FR2673786A1 - METHOD FOR SWITCHING DATA STREAMS. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de commutation de flux de données en mode de transmission synchrone avec un commutateur en mode de transmission asynchrone. Elle se rapporte à un procédé de commutation de flux de données qui comprend la division du flux de données en blocs qui remplissent les champs d'en-tête et d'information, et l'inhibition de l'unité (48') de traduction d'entête de l'unité (40') de décodage d'en-tête du commutateur en mode de transmission asynchrone, afin que le bloc de données puisse être reconstitué dans la voie de sortie. Application à la transmission de flux de données.The invention relates to a method for switching data streams in synchronous transmission mode with a switch in asynchronous transmission mode. It relates to a method of switching data streams which comprises dividing the data stream into blocks which fill the header and information fields, and inhibiting the translation unit (48 '). header of the header decoding unit (40 ') of the switch in asynchronous transmission mode, so that the data block can be reconstructed in the output channel. Application to the transmission of data streams.
Description
La présente invention concerne un procédé de commu- tation de grands fluxThe present invention relates to a method for switching large flows
de données en mode de transmission synchrone (STM) à l'aide d'un commutateur travaillant en mode de transmission asynchrone (ATM) comme commutateur5 spatial en mode de transmission synchrone destiné à des charges utiles telles qu'une unité auxiliaire 4 (AU 4) d'un module de transport synchrone 1 (STM-1) à hiérarchie numérique synchrone (SDH), ce commutateur pouvant aussi commuter le conteneur virtuel N O 4 (VC 4) ou tout autre10 charge utile complète dans des systèmes existants de synchronous transmission mode (STM) data using a switch operating in asynchronous transmission mode (ATM) as a synchronous transmission mode space switch 5 for payloads such as an auxiliary unit 4 (AU 4 ) of a synchronous digital hierarchy (SDH) synchronous transport module 1 (STM-1), this switch also being able to switch the virtual container NO 4 (VC 4) or any other complete payload into existing systems.
transmission (non SDH).transmission (non-SDH).
Ce type de fonction de connexion croisée est utilisé This type of cross connection function is used
pour la reconfiguration des transmissions de haut niveau. for the reconfiguration of high level transmissions.
L'application de ce type de commutation correspond à une condition réduite de commutation AU 4 à un noeud qui The application of this type of switching corresponds to a reduced condition of switching AU 4 to a node which
possède un commutateur ATM.has an ATM switch.
Le procédé classique de gestion de ce type de commutateur est la commutation spatiale des données entre les voies, à l'aide de procédé STM Il s'agit d'un procédé efficace pour la commutation pourvu que le commutateur n'effectue que ce type d'opération de connexion croisée Le procédé classique est probablement moins cher lorsqu'il est utilisé intensivement Cependant, lorsqu'il suffit d'une utilisation occasionnelle, le procédé suivant peut The conventional method of managing this type of switch is the spatial switching of data between the channels, using STM method. This is an efficient method for switching as long as the switch performs only this type of switch. Cross-connect operation The conventional method is probably less expensive when used intensively However, when only occasional use is required, the following method may
convenir.suit.
Dans un mode ATM, toutes les informations sont transmises dans de petits paquets de taille fixe appelés "cellules", celles-ci possédant un en-tête de cinq octets In an ATM mode, all information is transmitted in small, fixed-size packets called "cells", which have a five-byte header
qui identifie la cellule, et quarante-huit octets d'infor- which identifies the cell, and forty-eight bytes of information
mation qui sont transportés de bout en bout dans le réseau. which are transported end-to-end in the network.
Une fonction appelée "couche d'adaptation ATM" (AAL) est utilisée pour l'adaptation des services au mode ATM Il existe un certain nombre de types de couches AAL pour différents types de services, par exemple il existe la couche AAL de type 1 qui est utilisée pour le transport des flux de données et qui utilise un octet de la partie d'information de la cellule Cet octet est utilisé pour le A function called "ATM adaptation layer" (AAL) is used for the adaptation of services to the ATM mode There are a number of AAL layer types for different types of services, for example there is the AAL type 1 layer which is used for transporting data streams and which uses a byte of the information part of the cell This byte is used for the
transport d'un numéro de séquence et d'une certaine protec- transport of a sequence number and some protection
tion de ce numéro Ceci permet à la cellule de transporter This number allows the cell to carry
quarante-sept octets du flux de données. forty-seven bytes of the data stream.
Un flux SDH travaillant à 155 mégabits par seconde, transportant 150 mégabits par seconde en mode ATM, pourrait transporter jusqu'à 132 mégabits de données à pleine charge, compte tenu des en-têtes des cellules et de la couche AAL de type 1 Cependant, étant donné la nature statistique du mode ATM, le chargement ne peut être réalisé qu'à 80 % environ, si bien que 106 mégabits par seconde de An SDH stream at 155 megabits per second, carrying 150 megabits per second in ATM mode, could carry up to 132 megabits of data at full load, given the cell headers and the AAL type 1 layer. given the statistical nature of the ATM mode, loading can only be done at about 80%, so that 106 megabits per second of
données seulement sont transportés. data only are transported.
Etant donné ces restrictions, la commutation ATM ne Given these restrictions, ATM switching
peut pas être utilisée de manière classique pour la commu- can not be used in a traditional way for
tation de données à 155 mégabits par seconde. at 155 megabits per second.
L'invention concerne un procédé de commutation des flux de données STM avec un commutateur ATM, comprenant la séparation du flux de données en blocs qui remplissent les champs d'en-tête et d'information et l'inhibition de l'ensemble de traduction d'en-tête dans l'unité de décodage d'en-tête du commutateur ATM, si bien que le bloc de A method of switching STM data streams with an ATM switch, including separating the data stream into blocks that fill the header and information fields and inhibiting the translation set. in the ATM switch header decoding unit, so that the block of
données peut être reconstitué par la voie de sortie. data can be restored by the way out.
Elle concerne en outre un commutateur ATM destiné à un système de télécommunications, comprenant un commutateur ATM et une unité de décodage d'en-tête comprenant un dispositif d'inhibition de l'unité de traduction d'en-tête It further relates to an ATM switch for a telecommunications system, comprising an ATM switch and a header decoding unit comprising an inhibition device of the header translation unit.
de l'unité de décodage.of the decoding unit.
D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- Other features and advantages of the invention
tion ressortiront mieux de la description qui va suivre, tion will become more apparent from the following description,
faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente schématiquement un modèle fonctionnel d'un commutateur ATM; la figure 2 représente la structure d'une cellule à soixante-deux octets utilisée avec un commutateur ATM; la figure 3 représente un diagramme synoptique d'un exemple d'unité de décodage d'en-tête; et la figure 4 est un diagramme synoptique d'un exemple d'unité de décodage d'en-tête modifiée pour être utilisée with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 schematically shows a functional model of an ATM switch; Fig. 2 shows the structure of a sixty-two-octet cell used with an ATM switch; Fig. 3 is a block diagram of an exemplary header decoding unit; and FIG. 4 is a block diagram of an exemplary header decoding unit modified to be used.
selon la présente invention.according to the present invention.
L'utilisation d'un commutateur ATM comme commutateur spatial, et son utilisation pour le transport des données entre les voies par utilisation de la pleine capacité des cinquante-trois octets en mode ATM est assurée si bien que les cellules sont totalement remplies, à la fois à leur capacité de transport d'information et d'en-tête Comme toutes les données peuvent être acheminées de la même manière et ne nécessitent pas une identification séparée, il n'est pas nécessaire d'utiliser l'en- tête pour donner une identité aux données Comme les données ne sont pas mélangées à un autre trafic, il n'est pas nécessaire d'assurer un multiplexage statistique si bien que la charge peut être d'environ 100 % Un commutateur ATM capable de gérer un trafic à 155,52 mégabits par seconde peut commuter les unités AU 4 à 155,52 mégabits par seconde Il suffit d'inhiber la traduction d'en-tête qui serait normalement The use of an ATM switch as a space switch, and its use for the transport of data between the channels by using the full capacity of the fifty-three bytes in ATM mode is ensured so that the cells are fully filled, at the information and header capacity Since all data can be conveyed in the same way and do not require separate identification, it is not necessary to use the header to give Identity to data Since the data is not mixed with other traffic, there is no need for statistical multiplexing so the load can be around 100% An ATM switch capable of handling traffic at 155 , 52 megabits per second can switch AU units 4 to 155.52 megabits per second Simply inhibit the header translation that would normally
réalisée dans les cellules.performed in the cells.
Les fonctions d'un commutateur ATM peuvent être divisées en trois éléments principaux comme représenté sur la figure 1, une réalisation quelconque de commutation The functions of an ATM switch can be divided into three main elements as shown in FIG. 1, any embodiment of switching
ayant une ou plusieurs de chacune de ces fonctions. having one or more of each of these functions.
Les fonctions sont les suivantes.The functions are as follows.
a) Des unités 11, 12, 1 N de décodeur d'en-tête de chaque voie qui transforment l'identité du circuit entrant a) 11, 12, 1 N header decoder units of each channel that transform the incoming circuit identity
en une identité de circuit sortant et un numéro de voie. into an outgoing circuit identity and a channel number.
Cette unité permet aussi le maintien de l'ordre pour l'utilisation d'un circuit particulier en fonction des limites négociées de niveau de trafic et, le cas échéant, elle retire des cellules afin d'éviter une surcharge du commutateur qui pourrait avoir un effet sur le reste du trafic. b) Le transfert des cellules des voies entrantes aux This unit also allows the maintenance of the order for the use of a particular circuit according to the negotiated traffic level limits and, if necessary, it removes cells in order to avoid a switch overload which could have a effect on the rest of the traffic. (b) The transfer of cells from incoming channels to
voies sortantes en fonction d'une information d'achemine- outgoing routes based on routing information.
ment physique de voie dérivée de l'unité de décodeur d'en- physical pathway derived from the decoder unit of
tête Ceci est essentiellement une fonction d'acheminement head This is basically a routing function
spatial 20.Space 20.
c Le multiplexage statique des cellules transférées par la fonction d'acheminement sur les flux désignés du trafic des voies sortantes 31, 32, 3 N Etant donné les pics du trafic qui dépassent la capacité du flux sortant, il est nécessaire de former une file avec certaines des c Static multiplexing of the cells transferred by the routing function on the designated flows of the outgoing channel traffic 31, 32, 3 N Given the peaks of the traffic that exceed the capacity of the outgoing flow, it is necessary to form a queue with some of
cellules dans des ensembles 21, 22, 2 N à file de sortie. cells in sets 21, 22, 2 N with an output queue.
Cette fonction de multiplexage sortant et de formation de file peut être comparée au fonctionnement d'un commutateur temporel dans la commutation de circuits synchrones, mais n'obéît pas à une affectation cyclique prédéterminée de This outgoing multiplexing and queuing function can be compared to the operation of a time switch in synchronous circuit switching, but does not obey a predetermined cyclic assignment of
circuit virtuel dans le domaine temporel. virtual circuit in the time domain.
Pour ce type de trafic, les fonctions de transfert et de multiplexage des cellules peuvent être utilisées sans changement, la fonction 11, 12, 1 N de décodeur d'en-tête devant être réalisée avec invalidation de la fonction de traduction, et avec dérivation locale du numéro de voie For this type of traffic, the functions of transfer and multiplexing of the cells can be used without change, the function 11, 12, 1 N of header decoder to be performed with invalidation of the translation function, and with derivation local track number
sortante Le maintien de l'ordre peut aussi être inhibé. Outgoing Law enforcement can also be inhibited.
Le procédé décrit permet la transmission des données dans le commutateur, mais ne présente aucune protection, telle que celle qui est donnée par la couche AAL La The described method allows the transmission of data in the switch, but has no protection, such as that given by the AAL layer La
description qui suit montre comment cette caractéristique following description shows how this feature
peut être obtenue avec une réalisation particulière de commutateur en mode ATM, ceci n'étant cependant pas le seul can be obtained with a particular embodiment of switch in ATM mode, this being however not the only
procédé, car d'autres réalisations de commutateur per- process because other switch implementations per-
mettent l'exécution d'un équivalent de couche AAL d'une autre manière, par exemple la disposition de code CRC par put the execution of an AAL layer equivalent in another way, for example the CRC code layout by
cellule et l'utilisation de plusieurs plans synchrones. cell and the use of several synchronous planes.
Un exemple de commutateur fondamental en mode ATM et son utilisation dans les services de diffusion sont décrits dans les demandes de brevet britannique no 90 19340 0 et An example of a fundamental switch in ATM mode and its use in broadcast services are described in British Patent Applications No. 90 19340 0 and
89.17530 1.89.17530 1.
A l'intérieur du commutateur, une cellule est acheminée sous forme d'une cellule à soixante-deux octets avec une information d'acheminement et un numéro de séquence (avec protection) de détection d'erreur et la cellule complète de cinquante-trois octets comme représenté Inside the switch, a cell is routed as a sixty-two-byte cell with routing information and a sequence number (with protection) error detection and the complete cell of fifty-three bytes as shown
sur la figure 2.in Figure 2.
L'octet de servitude équivaut à la protection du numéro de séquence donnée par le type de couche AAL, mais possède une séquence plus longue et est donc meilleur que The service byte is equivalent to the protection of the sequence number given by the AAL layer type, but has a longer sequence and is therefore better than
la protection de la couche AAL de type 1. the protection of the AAL type 1 layer.
La cellule complète à cinquante-trois octets trans- The cell completes to fifty-three octets trans-
met l'information.puts the information.
L'octet de somme de vérification FCS équivaut à la protection du numéro de séquence donnée par la couche AAL de type 1, mais il s'agit d'un champ plus grand et qui est The verification sum byte FCS is equivalent to the protection of the sequence number given by the AAL type 1 layer, but it is a larger field and is
donc meilleur que la protection de la couche AAL de type 1. therefore better than the protection of the AAL type 1 layer.
La réalisation du commutateur en mode ATM qui est utilisé met en oeuvre cette cellule interne à soixante-deux octets pour permettre un acheminement de l'information et une protection afin que deux plans du commutateur puissent The realization of the ATM switch that is used implements this internal sixty-two octet cell to allow information routing and protection so that two planes of the switch can
travailler avec fiabilité.work with reliability.
Le système fonctionne alors de la manière suivante. The system then works as follows.
(a) Le flux de données à l'entrée du commutateur est divisé en tronçons de cinquante-trois octets, il possède un numéro de séquence et l'information d'acheminement est ajoutée Ce flux est alors commuté dans le commutateur de (a) The data stream at the switch input is divided into fifty-three-octet chunks, it has a sequence number, and the routing information is added. This flow is then switched to the exchange switch.
la même manière que le trafic ordinaire en mode ATM. the same way as ordinary traffic in ATM mode.
(b) Les données de sortie du commutateur sont extraites des cellules internes à soixante-deux octets, (b) The switch output data is retrieved from the internal sixty-two-byte cells,
vérifiées par utilisation du numéro de séquence et proté- verified by using the sequence number and protecting
gées par vérification FCS puis transmises en dehors du commutateur. La figure 3 représente un exemple d'unité 40 de décodage d'en-tête Un signal provenant de la ligne 42 est vérifié dans une unité 44 de réception et de vérification de cellule, et l'en-tête de la cellule est retiré et transmis à un ensemble 46 de maintien de l'ordre et une checked by FCS and then transmitted outside the switch. FIG. 3 shows an exemplary header decoding unit 40. A signal from line 42 is verified in a cell reception and verification unit 44, and the cell header is removed and transmitted to a set of 46 policing and a
unité 48 de traduction d'en-tête L'unité 48 prélève l'en- Header Translation Unit 48 Unit 48 picks up the
tête existant et produit l'identité et le numéro de voie du circuit sortant L'identité et le numéro de voie sont alors combinés au contenu de la cellule dans l'unité 40 à cellule existing head and produces the identity and the channel number of the outgoing circuit The identity and the channel number are then combined with the contents of the cell in the cell unit 40
interne de construction avant transmission au commutateur. internal construction before transmission to the switch.
La figure 4 représente une variante d'unité de décodage d'en-tête représentée sur la figure 3 Lors du fonctionnement normal, l'unité 40 ' travaille de la même manière que l'unité 40 représentée sur la figure 3 En mode AU 4, l'unité 46 ' de maintien de l'ordre et l'unité 48 ' de traduction d'en-tête sont inhibées par un signal 52 d'une FIG. 4 shows an alternative header decoding unit shown in FIG. 3. During normal operation, the unit 40 'works in the same manner as the unit 40 shown in FIG. , the policing unit 46 'and the header translation unit 48' are inhibited by a signal 52 of a
unité centrale de commande, non représentée En consé- central control unit, not shown.
quence, l'en-tête de la cellule est transmis à l'unité 50 ' de cellule interne de construction sous forme non modifiée et est combiné à nouveau au contenu de la cellule avant quence, the cell header is transmitted to the internal construction cell unit 50 'in unmodified form and is combined again with the contents of the front cell
transmission au commutateur si bien que la cellule origi- transmission to the switch, so that the cell originally
nale de données est rétablie.data is restored.
Les commutateurs en mode ATM créent habituellement ATM switches usually create
une instabilité en fonction de la charge du flux de don- instability as a function of the load of the data flow
nées, du fait du multiplexage statistique du trafic. because of the statistical multiplexing of the traffic.
Cependant, dans ce cas, la largeur de bande utilisée est si grande que le flux doit être acheminé de lui-même sans autre trafic Ceci a pour effet de donner une instabilité However, in this case, the bandwidth used is so large that the flow must be routed on its own without any other traffic. This has the effect of creating instability.
très réduite, et le retard peut aussi être minimal. very small, and the delay can also be minimal.
Cette application d'un commutateur ATM serait efficace pour assurer une amplitude limitée de connexion croisée au niveau AU 4 par l'utilisation d'un commutateur en mode ATM ne nécessitant qu'une modification minimale du This application of an ATM switch would be effective in ensuring a limited AU-4 cross-connection amplitude through the use of an ATM switch requiring only minimal modification of the ATM switch.
comportement des voies.track behavior.
La disposition d'un commutateur ATM uniquement pour cette fonction est improbable et déraisonnable, mais l'utilisation occasionnelle d'un commutateur existant de The provision of an ATM switch only for this function is unlikely and unreasonable, but the occasional use of an existing switch of
cette manière serait avantageuse.this way would be advantageous.
La description concerne une forme particulière de The description relates to a particular form of
commutateur ATM, mais une approche analogue peut être ATM switch, but a similar approach can be
utilisée pour d'autres formes de commutateurs ATM. used for other forms of ATM switches.
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Legal Events
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ST | Notification of lapse |