DE60113603T2

DE60113603T2 - Verbesserungen an Vermittlungsanlagen

Info

Publication number: DE60113603T2
Application number: DE60113603T
Authority: DE
Inventors: Andrew Reeve; Simon Paul Davis
Original assignee: Roke Manor Research Ltd
Current assignee: Roke Manor Research Ltd
Priority date: 2000-07-05
Filing date: 2001-06-08
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2021-06-09
Also published as: EP1170907B1; ATE305689T1; ES2246996T3; US20020024953A1; DE60113603D1; CA2351024C; EP1170907A3; EP1170907A2; US7139253B2; JP2002185518A; CA2351024A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen an oder in Bezug auf Vermittlungsanlagen und betrachtet insbesondere eine Technik zur Übermittlung von Steuerungsinformationen über eine Vermittlungsanlage.
Daten werden mit Hilfe einer Mehrzahl von Paketvermittlungen gemäß einem standardmäßigen Protokoll, dem so genannten Internet-Protokoll (IP), über das Internet übertragen. Bei dem IP handelt es sich um ein Protokoll, das auf der Übertragung unterschiedlich großer Teilmengen von Daten basiert, die als Datenpakete bezeichnet werden. Jeder Verkehr im Netzwerk beinhaltet den Transport solcher Datenpakete. Paketvermittlungen sind Geräte, die kommende Datenpakete annehmen, jedes Datenpaket vorübergehend speichern und die Datenpakete anschließend an einen anderen Teil des Netzwerks weiterleiten. Eine Paketvermittlung empfängt Datenpakete an einer Mehrzahl von Eingangs-Ports und überträgt jedes Datenpaket an einen bestimmten aus einer Mehrzahl von Ausgangs-Ports. Die Datenpakete können eine variable Länge oder eine feste Länge haben. Eine Paketvermittlung kann gegebenenfalls einen Router, oder ein Routing-Gerät, oder eine Leitungsvermittlung enthalten.
Das Verkehrsvolumen im Internet steigt exponentiell an und verdoppelt sich etwa alle drei Monate, daher ist die Kapazität herkömmlicher IP-Router unzureichend, um diesen Bedarf zu decken. Somit besteht ein dringender Bedarf an Produkten, die IP-Verkehr mit extrem hohen aggregierten Bandbreiten in der Größenordnung von mehreren Terabit pro Sekunde weiterleiten können. Solche Routing-Geräte werden als „Terabit-Router" bezeichnet.
Terabit-Router erfordern einen skalierbaren Datenübertragungsweg mit hoher Kapazität zwischen dem Punkt, an dem die Datenpakete beim Router ankommen (der „Eintrittsseite"), und dem Punkt, an dem die Datenpakete den Router wieder verlassen (der „Austrittsseite").
Die in Übereinstimmung mit dem IP übertragenen Datenpakete können in Bezug auf ihre Länge variieren (und tun es). Innerhalb des Routers hat es sich als sinnvoll herausgestellt, Daten in Einheiten einer immer gleichen Größe weiterzuleiten. Innerhalb der Router werden die Datenpakete dann in kleinere Einheiten mit fester Größe, die so genannten Zellen, unterteilt.
Ein geeignetes Verfahren für die Implementierung eines skalierbaren Datenübertragungswegs ist ein Rückwandplatinen-Gerät, das als zellenbasierter Crossbar bekannt ist. Datenpakete werden durch eine Mehrzahl von Eintrittsmitteln für die Weiterleitung über den Crossbar in Zellen unterteilt.
Die Mehrzahl der Eintrittsmittel stellt entsprechende Schnittstellen zwischen den kommenden Datenübertragungswegen, auf denen die kommenden Daten transportiert werden, und dem Crossbar zur Verfügung. Ebenso stellt eine Mehrzahl von Austrittsmitteln entsprechende Schnittstellen zwischen dem Crossbar und den gehenden Datenübertragungswegen, auf denen die gehenden Daten übertragen werden, zur Verfügung.
Eine allgemeine Terabit-Router-Architektur ähnelt in gewisser Weise der herkömmlichen Router-Architektur. Die Datenpakete kommen an dem/den Eingangs-Port(s) des Eintrittsmittels an und werden als Zellen über den Crossbar an ein vorab bestimmtes Austrittsmittel weitergeleitet, das die Datenpakete wieder zusammensetzt und sie über seine(n) Ausgangs-Port(s) übermittelt. Jedes Eintrittsmittel unterhält eine separate Datenpaket-Warteschlange für jedes Austrittsmittel.
Das Eintrittsmittel und das Austrittsmittel können jeweils als Leitungsschnittstellenkarte (LIC, Line Interface Card) implementiert sein. Da eine der Leitungsfunktionen, die das Eintrittsmittel ebenso wie das Austrittsmittel regelmäßig ausführen, die Weiterleitung ist, können LICs auch als „Weiterleitungseinrichtung" bezeichnet werden. Zu den weiteren Funktionen gehören die Überlastungskontrolle und die Wartung der externen Schnittstellen, Eingangs-Ports und Ausgangs-Ports.
In einem herkömmlichen zellenbasierten Crossbar ist jedes Eintrittsmittel mit einem oder mehreren Austrittsmitteln verbunden. Allerdings kann jedes Eintrittsmittel zu einem gegebenen Zeitpunkt immer nur eine Verbindung zu einem der Austrittsmittel herstellen. In derselben Weise kann auch jedes Austrittsmittel zu einem gegebenen Zeitpunkt immer nur eine Verbindung zu einem Eintrittsmittel unterhalten.
Alle Eintrittsmittel übermitteln Zellen parallel und unabhängig voneinander über den Crossbar. Darüber hinaus wird die Übermittlung der Zellen mit einem Zellenzyklus synchronisiert, der eine Länge von beispielsweise 108,8 ns hat.
Die Eintrittsmittel übermitteln jeweils gleichzeitig eine neue Zelle mit jedem neuen Zellenzyklus. Das Muster der Übermittlungen von den Eintrittsmitteln über den Crossbar an die Austrittsmittel ändert sich am Ende jedes Zellenzyklus.
Ein Crossbar-Controller wird bereitgestellt, der für die effiziente Zuteilung von Bandbreite über den Crossbar sorgt. Er berechnet die Geschwindigkeiten, mit denen die einzelnen Eintrittsmittel Informationen an die jeweiligen Austrittsmittel übermitteln müssen. Dies ist gleichzusetzen mit der Geschwindigkeit, mit der Daten aus jeder Datenpaket-Warteschlange übermittelt werden müssen. Für die Berechnung werden Echtzeit-Informationen verwendet, unter anderem Verkehrsmessungen und Angaben von den Eintrittsmitteln. Die Angaben von den Eintrittsmitteln umfassen die Überwachung der aktuellen Geschwindigkeiten, die Länge der Warteschlangen und „Puffer voll"-Kennzeichen. Die Einzelheiten dieser Berechnung werden in der gleichzeitig anhängigen britischen Patentanmeldung Nummer 9907313.2 (Aktenzeichen F21558/98P4863) ausführlich beschrieben.
Ferner übernimmt der Crossbar-Controller eine weitere Aufgabe; er dient dazu, die Übertragung von Daten über den Crossbar effizient zu planen und dabei gleichzeitig die berechneten Geschwindigkeiten beizubehalten. Am Ende jedes Zellenzyklus kommuniziert der Crossbar-Controller mit den Eintrittsmitteln und den Austrittsmitteln wie nachstehend beschrieben. In einem ersten Schritt berechnet der Crossbar-Controller die Kennung der nächsten Datenpaket-Warteschlange, aus der Daten übermittelt werden sollen, und übermittelt diese Information an jedes Eintrittsmittel. Im zweiten Schritt berechnet der Crossbar-Controller die Kennung des Eintrittsmittels, von dem Daten empfangen werden müssen, und übermittelt diese Information an jedes Austrittsmittel.
Aus der vorstehend beschriebenen Architektur ergeben sich zwei Anforderungen:

(i) Die Notwendigkeit eines Mittels für jedes Eintrittsmittel, mit dessen Hilfe Verkehrsmessungen und Angaben an den Crossbar-Controller übermittelt werden können; und
(ii) Die Notwendigkeit eines Mittels für den Crossbar-Controller, mit dessen Hilfe Konfigurationsinformationen an jedes Eintrittsmittel und an jedes Ausgangsmittel gesendet werden können.

Es ist möglich, speziell reservierte Datenübertragungswege zur Verfügung zu stellen, um diese Anforderungen zu erfüllen. Für eine solche Lösung ist jedoch zusätzliche Hardware erforderlich, die hinsichtlich des höheren Stromverbrauchs, der Installation und des Materials zu hohen Kosten führt.
Das US-Patent 6.044.061 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur ausgewogenen und effizienten Planung von Datenpaketen variabler Länge in einer mehrteiligen Vermittlungsanlage mit Eingangspuffer. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorgenannten Probleme zu beheben oder zumindest zu entschärfen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vermittlungsanlage für Anwenderdaten in der Form von Zellen bereitgestellt, wobei die Vermittlungsanlage Folgendes umfasst:
eine Rückwandplatine;
eine Mehrzahl von Eintrittsmitteln, die mit einer Eingangsseite der Rückwandplatine verbunden sind;
eine Mehrzahl von Austrittsmitteln, die mit einer Ausgangsseite der Rückwandplatine verbunden sind;
für jedes Eintrittsmittel ein zugehöriges Slicing-Mittel, durch das die Zellen für die Übertragung über die Rückwandplatine in kleinere Einheiten, sog. Slices, unterteilt werden;
für jedes Austrittsmittel ein zugehöriges De-slicing-Mittel, durch das die Slices wieder zu Zellen zusammengefügt werden; sowie dadurch gekennzeichnet, dass
Rückwandplatinen-Steuerungsmittel angepasst werden, um die Rückwandplatine in Übereinstimmung mit Steuerungs-Slices zu steuern, die zwischen die besagten Slices der besagten Anwenderdaten in vorab definierten Zeitschlitzen eingefügt werden.
Es ist von Vorteil, wenn die Steuerungs-Slices einen gewissen zeitlichen Abstand zueinander haben.
Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, dass sie schneller und effizienter ist, da die Verwendung von Slices an Stelle der erheblich größeren Zellen relativ niedrige Datenraten auf den Steuerkanälen erlaubt, ohne dabei die erhöhten Latenzzeiten des Steuerverkehrs aufzuweisen, die durch die Verwendung von Zellen entstünden. Zudem wird auf diese Weise eine separate Steuerungs-Hardware für die Rückwandplatine überflüssig.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Routing-Gerät bereitgestellt, das über eine Mehrzahl von Eintrittsmitteln, eine Mehrzahl von Austrittsmitteln, eine Rückwandplatine und ein Controller-Mittel verfügt, wobei die Übertragung der Signale von der Mehrzahl von Eintrittsmitteln an das Controller-Mittel sowie der Signale von dem Controller-Mittel an jedes der Eintrittsmittel und an jedes der Austrittsmittel über die Rückwandplatine erfolgt.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden beispielhaft auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, wobei:
1 eine Terabit-Router-Architektur zeigt;
2 eine Vermittlungsanlage gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und
3 den Betrieb mit Slices gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.
1 stellt eine herkömmliche Terabit-Router-Architektur 100 dar, in der Datenpakete bei den eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 102, 104, 106 über deren Eingangs-Port(s) (nicht abgebildet) eingehen und über einen Crossbar 110 an eine korrekte austrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 120 übermittelt werden, die sie über ihre(n) Ausgangs-Port(s) (nicht abgebildet) übermittelt. Jede eintrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 102, 104, 106 unterhält eine separate Datenpaket-Warteschlange für jede austrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 120.
Die eintrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 102 weist drei Warteschlangen q₁₁, q₁₂, q₁₃ auf, die Datenpakte enthalten, die für die Übertragung an drei verschiedene austrittsseitige Weiterleitungseinrichtungen bereit sind (wobei nur die austrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 120 abgebildet ist). Die in q₁₁ enthaltenen Daten sind für die Übertragung an die austrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 120 über den Crossbar 110 bestimmt. In gleicher Weise werden drei Warteschlangen q₂₁, q₂₂, q₂₃ bzw. q₃₁, q₃₂, q₃₃ an den eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 104, 106 gebildet. Obwohl hier an jeder eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtung 102 drei Warteschlangen dargestellt sind, versteht es sich von selbst, dass an jeder der eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 102, 104, 106 eine beliebige Anzahl Warteschlangen vorhanden sein kann.
Allgemein ausgedrückt kann jede Warteschlange so definiert werden, dass j für das Eintrittsmittel steht, k für das Austrittsmittel steht und q_jk die Datenpaket-Warteschlange an dem Eintrittsmittel j für alle Datenpakete repräsentiert, die für das Austrittsmittel k bestimmt sind.
Obwohl in 1 lediglich eine austrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 120 gezeigt wird, versteht es sich von selbst, dass die Anzahl der austrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen in der Regel identisch ist mit der Anzahl der eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen.
Zum Zwecke der Erläuterung ist ein zellenbasierter Crossbar wie folgt gekennzeichnet:

a) Jedes Eintrittsmittel kann mit beliebigen Austrittsmitteln verbunden sein.
b) Jedes Eintrittsmittel kann zu einem gegebenen Zeitpunkt immer nur mit einem einzigen Austrittsmittel verbunden sein.
c) Jedes Austrittsmittel kann zu einem gegebenen Zeitpunkt immer nur mit einem einzigen Eintrittsmittel verbunden sein.
d) Alle Eintrittsmittel übermitteln Informationen parallel über den Crossbar.
e) Daten werden über den Crossbar in kleinen Zellen festgelegter Größe übermittelt, wobei eine typische Zelle beispielsweise 64 Oktetts enthält.
f) Die Übertragung der Zellen wird für alle Eintrittsmittel synchronisiert. Das bedeutet, dass mit jedem Zellenzyklus jedes Eintrittsmittel zur selben Zeit mit der Übermittlung der nächsten Zelle beginnt.
g) Der Crossbar wird am Ende jedes Zellenzyklus neu konfiguriert.

Wie in 1 gezeigt, gehen Datenpakete bei den eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 102, 104, 106 über deren Eingangs-Port(s) (nicht abgebildet) ein und werden über den Crossbar 110 weitergeleitet an die korrekte austrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 120, die sie über ihre(n) Ausgangs-Port(s) (ebenfalls nicht abgebildet) übermittelt. Jede eintrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 102, 104, 106 unterhält eine separate Datenpaket-Warteschlange für jede austrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 120, beispielsweise q₁₁, q₁₂, q₁₃, q₂₁, q₂₂, q₂₃, q₃₁, q₃₂, q₃₃.
Eine zellenbasierte Crossbar-Anordnung 200 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 2 dargestellt. Die Crossbar-Anordnung 200 umfasst eine Mehrzahl eintrittsseitiger Weiterleitungseinrichtungen 210 sowie eine Mehrzahl austrittsseitiger Weiterleitungseinrichtungen 220, die mit einem Crossbar oder einer Rückwandplatine 230 verbunden sind. Hier können die eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 212, 214, 216, 218 mit einer oder mehreren der austrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 222, 224, 226, 228 verbunden sein. Dabei kann jedoch, wie vorstehend bereits beschrieben wurde, jede eintrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 212, 214, 216, 218 zu einem gegebenen Zeitpunkt immer nur mit einer der austrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 222, 224, 226, 228 verbunden sein und jede austrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 222, 224, 226, 228 zu einem gegebenen Zeitpunkt immer nur mit einer der eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 212, 214, 216, 218 verbunden sein.
Die Crossbar-Anordnung 200 wird gesteuert durch einen Crossbar-Controller 240, der über eine Verbindung 232 physisch mit der Rückwandplatine 230 verbunden ist. Der Crossbar-Controller 240 ist außerdem über die logischen Links 242, 244 logisch mit jeder der eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 212, 214, 216, 218 sowie über den logischen Link 246 mit jeder der austrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 222, 224, 226, 228 logisch verbunden. Der Crossbar-Controller 240 koordiniert die Übertragung und den Empfang von Zellen über die Links 242, 244, 246.
Der Begriff „logischer Link" besagt, dass es keinerlei physische Verbindung zwischen dem Crossbar-Controller 240 und den eintrittsseitigen bzw. austrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 212, 214, 216, 218, 222, 224, 226, 228 gibt, und dass die gesamte Übertragung von Steuerungsinformationen sowohl vom als auch zum Crossbar-Controller 240 über die Rückwandplatine 230 erfolgt.
Jede eintrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 212, 214, 216, 218 übermittelt Verkehrsmessungen und Benachrichtigungen, die zur Verwendung durch den Crossbar-Controller 240 bestimmt sind, über den logischen Link 242. Der Crossbar-Controller 240 teilt jeder der eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 212, 214, 216, 218 mit, welche Zelle sie als Nächstes über den logischen Link 244 senden muss. Ebenso übermittelt der Crossbar-Controller 240 über den logischen Link 246 an jede austrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 222, 224, 226, 228 Informationen, die angeben, von welcher eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtung 212, 214, 216, 218 Daten zu empfangen sind. Der Crossbar-Controller 240 weist die Verbindungen zwischen den eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 212, 214, 216, 218 und den austrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 222, 224, 226, 228 zu und informiert die jeweiligen Weiterleitungseinrichtungen entsprechend für jeden neuen Zellenzyklus.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Rückwandplatine 230 derart konfiguriert, dass Daten in Slices darüber übermittelt werden. Ein Slice ist ein Teil einer Zelle, der eine feste Größe hat; üblicherweise wird jede Zelle in acht Slices untergliedert.
Jede eintrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 212, 214, 216, 218 beinhaltet ein Slicing-Mittel 252, 254, 256, 258, das die Zellen in Slices für die Übermittlung über die Rückwandplatine 230 aufteilt. Jede austrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 222, 224, 226, 228 enthält ein Deslicing-Mittel 262, 264, 266, 268, um die Slices von der Rückwandplatine 230 zu empfangen und wieder zu den ursprünglichen Zellen zusammenzusetzen. Die Rückwandplatine 230 arbeitet ausschließlich mit diesen Slices, nicht mit Zellen.
Zellen werden an die eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 212, 214, 216, 218 übermittelt, durch die Slicing-Mittel 252, 254, 256, 258 in Slices unterteilt und über die Rückwandplatine 230 an die De-slicing-Mittel 262, 264, 266, 268 in den austrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 222, 224, 226, 228 übermittelt, und die Ausgabe der austrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 222, 224, 226, 228 erfolgt jeweils in Form von Zellen.
Die eintrittsseitigen und austrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 212, 214, 216, 218, 222, 224, 226, 228 sind synchronisiert, sodass sie jeweils gleichzeitig Slices senden bzw. empfangen. In jedem Slice-Zeitschlitz übermittelt jede der eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 212, 214, 216, 218 ein Slice, das von einer oder mehreren der austrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 222, 224, 226, 228 empfangen werden kann. Ebenso kann jede der austrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 222, 224, 226, 228 in jedem Slice-Zeitschlitz von einer einzigen der eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 212, 214, 216, 218 ein Slice empfangen. Jede austrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 222, 224, 226, 228 ist zuständig für die Auswahl des richtigen Slice.
Da die Rückwandplatine 230 ausschließlich Slices verarbeitet, beinhaltet der Crossbar-Controller 240 ein Slicing-Mittel 270, um Steuerungsinformationen in Form von Slices bereitzustellen. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Steuerungsinformationen vom Crossbar-Controller 240 zwischen die Anwenderdaten über die Rückwandplatine 230 eingefügt.
Die Anwenderdaten werden über die Rückwandplatine 230 als Zellen übertragen, die aus einer festen ganzen Zahl von Slices bestehen. Dies wird unter Bezugnahme auf 3 ausführlicher erläutert.
In 3 werden die Slice-Zeitschlitzmuster 302, 304, 306, 308 für jede der eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 212, 214, 216, 218 aus 2 dargestellt. Jedes Slice-Zeitschlitzmuster 302, 304, 306, 308 unterscheidet sich von den anderen und beinhaltet einen Steuerungs-Slice-Zeitschlitz 312, 314, 316, 318, in dem die Steuerungsinformationen von der zugehörigen eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtung 212, 214, 216, 218 an den Crossbar-Controller 240 übermittelt werden, einen Steuerungs-Slice-Zeitschlitz 322, 324, 326, 328, in dem die Steuerungsinformationen von dem Crossbar-Controller 240 an jede der eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 212, 214, 216, 218 übermittelt werden, sowie einen Steuerungs-Slice-Zeitschlitz 332, 334, 336, 338, in dem die Steuerungsinformationen vom Crossbar-Controller 240 an die austrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 222, 224, 226, 228 übermittelt werden. Wie dargestellt unterscheidet sich die Position des Steuerungs-Slice-Zeitschlitzes 312, 314, 316, 318, 322, 324, 326, 328, 332, 334, 336, 338 für jede der eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 212, 214, 216, 218 von derjenigen für die jeweils anderen eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen.
Die Daten werden über die Rückwandplatine 230 in Form von Slices übermittelt, die in Slice-Zeitschlitze rund um die Steuerungs-Slice-Zeitschlitze eingefügt werden. Wenn beispielsweise die eintrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 212 acht Daten-Slices zu übermitteln hat, werden das erste Slice im ersten Zeitschlitz vor dem Steuerungs-Slice- Zeitschlitz 312, weitere sechs Slices in den nächsten sechs Zeitschlitzen nach dem Steuerungs-Slice-Zeitschlitz 312 und das letzte Slice in dem Zeitschlitz angeordnet, der auf den Steuerungs-Slice-Zeitschlitz 322 folgt. In ähnlicher Weise werden, wenn die eintrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 214 acht Daten-Slices zu übermitteln hat, die ersten drei Slices in den drei Zeitschlitzen vor dem Steuerungs-Slice-Zeitschlitz 314 angeordnet, die verbleibenden fünf Slices in den fünf Zeitschlitzen nach dem Steuerungs-Slice-Zeitschlitz 314 und so fort.
Wenn die eintrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 216 fünfzehn Daten-Slices zu übermitteln hat, werden die ersten fünf Slices in den ersten fünf Zeitschlitzen angeordnet, die nächsten sechs Slices werden in den sechs Zeitschlitzen nach dem Steuerungs-Slice-Zeitschlitz 316 angeordnet, weitere zwei Slices werden in den beiden Zeitschlitzen nach dem Steuerungs-Slice-Zeitschlitz 326 angeordnet, und die übrigen beiden Slices werden in den beiden Zeitschlitzen nach dem Steuerungs-Slice-Zeitschlitz 336 angeordnet. Genauso werden, wenn die eintrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 218 fünfzehn Slices zu übermitteln hat, die ersten sieben Slices in den ersten sieben Zeitschlitzen angeordnet, die nächsten sechs Slices werden in den sechs Zeitschlitzen nach dem Steuerungs-Slice-Zeitschlitz 318 angeordnet, und die letzten beiden Slices werden in den beiden Zeitschlitzen zwischen dem Steuerungs-Slice-Zeitschlitz 328 und dem Steuerungs-Slice-Zeitschlitz 338 angeordnet.
Für die Übermittlung von Steuerungsinformationen von den eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 212, 214, 216, 218 an den Crossbar-Controller 240 wird jeder eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtung 212, 214, 216, 218 ein bestimmter Slice-Zeitschlitz zugewiesen, der dazu genutzt wird, Informationen an den Crossbar-Controller 240 zu senden. Diese Zeitschlitze überlappen einander nicht. Sobald der Zeitschlitz erreicht wird, der einer gegebenen eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtung 212, 214, 216, 218 zugewiesen ist, übermittelt die betreffende eintrittsseitige Weiterleitungseinrichtung ein Slice mit Steuerungsinformationen, wozu ihre Übermittlung von Anwenderdaten unterbrochen wird. Der Crossbar-Controller 240 wählt anhand der aktuellen Zeitschlitznummer die eintrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 212, 214, 216, 218 aus, von der Steuerungsinformationen empfangen werden sollen.
Wenn Anwenderdaten von einer gegebenen eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtung 212, 214, 216, 218 empfangen werden, ignoriert eine austrittsseitige Weiterleitungseinrichtung 222, 224, 226, 228 die Informationen in einem Slice-Zeitschlitz, wenn dieser Zeitschlitz der betreffenden eintrittsseitigen Weiterleitungseinrichtung für die Übermittlung von Steuerungsinformationen zugewiesen wurde. Die Position des Steuerungs-Slice-Zeitschlitzes wird durch eine unveränderbare globale Information festgelegt, beispielsweise die Position einer Weiterleitungseinrichtung in einem physischen Gestell, das mit Weiterleitungseinrichtungen oder LICs bestückt ist. Auf diese Weise kann jede Weiterleitungseinrichtung problemlos ermitteln, welcher Slice-Zeitschlitz von jeder einzelnen Weiterleitungseinrichtung jeweils für diesen Zweck genutzt wird.
Für die Übermittlung von Steuerungsinformationen von dem Crossbar-Controller 240 an die eintrittsseitigen bzw. austrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen 212, 214, 216, 218, 222, 224, 226, 228 kommt dasselbe Verfahren zum Einsatz, mit der Ausnahme, dass jeder Weiterleitungseinrichtung ein bestimmter Zeitschlitz fest zugewiesen wird, über den sie die Informationen empfängt.
Wenn die Rückwandplatine 230 Rundsendeverkehr unterstützt, das heißt die gleichzeitige Übermittlung von Informationen an alle eintrittsseitigen und/oder austrittsseitigen Weiterleitungseinrichtungen, lässt sich dies durch Verwendung nur eines einzigen Steuerungs-Slice-Zeitschlitzes realisieren. Alle Empfänger würden Informationen über diesen Zeitschlitz empfangen. Ein solcher Steuerungs-Slice-Zeitschlitz kann zusätzlich zu den Steuerungs-Slice-Zeitschlitzen 312, 314, 316, 318, 322, 324, 326, 328, 332, 334, 336, 338 realisiert werden, oder er kann je nach der spezifischen Anwendung einen oder mehrere dieser Zeitschlitze ersetzen.
Es versteht sich von selbst, dass, obwohl sich die vorstehende Erörterung lediglich auf optische Terabit-Router bezieht, die Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung in einer breiten Vielfalt von Routing-Geräten implementiert werden können, darunter Vermittlungsanlagen und Router, und dass diese Routing-Geräte entweder rein elektronischer, teils elektronischer/teils optischer oder rein optischer Art sein können.

Claims

Vermittlungsanlage (200) für Anwenderdaten in Form von Zellen, wobei die Vermittlungsanlage Folgendes umfasst: eine Rückwandplatine (230); eine Mehrzahl von Eintrittsmitteln (210), die mit einer Eingangsseite der Rückwandplatine (230) verbunden sind; eine Mehrzahl von Austrittsmitteln (220), die mit einer Ausgangsseite der Rückwandplatine (230) verbunden sind; für jedes Eintrittsmittel (210) ein zugehöriges Slicing-Mittel (252, 254, 256, 258), das so beschaffen ist, dass Zellen für die Übertragung über die Rückwandplatine (230) in kleinere Einheiten, sog. Slices, unterteilt werden; für jedes Austrittsmittel ein zugehöriges De-slicing-Mittel (262, 264, 266, 268), das so beschaffen ist, dass die Slices wieder zu Zellen zusammengefügt werden; und dadurch gekennzeichnet, dass Rückwandplatinen-Steuerungsmittel (240) so beschaffen sind, dass die Rückwandplatine in Übereinstimmung mit Steuerungs-Slices gesteuert wird, die zwischen die besagten Slices der besagten Anwenderdaten in vorab definierten Zeitschlitzen eingefügt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuerungs-Slices zeitlich voneinander getrennt sind.