DE19653123C2

DE19653123C2 - Übertragung einer langen Folgenummer in einer Nachrichtenzelle mit Platz nur für eine kurze Folgenummer

Info

Publication number: DE19653123C2
Application number: DE1996153123
Authority: DE
Inventors: Thomas Worster; Peter Dipl Phys Dr Rau
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1996-12-19
Publication date: 1998-10-29
Anticipated expiration: 2016-12-20
Also published as: DE19653123A1

Description

Der Anmeldungsgegenstand betrifft ein Verfahren zur Übertra gung einer langen Folgenummer in einer Nachrichtenzelle, in deren Kopf nur Platz für eine kurze Folgenummer ist.

Bei der ATM (Asynchronous Transfer Mode)- Übertragung ist die Reihenfolge der Nachrichtenzellen, die einer virtuellen Ver bindung zugehören, einzuhalten. Zur Einhaltung einer vorgege benen Verlustwahrscheinlichkeit kann eine parallele Weiter leitung, Durchschaltung über redundante Übertragungswege er forderlich sein. In der Empfangseinrichtung wird unter den redundant übertragenen Nachrichtenzellen nur eine in der Rei henfolge als nächste erwartete Nachrichtenzelle ausgewählt. Zur Bezeichnung der Reihenfolge führen die Nachrichtenzellen eine zyklisch fortlaufend vergebene Folgenummer in einem Feld für die Folgenummer mit sich. Die Begrenzung des Felds für die Folgenummer bringt eine Begrenzung der Anzahl der unter scheidbaren Folgenummern mit sich. Weisen die redundanten Übertragungswege große Pufferspeicher zur Zwischenspeicherung von Nachrichtenzellen auf, kann es aufgrund von unterschied lichen Verzögerungen zu Uneindeutigkeiten zwischen Nachrich tenzellen unterschiedlicher Nachrichtenzellenfolgezyklen kom men.

Aus der US 4 617 657 ist ein Verfahren zur Übertragung einer Folgenummer in einer Nachrichtenzelle bekannt, bei dem den Nachrichtenzellen einer Verbindung zyklisch fortlaufende Fol genummern zugeordnet werden, wobei eine Folgenummer unter schiedliche Längen aufweisen kann. Dabei wird einer Folgenum mer eine Anzahl von Unterscheidungszeichen zur Unterscheidung der Art (Größe) der verschieden langen Folgenummern beige stellt und die Folgenummern sowie die Anzahl der Unterschei dungszeichen werden in dem Platz, der für das Mitführen der Folgenummer reserviert ist, übertragen. Empfängerseitig wird unter Auswertung der Unterscheidungszeichen die Art der Fol genummer ermittelt.

Dem Anmeldungsgegenstand liegt das Problem zugrunde, ein Ver fahren anzugeben, das eine über die dem begrenzten Feld ent sprechende Anzahl hinausgehende Anzahl unterscheidbarer Fol genummern mit sich bringt.

Das Problem wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Das anmeldungsgemäße Verfahren bringt eine Unterscheidbarkeit einer erhöhten Anzahl von Nachrichtenzellen mit sich, ohne daß der Platz für die Folgenummer in einer Nachrichtenzelle vergrößert werden müßte.

Der Anmeldungsgegenstand wird im Folgenden als Ausführungs beispiel in einem zum Verständnis erforderlichen Umfang an hand von Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Vermittlungseinrichtung zur Durchschaltung von nach einem asynchronen Übertragungsverfahren weiter geleiteten Nachrichtenzellen

Fig. 2 eine prinzipielle Darstellung einer Nachrichtenzelle

Fig. 3 eine Darstellung einer langen Folgenummer

Fig. 4 eine Darstellung einer Teilfolgenummer, die um Unter scheidungszeichen ergänzt ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Vermittlungseinrichtung weist eingangsseitig eine Eingangseinrichtung LIC (für: Line Inter face Card) auf, der im Zuge von virtuellen Verbindungen nach einem asynchronen Übertragungsverfahren, insbesondere dem ATM (Asynchronous Transfer Mode)-Verfahren übertragene Nachrich tenzellen zugeführt sind. Es können beispielsweise 8000 vir tuelle Verbindungen gegeben sein.

Eine in Fig. 2 dargestellte Nachrichtenzelle weist eine fe ste Länge auf und ist mit einem Nutzdatenteil DATA und einem diesem vorangestellten Nachrichtenzellenkopf HEAD gebildet. Der Nutzdatenteil möge 48 Byte und der Nachrichtenzellenkopf möge 5 Byte Länge aufweisen. Der Nachrichtenzellenkopf weist eine Zielinformation VPI (Virtuel Path Identifier) /VCI (Virtuel Channel Identifier) auf, die die Nachrichtenzelle als einer virtuellen Verbindung zugehörig und die den Empfän ger angibt. Bei Ankunft einer Nachrichtenzelle in der Ein gangseinrichtung (in Fig. 1) wird die Zielinformation der Nachrichtenzelle einer Umwerteeinrichtung HTT (für: Header Translation Table) zugeführt. Die Umwerteeinrichtung bewirkt nach Maßgabe der Zielinformation ein Beifügen einer Durch schalteinformation ROUT (für: Routing) (in Fig. 2) zu der Nachrichtenzelle. Die Durchschalteinformation gibt den Aus gang der Vermittlungseinrichtung an, zu dem die Nachrichten zelle über eine Koppeleinrichtung ASN (für: Asynchronous Switching Network) durchgeschaltet werden soll. Zur Einhal tung einer vorgegebenen Verlustwahrscheinlichkeit von bei spielsweise 10^-9 weist die Vermittlungseinrichtung mehrere redundante Koppeleinrichtungen ASN0, ASN1 auf. In der Ein gangseinrichtung erfolgt eine Vermehrfachung der Nachrichten zellen entsprechend der Anzahl der Koppeleinrichtungen, im Ausführungsbeispiel eine Verdoppelung, zu einer Gruppe von Nachrichtenzellen gleichen Inhalts. Eine Nachrichtenzelle weist eine Folgenummer auf, die für aufeinanderfolgende, ei ner virtuellen Verbindung zugehörigen Nachrichtenzellen zy klisch fortlaufend zugeteilt ist. Die Nachrichtenzellen einer Gruppe weisen dieselbe Folgenummer auf. Über die redundanten Koppeleinrichtungen wird jeweils eine Nachrichtenzelle aus einer Gruppe von Nachrichtenzellen zu dem betreffenden Aus gang durchgeschaltet.

Die Vermittlungseinrichtung weist ausgangsseitig eine Aus gangseinrichtung RPC (für: Redundant Path Combination) auf. Die Ausgangseinrichtung wählt aus einer Gruppe von Nachrich tenzellen nur eine Nachrichtenzelle aus und leitet sie wei ter. Bei der Weiterleitung von Nachrichtenzellen nach dem ATM-Übertragungsverfahren ist für eine virtuelle Verbindung die Reihenfolge der Nachrichtenzellen einzuhalten. Die Aus gangseinrichtung erkennt für jede virtuelle Verbindung anhand der Folgenummer die Nachrichtenzelle, die auf die zuletzt weitergeleitete Nachrichtenzelle nächstfolgend weiterzulei tende Nachrichtenzelle ist. Im Allgemeinen wird die als erste in der Ausgangseinrichtung ankommende Nachrichtenzelle einer Gruppe von Nachrichtenzellen weitergeleitet. Eine Nachrich tenzelle, die später in der Ausgangseinrichtung ankommt als eine zur selben Gruppe gehörige Nachrichtenzelle, die zuvor zur Weiterleitung ausgewählt ist, wird verworfen. Besondere Algorithmen zur Bestimmung der für eine virtuelle Verbindung jeweils nächsten weiterzuleitenden Nachrichtenzelle sind bei spielsweise aus der EP-0384936, EP-0453606 oder EP-0453607 bekannt.

Die voneinander unterscheidbaren Folgenummern einer virtuel len Verbindung legen einen Nachrichtenzellen-Folgezyklus fest. Eine Begrenzung der Anzahl von für die Folgenummer in einer Nachrichtenzelle zur Verfügung stehenden Bits begrenzt die Anzahl der unterscheidbaren Nachrichtenzellen eines Nach richtenzellen-Folgezyklus'. Der Platz in der Nachrichtenzelle für die Folgenummer mag auf 8 Bit begrenzt sein.

Die redundanten Koppeleinrichtungen weisen große Speicher zur Pufferung von Nachrichtenzellen auf. Durch die großen Puffer speicher kann es zwischen den redundanten Koppeleinrichtungen zu so großen zeitlichen Verschiebungen zwischen den über die Koppeleinrichtungen weitergeleiteten Nachrichtenzellen-Ströme kommen, daß ein Nachrichtenzellen-Folgezyklus zu kurz ist, um eine Nachrichtenzelle einem Nachrichtenzellen-Folgezyklus eindeutig zuzuordnen.

Anmeldungsgemäß wird die Folgenummer in mehrere Abschnitte von Teilfolgenummern S geteilt. Die Folgenummer kann bei spielsweise in ein niederwertigen Abschnitt lp (für: low part), einen mittelwertigen Abschnitt mp (für: medium part) und einen hochwertigen Abschnitt hp (für high part) geteilt werden.

Fig. 3 zeigt eine mit 18 Bits 0..17 gebildete Folgenummer, de ren Bits 0..5 einen niederwertigen Abschnitt, deren Bits 6..11 einen mittelwertigen Abschnitt und deren Bits 12..17 einen hochwertigen Abschnitt bilden.

Wie in Fig. 4 dargestellt, werden einer Teilfolgenummer Unter scheidungszeichen Z, die mit 2 Bits 0 und 1 gebildet sind, beigestellt. Die Unterscheidungszeichen geben an, um welchen Abschnitt der Folgenummer es sich handelt. Die Unterschei dungszeichen geben also an, ob es sich um den niederwertigen Abschnitt, den mittelwertigen Abschnitt oder den hochwertigen Abschnitt handelt. Der Wert der Unterscheidungszeichen ist gemäß folgender Tabelle gegeben:

Für den Fall, daß der Wert des niederwertigen Abschnitts lp ungleich 0 ist, wird in den Platz im Kopf der Nachrichtenzel le der Wert des niederwertigen Abschnitts eingefügt und als Unterscheidungszeichen der Wert 00 beigefügt. Für den Fall, daß der Wert des niederwertigen Abschnitts lp 0 ist und zu gleich der Wert des mittelwertigen Abschnitts mp von 0 ab weicht, wird der Wert des mittelwertigen Abschnitts mp in den Platz im Kopf der Nachrichtenzelle und für die Unterschei dungszeichen der Wert 01 eingefügt. Für den Fall, daß der Wert des niederwertigen Abschnitts lp 0 ist und zugleich der Wert des mittelwertigen Abschnitts mp 0 ist, wird der Wert des hochwertigen Abschnitts hp in den Platz im Kopf der Nach richtenzelle und als Unterscheidungszeichen der Wert 11 ein gefügt.

Das Teilverhältnis der Folgenummer wird so gewählt, daß die Länge der Teilfolgenummer zusammen mit dem Unterscheidungs zeichen gleichlang oder kürzer ist als der Platz im Kopf der Nachrichtenzelle.

Nach der Durchschaltung der Nachrichtenzelle über die Koppe leinrichtung wird die vollständige Folgenummer ermittelt. Da zu werden in der Ausgangseinrichtung für jede virtuelle Ver bindung folgende Variablen abgespeichert.

- eine Variable SL in der der Wert des zuletzt empfangenen niederwertigen Abschnitts abgelegt ist (im Ausführungsbei spiel 6-Bit)
- eine Variable SM0 in der der Wert des im Augenblick als letztes empfangenen mittelwertigen Abschnitts der Koppe leinrichtung ASN0 abgelegt ist (im Ausführungsbeispiel 6- Bit)
- eine Variable SM1 in der der Wert des im Augenblick als letztes empfangenen mittelwertigen Abschnitts der Koppe leinrichtung ASN1 abgelegt ist (im Ausführungsbeispiel 6- Bit)
- eine Variable SH0 in der der Wert des im Augenblick zu letzt empfangenen hochwertigen Abschnitts der Koppelein richtung ASN0 abgelegt ist (im Ausführungsbeispiel 6-Bit)
- eine Variable SH1 in der der Wert des im Augenblick zu letzt empfangenen hochwertigen Abschnitts der Koppelein richtung ASN1 abgelegt ist (im Ausführungsbeispiel 6-Bit)
- eine Variable PL, die die Koppeleinrichtung AS0, AS1 be zeichnet, über die die vorhergehende Nachrichtenzelle durchgeschaltet und weitergeleitet wurde (im Ausführungs beispiel 1-Bit).

Im Ausführungsbeispiel wird also für jede virtuelle Verbin dung eine Anzahl von 31 Bit vorgehalten.

Führt eine in der Ausgangseinrichtung ankommende Nachrichten zelle Unterscheidungszeichen mit dem Wert 00 mit, handelt es sich um den niederwertigen Abschnitt lp und der Wert dieses Abschnitts wird in die Variable SL übernommen. Der Wert der Folgenummer ergibt sich aus dem Wert des gerade empfangenen Abschnitts, dem in Abhängigkeit von dem Koppelvielfach ASN0, ASN1, über den die ankommende Nachrichtenzelle durchgeschal tet wurde, die Werte für den mittelwertigen Abschnitt aus der Variablen SM0 bzw. SM1 und den hochwertigen Abschnitt aus der Variablen SH0 bzw. SH1 vorangestellt werden.

Werden in der Ausgangseinrichtung die Unterscheidungszeichen 01 empfangen, wird der Wert der Variablen SL auf 0 gesetzt; weiter wird - in Abhängigkeit von dem Koppelvielfach ASN0, ASN1, über den die ankommende Nachrichtenzelle durchgeschal tet wurde - der Variablen SM0 bzw. der Variablen SM1 der Wert des empfangenen Abschnitts zugewiesen. Die vollständige Fol genummer der ankommenden Nachrichtenzelle ergibt sich durch den niederwertigen Abschnitt mit Wert 0, dem der mittelwerti ge Abschnitt mit dem Wert des gerade empfangenen Abschnitts und der hochwertige Abschnitt mit dem Wert der betreffenden gespeicherten Variable SM0 bzw. der Variable SM1 vorange stellt sind.

Werden in der Ausgangseinrichtung die Unterscheidungszeichen 11 empfangen, werden der Wert der Variablen SL und - in Ab hängigkeit von dem Koppelvielfach ASN0, ASN1, über den die ankommende Nachrichtenzelle durchgeschaltet wurde - der Wert der Variablen SM0 bzw. der Variablen SM1 auf 0 gesetzt; wei ter wird der betreffenden Variablen SH0 bzw. der Variablen SH1 der Wert des empfangenen Abschnitts zugewiesen. Die voll ständige Folgenummer der ankommenden Nachrichtenzelle ergibt sich durch den niederwertigen Abschnitt mit Wert 0, dem der Wert der Variablen SM0 bzw. der Variablen SM1 mit dem Wert 0 und der hochwertige Abschnitt mit dem Wert des gerade empfan genen Abschnitts vorangestellt sind.

In der Ausgangseinrichtung steht also die vollständige Fol genummer einer ankommenden Nachrichtenzelle zur Verfügung.

Durch die abschnittsweise Übertragung der Folgenummer ist trotz dem begrenzten, im Kopf der Nachrichtenzelle zur Verfü gung stehenden Platz für die Übertragung der Folgenummer eine so große Zahl von unterschiedlichen Folgenummern möglich, daß eine Uneindeutigkeit zwischen Nachrichtenzellen unterschied licher Nachrichtenzellenfolgezyklen ausgeschlossen ist.

In der Ausgangseinrichtung wird eine über die redundanten Koppelvielfache durchgeschaltete Nachrichtenzelle, die auf die für dieselbe virtuelle Verbindung weitergeleitete Nach richtenzelle folgt, ermittelt. Die Ermittlung der nächstfol genden Nachrichtenzelle kann vorteilhafterweise dadurch er folgen, daß die abgespeicherte Folgenummer der zuletzt wei tergeleiteten Nachrichtenzelle in einem Register inkremen tiert abgelegt wird und die Folgenummer einer gerade durchge schalteten Nachrichtenzelle mit der inkrementierten Folgenum mer verglichen wird. Dabei beschränkt sich die Ermittlung der nächstfolgenden Nachrichtenzelle auf einen in einfacher Weise durchzuführenden Vergleich der Folgenummern.

Claims

1. Verfahren zur Übertragung einer langen Folgenummer in ei ner Nachrichtenzelle, in deren Kopf nur Platz für eine kurze Folgenummer ist demzufolge

1. den Nachrichtenzellen einer Verbindung vor der Übertragung zyklisch fortlaufend Folgenummern zugeordnet werden
2. eine Folgenummer in mehrere Teilfolgenummern (lp, mp, hp) geteilt wird
3. einer Teilfolgenummer eine Anzahl von Unterscheidungszei chen (Z) zur Unterscheidung, um welchen Abschnitt der Fol genummer es sich handelt, beigestellt wird
4. die jeweilige Teilfolgenummer und die Anzahl von Unter scheidungszeichen in dem Platz, der in dem Kopf der Nach richtenzelle für das Mitführen der Folgenummer reserviert ist, übertragen werden
5. empfängerseitig unter Auswertung der Unterscheidungszeichen und der Teilfolgenummer die Folgenummer ermittelt wird
6. empfängerseitig eine Teilfolgenummer, die höherwertig als eine niederwertigste Teilfolgenummer ist, zwischengespei chert wird.