DE19604245C2 - Verfahren zum Übertragen von Zeitmultiplexkanalform-Digitalsignalen über eine ATM-Übertragungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von in Form von Zeitmultiplexkanälen vorliegenden Digitalsignalen über eine ATM-Übertragungseinrichtung, wobei die in Form von Zeitmultiplexkanälen vorliegenden Digitalsignale in ATM-Zellen umgesetzt werden, diese ATM-Zellen in virtuellen ATM-Kanälen übertragen werden und dann wiederum in Zeitmulti­ plexkanäle umgesetzt werden für den Fall, daß die in einem Zeitmultiplexkanal übertragenen Daten aufgeteilt sind in min­ destens einen Nutzinformationskanal und mindestens einen Steuerinformationskanal.

Aus der deutschen Patentschrift DE 42 24 388 C1 ist ein Ver­ fahren bekannt, mit dessen Hilfe aus einem ISDN-Netz kommende Signalisierungs- und Nachrichtensignale, die in Form von Di­ gitalsignalen in Zeitmultiplexkanälen vorliegen, in einer er­ sten Netzübergangseinheit in ATM-Zellen umgesetzt werden, welche in einem ATM-Netz über eine Festverbindung an eine zweite Netzübergangseinheit übertragen werden, in der aus den ATM-Zellen die ursprünglichen Signalisierungs- und Nachrich­ tensignale wiederhergestellt werden. Dieses Verfahren dient dort dazu, ATM-Netze in bestehende ISDN-Netze zu integrieren. In den deutschen Patentschriften DE 42 25 389 C1 und DE 43 43 720 C1 sowie der deutschen Offenlegungsschrift DE 43 12 797 A1 werden Verfahren zur Umsetzung synchroner Datenströme, wie z. B. PCM-kodierter Sprachsignale, in ATM-Zellen und zur Rüc­ kumsetzung dieser ATM-Zellen in die ursprünglichen Signale beschrieben. In der deutschen Offenlegungsschrift DE 42 07 ­ 027 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermitt­ lung synchroner Datenströme mit ATM-Vermittlungseinrichtungen beschrieben.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine effizientes Übertragungs­ verfahren der obengenannten Art anzugeben.

Die Erfindung löst die genannte Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Die zu übertragenden Daten sind als Nutzinformation in Zeit­ multiplexkanälen enthalten, wobei mehrere Zeitmultiplexkanäle zyklisch in einem Verbindungsrahmen mit zyklisch übertragenen Rahmenzyklen zusammengefaßt sind und der Verbindungsrahmen mindestens einen Nutzinformationskanal und mindestens einen Steuerinformationskanal enthält.

Zur Übertragung dieser Daten über eine ATM-Übertragungsein­ richtung wird erfindungsgemäß erfaßt, ob mindestens ein Nutzinformationskanal eines Rahmenzyklus eine Nutzinformation enthält, und wenn dies der Fall ist, wird eine entsprechende Information über diesen Nutzinformationskanalinhalt im Steue­ rinformationskanal desselben Rahmenzyklus eingetragen. Die Digitalsignale der Zeitmultiplexkanäle des Rahmenzyklus wer­ den in ATM-Zellen-Nutzinformation umgesetzt und in eine dem Verbindungsrahmen zugeordnete ATM-Zelle eingefügt, wobei die Reihenfolge der Informationen von im Rahmenzyklus zusammenge­ faßten Zeitmultiplexkanälen derart festgelegt wird, daß die Informationen des Steuerinformationskanals in der ATM-Zelle vor den übrigen Informationen eines Rahmenzyklus eingefügt werden. Hierbei werden die Digitalsignale eines Nutzinforma­ tionskanals, der keine Nutzinformation enthält, verworfen und nicht in die ATM-Zelle eingefügt.

Erfindungsgemäß wird die ATM-Zelle an einen Empfänger über­ tragen und im Empfänger wortweise ausgelesen, wobei die in der Steuerinformation eingetragene Information über den Nutzinformationskanalinhalt jedes Rahmenzyklus bewertet wird. Die in der ATM-Zelle enthaltenen Informationen werden in Di­ gitalsignale von Zeitmultiplexkanälen umgesetzt und diese Zeitmultiplexkanäle werden nach Rahmenzyklen geordnet - in ihrer vorhergehenden Reihenfolge - in den zugehörigen Verbin­ dungsrahmen eingefügt, wobei in einen Rahmenzyklus ein Nutzinformationskanal ohne Nutzinformation eingefügt wird, falls bei der Bewertung der eingetragenen Information über den Nutzinformationskanalinhalt dieses Rahmenzyklus die In­ formation über einen Nutzinformationskanal ohne Nutzinforma­ tion ermittelt wird.

Durch diese Maßnahmen ist die Anzahl der Rahmenzyklen, deren Information innerhalb einer ATM-Zelle übertragbar ist, abhän­ gig vom Vorhandensein von Nutzinformation in den Nutzinforma­ tionskanälen des Verbindungsrahmens. Dadurch wird die Über­ tragungskapazität des ATM-Übertragungssystems bei leeren Nutzinformationskanälen erhöht. Eine ATM-Zelle wird bei feh­ lender Nutzinformation bedingt durch das Zeitverhalten der Zeitmultiplexübertragung zwar innerhalb eines längeren Zeit­ raums aufgefüllt, bei fehlender Nutzinformation ist eine sol­ che Zeitverzögerung jedoch vernachlässigbar.

Eine Vorrichtung zum Umsetzen von als ATM-Zellen übertragenen Digitalsignalen von Zeitmultiplexkanälen in Zeitmultiplexka­ näle zu vereinfachen ist es empfehlenswert, innerhalb der selben ATM-Zelle die Information eines gesamten Rahmenzyklus zu übertragen. Falls mehrere Rahmenzyklusinhalte in den Nutz­ bereich einer ATM-Zelle einschreibbar sind, ist damit sicher­ gestellt, daß eine empfangene ATM-Zelle immer vollständige Rahmenzyklen enthält. Wenn der Inhalt eines Rahmenzyklus nicht in den Nutzdatenbereich einer einzigen ATM-Zelle ein­ schreibbar ist, ist sichergestellt, daß am Anfang einer ATM-Zelle immer ein Steuerinformationsinhalt einschließlich der Information über zu dem zugehörigen Verbindungsrahmenzy­ klus einzufügenden leeren Nutzinformationskanälen steht.

Dies wird dadurch erreicht, daß die Informationen der Zeit­ multiplexkanäle eines Verbindungsrahmenzyklus in die nächst­ folgende ATM-Zelle eingefügt werden, wenn der noch nicht vollständig aufgefüllte Nutzinformationsbereich einer ATM-Zelle nicht ausreicht, um alle in die ATM-Zelle einzutra­ genden Informationen des Verbindungsrahmenzyklus aufzunehmen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand des Ausführungsbei­ spiels der Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 Zeitmultiplexdaten und ihre Umsetzung in ATM-Zellen­ daten;

Fig. 2a, 2b und 3 Ablaufdiagramme von Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Zeitmulti­ plexdatenstrom, wobei jeweils innerhalb eines Verbindungsrah­ mens, der eine Fernsprechverbindung representiert, zwei Nutzinformationskanäle B1 und B2, ein Monitorkanal und ein Signalisierungsinformationskanal D dargestellt sind. Entspre­ chende Verbindungsrahmen werden beispielsweise in dem Indu­ strie-Standard IOM®-2 verwendet.

In der Figur sind zwei Verbindungsrahmenzyklen dargestellt, wobei bei dem ersten Zyklus, durch jeweils ein Pluszeichen gekennzeichnet, Nutzinformation in den B-Kanälen vorhanden ist und in dem zweiten Verbindungsrahmenzyklus, durch ein Mi­ nuszeichen gekennzeichnet, leere Nutzinformationskanäle B1 und B2 dargestellt sind. Die dargestellten Zeitmultiplexkanä­ le B1, B2, M und D entsprechen in dem Beispiel jeweils einem Datenwort (Oktett). Bei dem links dargestellten Rahmenzyklus werden die Inhalte des D-Kanals, des B1-Kanals, des B2-Kanals und des M-Kanals in angegebener Reihenfolge in die ATM-Zelle eingegeben. Wie durch Pfeile an beiden Seiten der entspre­ chenden Verbindungslinien dargestellt ist, erfolgt die Umset­ zung aus den ATM-Zellendaten in Zeitmultiplexdaten entspre­ chend umgekehrt. Wesentlich ist, daß die Steuerinformation des D-Kanales für den entsprechenden Rahmenzyklus in der ATM-Zelle am Anfang steht.

Der rechts dargestellte Rahmenzyklus von Zeitmultiplexdaten mit leeren Nutzinformationskanälen B1 und B2 wird nicht voll­ ständig in die ATM-Zelle umgesetzt. Wie durch strichpunktier­ te Linien dargestellt, wird die Information über einen leeren B1-Kanal und die Information über einen leeren B2-Kanal in den Dateninhalt des D-Kanals eingebracht und dann werden die D-Kanaldaten und die M-Kanaldaten in die ATM-Zelle eingege­ ben.

Dadurch kann im gezeigten Ausführungsbeispiel die Übertra­ gungskapazität der ATM-Zelle für Rahmenzyklen mit leeren Nutzkanälen verdoppelt werden.

In der Fig. 1 sind Rahmenzyklen des selben Verbindungsrahmens unmittelbar aufenanderfolgend dargestellt. Dies ist für die Erfindung nicht wesentlich. Genausogut können die einzelnen Rahmenzyklen als Sub-Rahmen eines Übergeordneten Zeitmulti­ plexrahmens in festen Zeitabständen aufeinander folgen.

Fig. 2a zeigt ein Ablaufdiagramm zum Umsetzen von Zeitmulti­ plexkanalinformation in ATM-Zelleninformation für den Fall, daß entweder nur ein B-Kanal vorhanden ist oder daß nur un­ terschieden wird zwischen "alle B-Kanäle sind leer" und "nicht alle B-Kanäle sind leer".

Zuerst werden in Schritt S2-1 die B-Kanaldaten gelesen. Dann wird in Schritt S2-2 festgestellt, ob die B-Kanäle leer sind. Sind B-Kanäle leer, wird in Schritt S2-3 innerhalb der D-Kanalinformation ein Merker (nachstehend Flag genannt) BL für leere B-Kanäle auf 1 gesetzt. Dann geht die Steuerung zu Schritt S-4. Wenn bei der Überprüfung von Schritt S2-2 keine B-Kanäle leer sind, geht die Steuerung unmittelbar zu Schritt S2-4, um die D-Kanaldaten in ATM-Zellendaten umzusetzen und die ATM-Zelle einzugeben. Dann wird in Schritt S2-5 über­ prüft, ob das Flag BL auf 1 gesetzt ist. Ist das Flag BL nicht auf 1 gesetzt, werden in Schritt S2-6 die B-Kanaldaten in ATM-Zellendaten umgesetzt und in die ATM-Zelle einge­ schrieben. Wenn bei der Überprüfung von Schritt S2-5 das Flag BL auf 1 gesetzt worden ist, geht die Steuerung zu Schritt S2-7, um die M-Kanaldaten in ATM-Zellendaten umzusetzen und in die ATM-Zelle einzugeben. Dann kehrt die Steuerung an ih­ ren Ausgangspunkt zurück. Von Schritt S2-6, in dem die B- Kanaldaten in ATM-Zellendaten umgesetzt worden sind und ein­ geschrieben worden sind, geht die Steuerung unmittelbar zu Schritt S2-7.

Der Ablauf von Fig. 2b unterscheidet sich vom Ablauf von Fig. 2a dadurch, daß für zwei B-Kanäle B1 und B2 innerhalb eines Rahmenzyklus getrennt untersucht wird, ob sie leer sind oder nicht. Hierzu wird in Schritt S2-2 überprüft, ob der B1- Kanal leer ist oder nicht und in Schritt S2-3 ein entspre­ chendes Flag BL1 für die Kennzeichnung des Inhaltes des B1- Kanales gesetzt oder nicht. Nach dem Schritt S2-3 bzw. falls in Schritt S2-2 der B1-Kanal nicht als leer erkannt worden ist, wird in einem Schritt S2-8 überprüft, ob der B2-Kanal leer ist oder nicht. Ist der B2-Kanal leer, so wird in einem Schritt S2-9 in der D-Kanalinformation ein Flag BL2 zur Kenn­ zeichnung des Inhaltes des B2-Kanales auf 1 gesetzt. Dann geht die Steuerung von Schritt S2-9 zum oben beschriebenen Schritt S2-4. Falls der B2-Kanal nicht leer ist, geht die Steuerung unmittelbar von Schritt S2-8 zu Schritt S2-4, um die D-Kanaldaten in ATM-Zellendaten umzusetzen und in die ATM-Zelle einzugeben. In Schritt S2-5 wird daraufhin über­ prüft, ob das Flag BL1 auf 1 gesetzt worden ist oder nicht. Ist das Flag BL1 nicht auf 1 gesetzt, so werden die B1-Kanal­ daten in ATM-Zellendaten umgesetzt und in die ATM-Zelle ein­ gegeben. Dann, oder wenn bei der Überprüfung von Schritt S2-5 BL1 = 1 gilt, geht die Steuerung zu Schritt S2-10, um zu über­ prüfen, ob das Flag BL2 auf 1 gesetzt ist oder nicht. Ist das Flag BL2 nicht auf 1 gesetzt, werden die B2-Kanaldaten in ATM-Zellendaten umgesetzt und in die ATM-Zelle eingegeben in Schritt S2-11. Daraufhin, oder falls in Schritt S2-10 das Flag BL2 als auf 1 gesetzt erkannt worden ist, geht die Steuerung zu Schritt S2-7, um in oben erwähnter Weise die M-Kanaldaten in ATM-Zellendaten umzuformen und in die ATM-Zelle einzuschreiben. Daraufhin kehrt die Steuerung an ihren Ausgangspunkt zurück.

Die Verfahrensabläufe der Fig. 2a und 2b beziehen sich auf Zeitmultiplexdatenrahmen mit B-Kanälen, Monitorkanal und D-Kanal. Selbstverständlich ist die Erfindung darauf nicht beschränkt. Auch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, die Information über leere Nutzinformationskanäle durch set­ zen eines Merkers einzugeben. Der Fachmann kennt hierzu ver­ schiedene Möglichkeiten der Realisierung.

Die Fig. 3 zeigt einen Steuerablauf, um in ATM-Zellen einge­ gebene Zeitmultiplexdaten wieder in Zeitmultiplexdaten umzu­ setzen. Fig. 3 geht hierbei davon aus, daß die ATM-Zelle nach Art eines Verfahrens gemäß Fig. 2a aufgefüllt worden ist.

In Schritt S3-1 der Fig. 3 werden die D-Kanaldaten eines Rah­ menzyklus gelesen. Daraufhin wird in Schritt S3-2 festge­ stellt, ob das Flag BL auf 1 gesetzt ist oder nicht. Ist das Flag BL auf 1 gesetzt, wird in Schritt S3-3 ein Datensatz für einen leeren B-Kanal (bzw. für mehrere leere B-Kanäle) in den entsprechenden Zeitmultiplexrahmenzyklus eingegeben. Dann geht die Steuerung zu Schritt S3-4. Falls in Schritt S3-2 das Flag BL nicht als auf 1 gesetzt erkannt worden ist, geht die Steuerung unmittelbar zu Schritt S3-4, um die in ATM-Zellen­ form vorliegenden M-Kanaldaten des Verbindungsrahmenzyklus in Zeitmultiplexform umzusetzen.

Dann geht die Steuerung zu Schritt S3-5, um durch Rücksetzen der Flags BL in ihren Ursprungszustand die D-Kanalinformation in ihren Ursprungszustand zurückzuversetzen. Daraufhin geht die Steuerung zu Schritt S3-6, um die D-Kanalinformation in Zeitmultiplexdaten umzusetzen. Daraufhin werden in Schritt S3-7 die B-Kanaldaten, die Monitorkanaldaten und die D-Kanal­ daten in ihrer ursprünglichen Reihenfolge in den Zeitmulti­ plexrahmen eingefügt und die Steuerung geht an ihren Aus­ gangspunkt zurück.

Claims (2)

1. Verfahren zum Übertragen von in Form von Zeitmultiplexka­ nälen vorliegenden Digitalsignalen über eine ATM-Übertra­ gungseinrichtung, wobei mehrere Zeitmultiplexkanäle zyklisch in einem Verbindungsrahmen mit zyklisch übertragenen Rahmen­ zyklen zusammengefaßt sind und der Verbindungsrahmen minde­ stens einen Nutzinformationskanal und mindestens einen Steue­ rinformationskanal enthält, und wobei die in Form von Zeit­ multiplexkanälen vorliegenden Digitalsignale in ATM-Zellen- Nutzinformation umgesetzt werden, diese ATM-Zellen in virtu­ ellen ATM-Kanälen übertragen werden und dann wiederum in Zeitmultiplexkanäle umgesetzt werden, die in einen Verbin­ dungsrahmen mit zyklisch zu übertragenden Rahmenzyklen zusam­ mengeführt werden, mit den folgenden Verfahrensschritten:

• - Erfassen, ob mindestens ein Nutzinformationskanal eines Rahmenzyklus keine Nutzinformation enthält und bedarfswei­ ses Eintragen einer Information über diesen Nutzinforma­ tionskanalinhalt im Steuerinformationskanal desselben Rah­ menzyklus;
• - Umsetzen der Digitalsignale der Zeitmultiplexkanäle des Rahmenzyklus in ATM-Zellen-Nutzinformation und Einfügen der Informationen der Zeitmultiplexkanäle in eine dem Verbin­ dungsrahmen zugeordnete ATM-Zelle, wobei die Reihenfolge der Informationen von im Rahmenzyklus zusammengefaßten Zeitmultiplexkanälen derart festgelegt wird, daß die Infor­ mationen des Steuerinformationskanals in der ATM-Zelle vor den übrigen Informationen dieses Rahmenzyklus eingefügt werden,
  • - wobei die Digitalsignale eines Nutzinformationskanals, der keine Nutzinformation enthält, verworfen werden und nicht in die ATM-Zelle eingefügt werden;
• - Übertragen der ATM-Zelle an einen Empfänger;
• - wortweises Auslesen der ATM-Zelle im Empfänger unter Bewer­ tung der eingetragenen Information über den Nutzinforma­ tionskanalinhalt jedes Rahmenzyklus;
• - Umsetzen der in der ATM-Zelle enthaltenen Information in Digitalsignale von Zeitmultiplexkanälen und Einfügen dieser Zeitmultiplexkanäle nach Rahmenzyklen geordnet in den zuge­ hörigen Verbindungsrahmen,
  • - wobei in einen Rahmenzyklus ein Nutzinformationskanal oh­ ne Nutzinformation eingefügt wird, falls bei der Bewer­ tung der eingetragenen Information über den Nutzinforma­ tionskanalinhalt dieses Rahmenzyklus ein Nutzinformati­ onskanal ohne Nutzinformation ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen der Zeitmultiplexkanäle eines Verbindungs­ rahmenzyklus in die nächstfolgende ATM-Zelle eingefügt wer­ den, wenn der noch nicht vollständig aufgefüllte Nutzinforma­ tionsbereich einer ATM-Zelle nicht ausreicht, um alle in die ATM-Zelle einzutragenden Informationen des Verbindungsrahmen­ zyklus aufzunehmen.