DE19641399A1

DE19641399A1 - Verfahren zum Ermitteln von auf einer ATM-Übertragungsstrecke in ATM-Nutzzellen aufgetretenen Bitfehlern mit Hilfe von Monitoring-OAM-Zellen

Info

Publication number: DE19641399A1
Application number: DE19641399A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr Wolf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1998-04-02
Also published as: WO1998014030A1; EP0864243A1; US6163872A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum ständigen, systeminternen Ermitteln von auf einer ATM-Übertragungs strecke in ATM-Nutzzellen mit einem Nutzinformationsfeld und einem Zellenkopf aufgetretenen Bitfehlern mit Hilfe von Mo nitoring-OAM-Zellen, bei dem vor dem Einspeisen der ATM-Nutz zellen in die ATM-Übertragungsstrecke durch eine Auswertung von Bits von ATM-Nutzzellen mit einer ausgewählten Zieladresse im Zellenkopf Kontrollbits erzeugt werden, die Kontrollbits einer Abramson-Codierung unter Bildung weiterer Kontrollbits unterzogen werden, auf der ATM-Übertragungs strecke zusätzlich zu den ATM-Nutzzellen die Monitoring-OAM-Zellen mit den einen Kontrollbits und den weiteren Kon trollbits übertragen werden, die weiteren Kontrollbits der am anderen Ende der ATM-Übertragungsstrecke empfangenen Moni toring-OAM-Zellen dahingehend überprüft werden, ob die je weiligen Monitoring-OAM-Zellen fehlerfrei übertragen wurden und mit den einen Kontrollbits der als fehlerfrei übertragen erkannten Monitoring-OAM-Zellen die in den zugehörigen emp fangenen ATM-Nutzzellen aufgetretenen Bitfehler ermittelt werden.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (Andreas Wolf, "Leistungsmessungen in ATM-Netzen", NTZ Band 47, Heft 6, 1994, Seite 408 bis 413) werden Monitoring-OAM-Zellen zur ständigen systeminternen Überwachung einer ATM-Übertragungs strecke eingesetzt. Die Monitoring-OAM-Zellen werden hierzu in den Zellenstrom der ATM-Nutzzellen eingeblendet. Die Moni toring-OAM-Zellen ermöglichen über ein EDC-Datum (EDC: error detecting code) in ihren Nutzdaten das Erfassen von Bitfeh lern in ATM-Nutzzellen. In der Praxis werden nur ATM-Nutzzellen mit einer ausgewählten Zieladresse im Zellenkopf verwendet. Gemäß der obigen Literaturstelle enthalten die Nutzdaten der Monitoring-OAM-Zellen außerdem ein ECB-Datum (ECB: error check bits), das das Erfassen von Bitfehlern in der jeweiligen Monitoring-OAM-Zelle ermöglicht. Es handelt sich hierbei um die zyklische Ergänzung eines Abramson-Codes, der das Erkennen von bis zu drei Bitfehlern ermöglicht. Werden bei der Überprüfung des ECB-Datums Fehler in einer der Monitoring-OAM-Zellen erkannt, so wird diese gelöscht und nicht zur Auswertung herangezogen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ermitteln von auf einer ATM-Übertragungsstrecke in ATM-Nutz zellen aufgetretenen Bitfehlern anzugeben, bei dem fast alle Bitfehler in den ATM-Nutzzellen mit der ausgewählten Zieladresse im Zellenkopf ermittelt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als fehlerbehaftet übertragen erkannte Monitoring-OAM-Zellen mit Hilfe ihrer weiteren Kontrollbits korrigiert und zu fehlerbe freiten Monitoring-OAM-Zellen umgewandelt werden, wenn ein einziger Bitfehler oder ein einziger Doppelbitfehler in den einen Kontrollbits und/oder in den weiteren Kontrollbits der Monitoring-OAM-Zelle aufgetreten ist, und diese Monitoring-OAM-Zellen mittels ihrer einen Kontrollbits zum Erfassen der in den empfangenen ATM-Nutzzellen mit der ausgewählten Zieladresse im Zellenkopf aufgetretenen Bitfehler herange zogen werden.

Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß nach der Korrektur von fehlerbehaftet übertragen erkannten Monitoring-OAM-Zellen eine insgesamt größere Anzahl von Moni toring-OAM-Zellen zur Auswertung zur Verfügung steht, so daß Bitfehler in den ATM-Nutzzellen mit der ausgewählten Zieladresse im Zellenkopf zuverlässiger ermittelt werden können als mit dem bekannten Verfahren.

Bei einer Abramson-Codierung der Monitoring-OAM-Zellen kann nur ein Bitfehler oder ein Doppelbitfehler in diesen Zellen korrigiert werden. Um auch Monitoring-OAM-Zellen korrigieren zu können, die mehr als einen Bitfehler oder einen Doppelbit fehler aufweisen, wird es im Rahmen einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens als vorteilhaft angesehen, wenn durch eine zusätzliche Codierung der einen Kontrollbits zu sätzliche Kontrollbits erzeugt werden, die zusammen mit den einen und den weiteren Kontrollbits in den Monitoring-OAM-Zellen übertragen werden, und die zusätzlichen Kontrollbits zum Erkennen fehlerbehaftet übertragener Monitoring-OAM-Zellen und/oder zur Korrektur der als fehlerbehaftet über tragen erkannten Monitoring-OAM-Zellen herangezogen werden.

Da die in den Zellenstrom eingespeisten Monitoring-OAM-Zellen eine festgelegte, konstante Zellenlänge aufweisen, wird es als vorteilhaft erachtet, wenn für die zusätzliche Codierung ein Blockcode verwendet wird.

Eine sehr effiziente Codierung ist die BCH-Codierung (BCH: Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) oder die KKF-Codierung (KKF: Kreuzkorrelationsfunktion), so daß es als vorteilhaft angese hen wird, wenn der Blockcode ein KKF-Code oder ein BCH-Code ist.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur ein Ausfüh rungsbeispiel einer Anordnung zur Durchführung des erfin dungsgemäßen Verfahrens als Blockschaltbild dargestellt.

Eine Codiereinrichtung 3 ist ausgangsseitig an eine zusätzli che Codiereinrichtung 4 angeschlossen. Die zusätzliche Co diereinrichtung 4 ist ausgangsseitig mit einer ATM-Übertra gungsstrecke 5 verbunden, der eine Empfangseinrichtung 7 nachgeordnet ist. Einem Ausgang A71 der Empfangseinrichtung 7 ist eine Nutzzellenkorrektureinrichtung 8 mit einem Eingang E81 nachgeschaltet. Ein weiterer Ausgang A72 der Empfangsein richtung 7 ist an eine Fehlererkennungseinrichtung 10 ange schlossen. Ein Ausgang A101 der Fehlererkennungseinrichtung 10 ist mit einem weiteren Eingang E82 der Nutzzellenkorrek tureinrichtung 8 verbunden. Einem weiteren Ausgang A102 der Fehlererkennungseinrichtung 10 ist eine OAM-Korrektureinrich tung 12 nachgeordnet. Dieser nachgeschaltet ist ein zusätzli cher Eingang E83 der Nutzzellenkorrektureinrichtung 8. Die Codiereinrichtung 3 und die zusätzliche Codiereinrichtung 4 bilden eine Codierschaltung 20; die Empfangseinrichtung 7, die Fehlererkennungseinrichtung 10, die Nutzzellenkorrek tureinrichtung 8 und die OAM-Korrektureinrichtung 12 bilden eine Decodierschaltung 21.

ATM-Nutzzellen N mit einem Nutzinformationsfeld und einem Zellenkopf gelangen von einer nicht dargestellten Nach richtenquelle zur Codiereinrichtung 3, deren Eingang zugleich einen Eingang der Codierschaltung 20 bildet. In der Codiereinrichtung 3 werden beispielsweise gemäß der eingangs angegebenen Literaturstelle durch eine Auswertung von Bits von ATM-Nutzzellen mit einer ausgewählten Zieladresse im Zellenkopf Kontrollbits für Monitoring-OAM-Zellen erzeugt. Diese Kontrollbits können neben einem EDC-Datum (EDC: error detecting code) zum Erfassen von Bitfehlern in den ATM-Nutz zellen mit der ausgewählten Zieladresse im Zellenkopf auch ein TUC-Datum (TUC: total cell number), das die Anzahl der in die ATM-Übertragungsstrecke 5 eingespeisten ATM-Nutzzellen angibt, und ein MSN-Datum (MSN: monitoring OAM cell sequence number), das die fortlaufende Numerierung der Monitoring-OAM-Zellen anzeigt, aufweisen. Die Kontrollbits werden in die in der Codiereinrichtung 3 erzeugten Monitoring-OAM-Zellen M1 eingetragen. Danach werden die Kontrollbits einer Abramson-Codierung (erweiterte Hamming-Codierung), beispielsweise einer CRC-10-Codierung, unter Bildung weiterer Kontrollbits unterzogen (M. Y. Rhee, "Error Correcting Coding Theory", McGraw-Hill Publishing Company, 1989 und J. Swoboda, "Codierung zur Fehlerkorrektur und Fehlererkennung", R. Ol denbourg Verlag, München, 1973). Die weiteren Kontrollbits werden in die jeweiligen Monitoring-OAM-Zellen M1 eingetra gen.

Von der Codiereinrichtung 3 werden die ATM-Nutzzellen N und die Monitoring-OAM-Zellen M1 mit den einen Kontrollbits und den weiteren Kontrollbits zur zusätzlichen Codiereinrichtung 4 übertragen. In der zusätzlichen Codiereinrichtung 4 werden aus den einen Kontrollbits jeder Monitoring-OAM-Zelle M1 zu sätzliche Kontrollbits erzeugt, die zusätzlich in die jewei ligen Monitoring-OAM-Zellen M1 eingetragen werden. In dieser Weise werden Monitoring-OAM-Zellen M mit den einen, den wei teren und den zusätzlichen Kontrollbits erzeugt.

Da die Monitoring-OAM-Zellen eine konstante Zellenlänge auf weisen, sollte die zusätzliche Codierung in der zusätzlichen Codiereinrichtung 4 auf einem Block-Code basieren, der so ge staltet ist, daß die zusätzlichen Kontrollbits in den von den einen und den weiteren Kontrollbits freien Teil des Nutzin formationsfeldes hineinpassen. Der Blockcode kann beispiels weise auf einem BCH-Code oder auf einem KKF-Code beruhen, die beide eine sehr effiziente Codierung, Decodierung und Fehlerkorrektur erlauben (vgl. Andreas Wolf, "Meßtechnik für das BISDN", VDE-Verlag GmbH, 1992).

Von der zusätzlichen Codiereinrichtung 4 werden die Nutzzel len N und die Monitoring-OAM-Zellen M mit den zusätzlichen Kontrollbits in die ATM-Übertragungsstrecke 5 eingespeist. Vom Ausgang der ATM-Übertragungsstrecke 5 gelangen übertra gene ATM-Nutzzellen Ne und übertragene Monitoring-OAM-Zellen Me zur Empfangseinrichtung 7 und somit zur Decodierschaltung 21. In der Empfangseinrichtung 7 werden die übertragenen Monitoring-OAM-Zellen Me von den übertragenen ATM-Nutzzellen Ne durch Auslesen ihrer Zellenköpfe getrennt. Die übertrage nen ATM-Nutzzellen Ne gelangen zur Nutzzellenkorrekturein richtung 8. Die übertragenen Monitoring-OAM-Zellen Me werden zur Fehlererkennungseinrichtung 10 übermittelt, in der anhand der weiteren und/oder der zusätzlichen Kontrollbits geprüft wird, ob die einen Kontrollbits fehlerfrei übertragen wurden. Als fehlerfrei übertragen erkannte Monitoring-OAM-Zellen Meg gelangen zur Nutzzellenkorrektureinrichtung 8. Als fehlerbehaftet übertragen erkannte Monitoring-OAM-Zellen Mes werden zur OAM-Korrektureinrichtung 12 übermittelt. Dort wird mit Hilfe der weiteren Kontrollbits und der zusätzlichen Kon trollbits eine Fehlerkorrektur der als fehlerbehaftet über tragen erkannten Monitoring-OAM-Zellen Mes durchgeführt. Bei nur einem Bitfehler oder nur einem Doppelbitfehler können zur Korrektur die weiteren Kontrollbits der Abramson-Codierung herangezogen werden. Sind jedoch mehr als ein Bitfehler oder mehr als ein Doppelbitfehler in den einen und/oder in den weiteren Kontrollbits der als fehlerbehaftet übertragen erkannten Monitoring-OAM-Zellen Mes aufgetreten, so werden die zusätzlichen Kontrollbits zur Korrektur herangezogen. Statt dessen ist es auch möglich, die Fehlererkennung und Fehlerkorrektur der übertragenen Monitoring-OAM-Zellen Me ausschließlich mit den zusätzlichen Kontrollbits durchzufüh ren; die weiteren Kontrollbits werden in diesem Fall igno riert. Verfahren zur Durchführung der Fehlererkennung und der Fehlerkorrektur sind beispielsweise erläutert in: M. Y. Rhee, "Error Correcting Coding Theory", McGraw-Hill Publishing Company, 1989 und J. Swoboda, "Codierung zur Fehlerkorrektur und Fehlererkennung", R. Oldenbourg Verlag, München, 1973.

In der OAM-Korrektureinrichtung 12 werden die als fehlerbe haftet übertragen erkannten Monitoring-OAM-Zellen Mes nach der Fehlerkorrektur zu fehlerbefreiten Monitoring-OAM-Zellen Mek umgewandelt. Diese gelangen zur Nutzzellenkorrek tureinrichtung 8. Die als fehlerbehaftet übertragen erkannten Monitoring-OAM-Zellen Mes, die aufgrund einer zu hohen Anzahl von Bitfehlern nicht korrigiert werden können, werden nicht weiterverarbeitet; sie gelangen nicht zur Nutzzellenkorrek tureinrichtung 8.

In der Nutzzellenkorrektureinrichtung 8 liegen somit die übertragenen ATM-Nutzzellen Ne, die als fehlerfrei übertragen erkannten Monitoring-OAM-Zellen Meg und die fehlerbefreiten Monitoring-OAM-Zellen Mek vor. Mit den einen Kontrollbits dieser Monitoring-OAM-Zellen Meg und Mek werden Bitfehler in den ATM-Nutzzellen mit der ausgewählten Zieladresse im Zel lenkopf ermittelt.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Datenverarbeitungsanlage eingesetzt werden.

Claims

1. Verfahren zum ständigen, systeminternen Ermitteln von auf einer ATM-Übertragungsstrecke (5) in ATM-Nutzzellen (N) mit einem Nutzinformationsfeld und einem Zellenkopf aufgetretenen Bitfehlern mit Hilfe von Monitoring-OAM-Zellen (M), bei dem

- vor dem Einspeisen der ATM-Nutzzellen (N) in die ATM-Über tragungsstrecke (5) durch eine Auswertung von Bits von ATM-Nutzzellen mit einer ausgewählten Zieladresse im Zellenkopf Kontrollbits erzeugt werden,
- die Kontrollbits einer Abramson-Codierung unter Bildung weiterer Kontrollbits unterzogen werden,
- auf der ATM-Übertragungsstrecke (5) zusätzlich zu den ATM-Nutzzellen (N) die Monitoring-OAM-Zellen (M) mit den einen Kontrollbits und den weiteren Kontrollbits übertragen wer den,
- die weiteren Kontrollbits der am anderen Ende der ATM-Über tragungsstrecke (5) empfangenen Monitoring-OAM-Zellen (Me) dahingehend überprüft werden, ob die jeweiligen Monitoring-OAM-Zellen fehlerfrei übertragen wurden und
- mit den einen Kontrollbits der als fehlerfrei übertragen erkannten Monitoring-OAM-Zellen (Meg) die in den zugehöri gen empfangenen ATM-Nutzzellen aufgetretenen Bitfehler ermittelt werden,

dadurch gekennzeichnet, daß

- als fehlerbehaftet übertragen erkannte Monitoring-OAM-Zel len (Mes) mit Hilfe ihrer weiteren Kontrollbits korrigiert und zu fehlerbefreiten Monitoring-OAM-Zellen (Mek) umgewan delt werden, wenn ein einziger Bitfehler oder ein einziger Doppelbitfehler in den einen Kontrollbits und/oder in den weiteren Kontrollbits der Monitoring-OAM-Zelle aufgetreten ist, und
- diese Monitoring-OAM-Zellen (Mek) mittels ihrer einen Kon trollbits zum Erfassen der in den empfangenen ATM-Nutzzel len mit der ausgewählten Zieladresse im Zellenkopf aufge tretenen Bitfehler herangezogen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

- durch eine zusätzliche Codierung der einen Kontrollbits zu sätzliche Kontrollbits erzeugt werden, die zusammen mit den einen und den weiteren Kontrollbits in den Monitoring-OAM-Zellen übertragen werden und
- die zusätzlichen Kontrollbits zum Erkennen fehlerbehaftet übertragener Monotoring-OAM-Zellen und/oder zur Korrektur der als fehlerbehaftet übertragen erkannten Monitoring-OAM-Zellen (Mes) herangezogen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die zusätzliche Codierung ein Block-Code verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Block-Code ein KKF-Code oder ein BCH-Code ist.