ist der
Überbrükkungsbaumalgorithmus beendet.