CA2437540C

Variable sized information frame switch for on-board security networks

Abstract

This switch has a central buffer memory (30) for temporarily storing the data traffic it receives, the time to perform the routings and to resend the messages it receives. It is remarkable in that its central buffer memory (30) and the accesses to this buffer memory (30) by its various input-output ports are managed by a sequencer (40) so as to have an implicit measurement of the delay of storing the messages in the central buffer memory (30) and minimizing the number of switching operations generating consumption and electromagnetic disturbances. Advantageously, the buffer memory is produced using several modules (A, B, CD) operating in parallel.

CA2437540C, drawing sheet 1
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Expired 8 March 2022, 4.5 years ago.

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15 claims: 1 independent, 14 dependent

  1. 1
    CA 02437540 2010-01-21 REVENDICATIONS 1. Commutateur de paquets pour recevoir et transmettre des datagrammes, les datagrammes incluant de données binaires de message et de données binaires de service, les données binaires de service incluant des consignes de routage, le commutateur de paquet comprenant :des ports d'entrée pour recevoir respectivement des datagrammes entrants empruntant des liaisons physiques de transmission à l'extérieur du commutateur de paquets, les ports d’entrée ayant chacun des débits de transmission maximum imposés pour les datagrammes entrants, chaque port d’entrée comprenant : un circuit démodulateur pour extraire des datagrammes de signaux de transmission reçus par l’entremise des liaisons physiques de transmission, et un circuit d'extraction des données binaires de service incluses dans les datagrammes extraits par le circuit démodulateur, des ports de sortie pour transmettre respectivement des datagrammes empruntant des deuxièmes liaisons physiques de transmission à l'extérieur du commutateur de paquets, les ports de sortie ayant chacun des débits de transmission maximum imposés pour les datagrammes sortants, chaque port de sortie comprenant : un circuit modulateur pour transformer des datagrammes en des signaux de transmission véhiculés par les deuxièmes liaisons physiques de transmission raccordées au port de sortie, et un circuit de gestion d'émission exécutant les consignes de routage concernant les datagrammes reçus par le commutateur à travers les ports d’entrée, et une mémoire tampon comprenant : un ensemble de bancs de registres mémoire adressables en écriture et en lecture, assignés pour stocker temporairement les datagrammes entrants par les ports d'entrée;et des bus d'adressage, de données et de contrôle lecture-écriture permettant la sélection en écriture ou en lecture de chacun des bancs de registres;CA 02437540 2010-01-21 dans laquelle le nombre des bancs de registres est au moins égal au nombre des ports d'entrée et le nombre des bancs de registres est suffisant à stocker les datagrammes reçus sur chaque port d'entrée sur une durée compatible avec un temps maximum alloué au commutateur pour router les datagrammes, un séquenceur rythmé par une horloge, pour effectuer des gestions incluant gérer les bus d'adressages, de données et de contrôle lectureécriture de la mémoire tampon, et gérer des accès du circuit démodulateur et du circuit de gestion d'émission à la mémoire tampon, les gestions incluant des opérations de : partager des bancs de registres de la mémoire tampon en autant de groupes distincts que de ports d'entrée, balayer, en écriture, les bancs de registres de chaque groupe d'une manière cyclique selon une loi de balayage invariante, accorder à chaque port d'entrée un accès exclusif en écriture à un seul groupe de bancs de registres qui est affecté au port d’entrée correspondant en propre, selon une périodicité compatible avec un débit de transmission maximum imposé par un trafic de données entrant dans le commutateur par un port d'entrée considéré, et accorder à chaque port de sortie un accès général en lecture à tous les groupes de bancs de registres en balayant les bancs de registres de tous les groupes de bancs de registres, un balayage d'un groupe de banc de registres partant d’un banc de registres de départ sélectionnable et respectant l'ordre du balayage en écriture, selon une périodicité compatible avec un débit de transmission maximum imposé par un trafic de données sortant par le port de sortie considéré, et un automate de routage pour analyser les données binaires de service incluses dans les datagrammes qui sont stockés temporairement dans la mémoire tampon, pour extraire des consignes de routage, un profil de diffusion déterminant les ports de sortie par lequels une expédition des datagrammes est effectuée et exécutant des consignes d’expédition à travers les circuits de gestion d'émission des ports de sortie identifiés par le profil de diffusion, et CA 02437540 2010-01-21 dans lequel ledit séquenceur exécute une gestion des accès des ports d'entrée et des ports de sortie à la mémoire tampon, incluant: découper le temps mesuré par l'horloge en une suite répétitive de fentes temporelles dans lesquelles sont répartis, de manière invariante, pour les accès en écriture et en lecture des ports d'entrée et des ports de sortie aux groupes de bancs de registres de la mémoire tampon, chaque port d'entrée ayant au moins un accès en écriture et chaque port de sortie un accès en lecture à un banc de registres de la mémoire tampon lors de la suite répétitive de fentes temporelles, et réutiliser les bancs de registres de la mémoire tampon en utilisant un système d'adressage, dans lequel, chaque banc de registres inclut une adresse ayant une première partie de l'adresse qui identifie un groupe auquel le banc de registre appartient, et identifier le port d'entrée possédant l'accès exclusif en écriture dans le banc de registre considéré, et, une deuxième partie de l'adresse identifie une position relative d'un balayage en écriture du banc de registres au sein du groupe des bancs de registres correspondant.
  2. 2
    Le commutateur selon la revendication 1, dans lequel la mémoire tampon est organisée en plusieurs modules fonctionnant en parallèle, chaque module étant réparti avec des bancs de registres, entre les différents groupes associés aux différents ports d'entrée.
  3. 3
    Le commutateur selon la revendication 2, dans lequel chaque module a ses bancs de registres répartis entre les différents groupes associés aux différents ports d'entrée en suivant une même loi de répartition.
  4. 4
    Le commutateur selon la revendication 2, dans lequel la mémoire tampon est organisée en deux modules de mémoire de bancs de registres, fonctionnant en parallèle l'un en écriture, l'autre en lecture et échangeant périodiquement les rôles d'écriture et de lecture.
  5. 5
    Le commutateur selon la revendication 2, dans lequel la mémoire tampon est organisée en trois modules de mémoire de bancs de registres, fonctionnant en parallèle en écriture et en lecture, les actions d'écriture et de CA 02437540 2010-01-21 lecture dans chacun des trois modules étant déphasées entre elles du tiers de leur période.
  6. 6
    Le commutateur selon la revendication 2, dans lequel la mémoire tampon est organisée en quatre modules de mémoire de bancs de registres, fonctionnant en parallèle en écriture et en lecture, les actions d'écriture et de lecture dans chacun des quatre modules étant déphasées entre elles du quart de leur période.
  7. 7
    Le commutateur selon la revendication 1, dans lequel le séquenceur exécute la gestion des accès des ports d'entrée et des ports de sortie à la mémoire tampon de manière à minimiser la fréquence des changements de modes lecture écriture de la mémoire tampon.
  8. 8
    Le commutateur selon la revendication 7, dans lequel un regroupement d'accès en écriture rassemble des accès dédiés à des ports d'entrée différents et reprend inchangée la deuxième partie de l’adresse relative à la position des bancs de registres au sein de leur groupe d'appartenance.
  9. 9
    Le commutateur selon la revendication 1, dans lequel, lorsqu'un port de sortie ne profite pas des accès en lecture dans les bancs de registres de la mémoire tampon qui lui sont alloués par le séquenceur, le bus d'adressage de la mémoire tampon conserve la valeur prise au cours du cycle d'adressage précédent.
  10. 10
    Le commutateur selon la revendication 1, dans lequel les registres dans chaque groupe de bancs de registres correspondant sont réservés pour au moins un drapeau de présence ou d'absence de datagramme géré par les ports d'entrée.
  11. 11
    Le commutateur selon la revendication 10, dans lequel le séquenceur permet à l'automate de routage des accès à la mémoire tampon pour stocker, dans des bancs de registres inutilisés par les ports d'entrée et pour chaque datagramme en cours de mémorisation, une étiquette d'encapsulation renfermant son profil de diffusion. CA 02437540 2010-01-21
  12. 12
    Le commutateur selon la revendication 10, dans lequel le séquenceur permet à l'automate de routage des accès à la mémoire tampon pour stocker, dans des bancs de registres inutilisés par les ports d'entrée et pour chaque datagramme en cours de mémorisation, une étiquette d'encapsulation renfermant son profil de diffusion et une indication de sa longueur.
  13. 13
    Le commutateur selon la revendication 1, utilisé dans un réseau où les datagrammes acheminés à la suite sur une même liaison physique, sont séparés par un intervalle de temps minimum, dans lequel le séquenceur alloue à chaque port d'entrée, des accès en écriture à la mémoire tampon avec une périodicité inférieure audit intervalle de temps minimum de séparation.
  14. 14
    Le commutateur selon la revendication 1, utilisé dans un réseau où les datagrammes acheminés à la suite sur une même liaison physique, sont séparés par un intervalle de temps minimum, dans lequel le séquenceur alloue à un même port d'entrée, des accès en écriture à la mémoire tampon avec une périodicité inférieure audit intervalle de temps minimum de séparation, ce qui garantit la présence dans le groupe de bancs de registres de la mémoire tampon affecté en écriture à un port d'entrée, d'au moins un banc de registres inutilisé à la séparation entre les données mémorisées deux datagrammes successifs, ledit banc de registre inutilisé étant utilisé pour stocker devant un datagramme, une étiquette d'encapsulation renfermant son profil de diffusion extrait par l'automate de routage, des informations de service incluses dans le datagramme.
  15. 15
    Le commutateur selon la revendication 1, utilisé dans un réseau où les datagrammes acheminés à la suite sur une même liaison physique, sont séparés par un intervalle de temps minimum, dans lequel le séquenceur alloue à un même port d'entrée, des accès en écriture à la mémoire tampon avec une périodicité inférieure audit intervalle de temps minimum de séparation, ce qui garantit la présence dans le groupe de bancs de registres de la mémoire tampon affecté en écriture à un port d'entrée, d'au moins un banc de registres inutilisé à la séparation entre les données mémorisées deux datagrammes successifs, ledit banc de registre inutilisé étant utilisé pour CA 02437540 2010-01-21 stocker, devant un datagramme, une étiquette d'encapsulation renfermant son profil de diffusion extrait par l'automate de routage, des informations de service incluses dans le datagramme et une information sur sa longueur.
Independent claims15