DE10031176A1 - Verfahren und Anordnung zur gesicherten Informationsübermittlung - Google Patents

Verfahren und Anordnung zur gesicherten Informationsübermittlung

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Abstract

Informationen I werden in zwei Informationsfragmente FR¶1¶, FR¶2¶ aufgeteilt, aus denen mittels bitweisem EXOR ein drittes Informationsfragment FR¶3¶ gebildet wird. Die drei Informationsfragmente FR¶1¶-FR¶3¶ werden anschließend in separaten Kanälen K übermittelt. Zudem werden Zusatzinformationen ZI zur Wiederherstellung der ursprünglichen Reihenfolge der Informationen I gebildet und ebenfalls übermittelt. Somit können die Kanäle K in asynchronen Koppelfeldern KF realisiert werden.

Description

Koppelfelder in Vermittlungsanlagen, die z. B. nach dem Asyn­ chronous Transfer Mode (ATM) arbeiten, benötigen häufig eine Redundanz, um eine hohe Systemzuverlässigkeit trotz Defekten auf Baugruppen usw. zu erreichen. Dabei sollen bei Ausfall von Funktionen oder Funktionsgruppen insbesondere keine der von diesen übermittelten Informationen verloren gehen.
Die hohe Systemzuverlässigkeit wird z. B. dadurch erreicht, dass die Informationen gedoppelt und auf zwei identischen Koppelfeldern übermittelt werden. Anschließend wird eine der beiden Informationen - vorzugsweise die fehlerfrei übermit­ telte - weitergereicht. Hierbei ist am Ausgang der beiden redundanten Koppelfelder auf Fehler bei der Übermittlung der Informationen zu prüfen. Bei zwei fehlerfrei übermittelten redundanten Informationen ist nur eine der beiden Informatio­ nen weiterzuleiten.
Bei diesem Verfahren ist der Einsatz von zumindest zwei Kop­ pelfeldern erforderlich. Deshalb wird dieses Verfahren im weiteren auch als 'Zwei-Wege-Verfahren' bezeichnet.
Bei hohem Informationsaufkommen steigt die Anzahl der erfor­ derlichen Koppelfelder entsprechend. Bei Koppelfeldern mit Trichterstruktur ist dieser Anstieg hierbei quadratisch. Dies ist wirtschaftlich nachteilig. Auch wird die Verbindungsfunk­ tionalität der Koppelfelder zunehmend komplexer. Dies gilt insbesondere für Koppelfelder mit Trichterstruktur, die hohe Anforderungen an die Verkabelung stellen.
Ein alternatives Verfahren ist in der nicht vorveröffentlich­ ten US-Patentanmeldung 09/336,090 beschrieben, bei dem die Informationen aufgeteilt und auf zwei identischen Koppelfeldern übermittelt werden. Im Allgemeinen werden die aufgeteil­ ten Informationen am Ausgang der Koppelfelder wieder zusam­ mengeführt. Die hohe Systemzuverlässigkeit wird dadurch er­ reicht, dass aus den aufgeteilten Informationen mittels bit­ weisem EXOR zusätzliche Informationen gebildet und auf einem dritten Koppelfeld übermittelt werden. Bei fehlerhafter Über­ mittlung einer Hälfte der aufgeteilten Informationen wird diese durch nochmaliges bitweises EXOR zwischen den beiden fehlerfrei übermittelten Informationen rekonstruiert.
Bei diesem Verfahren ist der Einsatz von zumindest drei Kop­ pelfeldern erforderlich. Deshalb wird dieses Verfahren im weiteren auch als 'Drei-Wege-Verfahren' bezeichnet.
Am Beispiel einer Informationsübermittlung mittels ATM- Zellen, bei der die aufgeteilten Informationen z. B. in Halb­ zellen übermittelt werden, seien die Vorteile dieses Verfah­ ren dargestellt. Im Unterschied zur Übermittlung mit Vollzel­ len, bei der die internen Zellen zur Übermittlung der Infor­ mationen innerhalb der Vermittlungsanlage z. B. 64 Byte umfas­ sen (53 Byte für die ATM-Zelle, 11 Byte für einen internen Overhead), umfasst eine Halbzelle z. B. nur 38 Byte (27 Byte für die aufgeteilte ATM-Zelle, 11 Byte für den internen Over­ head). Dadurch steigt der Durchsatz im Vergleich zu Koppel­ feldern, die ATM-Vollzellen verarbeiten, wenn gleich hohe Da­ tendurchsätze in der Aufbau- und Verbindungstechnik zugrunde­ gelegt werden. Dies verdeutlicht ein Vergleich: Anstatt z. B. mit zwei 160 Gbit/s Vollzellen-Koppelfeldern einen Gesamt­ durchsatz der redundanten Struktur von 160 Gbit/s zu errei­ chen, kann mit drei Halbzellen-Koppelfeldern (jeweils mit 160 Gbit/s) bei voller Redundanz ein Datendurchsatz von 270 Gbit/s erreicht werden. Die Halbzellen-Koppelfelder kön­ nen somit bei gleicher Datenrate in der Aufbautechnik ca. 1,7 mal mehr Informationen übermitteln. Vorteilhaft ist hierbei, dass die erforderliche, höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit leichter in den Halbzellen-Koppelfeldern zu erreichen ist als in der Verbindungstechnik und den I/O-Strukturen der Baustei­ ne der Vermittlungsanlage.
Bei Übermittlung der Informationen mittels ATM-Zellen ist bei beiden Verfahren die Reihenfolge der Informationen aufrecht zu erhalten.
Beim Zwei-Wege-Verfahren erfolgt dies beispielsweise dadurch, dass im fehlerfreien Betrieb nur die Informationen von einer der beiden Koppelfeldscheiben weiter übermittelt werden. So­ mit bleibt die ursprüngliche Reihenfolge der Informationen erhalten, da innerhalb der Koppelfelder üblicherweise keine Informationsvertauschungen erfolgen.
Beim Drei-Wege-Verfahren kommt dieses Verfahren nicht zur An­ wendung, da die aufgeteilten Informationen von zwei Koppel­ feldern übermittelt werden und am Ausgang der beiden Koppel­ felder wieder zusammengeführt werden müssen. Hierbei ist zu beachten, dass trotz identischem Aufbau der Koppelfelder grundsätzlich unterschiedliche Laufzeiten auftreten können. Würde man die aufgeteilten Informationen ohne zusätzliche Maßnahmen zusammenfügen, käme es mit hoher Wahrscheinlichkeit zu Informationsvertauschungen. In der US 09/336,090 wird hierzu vorgeschlagen, die drei Koppelfelder derart unterein­ ander zu synchronisieren, dass Laufzeitunterschiede vermieden werden. Dies ist jedoch bei größeren Vermittlungsanlagen z. B. infolge von mit steigender Größe der Anlange immer stärker divergierenden Leitungslängen in der Verbindungstechnik nur mit großem Aufwand zu bewirken.
Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, das nicht vorveröf­ fentlichte Verfahren zur gesicherten Informationsübermittlung zu verbessern. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht in einem Ver­ fahren zur gesicherten Übermittlung von Informationen mit folgenden Schritten:
  • - die Informationen werden in ein erstes und ein zweites In­ formationsfragment aufgeteilt,
  • - aus den beiden Informationsfragmenten wird mittels bitwei­ sem EXOR ein drittes Informationsfragment gebildet,
  • - jedes Informationsfragment wird in einem separaten Kanal übermittelt, und
  • - es werden Zusatzinformationen zur Wiederherstellung der ursprünglichen Reihenfolge der Informationen gebildet und ebenfalls übermittelt.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Informationsfragmente in den separaten Kanälen unsynchroni­ siert zueinander übermittelt werden können, da anhand der Zu­ satzinformationen Laufzeitunterschiede ermittelt werden. So­ mit können auch umfangreiche Vermittlungsanlagen realisiert werden, da die dann meist sehr komplexe Verkabelung zwischen Koppelfeldern und I/O-Baugruppen wahlfrei, d. h. ohne Rück­ sicht auf resultierende Laufzeitunterschiede, ausgestaltet werden kann. Somit können die Kanäle unsynchronisiert, d. h. asynchron, realisiert werden. Bei Realisierung der Kanälen in redundanten Koppelfeldern kann somit auf deren Synchronität verzichtet werden. Zudem sind insbesondere bei Verwendung von Trichterkoppelfeldern infolge der Aufteilung der Informatio­ nen auf zwei Kanäle größere Datendurchsätze unter Beibehal­ tung der optimalen Trichterstruktur möglich.
Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei Verwendung von Sequenznummern deren Wertebereich so gewählt, dass die in den Kanälen üblicherweise zu erwartenden Laufzeitunterschiede sicher ausgeglichen werden - Anspruch 3. Somit wird die für die Übermittlung der Zusatzinformationen erforderliche Kapazität vorteilhaft minimiert.
Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass bei Strukturierung der Informationen in gleichformatige, kleine Einheiten und deren gleichmäßiger Aufteilung auf das erste und das zweite Informationsfragment das bitweise EXOR auf je zwei korrespondierende, innerhalb der beiden Informationsfragmente eine gleiche Position auf­ weisende, kleine Einheiten angewendet wird, wobei die hierbei gebildete kleine Einheit innerhalb des dritten Informations­ fragments die gleiche Position erhält wie die korrespondie­ renden kleinen Einheiten innerhalb des ersten bzw. des zwei­ ten Informationsfragments - Anspruch 4. Somit kann die Über­ mittlung von Positionsangaben unterbleiben, wodurch die für die Übermittlung der Informationen zur Verfügung stehende Ka­ pazität optimiert wird.
Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die übermittelten Informationsfragmente am Ausgang der Kanäle in einen Speicher geschrieben - Anspruch 5. Gemäß ei­ ner Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei Anwen­ dung eines Traffic Management in den Kanälen hierfür der gleiche Speicher eingesetzt wie für die Speicherung der über­ mittelten Informationsfragmente - Anspruch 6. Durch die Mehr­ fachverwendung des Speichers wird die Realisierung einer An­ ordnung, in der das erfindungsgemäße Verfahren zum Ablauf kommt, wirtschaftlich optimiert.
Entsprechend einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens ist vorgesehen, dass bei Übermittlung der fragment­ spezifischen Informationseinheiten in Koppelfeldern einer Vermittlungsanlage, in denen den fragmentspezifischen Infor­ mationseinheiten jeweils anlagenspezifische interne Header vorangestellt werden, die Zusatzinformation jeweils in den internen Headern übermittelt werden - Anspruch 8. Durch die Verwendung der üblicherweise in derartigen Vermittlungsanlan­ gen eingesetzten internen Header entfällt der Einsatz spezi­ eller Verfahren zur Übermittlung der Zusatzinformationen.
Nach einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zumindest die internen Header jeweils durch eine Prüfsumme gesichert - Anspruch 9. Vorteilhaft wird somit verhindert, dass die aufgeteilten Informationen infolge fehlerhaft über­ mittelter Zusatzinformationen in falscher Reihenfolge zusam­ mengefügt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den unter- oder nebengeordneten Ansprüchen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand von zwei Figuren näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 in einem Blockschaltbild Funktionsgruppen einer er­ findungsgemäßen Vermittlungsanlage mit drei Koppel­ feldern zur Durchführung einer erfindungsgemäßen In­ formationsübermittlung,
Fig. 2 in einem Blockschaltbild mit Traffic-Management- Funktionen kombinierte Funktionsgruppen einer erfin­ dungsgemäßen Vermittlungsanlage, und
Fig. 3 in einem Blockschaltbild Funktionsgruppen einer er­ findungsgemäßen Vermittlungsanlage für IP-Router An­ wendungen.
In den Figuren sind beispielhafte Anordnungen zur Durchfüh­ rung einer erfindungsgemäßen Informationsübermittlung aufge­ zeigt, die als Vermittlungsanlagen mit Koppelfeldern ausge­ bildet sind, in denen die Informationen z. B. in (ATM-)Zellen Z übermittelt werden. Ein einschlägiger Fachmann wird jedoch erkennen, dass beliebige andere Transportformate wie z. B. Pa­ kete oder Rahmenstrukturen eingesetzt werden können.
In Fig. 1 ist beispielhaft eine Vermittlungsanlage VA mit drei Koppelfeldern KF dargestellt, wobei von jedem Koppelfeld KF je ein Kanal K realisiert wird. Den Koppelfeldern KF ist eine Funktionsgruppe zur Generierung von z. B. als Halbzellen ausgebildeten fragmentspezifischen Informationseinheiten HZ mit als periodische Sequenznummern SN ausgebildeten Zusatzin­ formationen ZI, zur Generierung von dritten Informationsfrag­ menten FR3 sowie zur Bildung von Prüfsummen FCS für alle Halbzellen HZ vorausgeschaltet. Am Ausgang der Koppelfelder KF sind eine Funktion zur Kontrolle der Prüfsummen FCS, ein Speicher S für fehlerfrei übermittelte Halbzellen HZ mit Speicherschlangen jeweils per Koppelfeldport sowie eine Funk­ tion zum Zusammenbau ganzer (ATM-)Zellen Z in Reihe angeord­ net. Diese drei Funktionsblöcke werden im ihrem Zusammenspiel von einer parallel geschalteten Steuerlogik gesteuert. Die der Anordnung zugeführten (ATM-)Zellen Z weisen neben der standardisierten 48 Byte umfassenden Payload und dem 5 Byte umfassenden Header - auch Zellkopf genannt - zusätzlich je­ weils einen anlagenspezifischen internen Zellkopf auf, der z. B. 11 Byte umfasst. Eine interne Zelle Z umfasst somit 64 Byte.
In Fig. 2 ist beispielhaft eine Vermittlungsanlage VA darge­ stellt, die im wesentlichen aufbaugleich ist mit der von Fig. 1. Im Unterschied zu der von Fig. 1 sind die Funktions­ gruppen mit Traffic-Management-Funktionen kombiniert. Hierzu ist die Steuerlogik um eine Traffic-Management-Funktionalität TM erweitert. Zudem werden die Halbzellen HZ in dem Speicher S infolge der Traffic-Management-Funktionalität TM nicht je­ weils per Koppelport, sondern per Virtueller (ATM-)Verbindung gespeichert.
Auch die in Fig. 3 beispielhaft dargestellte Vermittlungsan­ lage VA ist im wesentlichen aufbaugleich ist mit der von Fig. 1. Im Unterschied zu der von Fig. 1 werden von den ex­ ternen I/O-Baugruppen der Vermittlungsanlage VA Pakete über­ mittelt, die entsprechend dem Internet Format IP ausgebildet sind. Intern werden die IP-Pakete jedoch weiterhin mit Hilfe von Zellen Z und Halbzellen HZ übermittelt. Im Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten Vermittlungsanlage VA werden hierzu in der den Koppelfeldern KF vorgeschalteten Funktions­ gruppe die IP-Pakete in (ATM-)Zellen Z segmentiert. Ein wei­ terer Unterschied besteht darin, dass am Ausgang der Koppel­ felder KF nicht ganze (ATM-)Zellen Z, sondern die ursprüngli­ chen IP-Pakete zusammengebaut werden.
Für das Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass die Infor­ mationen I bei der Übermittlung üblicherweise in kleinen In­ formationseinheiten Z - auch Rahmen, Pakete, Datenpakete oder Zellen genannt - übermittelt werden. Diese Informationsein­ heiten Z enthalten z. B. die Informationen I des ursprüngli­ chen Informationsstroms (auch Nutzinformationen, Daten oder Nutzdaten genannt) sowie zusätzliche Informationen (auch Overhead genannt) zur Steuerung des Übermittlungsvorgangs der Informationseinheiten Z.
Eine beispielhafte Anordnung zur Durchführung des erfindungs­ gemäßen Verfahren sei als eine Vermittlungsanlage VA mit drei Koppelfeldern KF ausgebildet. Die Übermittlung der Informa­ tionen I erfolge zumindest innerhalb der Vermittlungsanlage VA auf Basis von regelmäßig strukturierten Informationsein­ heiten Z, die z. B. als (ATM-)Zellen Z oder als Halbzellen HZ ausgebildet seien.
Es sein angemerkt, dass diese Konkretisierungen lediglich dem erleichterten Verständnis der Erfindung dienen und nicht ein­ schränkend zu verstehen sind. Für den einschlägigen Fachmann dürfte offensichtlich sein, dass die Erfindung auch in umfas­ senderen Anordnungen und mit Hilfe anderer Informationsein­ heiten Z ausgeführt werden kann.
Bei Eintreffen von Zellen Z in der Vermittlungsanlage VA wer­ den die in ihnen übermittelten Informationen I in zwei Infor­ mationsfragmente FR1, FR2 aufgeteilt. Bei Strukturierung der Informationen I in gleichformatige, kleine Einheiten - z. B. acht Bit umfassende Bytes - werden diese z. B. gleichmäßig auf z. B. als zwei Halbzellen HZ1, HZ2 ausgebildete fragmentspezifische Informationseinheiten HZ aufgeteilt. Beispielsweise wird aus den Bytes mit ungerader Position die erste Halbzelle HZ1 und aus den Bytes mit gerader Position die zweite Halb­ zelle HZ2 gebildet. Im Falle einer ungeraden Anzahl von Bytes wird die zweite Halbzelle HZ z. B. durch ein Byte mit dem Wert 0 aufgefüllt. Durch die festen Positionsangaben wird ein Emp­ fänger der übermittelten Halbzellen HZ in die Lage versetzt, die Informationen I in ihrer ursprünglichen Reihenfolge zu regenerieren.
Zudem wird aus den derart aufgeteilten Informationen I mit­ tels bitweisem EXOR ein drittes Informationsfragment FR3 ge­ bildet. Beispielsweise wird das bitweise EXOR auf je zwei korrespondierende, innerhalb der beiden gebildeten Halbzellen HZ1, HZ2 eine gleiche Position aufweisende Bytes angewendet, wobei das hierbei gebildete Byte innerhalb der dritten Halb­ zelle HZ3 die gleiche Position erhält wie die korrespondie­ renden Bytes innerhalb der beiden anderen Halbzellen HZ1, HZ2.
Außerdem werden Zusatzinformationen ZI zur Wiederherstellung der ursprünglichen Reihenfolge der Informationen I gebildet. Diese sind z. B. als Sequenznummern SN und/oder als Zeitanga­ ben ausgebildet sind. Hiermit werden die Halbzellen HZ ge­ kennzeichnet, wobei jeweils die drei Halbzellen HZ1-HZ3, die aus derselben ursprünglichen (ATM-)Zelle Z hervorgegangen sind, mit derselben Zusatzinformation ZI gekennzeichnet wer­ den.
Die derart gebildeten Halbzellen HZ (FR, ZI (SN)) werden an­ schließend in separaten Kanälen K, die z. B. in den Koppelfel­ dern KF der Vermittlungsanlage VA realisiert sind, übermit­ telt. Die Zusatzinformationen ZI werden hierbei z. B. in den Zellköpfen der Halbzellen HZ übermittelt. Bei Verwendung von Sequenznummern SN wird hierbei deren Wertebereich so gewählt, dass die in den Kanälen K üblicherweise zu erwartenden Lauf­ zeitunterschiede sicher ausgeglichen werden. Optional werden zudem die internen Header der Halbzellen HZ jeweils durch ei­ ne Prüfsumme FCS gesichert.
Nach Übermittlung der Halbzellen HZ wird an den Ausgängen der Koppelfelder KF ggf. zunächst für jede der drei Halbzellen HZ die entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehe­ ne Prüfsumme FCS geprüft. Ist sie fehlerfrei, wird die Halb­ zelle HZ in den Speicher S geschrieben, ansonsten wird die Halbzelle HZ verworfen, um Fehlfunktionen aufgrund z. B. fal­ scher Sequenznummer SN oder falscher Ausgangs-Portnummer in­ folge fehlerhafter Routingadresse zu vermeiden. Die Speicher­ plätze im Speicher S werden jeweils zyklisch per Portnummer entsprechend der Sequenznummer SN überschrieben.
Die Speicherung - auch Queuing genannt - erfolgt vorzugsweise per Koppelfeld-Port, um Speicherplatz bzw. Delay zu sparen. Zur Steuerung der Speicherung ist im internen Zellkopf z. B. die Nummer des Eingangsports enthalten. Als Variante ist je­ doch auch ein verbindungsindividuelles Queuing - d. h. per Virtual Connection (VC) - möglich. Hierbei wird die VC-Nummer z. B. aus den internen Zellköpfen des Halbzellen HZ abgelei­ tet. Die maximale Queue-Länge ist vorzugsweise mit der maxi­ malen Sequenznummer abgestimmt.
Die Halbzellen HZ mit gleicher Sequenznummer SN werden dann pro Ursprungsport zu vollen (ATM-)Zellen Z kombiniert. Dabei gibt es folgende Fälle:
  • 1. Halbzellen HZ aus Koppelfeldern KF1 und KF2 vorhanden ⇒ (ATM-)Vollzelle Z wird generieriert (Normalfall)
  • 2. Halbzelle HZ aus Koppelfeld KF1 fehlt, aber Halbzellen HZ aus Koppelfeldern KF2 und KF3 vorhanden: z ⇒ durch Umkehrung der EXOR-Funktion auf die Halbzelle HZ aus dem Koppelfeld KF3 (mit Hilfe der Halbzelle aus KF2) wird die (ATM-)Vollzelle Z regeneriert.
  • 3. Halbzelle HZ aus Koppelfeld KF2 fehlt, aber Halbzellen HZ aus Koppelfelder KF1 und KF3 vorhanden: ⇒ durch Umkehrung der EXOR-Funktion auf die Halbzelle aus dem Koppelfeld KF3 (mit Hilfe der Halbzelle HZ aus KF1) wird die (ATM-)Vollzelle Z regeneriert.
  • 4. Halbzelle HZ aus Koppelfeld KF3 fehlt, aber Halbzellen HZ aus Koppelfelder KF1 und KF2 vorhanden: ⇒ (ATM-)Vollzelle Z wird wie bei (1) generiert.
  • 5. Halbzellen HZ aus zwei oder allen drei Koppelfeldern KF fehlen: ⇒ (ATM-)Vollzelle Z kann nicht generiert werden (= Zell­ verlust).
Zur Erkennung eines Defekts eines Koppelfelds KF kann bei Halbzellenverlusten in einem der Koppelfelder KF eine Alamie­ rung erfolgen. Die Zahl der sukzessive erforderlichen Halb­ zellenverluste wird mittels eines Schwellwerts (Threshold) eingestellt, um Fehlalamierungen z. B. infolge sporadischer Bitfehler zu vermeiden.
Die Aufrechterhaltung der Bit-Synchronität auf der Übertra­ gungsschicht bei asynchronen Betrieb der Anordnung erfolgt beispielsweise durch Leerzellen, die z. B. im internen Zell­ kopf als solche gekennzeichnet sind. Leere Zellen Z bzw. Halbzellen HZ werden an Eingängen von Bausteinen sofort ver­ worfen. An den Bausteinausgängen werden sie eingefügt, wenn keine gefüllte Zelle Z bzw. Halbzelle HZ zur Übertragung an­ steht. Damit wird zum einen die Bit-Synchronität auf den Lei­ tungen aufrecht erhalten, zum anderen werden die internen Bausteinfunktionen vor unnützer Last geschützt.
Die drei Koppelfelder KF zur Halbzellenvermittlung selbst können Verfahren zum Traffic Management TM wie z. B. Dynamik Bandwidth Allocation oder Back Pressure umfassen. Ein Vorteil dieser Anordnung liegt darin, dass die Buffer-Funktionalität für die Halbzellen HZ zur Einsparung von Speicherplatz mit der sowieso speicherintensiven Buffer-Funktion des Traffic Management kombiniert wird. Hierbei erfolgt das Zwischenspei­ chern innerhalb der drei Kanäle K infolge des ATM Traffic Ma­ nagements TM per Virtual Connection.
Bei Ausbildung der Anordnung als Vermittlungsanlage VA mit IP-Routerfunktionalität werden ankommende IP-Pakete bei­ spielsweise in einem ersten Schritt in (ATM-)Zellen (z. B. AAL 5) Z segmentiert und im Anschluss daran gemäß dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren übermittelt. An Ausgang der Koppelfel­ der KF wird die Speicherung der Halbzellen HZ mit der sowie so nötigen Speicherung der Zellen Z bis zur vollständigen Übermittlung der IP-Pakete kombiniert, um Speicherplatz zu sparen. Aus den Halbzellen werden ggf. direkt die IP-Pakete assembliert. Diese Assemblierung erfolgt vorzugsweise durch direkte Entnahme der erforderlichen Informationen I aus dem Speicher S. Ein zwischenzeitlicher Zusammenbau der ursprüng­ lichen (ATM-)Zellen Z ist deshalb nicht erforderlich. Die Speicherung erfolgt aufgrund der IP-Funktionalität in jedem der drei Halbzellenspeicher per IP-Flow. Die Routingfunktio­ nalität wird nach üblichem Stand der Technik bewirkt.

Claims (10)

1. Verfahren zur gesicherten Übermittlung von Informationen (I),
mit folgenden Schritten:
  • - die Informationen (I) werden in ein erstes und ein zweites Informationsfragment (FR1, FR2) aufgeteilt,
  • - aus den beiden Informationsfragmenten (FR1, FR2) wird mit­ tels bitweisem EXOR ein drittes Informationsfragment (FR3) gebildet,
  • - jedes Informationsfragment (FR) wird in einem separaten Kanal (K) übermittelt,
  • - es werden Zusatzinformationen (ZI) zur Wiederherstellung der ursprünglichen Reihenfolge der Informationen (I) ge­ bildet und ebenfalls übermittelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzinformationen (ZI) als Sequenznummern (SN) und/oder als Zeitangaben ausgebildet sind.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von Sequenznummern (SN) deren Wertebe­ reich so gross gewählt wird, dass die in den Kanälen (K) üb­ licherweise zu erwartenden Laufzeitunterschiede sicher ausge­ glichen werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Strukturierung der Informationen (I) in gleichforma­ tige, kleine Einheiten und deren gleichmäßiger Aufteilung auf das erste und das zweite Informationsfragment (FR1, FR2) das bitweise EXOR auf je zwei korrespondierende, innerhalb der beiden Informationsfragmente (FR1, FR2) eine gleiche Position aufweisende, kleine Einheiten angewendet wird, wobei die hierbei gebildete kleine Einheit innerhalb des dritten Infor­ mationsfragment (FR3) die gleiche Position erhält wie die korrespondierenden kleinen Einheiten innerhalb des ersten bzw. des zweiten Informationsfragments (FR1, FR2).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die übermittelten Informationsfragmente (FR) am Ausgang der Kanäle (K) in einen Speicher (S) geschrieben werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anwendung eines Traffic Management (TM) in den Kanä­ len (K) hierfür der gleicher Speicher (S) eingesetzt wird wie für die Speicherung der übermittelten Informationsfragmente (FR).
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Übermittlung der Informationen (I) in Informations­ einheiten (Z) auf die Informationsfragmente (FR) aufgeteilte Informationseinheiten (Z) in fragmentspezifischen Informati­ onseinheiten (HZ) übermittelt werden, die jeweils mit dersel­ ben Zusatzinformation (ZI) gekennzeichnet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Übermittlung der fragmentspezifischen Informations­ einheiten (HZ) in Koppelfeldern (KF) einer Vermittlungsanlage (VA), in denen den fragmentspezifischen Informationseinheiten (HZ) jeweils anlagenspezifische interne Header vorangestellt werden, die Zusatzinformation (ZI) jeweils in den internen Headern übermittelt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die internen Header jeweils durch eine Prüf­ summe (FCS) gesichert werden.
10. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1875708A2 (de) * 2005-04-13 2008-01-09 Level 5 Networks Inc. Datenverarbeitungssystem

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5483596A (en) * 1994-01-24 1996-01-09 Paralon Technologies, Inc. Apparatus and method for controlling access to and interconnection of computer system resources
US5883891A (en) * 1996-04-30 1999-03-16 Williams; Wyatt Method and apparatus for increased quality of voice transmission over the internet
US5918021A (en) * 1996-06-03 1999-06-29 Intel Corporation System and method for dynamic distribution of data packets through multiple channels
US6028933A (en) * 1997-04-17 2000-02-22 Lucent Technologies Inc. Encrypting method and apparatus enabling multiple access for multiple services and multiple transmission modes over a broadband communication network
US6463109B1 (en) * 1998-08-25 2002-10-08 Vitesse Semiconductor Corporation Multiple channel adaptive data recovery system
US6493666B2 (en) * 1998-09-29 2002-12-10 William M. Wiese, Jr. System and method for processing data from and for multiple channels
US6804244B1 (en) * 1999-08-10 2004-10-12 Texas Instruments Incorporated Integrated circuits for packet communications

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