CN1123274C - 双向传输异步转送方式－信元的传输设备的备用转接方法 - Google Patents

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Abstract

在当前技术中，在业务线路上有故障情况下，在其上传递的ATM信元被备用转接到为此设置的备用线路上。根据本发明，现在规定，在无故障运行情况下，经这些备用线路传输ABR/UBR特种数据。

Description

双向传输异步转送方式-信元的 传输设备的备用转接方法
技术领域
本发明涉及一种用于双向传输ATM信元的传输设备的备用转接方法，这种传输设备具有至少两个交换设备，这些交换设备分别端接一条由大量业务线路组成的传输路段，并且ATM信元信息经大量业务线路传输到各接收的交换设备中，和具有一条安置在两个交换设备之间的备用线路，并且在业务线路之一上出现故障的情况下，其上传输的ATM信元可经此备用线路传输，以及在无故障情况下必要时经此备用线路传输特种数据。
背景技术
这样一种方法在德国专利申请DE 1964 6016，6中已经提出。
该种已知方法涉及异步转送方式(ATM)的传输设备。该方法中设计传输设备用于ATM信元的双方传输，在该设备中两个用作终端的交换设备，经大量业务线路和仅一个备用线路相互连接。这两个终端分别包含大量用于确定传输干扰的监控装置。一个可通过监控装置控制的开关装置在第一开关状态将接收装置与业务线路连接，在第二状态将接收装置与备用线路连接。
在两个终端的控制装置之间将交换控制信息。开关装置总是依据本地的和在由对方终端接收的控制信息中包含的控制判据通过本地监控装置进行控制。此外，按照该公开文件建议，在备用线路未用期间，必要时向正在接收的交换装置传送特种数据(EXTRATRAFFIC)。
可是该公开文件并未说明这些特种数据有何种类型特征。
由文献KAI Y ENG等人所著“ATM网络中用于拥塞控制的存储器和信道共享技术联网：未来发展的基础(Networking Fundation forFuture)旧金山，93年3月28日，卷1，期号Conf 12，第266-273页，IEEE”己知一种方法用于双向传输ATM信元的具有至少两个交换设备的传输设备的备用转接。在这两个交换设备之间分别安置大量业务线路以及一条备用线路。经这些备用线路向各接收的交换设备传送ATM信元，在此，在备用线路接通的情况下，在经业务线路之一上传输的ATM信元经备用线路传输。必要时也可经备用线路传输特种数据。但是这里没有谈到这些特种数据是如何构成的。
发明内容
本发明的任务是提出一种方法，以有效的方式可经大量网络节点传输特种数据。
本发明的优点特别是给大量业务线路仅配置一条备用线路。经此备用线路将传输受干扰运行线路的ATM信元。在无干扰的情况下，必要时经此备用线路传输特种数据，其中特种数据是用业务数据构成的。与此相关的优点是业务线路的动态减轻负荷。
附图说明
下面借助一实施例进一步说明本发明。
附图是：
图1示出在1∶n结构中用于双向传输ATM信元的本发明方法，
图2示出在1∶1结构中本发明方法的一种特殊实施形式，
图3示出在1+1结构中本发明方法的另一特殊实施形式，
图4示出所应用的优先权，按其数据进行备用转接。
具体实施方式
图1示出ATM的两个节点，这些节点分别构成交换设备W、E。在本实施例中的出发点是，这些交换设备涉及的是交叉连接交换设备。然而应用这类结构的交换设备并不意味着对本发明的限制，其它交换设备同样可以使用。在图1a中示出ATM信元由交换设备W向交换设备E的传输，而在图1b中表示的是该连接的回传方向。
交换设备W、E经业务线路WE1...WEn(工作实体，WORKING ENTITY)以及唯一的一条备用线路PE(保护实体，PROTECTION ENTITY)相互连接。此外还示出开关装置S0...Sn(桥接器，BRIDGE)，经过这些开关装置到达的ATM信元和所属的业务线路WE1...WEn向交换设备E传输。ATM信元按异步转送方式传输并且分别具有一信头部分和一信息部分。信头部分用于接受连接信息而信息部分用于接受用户信息。在信头部分包含的连接信息构成逻辑信息并且一般构成虚拟路径号码VPI或虚拟信道号码VCI。
此外在图1中还可看到选择装置SN，其任务在于将经业务线路WE1...WEn传输的ATM信元输送给交换装置E的输出端。按本实施例，选择装置SN构成ATM耦合阵列，该ATM耦合阵列SN既包含在交换设备W中也包含在交换设备E中。
此外示出在两个交换设备W、E中的监控装置E0...En(保护阈信宿，PROTECTION DOMAIN SINK；保护阈信源，PROTACTION DOMAINSOURCE)，这些装置监控经业务线路WE1...WEn传输的ATM信元的状态及质量。例如具有号码1WT1的连接的ATM信元，这些信元在经业务线路WE1向交换设备E传输之前，在交换设备W的监控装置E1中配置控制信息，该控制信息将由接收的交换设备E的监控装置E1取出和检验。然后借助这个控制信息可以得知ATM信元的传输进行的是否正确。尤其是在此可以查出某条业务线路WE1...WEn的完全中断(工作实体的信号故障，SIGNAL FAIL FOR WORKING ENTITY)。同样也可以应用已知方法可以查出传输质量的下降(信号衰减，SIGNAL DEGRADE)。
监控装置E1...En在两侧终结业务线路WE1...WEn。其它的监控装置E0安置在备用线路PE的两端。该线路在出现故障情况下用作替代仃止工作的业务线路WEx的传输线路。另外经该备用线路传输备用线路接通协议ES，使得备用线路的接入有最高优先权。
在交换设备W、E的每个设备中，此外还安排了中央控制设备ZST。这些设备各含有优先权表PG、PL。优先权表PL涉及的是本地优先权表，在这些表中存储着本地交换设备的状态和优先权。优先权表PG涉及的是全局优先权表，在其中有本地的、但是还有其余的交换设备的状态和优先权。通过引入优先权可以实现在同时出现多个接通备用线路要求时，确定哪一个业务线路被接通到备用电路。同样在优先权表中对备用接通要求按优先权排列。这样，例如就存在着某个用户的最高优先权要求。因为给这个备用接通要求分配了最高优先权，所以它被优先控制。从而一个由业务线路之一控制的备用接通要求被拒绝。在图4中示出了各个优先权。
交换设备W、E的中央控制设备ZST交换在备用线路接通协议ES中的信息。这些协议经备用线路PE传输并且由各接收的交换设备的所属监控设备E0取得，并传输给相关的中央控制设备ZST。此外在中央控制设备ZST中考虑到在出现故障情况下开关装置S0...Sn被以适当的方式控制。
在协议ES中存储信息K2。其中涉及有关开关装置瞬时状态的信息。此外还存储K1信息。其中涉及关于生成备用接通要求的信息。该协议各在生成备用接通要求时在两个交换设备之间进行交换。在本发明的一个特殊实施形式中提供，协议ES在两个交换设备之间周期性地传输。
下面借助图1进一步说明本发明方法的实施。其中图1a示出ATM信元从交换设备W经业务线路WE1...WEn向交换设备E传输。在图1b中说明所属的相反方向(双向传输)。根据本实施例现在首先从下面的情况出发，即业务线路WE1...WEn还在工作并且到达的ATM信元正确地传输。
按图1aATM信元输送给交换设备W，其中这些ATM信元属于许多连接WT1...WTn。各个连接借助在ATM信元的信头部分中登录的逻辑连接号码VPI来区分。
交换设备W的开关装置S1...Sn在这种(还在工作)运行的情况下是如此接通的，使得ATM信元直接输送给监控装置E1...En。在后一种情况中ATM信元被加上己经提到过的控制信息，并经有关的业务线路WE1...WEn传送给接收交换装置E的监控装置E1...En。在那里将检查被一起传送的控制信息，并且在可能的情况下查出故障情况。如果传输进行的正确，则将ATM信元传送给ATM耦合阵列SN。在这里将分析逻辑连接信息VPI，并且根据此分析的数值将ATM信元经耦合阵列SN的有关的输出端在ATM网中继续传送。
在此期间备用线路PE可保持未被使用。但是必要时在此期间也可将特种数据(EXTRA TRAFFIC)传送给交换设备E。就是说交换设备W的开关装置S0占据位置1或3。特种数据的传输也在ATM信元中进行。交换设备W的监控装置E0给ATM信元以相同方式加上控制信息，这一点正如在经业务线路WE1...WEn的情况中己叙述的那样。线路的监控也按同样方式进行。
现在下面的出发点是，业务线路WE2出现故障。这种情况由接收的交换设备E的属于此业务线路的监控装置E2查出。于是备用线路接通要求K1被传送给有关的中央控制装置ZST，并且在那里存储在本地优先权表PL中以及存储在全局优先权表PG中。
现在，根据在全局优先权表PG中存储的优先权数据查出是否还存有更高优先权请求。这种情况例如可能是己经谈到的用户转接请求(工作实体的强制转接，FORCED SWITCH FOR WORKING ENTITY)。同样，在同时出现另外的故障时例如业务线路WE1出现故障，可能对该业务线路的备用线路优先处理，因为已分配给该业务线路较高的优先权。在这种情况下首先处理较高优先权的请求。在图4中示出了在本地和全局优先权表PL、PG内存储的优先权。
如果不存在更高优先权的请求，那么交换设备E的开关装置S2就被控制在保持运行状态，见图1b所示。随后备用线路接通协议ES经备用线路PE传送给交换设备W。在该备用线路接通协议中包含已经提到的信息K1和K2。重要的是本地优先权逻辑确定信息K1的结构形式，以及全局优先权逻辑决定开关装置S0的位置。
现在，备用线路接通协议ES由交换设备E的监控装置E0接收并传送给交换装置W的中央控制装置ZST。如果也在这里，在全局优先权表PG中没有其它的更高优先权请求，那么也在这里开关装置S2以相应的方式被控制和调整。此外交换装置W的开关装置S0同样被转放。两个开关装置S0，S2的新状态被回应给交换设备E并且在那里的全局优先权表PG中被更新。借此，连接WT2的ATM信元经备用线路PE传送给交换设备E。
交换设备E的选择装置SN构成为ATM耦合阵列。经备用线路PE传输的ATM信元输送给此耦合阵列。在这里从信头中取出逻辑路径号码VPI加以分析并且由耦合阵列选通路由。从而在这种情况下取消了对开关装置的控制。
因为在这些连接中涉及的是双向连接，所以也必须考虑ATM信元的反向传输。这种传输以相同的方式按图1b进行，如同刚才对ATM信元由交换设备W向交换设备E的传输所述那样。
刚才所述实施例是从1∶n结构出发的。这意味着，对n个业务线路仅有一条备用线路可供使用。如果n＝1，于是得到一特例。就是说在这种情况下使用1∶1结构。相应的情况在图2中示出。
在这种情况下选择装置也构成为ATM耦合阵列，使得按照VPI号码的数据进行接通。在图2所示的交换设备中同样含有-未示出-具有本地和全局优先权表的中央控制装置。
图3示出本发明的另一实施结构，在此涉及的是一种1+1结构。这种结构由1∶n结构得出，其方法是将开关装置S调成固定的并且不再经中央控制装置ZST可调。从而ATM信元也在无干扰运行情况下既可经业务线路WE也可经备用线路PE传导。在这里选择装置SN不再构成为ATM耦合阵列，而是构成为开关装置。备用线路接通协议ES在这种情况下具有一种更简单的形式。信息K2在此描述选择装置的状态。只有当在1∶n结构的情况下开关装置S0...Sn已被控制时，才在1+1结构的情况下用控制选择装置SN来取代。
如开始所谈及的，提出在无干扰运行期间让备用线路PE保持不被使用。但是必要时也可在此期间向交换设备E输送特种数据(EXTRATRAFFIC)。从而使得系统的动态性能得以提高。其中ABR交换数据(可得到的位速率，Available Bit Rate)或UBR交换数据(非持定的位速率，Unspecified Bit Rate)可以作为特种数据使用。这些例如已在ATM论坛“话务管理规范，Traffic Management Specification”第4版本中定义。
据此对ABR/UBR业务尤其理解为特别规定的业务等级。其中ABR业务等级是这样定义的，即所属业务数据的传输是在保证最小带宽(最小信元速率，Minimum Cell Rate，MCR)的条件下进行的。必要时依据节点的利用系数对保持带宽进行调整(业务质量，Quality ofService)。在UBR业务等级中不承担任何对传输质量(业务质量)的保证。同样也不保证低频带宽。从而就完全可以允许一般类型数据业务的传输。此外还给两种业务等级分配了优先权。
在无故障情况下，经备用线路PE控制的ABR/UBR业务数据的传输，在备用线路接通情况下也不是必须中断。其原因在于，这样构成的业务数据比备用线路所接通业务数据有较低的优先权级，并从而自动地按优先权被排挤出去。当然，在这种情况下可能存在于仃止的业务线路WE1...WEn上的ABR/UBR业务不会以高于在备用线路PE上的ABR/UBR业务的优先权进行处理。在此，在备用线路接通情况下必须确保，各保证带宽包括各最小保证带宽之和不超过备用线路的容量。
在备用线路PE上的ABR/UBR业务数据的传输不是必须强制性地在交换设备W、E之间进行。更确切地说，该传输也可仅经备用线路PE的一分路段进行。于是一种这样的接入或接出可以经另外的，例如作为交叉连接开关装置构成的交换设备进行，这种设备是安置在交换设备W、E之间的。此外在备用线路PE上ABR/UBR业务数据的带宽可以任意分配在许多其它虚拟路径/信道上(路由自由度，Routenfreiheit)。

Claims (5)

1.用于双向传输ATM信元的传输设备的备用转接方法，这种传输设备具有至少两个交换设备(W、E)，这些交换设备分别端接一条由大量业务线路(WE1...WEn)组成的传输路段，并且ATM信元信息经大量业务线路(WE1′...WEn)传输到各接收的交换设备(W、E)中，和具有一条安置在两个交换设备(W、E)之间的备用线路(PE)，并且在业务线路(WE1...WEn)之一上出现故障的情况下，其上传输的ATM信元可经此备用线路传输，以及在无故障情况下必要时经此备用线路传输特种数据，
其特征在于，
这些特种数据构成为业务数据(ABR、UBR)，其中在备用线路接通情况下，特种数据的传输将不被中断。
2.按权利要求1的方法，
其特征在于，
在备用线路接通情况下，确保各保证带宽之和不超过备用线路(PE)的容量。
3.按权利要求1的方法，
其特征在于，
在必要时业务数据可经备用线路(PE)的一分路段传输。
4.按权利要求1至3的方法，
其特征在于，
在备用线路(PE)上的业务数据的带宽可以多种的方式分配在其它虚拟路径/信道上。
5.按权利要求1的方法，
其特征在于，
交换设备可构成为交叉连接开关装置。
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