DE19637403C2

DE19637403C2 - ATM-Zellenflußsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE19637403C2
Application number: DE1996137403
Authority: DE
Inventors: Satoshi Ohashi
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-09-13
Filing date: 1996-09-13
Publication date: 1998-01-15
Anticipated expiration: 2016-09-14
Also published as: JPH0983529A; CA2185411C; CA2185411A1; DE19637403A1; GB2305332A; GB9619136D0; JP2812261B2; US5751695A

Description

Die Erfindung betrifft eine ATM-Zellenflußsteuervorrich tung (ATM: asynchroner Übertragungsmodus) und insbesondere eine ATM-Zellenflußsteuervorrichtung zum Durchführen einer Phasensteuerung von Eingabezellenfolgen von Übertragungslei tungen zweier Systeme, die eine redundante Struktur bilden und denen identische Zellenfolgen zugeführt werden.

ATM-Kommunikationssysteme als Übertragungsmethoden in einem B-ISDN-Netz (diensteintegrierendes Breitband-Digital netz) weisen eine Methode auf, die Übertragungsleitungen zweier eine redundante Struktur bildender Systeme verwendet, um die Zuverlässigkeit der Methode so zu erhöhen, daß die ak tuelle Übertragungsleitung auf die Reserveübertragungsleitung umgeschaltet wird, wenn die aktuelle Übertragungsleitung aus fällt. Fig. 2 zeigt eine ATM-Vorrichtung in diesem Fall.

Gemäß Fig. 2 werden Eingabezellenfolgen von Übertra gungsleitungen zweier Systeme, die eine redundante Struktur bilden und über die identische ATM-Zellenfolgen übertragen werden, in Schnittstellenabschnitte 1 und 2 von Systemen 0 und 1 eingegeben. Die Schnittstellenabschnitte 1 und 2 haben die gleiche Anordnung und die gleichen ATM-Abschlußfunktio nen. Gemäß Fig. 2 besteht die gesamte Vorrichtung grundsätz lich aus Zellensynchronisationsabschnitten 11 und 12 mit ATM-Zel lensynchronisationsfunktionen, Verzögerungseinstellab schnitten 12 und 22 mit Zellenphasen-Einsteilfunktionen und Alarmwächter-Steuerabschnitten 13 und 23 mit Alarmwächter- Steuerfunktionen.

Die Zellensynchronisationsabschnitte 11 und 21 identifi zieren Daten der jeweiligen Eingabezellenfolge in Einheiten von Zellen fester Länge und geben die Daten zu den Verzöge rungseinstellabschnitten 12 und 22 in Zelleneinheiten aus.

Die Verzögerungseinstellabschnitte 12 und 22 führen eine Verzögerungseinstellung der jeweiligen Zellen in Übereinstim mung mit externen Steuersignalen durch und sind z. B. durch Zellenpuffer wie FIFO-Speicher (Silospeicher) gebildet. Die Verzögerungseinstellung erfolgt durch Steuern der Lesezeiten der Zellenpuffer.

Jeder der Alarmwächter-Steuerabschnitte 13 und 23 detek tiert Anomalitätsinformationen (AIS: Alarmanzeigesignal) und fügt Anomalitätsinformationen nach Detektion einer Eingabe anomalität ein.

Ausgaben von den Schnittstellenabschnitten 1 und 2 die ser beiden Systeme werden über einen Selektor 31 eines Aus wahlfelds 3 ausgewählt und zu einer (nicht gezeigten) ATM-Vor richtung in der nächsten Stufe übertragen.

Dieses Auswahlfeld 3 weist einen Phasensteuerabschnitt 32 zum Durchführen einer Phasensteuerung zweier Ausgabezel lenfolgen auf. Der Phasensteuerabschnitt 32 überwacht die Phasenzustände der beiden Zellenfolgen auf jede von verschie denen Zellen und steuert die Verzögerungswerte der Verzöge rungseinstellabschnitte 12 und 22 der Schnittstellenab schnitte 1 und 2 der beiden Systeme, um die beiden Zellenfol gen phasengleich einzustellen.

Auf diese Weise wird ein störungsfreies Umschalten in einem Umschaltbetrieb im redundanten System realisiert.

Sind in der herkömmlichen Anordnung von Fig. 2 Überwa chungsabschnitte 14 und 24 jeweils mit den Ausgabeanschlüssen der Alarmwächter-Steuerabschnitte 13 und 23 in den Schnitt stellenabschnitten 1 und 2 der Systeme 0 und 1 gemäß der Dar stellung durch die Strichlinien verbunden, stellt sich das im folgenden beschriebene Problem.

Zunächst wird vor einer Beschreibung dieses Problems kurz der Überwachungsbetrieb anhand von Fig. 3A bis 3C be schrieben. Im Überwachungsbetrieb wird das Zellenintervall zwischen jeder Eigenzelle (aktuellen Zelle) und einer vorher gehenden Zelle stets überwacht, und eine Eigenzelle gilt als Verletzungszelle, wenn das Zellenintervall kürzer (oder län ger) als ein festgelegtes Zellenintervall (oder eine festge legte Bitrate) ist, und wird dadurch verworfen, was durch die Strichlinien in Fig. 3B und 3C dargestellt ist.

Beispielsweise ist ein solcher Überwachungsbetrieb in den JP-A-4-104635 und -4-130838, US-A-5 276 676 und 5 274 641 offenbart.

Die US-A-5 237 318 beschreibt eine dynamische Vermittlungsanordnung mit einer Phasenkorrektursteuerung, wobei die Eingangssignale Digitalkanäle, also keine ATM-Zellen sind.

Da bei Zufügung der Überwachungsabschnitte 14 und 24 zum Durchführen solcher Überwachungsbetriebsabläufe gemäß der Darstellung durch die Strichlinien in Fig. 2 das Intervall zwischen jeder Eigenzelle (aktuellen Zelle) und einer vorher gehenden Zelle stets überwacht wird, können unterschiedliche Überwachungsbetriebsabläufe in den Systemen 0 und 1 je nach den Zeiten durchgeführt werden, zu denen Überwachungsbe triebsabläufe gestartet werden.

Fig. 3A bis 3C zeigen einen solchen Zustand. Für die Zellenfolgen der identischen Eingabedaten von Fig. 3A beginnt das System 0 die Überwachung zu einer Zeit t1 gemäß Fig. 3B, während das System 1 die Überwachung zu einer Zeit t2 gemäß Fig. 3C beginnt. Deutlich wird, daß unterschiedliche Zellen folgenmuster in den beiden Systemen verarbeitet werden.

Beispielsweise können drei Muster betrachtet werden: ein Muster, bei dem keine Eigenzelle unabhängig von der vorherge henden Zelle verworfen wird; ein Muster, bei dem eine Eigen zelle verworfen wird, da die vorhergehende Zelle nicht ver worfen wird; und ein Muster, bei dem eine vorhergehende Zelle verworfen wird, eine der verworfenen Zelle vorhergehende Zelle zu einer Vergleichszelle (Referenzzelle) wird, und die Eigenzelle nicht verworfen, sondern durchgelassen wird, da bestimmt wird, daß das Zellenintervall lang ist.

Als selbstverständlich gilt, daß diese drei Muster mit nahezu gleicher Wahrscheinlichkeit auftreten. Daher werden durch diese Muster verursachte Zellenfolgenschwankungen durch Überwachungsstartzeiten bestimmt. Als Ergebnis unterscheiden sich Zellenfolgen, die die Überwachungsabschnitte 14 und 24 der beiden Systeme durchlaufen haben, in den Systemen 0 und 1. Aus diesem Grund ist es schwierig, einen Phasendifferenz- Detektionsbetrieb im Phasensteuerabschnitt 32 des Auswahl felds 3 durchzuführen.

Bei Durchführung eines Phasensteuerbetriebs durch den Phasensteuerabschnitt 32 nach Überwachungsbetriebsabläufen kann es insbesondere eine Zeitlang dauern, eine Koinzidenzde tektion von Zellenphasen durchzuführen, oder es kann eine un nötige Phasensteuerung aufgrund des vorgenannten Ergebnisses der Überwachungsbetriebsabläufe erfolgen.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine ATM-Zel lenflußsteuervorrichtung bereitzustellen, die leicht eine ordnungsgemäße Zellenphasensteuerung der beiden Systeme durchführen kann, ohne durch Überwachungsbetriebsabläufe be einflußt zu werden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine ATM-Zellenflußsteuervorrichtung bereitzustellen, die den Be trieb des anderen Systems auf den des Eigensystems abstimmen kann, indem sie das Eigensystem veranlaßt, eine Phasensteue rung des anderen Systems auch dann durchzuführen, wenn sich die Startzeiten von Überwachungsbetriebsabläufen voneinander unterscheiden.

Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer ATM-Zellenflußsteu ervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer herkömmlichen ATM-Zel lenflußsteuervorrichtung; und

Fig. 3A bis 3C sind Zeitdiagramme zum Erläutern von Überwachungsfunktionen.

Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung an band der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine ATM-Zellenflußsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Gemäß Fig. 1 werden Ein gabezellenfolgen von Übertragungsleitungen zweier Systeme, die eine redundante Struktur bilden und über die identische ATM-Zellenfolgen übertragen werden, in Schnittstellenab schnitte 101 und 102 von Systemen 0 und 1 eingegeben. Die Schnittstellenabschnitte 101 und 102 haben die gleiche Anord nung und die gleichen ATM-Abschlußfunktionen.

Die Schnittstellenabschnitte 101 und 102 weisen auf:
Zellensynchronisationsabschnitte 111 und 121 zum Identifizie ren von Daten der jeweiligen Eingabezellenfolge in Einheiten von Zellen fester Länge und Ausgeben der Daten in Einheiten von Zellen, wodurch eine Zellensynchronisationssteuerung er folgt, als Verzögerungseinstelleinrichtung dienende Zellen puffer 112 und 122 zum Durchführen einer Verzögerungseinstel lung durch zeitweiliges Speichern von Daten von den Zellen synchronisationsabschnitten 111 und 121 in Einheiten von Zel len, Alarmwächter-Steuerabschnitte 113 und 123 zum Durchfüh ren einer Alarmwächtersteuerung durch Detektieren von AIS′n aus Zellendaten, die von den Zellenpuffern 112 und 122 ausge geben werden, und Einfügen von Anomalitätsinformationen in Zellendaten, wenn Eingabefehler auftreten, Überwachungsab schnitte 114 und 124, die jeweils zum Überwachen des Zellen intervalls zwischen jeder von einem entsprechenden der Alarm wächter-Steuerabschnitte 113 und 123 ausgegebenen Zelle und einer vorhergehenden Zelle sowie zum Verwerfen einer Verlet zungszelle dienen, Phasenvergleichsabschnitte 115 und 125, die jeweils zum Vergleichen der Phase einer von Ausgaben von den Zellenpuffern 112 und 122 mit der der anderen der Ausga ben von den Zellenpuffern 112 und 122 dienen, und Zellenpuf fer-Steuerabschnitte 116 und 126 zum Steuern der Verzöge rungswerte der Zellenpuffer 112 und 122 in Übereinstimmung mit den Vergleichsausgaben von den Phasenvergleichsabschnit ten 115 und 125.

Der Phasenvergleichsabschnitt 115 vergleicht die Phase einer Ausgabe vom Zellenpuffer 112 des Eigensystems mit der einer Ausgabe vom Zellenpuffer 122 des anderen Systems. Der Phasenvergleichsabschnitt 125 vergleicht die Phase einer Aus gabe vom Zellenpuffer 122 des Eigensystems mit der einer Aus gabe vom Zellenpuffer 112 des anderen Systems. Der Zellenpuf fer-Steuerabschnitt 116 steuert den Verzögerungswert des Zel lenpuffers 112 in Übereinstimmung mit einer Ausgabe vom Pha senvergleichsabschnitt 115. Der Zellenpuffer-Steuerabschnitt 126 steuert den Verzögerungswert des Zellenpuffers 122 des anderen Systems in Übereinstimmung mit einer Ausgabe vom Pha senvergleichsabschnitt 125.

Von den Überwachungsabschnitten 114 und 124 ausgegebene Zellen werden in einen Selektor 131 eines Auswahlfelds 103 eingegeben und selektiv vom Selektor 131 ausgegeben. Das Aus wahlfeld 103 weist nicht den Phasensteuerabschnitt 32 zum Durchführen einer Phasensteuerung der beiden Ausgabesysteme von Fig. 2 auf.

Bei Eingabe von Zellenfolgen in die Schnittstellenab schnitte 101 und 102 in dieser Anordnung führen die Zellen synchronisationsabschnitte 111 und 112 eine Zellensynchroni sationssteuerung für die Eingabezellenfolgen durch und geben die Zellendaten zu den Zellenpuffern 112 und 122 in Einheiten von Zellen aus. Die Zellenpuffer 112 und 122 speichern die von den Zellensynchronisationsabschnitten 111 und 121 ausge gebenen Zellen zeitweilig. Die gespeicherten Zellen werden aus den Zellenpuffern 112 und 122 bei Zeitsteuerung durch die Zellenpuffer-Steuerabschnitte 116 und 126 ausgelesen. Die Alarmwächter-Steuerabschnitte 113 und 123 führen eine vorbe stimmte Alarmwächtersteuerung für die von den Zellenpuffern 112 und 122 ausgegebenen Zellen durch und geben die resultie renden Zellen zu den Überwachungsabschnitten 114 und 124 aus. Jeder der Überwachungsabschnitte 114 und 124 überwacht das Zellenintervall zwischen jeder Eingabezellen von einem ent sprechenden der Alarmwächter-Steuerabschnitte 113 und 123 und einer vorhergehenden Zelle, verwirft Verletzungszellen und gibt die resultierenden Zellen zum Selektor 131 aus.

Die Phasenvergleichsabschnitte 115 und 125 detektieren die Phasendifferenz zwischen den Zellen des Eigensystems und des anderen Systems auf der Grundlage der jeweiligen, von den Zellenpuffern 112 und 122 ausgegebenen Zellen und geben die resultierenden Daten zu den Zellenpuffer-Steuerabschnitten 116 und 126 aus. Die Zellenpuffer-Steuerabschnitte 116 und 126 steuern die Lesezeiten der Zellenpuffer 112 und 122, um die durch die Phasenvergleichsabschnitte 115 und 125 detek tierten Phasendifferenzen zu beseitigen und die Zellenphasen in den beiden Systemen einander anzupassen. Auf diese Weise werden die Lesezeiten der Zellenpuffer 112 und 122 durch die Zellenpuffer-Steuerabschnitte 116 und 126 so gesteuert, daß eine einer Phasendifferenz entsprechende Verzögerung in eines der Systeme eingefügt wird, in dem eine Phasenvoreilung auf getreten ist.

Da bei diesem Betrieb die Eingabezellenphasen in den Überwachungsabschnitten 114 und 124 stets identisch sind, werden Betriebsabläufe zur Überwachungssteuerung zur gleichen Zeit durchgeführt. Als Ergebnis werden Zellen von den Überwa chungsabschnitten 114 und 124 gleichphasig in den Selektor 131 eingegeben, und somit kann ein störungsfreies Umschalten der Übertragungsleitungen der beiden Systeme erfolgen.

Werden gemäß der vorstehenden Beschreibung erfindungsge mäß Überwachungsfunktionen zu Schnittstellenabschnitten zwei er redundante Hardware bildender Systeme zugefügt, sind Zel lenphasenvergleichs- und Einstellfunktionen auf der Eingabe seite der Überwachungsfunktionen an Positionen angeordnet, an denen keine Beeinflussungen der Überwachungsfunktionen vor liegen. Mit dieser Anordnung läßt sich eine ordnungsgemäße Zellenphasensteuerung für die beiden Systeme durchführen, und eine störungsfreie Übertragungsumschaltung kann in Einheiten von Zellen realisiert werden. Daher kann in einem durch ein ATM-Netz gebildeten Netz eine Verbesserung der Qualität jeder Übertragungsleitung erwartet werden.

Da auch beim Start von Überwachungsbetriebsabläufen zu unterschiedlichen Zeiten eine Phasensteuerung vom Eigensystem zum anderen System erfolgt, kann der Betrieb des anderen Sy stems auf den des Eigensystems abgestimmt werden.

Bezugszeichenliste

Fig. 1
101 Schnittstellenabschnitt des Systems 0
102 Schnittstellenabschnitt des Systems 1
103 Auswahlfeld
111 Zellensynchronisationsabschnitt
112 Zellenpuffer
113 Alarmwächter-Steuerabschnitt
114 Überwachungsabschnitt
115 Phasenvergleichsabschnitt
116 Zellenpuffer-Steuerabschnitt
121 Zellensynchronisationsabschnitt
122 Zellenpuffer
123 Alarmwächter-Steuerabschnitt
124 Überwachungsabschnitt
125 Phasenvergleichsabschnitt
126 Zellenpuffer-Steuerabschnitt

Fig. 2 Stand der Technik
1 Schnittstellenabschnitt des Systems 0
2 Schnittstellenabschnitt des Systems 1
3 Auswahlfeld
11 Zeilensynchronisationsabschnitt
12 Verzögerungseinstellabschnitt
13 Alarmwächter-Steuerabschnitt
14 Überwachungsabschnitt
21 Zellensynchronisationsabschnitt
22 Verzögerungseinstellabschnitt
23 AIarmwächter-Steuerabschnitt
24 Überwachungsabschnitt
31 Selektor
32 Phasensteuerabschnitt

Claims

1. ATM-Zellenflußsteuervorrichtung mit Schnittstellenab schnitten (101, 102) zum Abschließen von Übertragungs leitungen zweier Systeme, die eine redundante Struktur bilden und denen identische Zellenfolgen zugeführt wer den, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Schnittstellenabschnitte aufweist:
eine Zellensynchronisationseinrichtung (111, 121) zum Durchführen einer Zellensynchronisationssteuerung einer, Eingabezellenfolge und Ausgeben der Folge in Einheiten von Zellen;
eine Verzögerungseinstelleinrichtung (112, 122) zum Durchführen einer Verzögerungseinstellung jeder von der Zellensynchronisationseinrichtung ausgegebenen Zelle; eine Zellenintervall-Detektionseinrichtung (114, 124) zum Detektieren eines Zellenintervalls zwischen Zellen, die von der Verzögerungseinstelleinrichtung ausgegeben werden, und Verwerfen vom Zellen mit einem detektierten Zellenintervall, das kürzer als ein vorbestimmtes Zel lenintervall ist; und
eine Verzögerungssteuereinrichtung (115, 116) zum Detek tieren einer Phasendifferenz zwischen einer von der Ver zögerungseinstelleinrichtung eines Eigensystems ausgege benen Zelle und einer von der Verzögerungseinstellein richtung des anderen Systems ausgegebenen Zelle und Steuern der Verzögerungseinstelleinrichtung in Überein stimmung mit der detektierten Phasendifferenz.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verzögerungssteu ereinrichtung aufweist: eine Phasendifferenz-Detektions einrichtung (115) zum Detektieren einer Phasendifferenz zwischen einer von der Verzögerungseinstelleinrichtung des Eigensystems ausgegebenen Zelle und einer von der Verzögerungseinstelleinrichtung des anderen Systems aus gegebenen Zelle und eine Verzögerungswert-Steuereinrich tung (116) zum Steuern eines Zellenverzögerungswerts der Verzögerungseinstelleinrichtung, so daß eine durch die Phasendifferenz-Detektionseinrichtung detektierte Pha sendifferenz null wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verzöge rungssteuereinrichtung die Verzögerungseinstelleinrich tung steuert, um eine Zelle in dem Eigensystem zu verzö gern, wenn eine Phase der von der Verzögerungseinstell einrichtung des Eigensystems ausgegebenen Zelle einer Phase einer entsprechenden, von der Verzögerungseinstell einrichtung des anderen Systems ausgegebenen Zelle vor eilt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Verzö gerungseinstelleinrichtung einen Zellenpuffer zum zeit weiligen Speichern einer von der Zellensynchronisations einrichtung ausgegebenen Zelle aufweist und eine Verzö gerungseinstellung der Zelle durch Steuern einer Lese zeit der in dem Zellenpuffer gespeicherten Zelle durch führt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit einer Selektoreinrichtung (131) zum Umschalten/Ausgeben einer von der Zellenintervall-Detektionseinrichtung des Eigensystems ausgegebenen Zelle und einer von der Zel lenintervall-Detektionseinrichtung des anderen Systems ausgegebenen Zelle.

6. ATM-Zellenflußsteuervorrichtung mit Schnittstellenab schnitten (101, 102) zum Abschließen von Übertragungs leitungen zweier Systeme, die eine redundante Struktur bilden und denen identische Zellenfolgen zugeführt wer den, und einem Selektorabschnitt (131) zum Umschalten/Aus geben von Zellen, die von den Schnittstellenabschnit ten ausgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Schnittstellenabschnitte aufweist:
eine Zellensynchronisationseinrichtung (111, 121) zum Durchführen einer Zellensynchronisationssteuerung einer Eingabezellenfolge und Ausgeben der Folge in Einheiten von Zellen;
einen Zellenpuffer (112, 122), dessen Lesezeit gesteuert wird, wobei der Zellenpuffer zeitweilig eine von der Zellensynchronisationseinrichtung ausgegebene Zelle speichert;
eine Zellenintervall-Detektionseinrichtung (114, 124) zum Detektieren eines Zellenintervalls zwischen Zellen, die von dem Zellenpuffer ausgegeben werden, und Verwer fen von Zellen mit einem detektierten Zellenintervall, das kürzer als ein vorbestimmtes Zellenintervall ist, wobei die von der Zellenintervall-Detektionseinrichtung ausgegebene Zelle zu dem Selektorabschnitt ausgegeben wird;
eine Phasendifferenz-Detektionseinrichtung (115, 125) zum Detektieren einer Phasendifferenz zwischen einer von dem Zellenpuffer eines Eigensystems ausgegebenen Zelle und einer von dem Zellenpuffer des anderen Systems aus gegebenen Zelle; und
eine Zellenpuffer-Steuereinrichtung (115, 116) zum Steu ern einer Lesezeit des Zellenpuffers in Übereinstimmung mit einer detektierten Phasendifferenz.