Синхронизация передачи данных в двусторонней линии связи

Синхронизация передачи данных в двусторонней линии связи

Реферат

 

Изобретение относится к способу и системе для синхронизации передачи пользовательских элементов данных и передачи данных в форме потока битов между функциональными элементами двусторонней линии связи в системе передачи данных. Технический результат - обеспечение высокоскоростной синхронизации и обработки элементов данных различных размеров. Сущность изобретения заключается в том, что передача осуществляется по двусторонней линии связи между функциональными элементами, каждый из которых включает в себя функциональное средство управления линией связи, имеющее функциональные средства для запуска и управления передачей данных по линии связи с помощью синхроэлементов, предназначенных для обмена между функциональными средствами управления линией связи. Обмен синхроэлементами управляется конечным автоматом синхронизации, имеющим три состояния. В состоянии поиска функциональное средство управления линией связи анализирует синхроэлемент, поступающий из линии связи, для установления его совпадения с предварительно определенной комбинацией синхроэлемента. В состоянии предварительной синхронизации, возникающем после обнаружения предварительно определенной комбинации сихроэлемента в состоянии поиска функциональное средство управления линией связи анализирует предварительно определенное число приходящих вслед за тем синхроэлементов для определения того, содержится ли в них предварительно определенная комбинация. Если это не имеет места, то осуществляется возврат в состояние поиска. В состоянии синхронизации, которое запускается после предварительно определенного числа синхроэлементов, содержащих предварительно определенную комбинацию, обнаруженных в состоянии предварительной синхронизации, обеспечивается передача данных по линии связи при контроле данных для обнаружения ошибок. При обнаружения ошибок процедура управления переходит в состояние поиска. 3 с. и 18 з.п. ф-лы, 14 ил.

Область техники В соответствии с первым аспектом настоящее изобретение относится к способу и системе для синхронизации в коммутаторе ячейки передачи пользовательских элементов данных, которые могут включать в себя различные числа битов данных, между портами коммутатора и ядром (центральной частью) коммутатора посредством двусторонней линии связи.

В соответствии со вторым аспектом изобретение относится к системе для синхронизации в системе передачи данных, передачи данных в форме потока битов между функциональными элементами двусторонней линии связи, причем битов между функциональными средствами, которыми являются порт коммутатора и ядро коммутатора, двусторонней линии связи, причем каждый функциональный элемент имеет средства для ввода данных, приходящих данных, в зависимости от размера соответствующих пользовательских данных.

Во многих системах передачи данных различные функциональные элементы связаны между собой линией связи. В частности, это имеет место в телекоммуникационных системах. Стоимость канала связи во многих случаях зависит от числа физических межсоединений. Чем больше число межсоединений, тем выше должна быть стоимость. Поэтому обычной практикой является ввод всей требуемой информации в одно физическое соединение, осуществляющее передачу цифрового сигнала. Это приводит к необходимости восстановления логической структуры на приемном конце линии связи. Для выполнения этого необходимо передавать информацию, в неявном виде указывающую на структуру на различных уровнях.

Примерами такой неявной информации, которая кодируется в цифровом сигнале, являются тактовый сигнал, который обеспечивает выравнивание битов, и синхронизирующая комбинация данных, которая обеспечивает выполнение выравнивания байтов, кодовых слов, элементов данных режима асинхронной передачи (РАП элементов данных) или любых других структур данных более высокого уровня, чем биты.

Предшествующий уровень техники Синхронизация в аспекте передачи РАП элементов данных приводит к проблемам, в частности, в случае наличия элементов данных различного размера.

Линия связи для передачи РАП элементов данных использует механизм синхронизации элементов, основанный на так называемом поле коррекции ошибки заголовка (поле КОЗ) в РАП элементе данных и на соответствующей последовательности обработки. Некоторая форма вычислений, обозначаемая КСЗ (контрольная сумма заголовка), основывается на четырех байтах отсчета и на остатке, включаемом в поле КОЗ. Последовательность обработки основывается на использовании конечного автомата, имеющего состояния ПОИСК (поиск), ПРЕСИН (предварительная синхронизация) и СИН (синхронизация). Хорошо известный конечный автомат, подходящий для использования в таких целях, описан в документе Bellcore FA-NWT-001109. Корректное вычисление контрольной суммы КСЗ переводит конечный автомат в состояние ПРЕСИН. При условии, что в этом состоянии появятся шесть последовательных корректных вычисленных значений контрольной суммы КСЗ, будет выполнен переход в состояние СИН, в противном случае осуществляется переход в состояние ПОИСК. После того как в состоянии СИН будут иметь место семь последовательных некорректных вычислений контрольной суммы КСЗ, аналогичным образом произойдет переход в состояние ПОИСК.

Существенным недостатком при использовании такого автомата ограниченных состояний, работающего без поддержки стороны, являющейся источником, являются затраты времени на достижение состояния синхронизации и соответственно потеря элементов данных при потере синхронизации. Более 60 элементов данных могут быть потеряны, прежде чем линия связи будет приведена в рабочее состояние. Другим недостатком является то, что рассматриваемый способ не обеспечивает возможность передачи по линии связи элементов данных различных размеров.

В патенте США N 5123013 описана синхронизация элементов данных системы связи с пакетной передачей данных, предназначенной для передачи и приема последовательности элементов данных, состоящей из элементов данных фиксированной длины, включающих передаваемые данные. По меньшей мере, один элемент синхронизации, содержащий комбинацию синхронизации (синхрокомбинацию), вводится между элементами данных.

Элемент или элементы синхронизации передаются в определенных ситуациях, например в течение периода времени, когда не передаются элементы данных, или после того, как элементы информационных данных успешно переданы в течение предварительно определенного интервала после передачи элемента синхронизации.

В патентном документе GB 1550121 описана система декодирования цифровых данных, характеризуемая допуском на скорость передачи данных. Цифровые кодовые слова запоминаются в элементах данных примерно одинаковой длительности, за исключением начального элемента каждого кодового слова, которое называется синхроэлементом и имеет удвоенную длительность.

В патентном документе DE 3842371 описано устройство, предназначенное для тактовой синхронизации цифрового сигнала, структурированного в элементы данных.

Сущность изобретения Задача изобретения состоит в создании способа, обеспечивающего выравнивание элементов данных в потоке битов, содержащем элементы данных различного размера. В принципе, эта задача решается в соответствии с изобретением путем использования быстродействующего алгоритма синхронизации, основанного на малых элементах данных синхронизации и на использовании соответствующих устройств на каждом конце двусторонней линии связи.

В способе согласно первому аспекту изобретения передача данных по линии связи инициируется и контролируется посредством элементов данных синхронизации (синхроэлементов), которыми обмениваются функциональные элементы и каждый из которых содержит, с одной стороны, синхрокомбинацию, посредством которой можно идентифицировать синхроэлемент, и, с другой стороны, данные управления. Функциональные элементы могут установить данные управления на значения, обеспечивающие взаимную проверку, что синхронизация превалирует, либо на значение, которое при состоянии работы линии связи, воспринимаемом как означающее потерю синхронизма, вынуждает функциональные элементы системы принимать меры для восстановления синхронизма.

В системе согласно первому аспекту изобретения функция управления линией связи включена в каждый функциональный элемент, содержащий функции для начала и управления передачей данных на линии связи посредством сннхроэлементов, которыми производится обмен между функциями управления линии связи, управляемыми конечным автоматом синхронизации, который имеет три состояния. В состоянии ПОИСК функция управления линией связи осуществляет анализ синхроэлемента, приходящего из линии связи, для определения того, совпадает ли он с предварительно определенной комбинацией для синхроэлементов. В состоянии ПРЕСИН, которому предшествует совпадение синхроэлемента с предварительно определенной комбинацией, найденной в состоянии ПОИСК, функция управления линией связи обеспечивает анализ предварительно определенного числа последовательных синхроэлементов, приходящих после этого, для определения того, совпадают ли они с предварительно определенной комбинацией. Возврат в состояние ПОИСК выполняется в том случае, если указанное не имеет места. В состоянии СИН, которому предшествует совпадение предварительно определенного числа синхроэлементов с предварительно определенной комбинацией в состоянии ПРЕСИН, допускается передача данных по линии связи при осуществлении контроля данных на предмет обнаружения ошибок. Переход в состояние ПОИСК выполняется, если обнаружена ошибка.

В системе согласно второму аспекту изобретения функция управления линией связи включена в каждый из функциональных блоков с функциями инициирования и управления передачей данных по линии связи с помощью синхроэлементов, которыми осуществляется обмен между функциями управления линией связи и каждый из которых включает в себя, с одной стороны, информацию идентификации, посредством которой синхроэлементы могут быть идентифицированы, и, с другой стороны, данные управления. Каждая функция управления линией связи может задать для данных управления такие значения, которые означают при взаимной проверке, что синхронизм имеет место, или значение, которое в некотором рабочем состоянии линии связи, воспринимаемом как означающее потерю синхронизма, вынуждает обе функции управления линией связи предпринимать меры по восстановлению синхронизма. Функция выхода в линию связи имеет функцию ввода синхроэлемента, которая получает поток элементов данных пользователя и вводит в него синхроэлементы; первая функция преобразования принимает результирующий поток, состоящий из элементов данных пользователя и синхроэлементов, и преобразует его в сигнал потока битов, который тактируется 1-битовым тактовым сигналом для передачи по линии связи. Функция входа из линии связи содержит вторую функцию преобразования, которая принимает сигнал потока битов, приходящий из линии связи, и преобразует его в n-битовый параллельный формат, который обычным образом тактируется на каждый n-ый бит n-битовым тактовым сигналом от функции входа. Функция сравнения имеет связь для поиска и идентификации в n-битовом параллельном формате информации идентификации синхроэлемента и при ее нахождении передает сигнал подтверждения. Функция тактирования обеспечивает тактирование каждого бита с использованием 1-битового тактового сигнала из n-битового параллельного формата от функции входа. Конечный автомат синхронизации принимает сигнал подтверждения для управления переходом от тактирования n-битовым параллельным форматом с использованием n-битового тактового сигнала к тактированию 1-битовым тактовым сигналом.

Важные преимущества изобретения состоят в обеспечении высокоскоростной синхронизации и в том, что обеспечивается обработка элементов данных различных размеров.

Описание чертежей Изобретение ниже описывается более подробно со ссылками на иллюстрирующие его чертежи, на которых показано следующее: Фиг. 1 - схематичное представление коммутатора телекоммуникационной системы, предназначенного для использования линейных соединений режимов асинхронной передачи (РАП) и синхронной передачи (РСП), в котором может быть использовано изобретение; Фиг. 2 - более детальное представление в увеличенном масштабе фрагмента коммутатора по фиг. 1, включая двустороннюю линию связи между портом коммутатора и центральной частью коммутатора, иллюстрирующее некоторые основные аспекты изобретения; Фиг. 3 - диаграмма состояний синхронизации для конечного автомата синхронизации, используемого для синхронизации элементов данных, выполняемой в соответствии с изобретением, в линии связи, согласно фиг.2; Фиг. 4 - диаграмма состояний перехода между портом коммутатора и центральной частью коммутатора при использовании конечного автомата синхронизации согласно фиг. 3 для возможного на практике сценария синхронизации; Фиг. 5 и 6 - примеры вариантов осуществления элемента данных синхронизации (синхроэлемента) и элемента данных пользователя соответственно; Фиг. 7 - функциональная диаграмма варианта осуществления системы управления линией связи, соответствующей изобретению, в том виде, как она включена в состав каждого порта и центральную часть коммутатора по фиг. 3; Фиг. 8 - функциональная диаграмма части системы управления линией связи согласно фиг.7, показанная более детально; Фиг. 9 - упрощенная диаграмма состояний синхронизации для конечного автомата синхронизации, используемого для выполнения синхронизации элементов данных в соответствии с изобретением; Фиг. 10 - диаграмма состояний перехода между портом коммутатора и центральной частью коммутатора при использовании конечного автомата синхронизации согласно фиг.9 для возможного на практике сценария синхронизации; Фиг. 11 - более детальная диаграмма состояний синхронизации для конечного автомата синхронизации, используемого в варианте осуществления системы управления линией связи, согласно изобретению, как описано выше со ссылками на последующие чертежи; Фиг. 12 - функциональная диаграмма функции управления линией связи, в которую включен конечный автомат синхронизации согласно фиг. 11; Фиг. 13 и 14 - временные диаграммы управления для примеров процедур синхронизации линии связи в системе управления линией связи по фиг. 13.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения На фиг. 1 показан коммутатор телекоммуникационной системы, предназначенный для соединения линий связи, предназначенных для работы в режимах РАП (асинхронный режим передачи) и РСП (синхронный режим передачи). Коммутатор содержит множество портов 102₁-102_n, соединенных с центральной частью (ядром) 104 коммутатора посредством каждой из двусторонних линий связи 106₁-106_n. Порты 102 коммутатора соединены, например, с коммуникационной сетью, которая может содержать, например, входящие линии 107 и 108, процессоры и т.п. Линии 107 и 108 могут предназначаться для передачи РАП элементов данных или временных интервалов РСП - передач. Порты 102₁ и 102₂ коммутатора показаны схематично в качестве примера как расположенные на схемной плате 110₁ интерфейса линии для РСП-линии передачи и на схемной плате 110₂ интерфейса линии для РАП-линии передачи соответственно. Схемные платы 102₁ и 102₂ интерфейсов линий показаны схематично как содержащие соответствующую линейную нагрузку 112₁ и 112₂, каждая из которых через соответствующую линию связи 114₁ и 114₂ для пользовательских данных соединена с соответствующим портом 102₁ и 102₂ коммутатора соответственно. Порт 102_n коммутатора схематично показан в качестве примера как расположенный на плате сервера 110_n, которая включает процессор 116, соединенный с портом коммутатора через линию связи 114_n для пользовательских данных.

На фиг. 2 более детально показан двусторонний трафик между, например, портом 102_n коммутатора и ядром 104 коммутатора посредством линии связи 106_n. Порт 102_n коммутатора использует приходящие пользовательские данные в виде элементов данных пользователя. Размер этих элементов данных пользователя выбирается так, чтобы соответствовать передаваемым пользовательским данным. Для РАП элемента данных из 53 байтов может быть выбран размер элемента данных 56 байтов, т.е. 53 байта плюс информация о размере элемента данных плюс контрольные суммы. Временные интервалы РСП-передач используются при малых элементах данных. Элемент данных пользователя затем передается с порта коммутатора к другому порту коммутатора через ядро коммутатора. Более детальное описание данного способа применения пользовательских данных в виде элементов данных и различные случаи в данном контексте содержатся в заявке на патент Швеции N 9402051-8.

Порт 102_n коммутатора содержит функциональное средство 202 управления линией связи, которое принимает элементы данных пользователя, основанные на пользовательских данных, приходящих извне для передачи по линии связи 106_n, и передает элементы данных пользователя, приходящие из линии связи, информационные данные которых должны передаваться вовне, например в сеть, как показано двойной стрелкой 204. Канал трафика между портом 102_n коммутатора и ядром 104 коммутатора реализуется между функциональным средством 202 управления линией связи и функциональным средством 206 управления линией связи в ядре коммутатора. Функциональные средства 202 и 206 управления линией связи управляют синхронизацией элементов данных, как будет описано более подробно ниже.

Элементы данных различных размеров передаются по линии связи в виде потока битов в обоих направлениях, эти потоки битов схематично показаны позициями 208 и 210. В потоках битов 208 и 210 элементы данных пользователя обозначены как 212 и 214 соответственно. При этом информация, относящаяся к началу элемента данных, в явном виде не передается. Поэтому обе стороны должны выполнить выравнивание элемента данных для синхронизации линии связи. Для этой цели используются элементы данных синхронизации, которые должны быть введены в поток пользовательских данных. В потоках битов 208 и 210 синхроэлемент обозначен в качестве примера как 216 и 218 соответственно. Синхроэлементы инициируются и завершаются в функциональных средствах 202 и 206 управления линией связи соответственно на каждой стороне, т.е. они не проявляются в портах коммутатора и в ядре коммутатора вне функциональных средств управления линией связи. Элементы данных пользователя передаются без какого-либо воздействия на них функциональными средствами управления линией связи. Осуществление и метод работы функциональных средств управления линией раскрыты в нижеследующем описании вариантов осуществления изобретения.

На фиг. 3 показана диаграмма состояний синхронизации, иллюстрирующая способ работы конечного автомата состояний для реализации функций управления линией связи на каждой стороне линии связи, который используется для синхронизации линии связи. Синхроэлементы, приходящие из линии связи и поступающие в функциональное средство управления линией связи, сравниваются с предварительно определенной комбинацией для синхроэлементов. Первое обнаруженное совпадение между приходящим синхроэлементом и предварительно определенной комбинацией вынуждает конечный автомат перейти согласно стрелке 302 в состояние 304 ПРЕСИН. При условии, что после этого обнаружены два последовательных синхроэлемента в состоянии ПРЕСИН, что указывает на совпадение с предварительно определенной комбинацией, осуществляется переход по стрелке 306 в состояние 308 СИН, в противном случае переход осуществляется по стрелке 310 в состояние 312 ПОИСК. В состоянии СИН может осуществляться передача элементов данных пользователя. Каждый элемент данных пользователя должен включать в себя информацию, обеспечивающую поддержание синхронизации элемента данных, а также иметь коды ошибок, обеспечивающие возможность обнаружения ошибки в размере элемента данных. Обнаруженная ошибка в состоянии 308 СИН аналогичным образом переводит конечный автомат в состояние 312 в соответствии со стрелкой 314. Для гарантии истинности состояния СИН, если коды ошибок в элементах данных пользователя не могут быть рассмотрены как достаточные, к состоянию СИН может быть добавлен конечный автомат контроля. Эта функция контроля обуславливает переход конечного автомата в состояние 312 согласно стрелке 314, если обнаружено предварительно определенное число n последовательных элементов данных пользователя. Более детальная информация в связи с вышеупомянутым относительно конструкции и полезных свойств элементов данных пользователя содержится в вышеуказанной заявке на патент Швеции N 9402051-8.

Для достижения быстрой синхронизации и для поддержания линии связи в рабочем состоянии требуется, чтобы блок управления линией связи на стороне, принимающей элементы данных пользователя, мог передавать данные управления в синхроэлементах по линии связи, предназначающиеся для управления линией связи на стороне, являющейся источником передаваемых данных.

Примерами таких данных управления (команд) и обусловленных этим мероприятий, которые могут проявиться в блоке управления линией связи на стороне, являющейся источником передаваемых данных, являются следующие: 1. Данные управления: прекращение. Означает команду для блока управления линией связи на стороне источника передачи остановить текущую передачу пользовательских элементов данных и вместо этого передавать синхроэлемент. Текущая передача синхроэлементов должна быть после этого завершена и введен новый синхроэлемент.

2. Данные управления: приглашение. Указывает, что имеет место состояние СИН и означает команду блоку управления линией связи на стороне источника передачи на повторное введение синхроэлемента в первый подходящий момент времени. Более конкретно, повторный синхроэлемент должен быть введен в обычный поток элементов данных с наименьшим возможным возмущением для нормального режима работы.

3. Данные управления: синхронизация. Указывает, что не требуется введение синхроэлемента со стороны источника передачи.

Использование указанных выше трех видов данных управления или команд будет пояснено ниже со ссылками на фиг. 5. 6 и 7.

Команда прерывания может быть заменена на команду приглашения, как будет пояснено ниже при описании со ссылками на фиг. 5. Результатом будет несколько более медленное достижение синхронизации, если в данный момент времени передается большой пользовательский элемент данных.

Для конечного автомата применимы следующие правила перехода для синхроэлементов: 1. Состояние ПОИСК/ПРЕСИН. Соответствует передаче стороне, являющейся источником передаваемых данных, синхроэлементов, содержащих команду прерывания или приглашение. Синхроэлемент должен передаваться в первый подходящий момент времени без прерывания текущей передачи элементов данных.

2. Состояние СИН. Соответствует передаче пользовательских элементов данных или передаче синхроэлементов, если принята команда прерывания или приглашение. Если обратно вводятся синхроэлементы, то они обычно будут содержать данные управления синхронизации.

На фиг. 4 схематично показана диаграмма состояний простых переходов между портом 402 коммутатора и ядром 404 коммутатора для возможного сценария синхронизации.

Вначале обе стороны находятся в любом из состояний ПОИСК и ПРЕСИН. Соответственно они передают синхроэлементы с данными управления "приглашение" или "прерывание", как показано стрелками 406 и 408 соответственно. Спустя определенное число последовательных синхроэлементов обе они переходят в состояние СИН. В показанном примере сторона, соответствующая ядру 404 коммутатора, переходит в состояние СИН согласно стрелке 410 раньше, чем порт коммутатора. Поэтому ядро коммутатора реагирует на синхроэлементы с данными управления "прерывание"/"приглашение" передачей синхроэлемента с данными управления "синхронизация" (стрелка 412). Порт 402 коммутатора затем переходит в состояние синхронизации, что показано стрелкой 414. Порт коммутатора знает, что ядро коммутатора уже находится в состоянии СИН и поэтому разрешает передачу пользовательских элементов данных, как показано стрелкой 416. Ядро 404 коммутатора, принимающее теперь пользовательские элементы данных, может, в свою очередь, разрешить передачу пользовательских элементов данных (стрелка 418). С этого момента линия связи находится в рабочем состоянии на обоих сторонах и будет сохранять это состояние до тех пор, пока любая из сторон не перейдет в состояние ПОИСК вследствие обнаружения ошибки или ввода в действие функции контроля.

В рассматриваемом примере порт 402 коммутатора подвергается некоторому воздействию и переходит в состояние ПОИСК согласно стрелке 420. Затем порт коммутатора передает синхроэлемент с данными управления "прерывание"/"приглашение", как показано стрелкой 422. Ядро 404 коммутатора должно реагировать путем передачи синхроэлементов, содержащих данные управления "синхронизация" вместо пользовательских элементов данных, как показано стрелкой 424. После передачи требуемого числа последовательных синхроэлементов порт коммутатора восстанавливает состояние СИН (стрелка 426).

При нормальном режиме работы обе стороны линии связи могут проверять друг друга, находятся ли они действительно в состоянии СИН. Это может быть осуществлено путем регулярной передачи синхроэлементов с данными управления "приглашение". Другая сторона должна реагировать в пределах предварительно определенного интервала времени синхроэлементом с данными управления "синхронизация". Если этого не происходит, то можно предположить, что она находится в состоянии ошибочной синхронизации некоторого рода. Синхронизация может быть, например, потеряна, но это не обнаруживается вследствие наличия корректной комбинации данных в пользовательских элементах данных на тех их позициях, где выполняется анализ элемента данных, и это состояние может превалировать в течение длительного периода времени. Правильным действием в случае, если в обратной передаче не появляется синхроэлемент, является остановка передачи пользовательских элементов данных и перевод другой стороны в состояние синхронизации. Описанный способ может завершать или заменять ранее описанную функцию контроля.

Первый вариант осуществления системы управления линией связи в соответствии с изобретением будет описан ниже более подробно со ссылками на фиг. 5-8.

Для достижения быстрой синхронизации синхроэлемент должен быть соответственно по возможности меньше, но вместе с тем достаточно большим, чтобы получить комбинацию, которая маловероятна для нахождения в пользовательских элементах данных за непрерывный интервал времени. На фиг. 5 показан пример реализации синхроэлемента. Размер синхроэлемента ограничен двумя словами 502 и 504. Все коды даны в тетрабинарной форме. Первое слово 502 содержит комбинацию синхронизации (синхрокомбинацию) в виде шестнадцатиричного значения C2F1. Второе слово 504 содержит данные управления "синхронизация" и "приглашение", последнее в этом случае заменило "прерывание", эта возможность упомянута как альтернатива. Соответственно главной альтернативе поле данных управления 504 на фиг. 5 может поэтому включать, помимо двух типов указанных данных управления "синхронизация" и "приглашение", также данные управления "прерывание". На фиг. 5 коды 0100 и 0200 показаны в качестве примера для данных управления "синхронизация" и "приглашение" соответственно.

Направление передачи соответствует от бита 1 к биту 16 и от кода 1 к коду 2. Старший по значимости бит поля передается первым. Крайний правый бит является наименьшим по значимости битом. Показанные комбинации синхронизации приведены лишь для примера; могут использоваться также другие коды. Синхрокомбинация вместе с кодами управления выбирается так, чтобы обеспечить однозначное определение начальной позиции в синхроэлементе в последовательности синхроэлементов. Коды управления выбираются с Хэмминговым расстоянием два. Также могут применяться и другие коды.

На фиг. 6 показан пользовательский элемент данных, содержащий ряд слов 602₁ - 602_n. Поле размера 604 содержит коды для различных предварительно определенных размеров с избыточным кодированием для обеспечения обнаружения ошибок. Этот способ хорошо известен в технике и может быть основан на коде Хэмминга или ином коде. Пользовательский элемент данных также содержит два бита проверки на четность 606 и 608. Дополнительные сведения о кодировании содержатся в вышеупомянутой заявке на патент Швеции 9402051-8. Не допустимо использовать код, подобный коду синхроэлемента. Если возникает ошибка в поле размера или в битах проверки четности, то конечный автомат согласно фиг. 3 переходит в состояние ПОИСК 312.

На Фиг.7 показана блок-схема функционального средства управления линией связи, которая в общих чертах описана выше со ссылками на Фиг.2 и которая включена в каждый порт коммутатора и в ядро коммутатора. Как и на Фиг.2, обозначение 206 использовано на Фиг.7 для линии связи между двумя функциональными средствами управления линией связи, а обозначение 204 - для потока пользовательских элементов данных к функциональному средству управления линией связи и от нее. На Фиг. 7, однако, предусмотрено подразделение, при котором поток пользовательских элементов данных от функционального средства управления линией связи обозначен 204_f, а поток пользовательских элементов данных к функциональному средству управления линией связи обозначен 204t. Функциональное средство управления линией связи включает в себя функциональный блок 702 последовательно/параллельного преобразования и выравнивания синхроэлементов, функциональный блок 704 анализа элементов данных, конечный автомат 706 синхронизации, функциональный блок 708 ввода синхроэлементов, функциональное средство тактирования (тактовый генератор) 710 и параллельно/последовательный преобразователь 712. Функция конечного автомата синхронизации 706 может быть реализована согласно Фиг.4.

В линии связи 106 между портом коммутатора и ядром коммутатора сигнал потока битов и тактовый сигнал битов передаются в каждом направлении, показанном стрелками 716 и 718 для направления приема и стрелками 720 и 722 для направления передачи соответственно. Функциональный блок последовательно/параллельного преобразония и выравнивания 702 синхроэлементов принимает поток битов 716 и преобразует его в 16-разрядные данные в параллельном коде, которые передаются в виде потока кодовых слов 724 на функциональный блок анализа 704 элементов.

Всякий раз, когда состояние ПОИСК является истинным для конечного автомата 706 синхронизации, он передает сигнал поиска 726 на функциональный блок последовательно/параллельного преобразования и выравнивания 702 синхроэлементов, вынуждая его осуществлять поиск комбинации синхроэлемента для каждой позиции битов (фиг. 5). При обнаружении этой комбинации функциональный блок 702 передает сигнал совпадения синхронизации 728 на конечный автомат 706 синхронизации и сигнал начала синхронизации 730 на функциональный блок анализа 704 элементов. Сигнал совпадения синхронизации 728 переводит конечный автомат синхронизации 706 в состояние ПРЕСИН и блокирует сигнал поиска 726. Сигнал начала синхронизации 730, который находится в активном состоянии только при активном состоянии сигнала поиска, указывает функциональному блоку анализа 704 элементов, что синхроэлемент обнаружен.

Функциональный блок последовательно/параллельного преобразования и выравнивания 702 синхроэлементов затем переходит в параллельный режим и тактирует приходящий поток битов 716 по каждому слову. Каждое слово указывается сигналом тактирования 732 слов функциональному блоку анализа 704 элементов. Функциональный блок последовательно/параллельного преобразования и выравнивания 702 синхроэлементов передает сигнал совпадения синхронизации 728 конечному автомату синхронизации всякий раз, когда он идентифицирует синхрокомбинацию.

Функциональный блок анализа 704 ячеек содержит внутренний счетчик размера элемента (не показан), который запускается при приеме сигнала начала синхронизации 730. Счетчик тактируется сигналом тактирования слов 732. Когда размер элемента данных будет отсчитан в обратном направлении, функциональный блок анализа 704 элементов передаст на конечный автомат синхронизации 706 сигнал 734 нового элемента, который указывает, что ожидается новый элемент. Функциональный блок анализа 704 элементов исследует новый элемент для проверки, имеет ли он допустимый формат в поле размера. Недопустимый код приводит в результате к передаче сигнала ошибки 736 на конечный автомат синхронизации 706. Сигнал ошибки 736 переводит конечный автомат синхронизации 706 в состояние поиска.

Функциональный блок анализа 704 элементов передает (по стрелке 204_f) полученные пользовательские элементы данных для последующей обработки в порте коммутатора и в ядре коммутатора соответственно. Синхроэлемент загружается в функциональный блок анализа 704 элементов. Данные управления синхроэлемента выделяются и, если указано приглашение (как описано выше со ссылками на фиг. 3 и 5), сигнал приглашения 740 передается на функциональный блок ввода синхроэлемента 708. Неизвестный код управления приводит к передаче сигнала ошибки 736 на конечный автомат синхронизации 706.

Последовательность функций конечного автомата синхронизации 706 вытекает из диаграммы состояний соответственно фиг. 3. Справедливы следующие правила: если сигнал совпадения синхронизации 728 появляется в состоянии ПОИСК, то оно будет переведено в состояние ПРЕСИН. Сигнал нового элемента 734 вместе с сигналом совпадения синхронизации 728 обусловит переход в состояние СИН после двух последовательных синхроэлементов. Если используется функция контроля, она будет сбрасываться каждым сигналом нового элемента 734 вместе с сигналом совпадения синхронизации 728. Запуск функции контроля переводит конечный автомат синхронизации в состояние ПОИСК. Конечный автомат синхронизации 706 передает сигнал поиска 726 на функциональный блок последовательно/параллельного преобразования и выравнивания 702 синхроэлементов всякий раз, когда он находится в состоянии ПОИСК, и синхросигнал 742 на функциональный блок 708 ввода синхроэлемента всякий раз, когда он находится в состоянии ПОИСК.

Функциональный блок 708 ввода синхроэлемента использует синхросигнал 742 для генерирования в генераторе 744 кода управления в исходящих синхроэлементах и для передачи обязательных синхроэлементов 746 на функциональный блок 748 коммутации синхроэлементов и пользовательских элементов данных, когда синхросигнал деактивирован (указывая состояние ПОИСК или ПРЕСИН). В функциональном блоке 748 синхроэлемент 746 вводится в поток 750 пользовательских элементов данных, когда появляется сигнал приглашения 740.

Поток элементов данных 750 берет начало из блока ОПП 752 (обработки в порядке поступления), в котором пользовательские элементы данных, поступающие, в соответствии с ошибкой в потоке 204_t, в функциональный блок 708 ввода синхроэлементов, останавливаются, когда синхроэлемент вводится в функциональный блок коммутации 748. Функциональный блок 708 ввода синхроэлементов использует тактовый сигнал с тактового генератора 710 для управления его логикой (стрелка 756).

Параллельно/последовательный преобразователь 712 принимает данные в формате слов (стрелка 758) и создает последовательный поток битов, образующий исходящий поток битов 722 для передачи по линии связи 206 на порт коммутатора и на ядро коммутатора соответственно со скоростью, определенной (стрелка 760) тактовым генератором 710.

Тактовый генератор 710 устанавливает тактовый сигнал битов и тактирует блоки 722 потока битов в исходящем направлении. Тактовый генератор 710 мог бы использовать тактовый сигнал 718 входящего потока битов для обеспечения одной и той же скорости в обоих направлениях, как показано пунктирной линией 762. В этом случае другая сторона должна иметь задающий