DE60206383T2

DE60206383T2 - Verfahren und vorrichtung zur umsetzung von datenpaketen zwischen einem netzwerk mit hoher bandbreite und einem netzwerk mit niedriger bandbreite

Info

Publication number: DE60206383T2
Application number: DE60206383T
Authority: DE
Inventors: D. Reuven JORDAN
Original assignee: ECI TELECOM Ltd PETACH TIKVA; ECI Telecom Ltd
Current assignee: ECI TELECOM Ltd PETACH TIKVA; ECI Telecom Ltd
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2002-07-18
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2022-07-19
Also published as: EP1407565A2; AU2002355067A1; DE60206383D1; WO2003009502A3; ATE305676T1; WO2003009502A2; EP1407565B1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umwandeln eines Datenpakets zur Übertragung und zum Empfang in einem Kommunikationsnetzwerk und im Besonderen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umwandeln eines von einem ersten Breitband-Telekommunikationsnetzwerk empfangenen Datenpakets in ein zweites Datenpaket, das ausgelegt ist zur Übertragung auf einem Nutzlast-("payload"-)Netzwerk mit einer geringeren Bandbreite als derjenigen des ersten Breitbandnetzwerks; und, nach Übertragung über das Nutzlast-Netzwerk, Rückumwandeln des zweiten Datenpakets in ein Format des ersten Breitbandnetzwerks. In einer besonderen Ausführungsform bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umwandeln eines Datenpakets, das von einem 1-GB-Ethernetnetzwerk empfangen worden ist, in ein Format zur Übersendung an ein OCnc (n = 1, 3, 12)-Nutzlast-Netzwerk; und zum Rückumwandeln des übertragenen OCnc-Datenpakets in ein Format des 1-GB-Ethernet-Datenpakets.
Die Anmeldung ist auch auf ein Verfahren und eine Vorrichtung gerichtet, wobei das OCnc-Nutzlast-Netzwerk eine Mehrzahl von parallelen Kanälen aufweist, und zwar umfassend einen Hauptkanal hoher Priorität und mindestens einen Hilfskanal niedriger Priorität. Im Gegensatz dazu ist eine verwandte Anmeldung der Anmelderin, betitelt: "Method and Apparatus for Converting Data Packets between a Higher Bandwidth Network and a Lower Bandwidth Network", auf ein Verfahren und eine Vorrichtung gerichtet, bei denen das OCnc-Nutzlast-Netzwerk nur einen einzigen Kanal aufweist.
Hintergrund der Erfindung
Ethernet ist grundsätzlich ein Broadcast-Protokoll. Sein Hauptvorteil liegt in seiner Einfachheit. Dies erlaubt es Ethernet, mit preiswerterer Hardware und Software umgesetzt bzw. implementiert zu werden. Ethernet ist ein übliches Protokoll für lokale Netzwerke geworden. Für Zwecke dieser Anmeldung umfasst der Ausdruck "Ethernet" die gesamte Gruppe der CSMA/CD-("Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection")Protokolle, welche durch die Familie von Computerindustriestandards abgedeckt sind, welche entweder als IEEE-802.3 oder als ISO 8802/3 bekannt sind. Dies umfasst, ohne Beschränkung darauf, ein 1-MB-Ethernet, bekannt als "StarLAN", ein 10-MB-Ethernet, ein 100-MB-Ethernet, bekannt als "Fast Ethernet", das 1-GB-Ethernet und jegliche zukünftigen CSMA/CD-Protokolle bei jeder anderen Datenrate.
Ethernet überträgt, wie andere Netzwerkprotokolle, Daten über ein Paketvermittlungsnetzwerk. In Paketvermittlungsnetzwerken werden Daten in kleine Stücke, Pakete genannt, unterteilt, die auf Hochkapazitätsverbindungen zwischen Maschinen gemultiplexed werden können. Die Paketvermittlung wird von so gut wie allen Verbindungen zwischen Computern aufgrund ihrer Effizienz bei Datenübertragungen verwendet. Paketvermittlungsnetzwerke nutzen eine Bandbreite auf einem Kanal, wie sie gerade benötigt wird, wodurch es anderen Übertragungen erlaubt ist, in der Zwischenzeit die Leitungen zu passieren.
Ein Paket ist ein Datenblock zusammen mit geeigneter Identifikationsinformation, die zum Weiterleiten und zur Lieferung an sein Ziel notwendig ist. Das Paket umfasst eine Quelladresse, eine Zieladresse, die übermittelten Daten und eine Folge von Datenintegritätsbits, die üblicherweise als ein zyklischer Redundanzcheck (cyclical redundancy check) oder CRC bezeichnet werden. Die Quelladresse bezeichnet ein Gerät, von dem das Paket stammt, und die Zieladresse bezeichnet ein Gerät, zu welchem das Paket über das Netzwerk übermittelt werden soll.
Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, ergibt eine Übertragung eines Datenpakets auf einem Paketvermittlungsnetz eine Übertragungssignalfolge ("burst"), welche dazu führt, dass alle Bytes, aus denen das Datenpaket besteht, synchron übertragen werden. Ein über ein 1-GB-Ethernetnetz übertragenes Datenpaket hat eine Kapazität einer gewissen maximalen Zahl von Bytes entsprechend der Netzwerk-Bandbreitenkapazität, aber üblicherweise werden eine geringere Zahl von Bytes übertragen.
In einfachen Punkt-zu-Punkt-Netzwerken mit nur einem Ausgangsknoten und einem Zielknoten können zwischen den Paketen Leerbytes eingefügt werden. Bei komplexeren Mehrknotennetzwerken wird häufig eine Verbindung zwischen Knoten "i" und "j" stummgeschaltet, wenn nichts vom Knoten "i" zum Knoten "j" zu übertragen ist.
Eine Ethernet-Paketgröße reicht typischerweise von 40 bis ungefähr 1500 Bytes. Eine Übertragungsrate von über das 1-GB-Ethernetnetzwerk übertragenen Daten beträgt typischerweise weniger als ungefähr 600 Mbps und ist häufig nicht verzögerungsempfindlich. Darüber hinaus sind 1-GB-Ethernet-Paketübertragungen allgemein "stoß- bzw. salvenartig" – d.h., dass sie eine Folge kurzer, hochdichter Signalfolgen umfassen mit Leerbytes oder stummen Zeitabschnitten zwischen den Signalfolgen verteilt.
Ein Hauptnachteil des herkömmlichen Ethernet ist es, dass wesentliche Beschränkungen in der physikalischen Entfernung bestehen, welche das Netzwerk abdecken kann. Gigabyte-Ethernet-Netzwerke, genauso wie andere Formen von Ethernet, werden typischerweise in relativ kurzreichweitigen lokalen Netzwerken (Local Area Networks; LANs) und Stadtgebiets-Netzwerken (Metropolitan Area Networks; MANs) angetroffen.
Fernbereichsnetzwerke, wie beispielsweise Weitverkehrsnetzwerke (Wide Area Networks; WANs) umfassen häufig optische Koppelnetzwerke (Switched Optical Networks; SONETs) und verwenden häufig herkömmliche Datenübertragungsprotokolle, wie beispielsweise OC12, OC3 oder OC1, welche im Folgenden gemeinsam als OCnc bezeichnet werden. In SONETs besteht keine besondere Anforderung an die Paketgröße.
Wo es gewünscht ist, das Ethernet-Datenpaket von dem LAN oder MAN an einen ersten Ort über das Fernbereichsnetzwerk zu dem LAN oder MAN an einem zweiten Ort zu übertragen, ist es notwendig, das Ethernet-Paket in ein Format umzuwandeln, das für eine Übertragung durch das Fernbereichsnetzwerk geeignet ist. Einkapselungsprotokolle ("encapsulation protocols") sind entwickelt worden, um Ethernetpakete über größere Entfernungen übertragen zu können. Bei solchen Protokollen wird das gesamte Ethernetpaket in eine andere Art von Paket eingebracht, welches seinen eigenen Header bzw. Anfangsabschnitt hat und zusätzliche Adressierungsinformation, Protokollinformation usw. einschließt, und welches mit einem Format des Fernbereichsnetzwerkes übereinstimmt. Daher muss bei Einkapselungstechniken die Größe eines einkapselnden Pakets größer sein als eine Größe eines eingekapselten Pakets.
Zur Zeit bekannte OC12-SONET/WAN-Systeme haben eine Bandbreitenkapazität von ungefähr 622 Mbps. Andererseits messen 1-GB-Ethernet-Pakete definitionsgemäß ein Gigabyte. Daher wird, um ein 1-GB-Ethernet-Paket auf einem OC12-Netzwerk zu übertragen, eine Technik benötigt, die sich von einer einfachen Dateneinkapselung unterscheidet.
Der Stand der Technik umfasst viele Versuche, das Problem zu lösen, ein großes Paket durch ein zwischenliegendes Trägernetzwerk mit kleinen Paketen zu übertragen. Dieser Stand der Technik umfasst die folgenden US-Patente: US 6,148,010 für Sutton et al. offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verteilen und Verdichten von Datenpaketen an Mehrfachnetzwerk-Schnittstellen unter Verwendung Frame- bzw. Rahmen-gestützter inversen Multiplexens, um Hochgeschwindigkeitsdaten in Rahmen einzubauen bzw. zu parsen, und zwar zum Einbringen in Netzwerke niedriger Geschwindigkeit.
US 6,111,897 für Moon offenbart eine Multiplex-/Demultiplex-Vorrichtung in einem digitalen Datenübertragungssystem mit einer variablen Rahmenstruktur und ein Verfahren zum Steuern derselben. Die Vorrichtung umfasst eine erste FIFO-Einheit zum Zwischenspeichern von Daten, die mit einer festen Geschwindigkeit eingegeben werden, eine erste Schreibsteuerung zum Ausgeben einer ersten Schreibadresse an die erste FIFO-Einheit als Antwort auf einen ersten Dateneingebetakt, eine erste Lesesteuerung zum Ausgeben einer ersten Leseadresse an die erste FIFO-Einheit als Antwort auf einen ersten Datenausgabetakt, eine Füll-/Lösch-Bestimmungseinheit zum Erzeugen von Füll- und Lösch-Anzeigesignalen, einen Multiplexer zum Bündeln von Ausgabedaten von der ersten FIFO-Einheit, um Rahmendaten auszugeben, einen Demultiplexer zum Entschachteln der Rahmendaten vom Multiplexer, eine zweite Schreibsteuerung zum Erzeugen einer zweiten Schreibadresse als Antwort auf ein Schreibfreigabesignal vom Demultiplexer und eines zweiten Datenausgabetakts, eine zweite Lesesteuerung zum Erzeugen einer zweiten Leseadresse als Antwort auf einen zweiten Dateneingabetakt, eine Takteinstelleinheit zum Ausgeben des zweiten Dateneingabetakts an die zweite Lesesteuerung und eine zweite FIFO-Einheit zum Speichern von Ausgabedaten vom Demultiplexer als Antwort auf die zweite Schreibadresse von der zweiten Schreibsteuerung und Ausgeben der gespeicherten Daten als Antwort auf die zweite Leseadresse von der zweiten Lesesteuerung.
US 6,094,439 und US 6,081,523 , beide für Krishna et al., offenbaren einen Gigabit-Netzwerkknoten mit einer Medienzugangssteuerung, die Datenpakete bei Gigabit-Frequenzen ausgibt unter Verwendung mehrerer 100 MB/s-physikalischer Schichtverbindungen bzw. "physical layer"-Verbindungen, die an eine physikalische Schnittstelle gekoppelt sind, welche einen Datenrouter hat, um eine Umsetzung eines Gigabitnetzwerkes unter Verwendung preiswerter Datenverbindungen zu ermöglichen. Mindestens ein Teil der Paketdaten wird in einer modifizierten Konsolidierungsschicht auf die Vielzahl der physikalischen Schichtverbindungen wahlweise übertragen.
US 6,034,974 für Matsuoka et al. offenbart eine Demultiplexerschaltung nach Art einer Kanalauswahl, die in der Lage ist, Signale an einen gewünschten Ausgangsanschluss während eines Bit-Demultiplexens zu demultiplexen anstatt einfach die Bits wie in herkömmlichen Netzwerken zu demultiplexen; und welches ein Bit- Demultiplexen gestützt auf einem Frequenzmultiplextakt durchführt, nach Auswählen der zu demultiplexenden Bitsignale zu dem gewünschten Ausgangsanschluss aus dem N-Kanal-gemultiplexten Signalstrom, und zwar gestützt auf eine Kanalauswahlinformation.
US 6,002,692 für Wills offenbart eine Vorrichtung zum Übersetzen eines Hochgeschwindigkeits-Breitbandkommunikationsnetzwerkes auf eine Kommunikationsstruktur mit einer Bandbreite, welche einen Bruchteil derjenigen des Hochgeschwindigkeits-Breitbandnetzwerks aufweist; und wobei das Netzwerk und die Struktur unterschiedliche Datenpaketformate aufweisen. Datenpakete in einem Format des Hochgeschwindigkeits-Breitbandnetzwerkes werden in Datenpakete in einem Format der Kommunikationsstruktur umgewandelt und dort hindurch übertragen. An einem Endgerät der Struktur werden die Datenpakete im Format der Struktur in das Format des Hochgeschwindigkeits-Breitbandnetzwerkes rückübertragen.
US 5,970,067 für Sathe et al. offenbart ein Kommunikationssystem mit einem asynchronen Übertragungsmodus ('asynchronous transfer mode'; ATM), das invertiert gebündelt ist, wobei eine Folge von Datenübertragungszellen über einen Satz von Datenübertragungsverbindungen gebündelt werden. Jede Datenübertragungszelle umfasst ein rahmendes Bit („framing bit") eines vorbestimmten Rahmenbitstroms für jede Datenübertragungsverbindung und ein Steuerkanal-Bit einer Steuernachricht für jede Datenübertragungsverbindung. Eingehende Datenübertragungszellen von jeder der Datenübertragungsverbindungen werden gemäß des zugehörigen Rahmenbitstroms angepasst. Die Steuernachricht gibt eine geordnete Liste logischer Identifizierer an, um eine gebündelte Übertragungssequenz der Datenübertragungszellen über die Datenübertragungsverbindungen anzuzeigen.
US 5,751,723 für Vanden Heuvel et al. offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Wiederherstellen eines Bandbreiten-Overheads in einem paketvermittelten Netzwerk, wobei eine Hilfsinformation in freie oder leere Bytes in einem Datenpaket mit einer Hauptinformation eingewoben wird.
US 5,687,176 für Wisniewski et al. offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Null-Byte-Ersetzung in einer Kanaleinheit oder Anschlussbaugruppe, welche eine digitale Anschlussleitung mit einer digitalen Übertragungseinheit koppeln. Ein Vorliegen eines Nur-Null-Datenbytes bewirkt, dass ein entsprechendes Null-Byte-Anzeigeflag erzeugt wird, und bewirkt auch, dass das Nur-Null-Byte durch das vorangehende Nicht-Null-Datenbyte ersetzt wird, anstatt durch ein vorgeschriebenes oder vorgege benes Datenbyte. Empfangsseitig wird ein wiederholtes Datenbyte detektiert bzw. entdeckt und bewirkt, dass das aktuelle Datenbyte durch ein Nur-Null-Byte ersetzt wird, um die ursprünglichen Daten wiederherzustellen.
US 5,680,400 für York offenbart einen Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungsmechanismus zum Übertragen von Dateien von einem Übertragungs-Leitrechner über eine Datenverbindung zu einem Empfangs-Leitrechner. Ein Eingangsdatenstrom wird in N separate Teilströme durch Verpacken der Daten in Pakete aufgeteilt, welche von unterschiedlicher Größe sein können. Nachdem die Daten aufgeteilt bzw. paketisiert worden sind, wird jedes Paket gesendet und einem separaten Datenübertrager dargeboten. Daten werden zu der Anordnung des Übertragers bzw. Senders in ringförmiger Art gesendet, so dass die Daten zuerst dem ersten Übertrager dargereicht werden, dann dem zweiten Übertrager usw., bis jeder Übertrager ein Paket gesendet hat, dann sendet der erste Übertrager ein weiteres usw., bis alle Datenpakete zu einem Übertrager gesendet worden sind. Eine Empfangsseite des Mechanismus initialisiert dann so viele Empfänger wie nötig oder so viele Datenempfangs-Teilströme wie verlangt, unter Verwendung so vieler Empfänger wie verfügbar. Eine Teilstrom-Wiederzusammenbaueinheit baut die Datenpakete wieder in einen endgültigen Ausgabestrom zusammen.
US 5,583,863 für Darr, Jr. et al. offenbart eine Anordnung zum Transportieren einer digitalen Breitbanddatenausgabe in ATM-(Asynchronous Transfer Mode-)Zellströmen von einer Vielzahl von Videoinformations-Dienstleistern (video information Service providers; VIPs) zu einer Vielzahl von Abonnenten. Ein digitales Breitbandnetzwerk ist daran angepasst, eine Vielzahl von ATM-Strömen von den VIPs über optische Wellenleiter zu empfangen, welche eine vorgegebene Kapazität haben. Eine Vielzahl von Empfängern, die den optischen Wellenleitern zugeordnet sind, geben ATM-Zellen von den optischen Wellenleitern mit aktiven ATM-Zellenströmen aus, und zwar an eine ATM-Kantenvorrichtung mit Eingangsanschlüssen, die zu der vorgegebenen Kapazität der optischen Wellenleitern korrespondieren. Die ATM-Kanteneinheit pflegt die ATM-Zellen durch Zurückweisen nicht-autorisierter Zellen und Leerzellen, welche keine Information tragen, und bildet die übrig gebliebenen ATM-Zellen auf Ausgangsanschlüsse ab, welche eine geringere vorgegebene Kapazität aufweisen als die Vielzahl der optischen Wellenleitern, die mit den Empfängern gekoppelt sind. Den abgebildeten ATM-Zellen werden übersetzte VPI/VCI-Identifiziereren zugeordnet, und sie werden dann zum Transport über optische Wellenleiter auf gemeinsame Signalpfade kombiniert.
US 5,570,356 für Finney et al. offenbart ein Datenübertragungssystem einschließlich einer Phasenaufspaltungsschaltung, um ein paralleles Datenwort hoher Geschwindigkeit in eine Zahl individueller paralleler Datenbytes aufzuspalten, einen Byte-Multiplexer bzw. -Bündler für jede der Phasen einer Phasenaufspaltungsschaltung, Kodier- und Seriellwandlungsschaltungen zum Umwandeln jedes Bytes in eine kodierte Form, die für eine serielle Übertragung geeignet ist, Übermitteln jedes kodierten Bytes über eine Zahl serieller Übertragungsverbindungen zu einer Empfangseinheit, wo die Daten seriell-parallel gewandelt und entkodiert werden, um das originale Byte wiederherzustellen, welches dann mittels einer Bytesynchronisations-Schaltung synchronisiert wird. Die Bytesynchronisationsschaltungen werden dann mit einer Wortsynchronisationsschaltung gekoppelt, wobei das ursprüngliche Hochkapazitätsbandbreiten-Datenwort wiederhergestellt und über einen internen Hochgeschwindigkeits-Parallelbus innerhalb der Empfangseinheit übertragen wird.
US 5,544,161 für Bigham et al. offenbart ein Netzwerk mit einer Architektur, welche Services über eine größere Servicefläche verteilt. Ein Broadcast-Zusammenführungsabschnitt empfängt Breitbanddaten von einer Vielzahl von Informationsanbietern. Der Broadcast-Zusammenführungsabschnitt kombiniert die Datenströme von verschiedenen Informationsanbietern und gibt ein zusammengeführtes Signal auf einen Transportring aus. Der Broadcast-Ring versorgt die zusammengeführte Broadcast-Herausgabe an eine Vielzahl von Netzwerk-Knotenpunkten, von denen jeder die zusammengeführten Broadcast-Daten herunterlädt, die Daten umwandelt und sie durch einen optischen Wellenleiter zu einer Vielzahl von lokalen Zugangsknotenpunkten überträgt. Jeder lokale Zugangsknotenpunkt kombiniert Daten mit einem nachgeschalteten Verkehr, welcher einer Hauptleitung eines Unternetzwerks geliefert wird. Die kombinierten Signale werden von den lokalen Zugangsknoten ausgegeben. Demultiplexer in den Netzwerkknoten und den lokalen Zugangsknoten führen ein Verarbeiten der empfangenen Datenströme durch, weisen Identifikationswerte zu und geben auf Breitbandkanälen oder schmalbandigen Kanälen aus.
US 5,371,547 für Siracusa et al. offenbart eine Vorrichtung zum Entfernen spezifischer Daten aus einem Datenstrom, um dessen Übertragungsbandbreite zu verringern; und zum Wiedereinsetzen der entfernten Daten, um den ursprünglichen Datenstrom wieder herzustellen.
US 5,293,378 für Shimizu offenbart ein Paketübertragungssystem, wobei ein Paket mit einer hohen Rate über eine lange Übertragungsentfernung übertragen werden kann. Unter der Aufsicht einer Übertragungssteuerung unterteilt eine Trennschaltung ein Paket eines Paketsignals in sechs Nutzlasten, um sechs Übertragungsrahmen herzustellen und fügt einen Startbegrenzer und einen Endbegrenzer zu dem ersten und dem letzten Übertragungsframe hinzu, und vier Übertrager senden die sechs Übertragungsrahmen in Übereinstimmung mit Sequenz- bzw. Folgezahlen bei einer Rate aus, mit welcher das Signal über Zeitmultiplex-Übertragungsverbindungen übertragen werden kann. Unter der Aufsicht einer Empfangssteuerung empfangen vier Empfänger die Übertragungsrahmen, und eine Wiederherstellungsschaltung führt die Übertragungsrahmen in das ursprüngliche Paketsignal zurück, und zwar in Übereinstimmung mit den Sequenzzahlen und der Begrenzerinformation.
US 5,020,058 für Holden et al. offenbart ein Datenübertragungssystem mit einer Technik zum Unterdrücken von Paketen mit wiederkehrendem Muster, welches eine Übertragung ganzer Pakete in einem Datenstrom unterdrückt, wenn ein Wiederholungsmuster in dem vorhergehenden Paket festgestellt worden ist, und es dann herausgefunden wurde, dass es sich durch die folgenden Pakete hindurch wiederholt. Das sich ergebende Loch in dem Datenstrom wird am Empfangsende mit dem letzten Muster des vorher empfangenen Pakets wieder aufgefüllt. Andere US-Patente von Interesse umfassen: 6,157,637 für Galand et al.; 6,154,462 für Coden; 6,088,827 für Rao; 6,088,369 für Dabecki et al.; 6,014,708 für Klish; 9,999,525 für Krishnaswamy; und 4,796,254 für van Baardwijk et al.
Die WO 01/08356 A1 offenbart eine Kopplungsvorrichtung und ein Verfahren zum direkten Anpassen des Ethernets an physikalische Kanäle, welches MAC-Rahmen in SDH/SONET SPE/VC unter Verwendung von LAPS flink access procedure for SDH) einkapselt. Die LAPS-Einkapselung beinhaltet die beginnende Flagabfolge, ein Adressfeld; ein SAPI (Service Access Point Identifier), ein Kontrollfeld (0 × 03), ein Informationsfeld (Ipv4, Ipv6 oder PPP-Protokolldateneinheiten), ein FCS (Frame check sequence) und die beendende Flag-Folge. Die Flagabfolge (0 × 7E) identifiziert den Anfang/das Ende eines LAPS-Rahmens. Diese Lösung kann verwendet werden, um Ethernet-Schnittstellen in SDH/SONET-Übertragungseinheiten für Telekommunikation bereitzustellen sowie Schnittstelleneinheiten, die in Hochgeschwindigkeitsanwendungen verwendet werden, z.B. in Gigabit-Anwendungen, usw.
Die EP 1 124 355 A2 , welche Stand der Technik gemäß Art. 54 (3) EPÜ darstellt, umfasst ein Ethernet-Abbilden, welches Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Datenströme mit einer Datenrate von 10 GB/s hat, welche über eine synchrone Paketvermittlungsnetzstruktur mit einer Standard-SONET OC-192-Anschlussrate von 9,953280 Gbaud zu transportieren sind. Der 10 GB/s Ethernet-Datenstrom wird durch Entfernen von zwischen Rahmen liegenden Lücken zwischen aufeinanderfolgenden MAC-Rahmen komprimiert, um einen komprimierten Datenstrom zu erzeugen, welcher dann auf einen synchronen Behälter bzw. Container abgebildet wird. Der synchrone Behälter wird dann durch die synchrone Paketvermittlungsnetzstruktur geschickt, und zwar bei einer Standard-SONET OC-192-Anschlussrate von 9,953280 Gbaud. Der synchrone Behälter wird vorzugsweise als ein entkleideter STS-192c-Frame bereitgestellt, der nur A1- und A2-Oktets des Transport-Overheads (Transport Overhead, TOH) hat. An einer Empfangsschnittstelle wird der komprimierte Datenstrom von den empfangenen synchronen Behältern ausgelesen und entkomprimiert, und zwar durch Einfügen von Zwischenrahmenlücken zwischen aufeinanderfolgenden MAC-Rahmen, um einen wiederhergestellten 10 GB/s-Ethernet-Datenstrom zu erzeugen. Das Startbit jedes aufeinanderfolgenden MAC-Rahmens kann durch Untersuchen des Längenfeldes des unmittelbar vorausgehenden MAC-Rahmens identifiziert bzw. entdeckt werden.
Trotz der vielen Patente oder Patentveröffentlichungen besteht ein Bedürfnis nach einem System, das verlässlich, sparsam und effizient ein Datenpaket für ein Netzwerk mit größerer Bandbreite annimmt und es so auf eine Größe komprimiert, dass es auf einer niedrigeren Bandbreite übertragen werden kann, im Besonderen, um es auf eine Größe so zu komprimieren, dass es auf einem ersten Kanal eines Nutzlast-Netzwerks geringerer Bandbreite übertragen werden kann und, wo notwendig, die Bandbreitenkapazität des ersten Kanals des Nutzlast-Netzwerks geringerer Bandbreite ergänzt werden kann durch bedarfsweises Bereitstellen von Zugang zur Nutzlastkapazität eines zweiten Kanals des Nutzlast-Netzwerks geringerer Bandbreite.
Zusammenfassung der Erfindung
Demgemäss ist einer der Vorteile der vorliegenden Erfindung, dass sie effizient ein Datenpaket für ein Netzwerk größerer Bandbreite durch ein Netzwerk geringerer Bandbreite übertragen kann. Bei einer bestimmten Ausführungsform ist es daher gewünscht, das Datenpaket des Netzwerks größerer Bandbreite auf das Format des Pakets des Netzwerks kleinerer Bandbreite umzuwandeln, anstatt es einfach einzukapseln. Bei einer bestimmtem Ausführungsform ist es daher gewünscht, das Datenpaket des Netzwerks größerer Bandbreite auf ein Format des Pakets des Netzwerks geringerer Bandbreite umzuwandeln, statt es einzukapseln.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Umwandeln eines ersten herkömmlichen Datenpakets bereitzustellen, das von einem ersten Breitbandnetz empfangen wurde, und zwar in ein zweites her kömmliches Datenpaket, das zum Übertragen auf einem zweiten Breitbandnetzwerk geeignet ist, wobei eine Bandbreite des zweiten Breitbandnetzwerkes geringer ist als eine Bandbreite des ersten Breitbandnetzwerkes.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Umwandeln eines herkömmlichen, von einem ersten Breitbandnetzwerk empfangenen Datenpakets in ein herkömmliches Datenpaket bereitzustellen, das zum Übermitteln auf einem zweiten Breitbandnetzwerk geeignet ist, wobei eine Bandbreite des zweiten Breitbandnetzwerks geringer ist als eine Bandbreite des ersten Breitbandnetzwerks.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Vorrichtung und das Verfahren zum Umwandeln des herkömmlichen Datenpakets bereitzustellen, das von dem ersten Breitbandnetzwerk empfangen worden ist, und zwar in das herkömmliche Datenpaket, das zum Übermitteln auf dem zweiten Breitbandnetzwerk geringerer Bandbreite ohne Verlust von Dateninhalt geeignet ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Vorrichtung und das Verfahren zum Umwandeln eines herkömmlichen Datenpakets bereitzustellen, das von einem 1-GB-Ethernet-Netzwerk empfangen wurde, in ein herkömmliches Datenpaket, das zum Übertragen auf einem herkömmlichen Standardbandbreiten-SONET geeignet ist, wie beispielsweise einem OCnc (n = 1, 3, 12) Nutzlast-Netzwerk, und zwar ohne Verlust von Dateninhalt.
Ein Verfahren, das die obengenannten Aufgaben löst, umfasst ein Empfangen einer Folge von Datenpaket-Signalimpulsen (bzw. -Bursts) von einem Breitbandnetzwerk mit zwischen den Signalen eingestreuten Leerbytes; Entfernen der Leerbytes, um einen übertragenen Bitstrom zu verkleinern, Einrahmen („Framing") der Pakete in Übereinstimmung mit einem herkömmlichen Protokoll, wie beispielsweise einem GFP (General Frame Protocol) oder einem POS (Packet Over Sonet-Protocol), und Bereitstellen der eingerahmten Datenpakete an das Nutzlast-Netzwerk.
Es ist eine Aufgabe einer bestimmten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die Vorrichtung und das Verfahren zum Umwandeln der herkömmlichen Folge von stoßartigen Datenpaketen bereitzustellen, die von einem 1-GB-Ethernet-Netzwerk empfangen wurden, und zwar in die herkömmlichen Datenpakete, die zum Rückübertragen auf einem OC12-Nutzlast-Netzwerk geeignet sind. Um jedoch diese Umwandlung erfolgreich durchzuführen, muss eine große Zahl von Bytes (1 GB minus 622 MB) aus dem 1-GB-Ethernet-Datenstrom entfernt werden, so dass eine Größe der Ethernet-gültigen Nutzlast in die OC12-Bandbreite passt. Vorteilhafterweise ist ein Dateninhalt des 1-GB-Eithernet-Stroms typischerweise kleiner als ungefähr 600 MB, wobei der Rest Leerbytes sind. Daher erlaubt es ein Entfernen der Leerbytes aus dem 1-GB-Ethernet-Strom die Ethernet-gültige Nutzlast in die OC12-Bandbreite einzupassen, und zwar ohne irgendeinen Verlust an Dateninhalt. Bei einer bestimmten alternativen Ausführungsform können die Vorrichtung und das Verfahren in gleicher Art an ein OC3- oder OC1-Nutzlast-Netzwerk angepasst werden. Die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung haben daher eine allgemeine Anwendbarkeit auf jedes OCnc(n = 1, 3, 12)-Nutzlast-Netzwerk.
Es ist darüber hinaus eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Vorteil aus der herkömmlichen, bekannten stoßartigen Charakteristik des Ethernet-Verkehrs zu ziehen, welche herkömmlicherweise nicht dafür bekannt ist, sehr verzögerungsempfindlich zu sein, und eine SONET-Verbindung mit einer Bandbreite zu versorgen, die mit einer durchschnittlichen gültigen Datenbandbreite des Ethernet-Verkehrs übereinstimmt und dadurch die Verkehrs-Signalimpulse durch Verwenden eines großen Zwischenspeichers bzw. Puffers zu absorbieren.
An einem Endgerät bzw. einem Endpunkt des OC12-SONET/WAN kann das OC12-Datenpaket in einem Format wiederhergestellt werden, das kompatibel mit dem 1-GB-Ethernet-Netzwerk ist.
Die vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren und eine Vorrichtung, die auf ein Nutzlast-Netzwerk mit einer Vielzahl paralleler Kanäle gerichtet sind, wie es beschrieben ist.
Im Besonderen werden bei den Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, die auf ein Nutzlast-Netzwerk gerichtet sind, das mindestens zwei parallele Kanäle aufweist. Das Nutzlast-Netzwerk der vorliegenden Anmeldung hat einen ersten zugewiesenen Kanal hoher Priorität, der einer Übermittlung der Datenpakete aus dem 1-GB-Ethernet-Netzwerk zugeordnet ist; und mindestens einen zweiten, nicht-zugeordneten Kanal niedriger Priorität, dessen Nutzlastkapazität umverteilt wird auf eine Übermittlung der Datenpakete von dem 1-GB-Ethernet-Netzwerk wenn es tatsächlich gebraucht wird. Insbesondere ist die Kapazität des nicht-zugeordneten Kanals niedriger Priorität normalerweise für eine Übertragung jeglicher Daten niedriger Priorität verfügbar gemacht, welche eine Bandbreitenkapazität benötigen. Für den Fall jedoch, dass die Kapazität des Haupt kanals hoher Priorität zu irgendeiner Zeit erschöpft ist, wird eine Kapazität auf dem Kanal niedriger Priorität vom Bedienen („Serving") der Daten niedriger Priorität abgezweigt und den Daten hoher Priorität des 1-GB-Ethernet-Netzwerks zur Verfügung gestellt; die Daten niedriger Priorität, welche bis dahin den Kanal niedriger Priorität verwendet haben, erfahren dann eine Verzögerung und/oder einen Datenverlust.
Es ist eine Aufgabe einer bestimmten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die Vorrichtung und das Verfahren zum Umwandeln der herkömmlichen Folge von stoßartigen Datenpaketen bereitzustellen, die von einem 1-GB-Ethernet-Netzwerk empfangen werden, und zwar in die herkömmlichen Datenpakete, die zum Rückübertragen auf einem OC12-Nutzlast-Netzwerk geeignet sind. Um jedoch diese Umwandlung erfolgreich durchführen zu können, muss eine große Zahl von Bytes (1 GB minus 622 MB) aus dem 1-GB-Ethernet-Paket entfernt werden, so dass eine Größe des Ethernet-Pakets in die OC12-Bandbreite passt. Vorteilhafterweise beträgt ein Dateninhalt des 1-GB-Ethernet-Stroms typischerweise weniger als ca. 600 MB, wobei der Rest Leerbytes sind. Daher erlaubt es das Entfernen der Leerbytes aus dem 1-GB-Ethernet-Strom der Ethernet-Paketgröße, in die OC12-Bandbreite ohne jeglichen Verlust von Dateninhalt zu passen.
Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Vorteil aus der herkömmlichen bekannten stoßartigen Charakteristik des Ethernet-Verkehrs zu ziehen, welche herkömmlicherweise dafür bekannt ist, dass sie nicht sehr verzögerungsempfindlich ist, und weiterhin eine SONET-Verbindung mit einer Bandbreite zu versorgen, welche einer durchschnittlichen gültigen Datenbandbreite des Ethernet-Verkehrs entspricht und dadurch die Verkehrs-Signalfolgen unter Verwendung eines großen Zwischenspeichers zu absorbieren.
An einem Endgerät bzw. Endpunkt des OC12-SONET/WAN kann das OC12-Datenpaket in einem Format wiederhergestellt werden, das kompatibel zu dem 1-GB-Ethernet-Netzwerk ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Vorrichtung und das Verfahren zum Umwandeln einer Folge von herkömmlichen Datenpaketen bereitzustellen, die von einem 1-GB-Ethernet-Netzwerk empfangen worden sind, und zwar in eine Folge von herkömmlichen Datenpaketen, die dafür geeignet sind, wahlweise auf einem oder einem anderen eines Paars von Kanälen eines Mehrkanal-OC12-Nutzlast-Netzwerks übertragen zu werden, und zwar ohne irgendeinen Verlust an Dateninhalt. Im Besonderen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Verfahren und die Vorrichtung zum Umwandeln einer Folge herkömmlicher Datenpaket bereitzustellen, die von dem 1-GB-Ethernet-Netzwerk empfangen worden sind, und zwar in eine Folge herkömmlicher Datenpakete, welche zum Übertragen auf einem festgeschalteten Hauptkanal hoher Priorität eines OC12-Nutzlast-Netzwerks geeignet sind, während ein Hilfskanal niedriger Priorität des OC12-Nutzlast-Netzwerks für das Übertragen von Datenpaketen niedriger Priorität verfügbar gemacht wird und, bei Bedarf, für den Fall, dass die Kapazität auf dem festgeschalteten Hauptkanal zu irgendeiner Zeit nicht mehr verfügbar ist oder erschöpft ist, Kapazität auf den Hilfskanal abzuzweigen, und zwar von den Daten niedriger Priorität zu den Daten höherer Priorität ohne Verlust irgendwelcher Daten hoher Priorität, wobei die Daten niedriger Priorität, die gerade den Kanal niedriger Priorität benutzen, eine Verzögerung und/oder einen Datenverlust erfahren.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Vorrichtung und das Verfahren zum Umwandeln der Folge herkömmlicher Datenpakete bereitzustellen, die von einem oder dem anderen des Paars von Kanälen des Mehrkanal-OC12-Nutzlast-Netzwerks empfangen werden, und zwar in eine Folge von herkömmlichen Datenpaketen, die zum Rückübertragen auf dem 1-GB-Ethernet-Netzwerk geeignet sind.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden für den Fachmann besser verständlich durch Bezug auf die folgende detaillierte Beschreibung zusammen mit den folgenden Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugsziffern gleiche Komponenten durch die verschiedenen Ansichten hindurch bezeichnen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform bezüglich der vorliegenden Erfindung, die ein Datenpaket eines 1-GB-Ethernets zur Übertragung auf einem OC12-Nutzlast-Netzwerk umwandeln und formatieren kann.
2 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung gemäß einer bestimmten Ausführungsform bezüglich der vorliegenden Erfindung, welche das auf dem OC12-Nutzlast-Netzwerk aus 1 zu einem 1-GB-Ethernet-Paket übertragene Datenpaket rückumwandeln und rückformatieren kann.
3 ist eine schematische Darstellung einer typischen Schaltung eines Steuerlogikblocks aus 1.
4 ist eine Wahrheitswertetabelle des Betriebs der Steuerlogikblockschaltung aus 3.
5 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche ein 1-GB-Ethernet-Datenpaket zum Übertragen auf einer Multikanal-OC12-Nutzlast umwandeln, formatieren und demultiplexen kann.
6 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung gemäß einer bestimmten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das die Datenpakete, die auf dem Mehrkanal-OC12-Nutzlastnetz aus 1 zurück zu einem 1-GB-Ethernet-Paket übermittelt worden sind, rückumwandeln, rückformatieren und rückmultiplexen kann.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Mit Bezug auf die Figuren, in welchen gleiche Bezugsziffern gleiche Elemente oder Komponenten durch die verschiedenen Sichten hindurch bezeichnen, und im Besonderen in Bezug auf 1, ist ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Vorrichtung gezeigt, die sich auf die vorliegende Erfindung bezieht. Die Vorrichtung ist zum Umwandeln einer stoßartigen Folge herkömmlicher 1-GB-Ethernet-Datenpakete (nicht gezeigt) eines 1-GB-Ethernet-Netzwerks, schematisch mit 50 bezeichnet, in ein herkömmliches OC12-Datenpaket (nicht gezeigt) eines OC12-Nutzlastwerks, schematisch als 60 gezeigt, vorgesehen.
Ein optischer Ethernet-Wellenleiter 102 ist mit einem Ende mit dem Ethernet-Netzwerk 50 verbunden. Ein anderes Ende des optischen Ethernet-Wellenleiters 102 ist mit einem Eingang eines herkömmlichen 1-GB-Ethernet-Optoempfängers 104 verbunden. Ein Ausgang des Optoempfängers 104 ist mit einem Eingang eines herkömmlichen Seriell-Parallel-Wandlers 106 verbunden. Ein erster Ausgang des Seriell-Parallel-Wandlers 106 ist über eine Verbindung 108 mit einem Eingang einer herkömmlichen Ethernet-Steuerung oder eines Deframers 110 verbunden. Ein zweiter Ausgang des Seriell-Parallel-Wandlers 106 ist mit einer Verbindung verbunden, welche mit einem zweiten Eingang der Ethernet-Steuerung 110 verbunden ist. Ein Ausgang der Ethernet-Steuerung 110 ist über eine Verbindung 114 mit einem seriellen Eingangsanschluss eines Eingangszwischenspeichers 116 verbunden. Ein zweiter Ausgang der Ethernet-Steuerung 110 ist über eine Verbindung 118 mit einem Steuerlogikblock 120 verbunden. Ein Beispiel einer Schaltung des Steuerlogikblocks 120 ist in 3 gezeigt.
Der Eingangszwischenspeicher 116 hat eine sequentielle Anordnung einer Vielzahl von Zwischenspeicherabschnitten 116_n , 116_n+1 , ..., 116_n+m . Abschnitte 116_n , 116_n+1 , ..., 116_n+m können durch ein einfaches Flag 117 getrennt werden oder durch eine Vielzahl von Flags, wie beispielsweise 117_a , 117_b , ..., 117_n . Ein Lesezeiger 122 von Abschnitt 116 und ein Schreibzeiger 124 von Abschnitt 116_n+m sind mit einem Eingang eines herkömmlichen arithmetischen Differenzregisters 126 verbunden. Ein Ausgang des Registers 126 ist mit einem zweiten Eingang des Steuerlogikblocks 120 verbunden. Ein dritter Eingang des Steuerlogikblocks 120 ist mit einer Verbindung 112 verbunden. Ein Ausgang des Steuerlogikblocks 120 ist mit dem Eingangszwischenspeicher 116 an dessen Eingangsende verbunden. Ein OCnc-Nutzlast-Taktsignal 130 ist mit dem Eingangszwischenspeicher 116 an dessen Ausgangsende verbunden. Ein Ausgang des Eingangszwischenspeichers 116 ist mit einem Eingang eines herkömmlichen Seriell-Parallel-Wandlers 132 verbunden. Ein Ausgang des Seriell-Parallel-Wandlers 132 ist mit einem Eingang eines herkömmlichen OCnc-Framers bzw. Einrahmers 134 verbunden. Ein Ausgang des OCnc-Framers 134 ist mit dem OCnc-Nutzlast-Netzwerk 60 verbunden.
Der Seriell-Parallel-Wandler 106 wandelt jedes Byte in dem Ethernet-Datenpaket in einen entsprechenden seriellen Datenstrom (nicht gezeigt) um, und zwar in einer im Stand der Technik bekannten herkömmlichen Weise. US 4,486,739 für Franaszek et al. offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umwandeln eines herkömmlichen parallelen 8-Bit-Datenbytes in 10 Binärzeichen, und US 3,334,181 für Bartlett et al. und 4,398,225 für Coraby et al. offenbaren eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine Parallel-auf-Seriell-Wandlung bzw. eine Seriell-auf-Parallel-Wandlung. Daher umfasst der serielle Datenstrom eine sequenzielle bzw. aufeinanderfolgende Anordnung von Daten in einer 1-zu-1-Entsprechung mit den Bytes in dem Ethernet-Datenpaket.
Der Seriell-Parallel-Wandler 104 überträgt die Bytes in dem seriellen Datenstrom über die Verbindung 108 zur Ethernet-Steuerung 110. Die Verbindung 108 kann ein herkömmliches faseroptisches Kabel sein, aber auch eine herkömmliche Drahtverbindung. Der Seriell-Parallel-Wandler 106 stellt während einer Zeitdauer des seriellen Datenstroms auch ein erstes Taktsignal an der Verbindung 112 bereit. Das erste Taktsignal entspricht einem Takt des Ethernet-Netzwerks 50 und wird synchron mit dem seriellen Datenstrom eingetaktet, der vom Seriell-Parallel-Wandler 106 ausgegeben wird. Das erste Taktsignal hat einen logischen "Hoch"-Wert, wenn ein Byte in dem seriellen Datenstrom übertragen wird, und wird mit einem logischen "Niedrig"-Wert eines während einer Zwischenbyte-Zeitscheibe zwischen aufeinanderfolgenden Bytes eingetaktet.
Die Ethernet-Steuerung 110 empfängt sequenziell jedes Byte in dem seriellen Datenstrom von der Verbindung 108 und gibt jedes empfangene Byte auf der seriellen Datenverbindung 114 in der gleichen Reihenfolge wie beim Empfang aus. Die Ethernet-Steuerung 110 verwendet ein herkömmliches Protokoll, wie beispielsweise ein GFP-Protokoll oder ein POS-Protokoll, um eine Paketstruktur des ausgegebenen seriellen Datenstrom aufrechtzuerhalten.
Die Ethernet-Steuerung 110 empfängt das erste Taktsignal von der Verbindung 112. Während jedes logischen "Hoch"-Werts des ersten Taktsignals, empfängt die Ethernet-Steuerung 110 ein "nächstfolgendes" Byte in dem seriellen Datenstrom von der Verbindung 108, welches einem nächsten Byte in dem Ethernet-Datenpaket entspricht. Das "nächstfolgende" Byte wird daher ein "aktuelles" Byte. Die Ethernet-Steuerung 110 bestimmt, ob das "aktuelle" Byte ein nicht leeres Byte ist, d.h. dass es Teil eines seriellen Datenstroms ist, welcher einem stoßartigen Ethernet-Datenpaket entspricht oder ob das "aktuelle" Byte ein Leerbyte ist, d.h., dass es Teil eines Zwischenpaketraums zwischen aufeinanderfolgenden Paketsignalimpulsen ist. Die Ethernet-Steuerung 110 gibt gestützt auf diese Bestimmung ein binärwertiges logisches Leerzustandssignal auf die Verbindung 118 aus.
Das Register 126 ist eine herkömmliche arithmetische Differenzeinheit, welche eine Differenz eines numerischen Wertes zwischen einem Lesezeiger 122 und einem Schreibzeiger 124 bestimmt, welche an unterschiedlichen Abschnitten des Eingangszwischenspeichers 116 liegen. Der Lesezeiger 122 bezeichnet die Stelle, an der der serielle Datenstrom mit einem "n"-ten Ethernet-Datenpaket übereinstimmt, welches vorher seriell in dem Eingangszwischenspeicher 116 gespeichert worden ist und welches das nächste in der Folge der seriell aus dem Eingangszwischenspeicher 116 zu schreibenden Datenpakete ist. Der Schreibzeiger 124 bezeichnet die Stelle im Eingangzwischenspeicher 116, an der der serielle Datenstrom einen "m"-ten Ethernet-Datenpaket entspricht, welches das nächste in den Eingangszwischenspeicher 116 zu schreibende ist.
Das Register 126 stellt eine binärwertige logische Ausgabe an den Steuerlogikblock 120 bereit, und zwar abhängig von einem arithmetischen Unterschied zwischen einem Wert des Lesezeigers 122 und einem Wert des Schreibzeigers 124. Falls die arithmetische Differenz anzeigt, dass Platz im Zwischenspeicher 116 vorhanden ist, in welchen zusätzliche Daten geschrieben werden können, gibt das Register 126 einen ersten Binärwert an den Steuerlogikblock 120 aus. Falls die arithmetische Differenz anzeigt, dass in dem Zwischenspeicher 116 kein Platz vorhanden ist, in welchen herkömmliche Daten geschrieben werden können, wird dann dem Steuerlogikblock 120 ein zweiter Binärwert bereitgestellt, welcher sich von dem ersten Binärwert unterscheidet.
Der Steuerlogikblock 120 verbindet das Leerzustandssignal auf der Verbindung 118 mit der Binärausgabe aus Register 126 und stellt ein Schreibfreigabe-Ausgangssignal an den Eingangszwischenspeicher 116 bereit.
Der Steuerlogikblock 120 folgt dem ersten Taktsignal auf Verbindung 112, wenn das Leerzustandssignal anzeigt, dass das "aktuelle" Byte auf Verbindung 114 nichtleer ist und wenn die Binärausgabe aus Register 126 anzeigt, dass im Zwischenspeicher 116 Platz existiert, in welchen die zusätzlichen Daten geschrieben werden können. Der Steuerlogikblock gibt daher ein logisches Schreibfreigabe-Pförtnersignal an den Eingangszwischenspeicher 116, welches angibt, dass das "aktuelle" Byte in dem seriellen Datenstrom, welches von der Ethernet-Steuerung 110 auf der seriellen Datenverbindung 114 bereitgestellt wird, seriell in den Eingangszwischenspeicher 116 zu schreiben ist. Während der Zwischen-Byte-Zeitscheibe zwischen Bytes in dem seriellen Datenstrom, wenn das erste Taktsignal auf einem logischen "Niedrig"-Wert liegt, stellt der Steuerlogikblock 120 ein Schreibsperr-Pförtnersignal bereit, welches dem Eingangszwischenspeicher 116 anzeigt, dass zur Zeit keine Daten zu schreiben sind.
Wenn das Leerzustandssignal anzeigt, dass das "aktuelle" Byte leer ist, wird das Schreibfreigabe-Pförtnersignal vom Steuerlogikblock 120 nicht dem Eingangszwischenspeicher 116 bereitgestellt, und das "aktuelle" Byte wird daher nicht in den Zwischenspeicher 116 geschrieben. Falls desgleichen das Register 126 anzeigt, dass im Zwischenspeicher 116 kein Platz ist, in welchen zusätzliche Daten geschrieben werden können, wird das Schreibfreigabe-Pförtnersignal vom Steuerlogikblock 120 wieder nicht dem Eingangszwischenspeicher 116 bereitgestellt. Das "aktuelle" Byte wird daher in gleicher Weise nicht in den Zwischenspeicher 116 geschrieben. Der Zwischenspeicher 116 fügt ein Flag 117 als einen Platzhalter für Leerbytes in den seriellen Datenstrom ein, welcher über die Verbindung 114 bereitgestellt wird, und zwar entsprechend der Leerbytes zwischen aufeinanderfolgenden stoßartigen Ethernet-Datenpaketen, welche nicht in den Zwischenspeicher 116 geschrieben werden.
Ein Signal vom OCnc-Nutzlast-Taktgeber 130 wird an einen Ausgabeabschnitt des Zwischenspeichers 116 bereitgestellt. Der Nutzlasttakt 130 stellt ein Taktgebersignal bereit, das mit dem OCnc-Nutzlast-Netzwerk 60 synchronisiert ist. Der Nutzlasttaktgeber 130 veranlasst den Zwischenspeicher 116, einen seriellen Datenstrom (nicht gezeigt) auszugeben, welcher dem gespeicherten seriellen Datenstrom entspricht, und zwar zu einem Eingang des Seriell-Parallel-Wandlers 132. Da das durch den Steuerlogikblock 120 bereitgestellte Pförtnersignal der 1-GB-Taktfrequenz des Ethernet-Netzwerks entspricht und daher schneller ist als das durch den OCnc-Nutzlast-Taktgeber 130 bereitgestellte Signal, kann die Frequenz, mit welcher Daten in den Zwischenspeicher 116 geschrieben werden, schneller sein als die Frequenz bzw. Rate, mit welcher Daten aus dem Zwischenspeicher 116 ausgelesen werden. Daher, und um ein Überlaufen des Zwischenspeichers zu verhindern, werden die Werte des Lesezeigers 122 und des Schreibzeigers 124 dem Register 126 bereitgestellt, um ein Aktivieren des Pförtnersignals des Steuerlogikblocks 120 zu regulieren. Ein herkömmlicher Impulsbefehl (nicht gezeigt) kann auch zum Ethernet-Netzwerk zurückgesendet werden, um es anzuweisen, ein Senden von Daten zu stoppen. Der Zwischenspeicher 116 absorbiert daher den Unterschied zwischen der Schreibfrequenz vom Ethernet-Netzwerk 50 und der Lesefrequenz zum OCnc-Nutzlast-Netzwerk 60.
Der Seriell-Parallel-Wandler 132 ist eine herkömmliche Schaltung und empfängt den seriellen Datenstrom, der aus dem Zwischenspeicher 116 ausgelesen wird, umfassend den gültigen Dateninhalt der Datenpakete und Platzhalterflags 117, und wandelt jedes Byte in dem ausgegebenen seriellen Datenstrom zusammen mit den Platzhalterflags in parallele Daten (nicht gezeigt) zurück, und zwar in einer herkömmlichen, bekannten Weise. Daher umfassen die parallelen Daten eine Vielzahl von Bytes und Platzhalterflags, die in einer 1-zu-1-Entsprechung mit der Folge der Bytes im seriellen Datenstrom, welcher von der Ethernet-Steuerung 110 ausgegeben worden ist, und den ausgelassenen Zwischenpaket-Leerbytes angeordnet sind.
Der Seriell-Parallel-Wandler 132 gibt die parallelen Daten an eine Eingabe des OCnc-Framers 134 aus. Der OCnc-Framer 134 rahmt die parallelen Daten in Übereinstimmung mit einem ausgewählten Protokoll des OCnc-Nutzlast-Netzwerks 160 ein, wie beispielsweise durch Hinzufügen anwendbarer Anfangsabschnitts- und Weiterlei tungs-Information, wodurch das herkömmliche Datenpaket (nicht gezeigt) dem OCnc-Nutzlast-Netzwerk bereitgestellt wird. Der OCnc-Framer 134 gibt das OCnc-Datenpaket zum OCnc-Nutzlast-Netzwerk 60 aus, damit es übertragen wird.
Einkapselung der gültigen Ethernet-Nutzlast zur Übertragung auf der SONET-Verbindung kann auch unter Verwendung von Protokollen durchgeführt werden, wie beispielsweise GFP und POS, und kann mittels des Steuerlogikblocks 120 gesteuert werden.
Nun wird in Bezug auf 2 ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Vorrichtung gezeigt, und zwar zum Umwandeln des Datenpakets des OCnc-Nutzlast-Netzwerks aus 1 zurück in das Format des Datenpakets für das 1-GB-Ethernet-Netzwerk, das sich auf die vorliegende Erfindung bezieht.
Das OCnc-Nutzlast-Netzwerk 60 ist mit einem Eingang eines herkömmlichen OCnc-Deframers bzw. Entrahmers 202 verbunden. Ein Ausgang des Deframers 202 ist mit einem Eingang eines herkömmlichen Seriell-Parallel-Wandlers 204 verbunden, dessen Ausgang wiederum mit einem Eingang eines herkömmlichen Paketidentifizierers bzw. -entdeckers 206 verbunden ist.
Ein serieller Datenausgang des Paketidentifizierers 206 ist über eine serielle Datenverbindung 208 mit einer GB-Ethernet-Steuerung 210 verbunden. Eine zweiter Ausgang des Paketidentifizierers 206 ist über eine Verbindung 212 mit der Ethernet-Steuerung 210 verbunden. Ein dritter Ausgang des Paketidentifizierers 206 ist mit einer Verbindung 214 verbunden.
Ein Ausgang der GB-Ethernet-Steuerung 210 ist über eine Verbindung 216 mit einem Eingang des Zwischenspeichers 218 verbunden. Die Verbindung 218 vom Paketidentifizierer 206 ist auch mit dem Eingabeende des Zwischenspeichers 218 verbunden. Ein OCnc-Nutzlast-Taktgeber 220 ist mit dem Eingangsende von Zwischenspeicher 218 verbunden, und ein 1-GB-Ethernet-Taktgeber 222 ist mit dem Ausgangsende des Zwischenspeichers 218 verbunden.
Ein Ausgang aus dem Zwischenspeicher 218 ist mit einem Eingang des Seriell-Parallel-Wandlers 224 verbunden, wobei einer seiner Ausgänge mit einem Eingang eines optischen Übertragers 226 verbunden ist. Ein Ausgang des optischen Übertragers 226 ist mit dem 1-GB-Ethernet-Netzwerk 50 verbunden.
Das OCnc-Datenpaket (nicht gezeigt) wird vom. Deframer 202 vom OCnc-Nutzlast-Netzwerk 60 empfangen. Der Deframer 202 entfernt jegliche Anfangsabschnitts- und Weiterleitungs-Information, welche durch den Framer 134 hinzugefügt worden ist, wie es in 1 gezeigt ist, und stellt dadurch parallele Daten bereit, welche den parallelen Daten entsprechen, die von dem ebenfalls in 1 gezeigten Seriell-Parallel-Wandler 132 ausgegeben worden sind. Der OCnc-Deframer 202 gibt die parallelen Daten an den Seriell-Parallel-Wandler 204 aus.
Der Seriell-Parallel-Wandler 204 wandelt die parallelen Daten in dem OCnc-Paket in einen entsprechenden seriellen Datenstrom (nicht gezeigt) in einer herkömmlichen, aus dem Stand der Technik bekannten Weise um. Daher umfasst der serielle Datenstrom eine Vielzahl von Bytes und Platzhalterflags, die sequenziell in einer 1-zu-1-Entsprechung zu den Bytes und Platzhalterflags in den parallelen Daten angeordnet sind.
Der Seriell-Parallel-Wandler 204 stellt den seriellen Datenstrom einem Paketidentifizierer 206 zur Verfügung. Der Paketidentifizierer 206 empfängt sequenziell jedes Byte und Platzhalterflag im seriellen Datenstrom vom Seriell-Parallel-Wandler 204 und gibt jedes empfangene Byte und jeden Platzhalterflag an der seriellen Datenverbindung 208 in der gleichen Reihenfolge aus wie sie empfangen wurden. Der Paketidentifizierer 206, der ein herkömmliches, aus dem Stand der Technik bekanntes Protokoll, wie beispielsweise ein GFP-Protokoll oder ein POS-Protokoll nutzt, gibt auch ein binärwertiges logisches Paketende-Signal auf die Verbindung 212 aus. Das ausgegebene Signal hat einen Wert, welches die Bedingung darstellt, ob oder ob nicht ein letztes Byte in dem umgewandelten OCnc-Paket an einer seriellen Datenverbindung 208 ausgegeben worden ist. In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Paketende-Signal einen logischen "Niedrig"-Wert, während der Paketidentifizierer 206 Bytes an eine serielle Datenverbindung 208 ausgibt, und einen logischen" Hoch"-Wert, nachdem das letzte Byte in dem seriellen Datenstrom ausgegeben worden ist.
Bytes in dem seriellen Datenstrom, der vom Paketidentifizierer 206 auf die serielle Datenverbindung 208 ausgegeben worden sind, werden durch die GB-Ethernet-Steuerung 210 ausgegeben und über eine Verbindung zum Zwischenspeicher 218 übertragen, wo sie in den Zwischenspeicher synchron mit dem OCnc-Taktsignal vom Nutzlast-Taktgeber 220 geschrieben werden. Nachdem das letzte Byte in dem seriellen Datenstrom durch den Paketidentifizierer 206 bereitgestellt worden ist, schaltet der logische Wert des Paketende-Signals an Verbindung 212 von einem logischen "Niedrig"-Wert auf einen logischen "Hoch"-Wert. Damit übereinstimmend schaltet das Signal an Verbindung 214 auch auf einen logischen "Hoch"-Wert, der einen Leerzustand zwischen Paketen anzeigt, und dass zur Zeit keine weiteren Daten in den Zwischenspeicher 218 zu schreiben sind.
Die Dateninhalte des Zwischenspeichers 218 werden seriell zum Seriell-Parallel-Wandler 224 synchron mit dem Signal vom 1-GB-Ethernet-Taktgeber 222 ausgegeben.
Der Seriell-Parallel-Wandler 224 empfängt den seriellen Datenstrom vom Zwischenspeicher 218, wandelt den ausgegebenen seriellen Datenstrom in ein paralleles Datenpaket um, das für ein 1-GB-Ethernet-Netzwerk 50 formatiert ist, und gibt das parallele Datenpaket an einen Optoübertrager 226 aus, welcher das Ethernet-Datenpaket zum Ethernet-Netzwerk 50 überträgt.
Nun wird Bezug nehmend auf 3 ein Beispiel einer Logikschaltung des Steuerlogikblocks 120 gezeigt.
Der Ausgang der Ethernet-Steuerung ist über die Verbindung 118 mit der ersten Eingabe des Logikkontrollblocks 120 verbunden, welche in 3 eine erste Eingabe eines ODER-Gatters 302 ist. Der Ausgang des arithmetischen Differenzregisters 126 ist mit dem zweiten Ausgang des Steuerlogikblocks 120 verbunden, welcher in 3 ein Eingang zu einem Inverter 304 ist. Das erste Taktsignal an Verbindung 112 ist mit dem dritten Eingang des Steuerlogikblocks 120 verbunden, welcher in 3 ein Eingang zu einem UND-Gatter 306 ist. Ein Ausgang vom Inverter 304 ist mit einem zweiten Eingang des ODER-Gatters 302 verbunden. Ein Ausgang vom ODER-Gatter 302 ist mit einem invertierten zweiten Eingang des UND-Gatters 306 verbunden. Eine Wahrheitswerte-Tabelle des Betriebs des Steuerlogikblocks 120 ist in 4 gezeigt.
Die Ethernet-Steuerung 110 gibt ein logisches "Hoch"-Signal an das ODER-Gatter 302 während eines Leerzustands bzw. Ruhezustands zwischen Paketen aus, und einen logischen "Niedrig"-Wert zu anderen Zeiten. Das arithmetische Differenzregister 126 gibt einen logischen "Hoch"-Wert an den Inverter 304 aus, wenn Platz verfügbar ist, um Daten in dem Eingangszwischenspeicher 116 zu empfangen, und einen logischen "Niedrig"-Wert zu anderen Zeiten. Der Inverter 304 invertiert das Signal vom Register 126 und stellt das invertierte Signal dem zweiten Eingang des ODER-Gatters 302 bereit.
Das ODER-Gatter 302 ODER-verknüpft das Signal von der Ethernet-Steuerung 110 und das invertierte Signal vom Register 126 und stellt das Ergebnis dem invertierten Eingang des UND-Gatters 306 bereit.
Wenn das Platz-Verfügbar-Signal vom Register 126 auf "niedrig" geschaltet ist (kein Platz), gibt der Inverter 304 ein "Hoch"-Signal an das ODER-Gatter 302 aus. Daher gibt das ODER-Gatter 302, unabhängig vom Leerzustandssignal von der Ethernet-Steuerung 110, ein "Hoch"-Signal aus, welches dem invertierten Eingang des UND-Gatters 306 bereitgestellt wird. Das UND-Gatter 306 gibt einen logischen "Niedrig"-Wert (Schreibsperre) aus, welcher ein Schreiben in den Zwischenspeicher 116 sperrt.
Wenn das Platz-Verfügbar-Zeichen vom Register 126 auf "hoch" geschaltet ist (Platz verfügbar), gibt der Inverter 304 ein "Niedrig"-Signal an das ODER-Gatter 302 aus. Falls das Leerzustandssignal von der Ethernet-Steuerung 110 "hoch" ist (Leerzustand bzw. Ruhezustand), gibt das ODER-Gatter 302 ein "Hoch"-Signal aus, welches dem invertierten Eingang des UND-Gatters 306 bereitgestellt wird, welches dann ein logisches "Niedrig"-Signal (Schreibsperre) ausgibt, wodurch ein Schreiben in den Zwischenspeicher 116 gesperrt wird. Falls das Leerzustandssignal von der Ethernet-Steuerung 110 "niedrig" ist (Nicht-Leer-Zustand"), gibt das ODER-Gatter 302 ein "Niedrig"-Signal aus, welches dem invertierten Eingang des UND-Gatters 306 bereitgestellt wird, welches das Signal mit dem 1-GB-Taktgebersignal an Verbindung 112 UND-verknüpft. Daher stellt das UND-Gatter 306 dem Zwischenspeicher 116 ein Schreibfreigabe-Signal synchron mit dem 1-GB-Taktsignal an Verbindung 112 bereit, wodurch ein Schreiben in den Zwischenspeicher 116 freigegeben wird.
Wie es für den Fachmann offensichtlich ist, können andere äquivalente logische Schaltungen für den Steuerlogikblock 120 aufgebaut werden, welche gleichartige Schreibfreigabesignale als Antwort auf das erste Taktsignal, das Leersignal und das Platz-Verfügbar-Signal an den Zwischenspeicher 116 bereitstellen.
Nun ist in Bezug auf 5 ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Vorrichtung ist vorgesehen zum Umwandeln einer stoßartigen Folge herkömmlicher 1-GB-Ethernet-Datenpakete (nicht gezeigt) eines ursprünglichen 1-GB-Ethernet-Netzwerks, schematisch mit 550 bezeichnet, in herkömmliche OC12-Datenpakete (nicht gezeigt) eines jeden von zwei Kanälen eines Mehrkanal-OC12-Nutzlast-Netzwerks, das schematisch als 570 bezeichnet wird.
Ein optischer Ethernet-Wellenleiter 502 ist an einem Ende mit dem Ethernet-Netzwerk 550 verbunden. Ein anderes Ende des optischen Ethernet-Wellenleiters 502 ist mit einem Eingang eines herkömmlichen optischen 1-GB-Ethernet-Empfängers 504 verbunden. Ein Ausgang des optischen Empfängers 504 ist mit einem Eingang eines herkömmlichen Seriell-Parallel-Wandlers 506 verbunden. Ein erster Ausgang des Seriell-Parallel-Wandlers 506 ist mittels einer Verbindung 508 mit einem Eingang einer herkömmlichen Ethernet-Steuerung oder eines Deframers 510 verbunden. Ein zweiter Ausgang des Seriell-Parallel-Wandlers 506 ist mit einer Verbindung 512 verbunden, welche mit einem zweiten Eingang der Ethernet-Steuerung 512 verbunden ist. Ein Datenausgang der Ethernet-Steuerung 510 ist über eine Verbindung 514 mit einem Eingangsanschluss eines Demultiplexers 610 verbunden. Ein zweiter Ausgang der Ethernet-Steuerung 510 ist über eine Verbindung 518 mit einem ersten Eingang eines Steuerlogikblocks 520 verbunden.
Ein erster Ausgang 612 des Demultiplexers 610 ist mit einem Haupteingangszwischenspeicher 614 verbunden und ein zweiter Ausgang 616 ist mit einem ersten Eingang des Multiplexers 618 verbunden. Ein zweiter Eingang 620 an dem Multiplexer 618 ist mit einer Hilfsverkehrsquelle niedriger Priorität (nicht gezeigt) verbunden. Ein Ausgang des Multiplexers 618 ist mit einem Hilfseingangszwischenspeicher 622 verbunden.
Jeder der Eingangszwischenspeicher 614 und 622 hat eine Vielzahl von Zwischenspeicherabschnitten, welche als sequenziell angeordnete, individuell aufgezählte Abschnitte gezeigt sind und welche in gleicher Weise als sequenziell zusammengezählt eingezeichnet sind. Zwischenspeicher 614 wird startend mit einem "n"-ten Abschnitt gezeigt, der als 614_n eingezeichnet ist, gefolgt von einem "n + 1"-ten Abschnitt, der als 614_n+1 eingezeichnet ist und gefolgt von weiteren sequenziell gezählten bzw. bezeichneten Abschnitt (nicht gezeigt), schlussendlich endend mit einem "n + m"-ten Abschnitt, der als 614_n+m eingezeichnet ist. Die Abschnitte des Zwischenspeichers 622 sind in gleicher Weise aufeinanderfolgend gezählt, und sie werden so gezählt, dass sie in ihrer Abfolge den Abschnitten von Zwischenspeicher 614 folgen. Daher ist ein erster Abschnitt von Zwischenspeicher 622, in der gemeinsamen Zählfolge, ein "n + m + 1"-ter Abschnitt, wie er als 622_n+m+1 gezeigt ist, gefolgt durch einen "n + m + 2"-ten Abschnitt, der als 622_n+m+2 gezeigt ist, gefolgt durch weitere aufeinanderfolgend gezählte Abschnitte (nicht gezeigt), endend mit einem "n + m + x"-ten Abschnitt, der als 622_n+m+x eingezeichnet ist, wobei n, m und x beliebige nicht-negative Zahlen sein können. Die Zwischenspeicherabschnitte sind nicht fest, sondern virtuell. Die Abschnitte 614_n , 614_n+1 , ..., 614_n+m und die Abschnitte 622_n+m+1 , 622_n+m+2 , ..., 622_n+m+x der Zwischenspeicher 614 bzw. 622 können logisch durch ein Flag getrennt werden, wie beispielsweise ein Flag 624, oder eine Vielzahl von Flags, wie beispielsweise den Flags 624_a , 624_b .
Der Zwischenspeicher 614 hat einen Lesezeiger 626 und einen Schreibzeiger 628, die mit einem Eingang eines herkömmlichen arithmetischen Differenzregisters 630 verbunden sind. Ein erster Ausgang des Registers 630 ist mit einem zweiten Eingang des Steuerlogikblocks 520 verbunden. Ein zweiter Ausgang des Registers 630 ist über eine Verbindung 632 mit einem Eingangsende des Eingangszwischenspeichers 614 verbunden. Ein dritter Ausgang des Registers 630 ist über eine Verbindung 634 mit dem Demultiplexer 610 verbunden.
Der Zwischenspeicher 622 hat in gleicher Weise einen Lesezeiger 636 und einen Schreibzeiger 638. Der Schreibzeiger 638 ist über eine Verbindung 640 mit dem Demultiplexer 610 verbunden.
Ein Ausgang des Steuerlogikblocks 520 ist über eine Verbindung 642 sowohl mit einem Eingangsende des Eingangszwischenspeichers 614 als auch mit dem Demultiplexer 610 verbunden. Ein OCnc-Nutzlast-Taktgeber 644 ist mit den Ausgangsenden jedes der Eingangszwischenspeicher 614 und 622 verbunden. In der bestimmten Ausführungsform von 4 ist der OCnc-Nutzlast-Taktgeber 644 ein OC12-Nutzlast-Taktgeber. Ein Ausgang des Eingangszwischenspeichers 614 ist mit einem Eingang eines herkömmlichen Seriell-Parallel-Wandlers 644 verbunden, und ein Ausgang des Eingangszwischenspeichers 622 ist mit einem herkömmlichen Seriell-Parallel-Wandler 648 verbunden.
Ein Ausgang des Seriell-Parallel-Wandlers 646 ist mit einem Eingang eines herkömmlichen OCnc-Framers 650 verbunden, und ein Ausgang des Seriell-Parallel-Wandlers 648 ist mit einem Eingang eines herkömmlichen OCnc-Framers 652 verbunden. Entsprechende Ausgänge der OCnc-Framer 650 und 652 sind mit entsprechenden Kanälen des Mehrkanal-OCnc-Nutzlast-Netzwerks 570 verbunden. In der bestimmten Ausführungsform von 5 sind die OCnc-Framer 646 und 648 OC12-Framer, und das OCnc-Nutzlast-Netzwerk 570 ist ein OC12-Nutzlast-Netzwerk.
Ein 1-GB-Ethernet-Datenpaket (nicht gezeigt) wird auf einem 1-GB-Ethernet-Netzwerk 550 entlang des optischen Wellenleiters 502 übertragen und vom optischen Empfänger 504 empfangen. Der optische Empfänger 504 empfängt das 1-GB-Ethernet-Datenpaket und stellt das Paket dem Seriell-Parallel-Wandler 506 bereit.
Der Seriell-Parallel-Wandler 506 wandelt alle Bytes im Ethernet-Datenpaket in einen seriellen Datenstrom (nicht gezeigt) in einer aus dem Stand der Technik bekannten herkömmlichen Weise um. US 4,486,739 an Franaszek et al. offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umwandeln eines herkömmlichen parallelen 8-Bit-Datenbytes in 10 Binärziffern; und US 3,334,181 an Bartlett et al. und 4,398,225 an Cornaby et al. offenbaren eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine Parallel-auf-Seriell-Wandlung bzw. eine Seriell-auf-Parallel-Wandlung. Daher umfasst der serielle Datenstrom eine sequenzielle Anordnung von Datenbytes in einer 1-zu-1-Entsprechung zu den parallelen Bytes in dem Ethernet-Datenpaket.
Der Seriell-Parallel-Wandler 506 überträgt die Bytes in dem seriellen Datenstrom über die Verbindung 508 zur Ethernet-Steuerung 510. Die Verbindung 508 kann ein herkömmliches faseroptisches Kabel sein, aber auch eine herkömmliche Drahtverbindung. Der Seriell-Parallel-Wandler 506 stellt auch ein erstes Taktsignal an der Verbindung 512 während einer Zeitdauer des seriellen Datenstroms bereit. Das erste Taktsignal entspricht einem Takt des Ethernet-Netzwerks 550 und wird synchron mit einem Takt des seriellen Datenstroms abgetastet bzw. eingetaktet, welcher vom Seriell-Parallel-Wandler 506 ausgegeben wird. Das erste Taktsignal hat einen logischen "Hoch"-Wert, wenn ein Byte in den seriellen Datenstrom übertragen wird und wird während einer Zwischenbyte-Zeitscheibe zwischen aufeinanderfolgenden Bytes auf einen logischen "Niedrig"-Wert eingetaktet bzw. gesetzt.
Die Ethernet-Steuerung 510 empfängt sequenziell bzw. aufeinanderfolgend jedes Byte in dem seriellen Datenstrom von der Verbindung 508 und gibt jedes empfangene Byte über eine serielle Datenverbindung 514 an einen Eingang des Demultiplexers 610 in der gleichen Reihenfolge aus, wie es empfangen wurde.
Die Ethernet-Steuerung 510 empfängt das erste Taktsignal von der Verbindung 512. Während jeder logischen "Hoch"-Wert-Eintaktung des ersten Taktsignals empfängt die Ethernet-Steuerung 510 ein "nächstfolgendes" Byte aus dem seriellen Datenstrom von Verbindung 508 entsprechend einem nächsten Byte in dem Ethernet-Datenpaket. Das "nächstfolgende" Byte wird daher ein "aktuelles" Byte. Die Ethernet-Steuerung 510 bestimmt, ob ein "aktuelles" Byte ein Nicht-Leer-Byte ist, d.h., dass es ein Teil eines seriellen Datenstroms ist, welcher einem stossartigen Ethernet-Datenpaket entspricht, oder ob das "aktuelle" Byte ein Leer-Byte ist, d.h., dass es Teil eines Zwischenpaket-Zwischenraums zwischen aufeinander folgenden Paketsignalimpulsen ist. Die Ethernet-Steuerung 510 gibt, gestützt auf diese Bestimmung, ein binärwertiges logisches Leer- bzw. Ruhezustandssignal an der Verbindung 518 aus.
Der Steuerlogikblock 520 kombiniert das Leerzustandssignal an der Verbindung 518 mit einer Binärausgabe aus Register 630 und dem ersten Taktsignal von der Verbindung 512 und stellt, über die Verbindung 642, dem Eingangszwischenspeicher 614 und dem Demultiplexer 610 Schreib-Freigabe-/-Sperr-Ausgangssignale zur Verfügung. Die Schreib-Freigabe-/-Sperr-Signale vom Steuerlogikblock 520 folgen dem ersten Taktsignal auf Verbindung 512.
Das Register 630 ist eine herkömmliche arithmetische Differenzeinheit, welches eine Differenz in einem Zahlenwert zwischen dem Lesezeiger 626 und dem Schreibzeiger 628 bestimmt, welche sich an unterschiedlichen Abschnitten des Haupteingangszwischenspeichers 614 befinden. Der Lesezeiger 626 bezeichnet eine Stelle, an der der serielle Datenstrom mit einem "n"-ten Ethernet-Datenpaket übereinstimmt, welches vorher seriell im Haupteingangszwischenspeicher 614 gespeichert war und welche die nächstfolgende ist, seriell aus dem Haupteingangszwischenspeicher 614 ausgelesen zu werden. Der Schreibzeiger 628 bezeichnet eine Stelle im Haupteingangszwischenspeicher 614, an der der serielle Datenstrom einem "n + m"-ten Ethernet-Datenpaket entspricht, welches als nächstes in den Haupteingangszwischenspeicher 614 zu schreiben ist.
Das Register 630 stellt eine binärwertige logische Ausgabe am Steuerlogikblock 520 bereit, und zwar abhängig von der arithmetischen Differenz zwischen dem Wert des Lesezeigers 626 und dem Wert des Schreibzeigers 628. Falls die arithmetische Differenz anzeigt, dass Platz im Haupteingangszwischenspeicher 614 vorhanden ist, in welchen zusätzliche Daten geschrieben werden können, gibt das Register 630 einen ersten Binärwert an den Steuerlogikblock 520 aus. Falls die arithmetische Differenz angibt, dass kein Platz im Haupteingangszwischenspeicher 616 vorhanden ist, in welchen zusätzliche Daten geschrieben werden können, wird dann ein zweiter Binärwert an dem Steuerlogikblock 520 bereitgestellt.
Basierend auf der Differenz zwischen dem Lesezeiger 626 und dem Schreibzeiger 628 bestimmt das Register 630, ob der Haupteingangszwischenspeicher 614 voll ist, d.h., ob der Haupteingangszwischenspeicher 614 seinen Lastschwellwert bzw. -grenzwert erreicht hat. Wenn "M" serielle Datenströme, entsprechend "M"-Datenpaketen, im Haupteingangszwischenspeicher 614 gespeichert sind, wird der Lastgrenzwert des Haupteingangszwischenspeichers 614 erreicht. Wenn ein Lastgrenzwert des Haupteingangszwischenspeichers 614 erreicht worden ist (d.h., dass der Haupteingangszwischenspeicher 614 an einem Voll- oder Überlauf-Zustand ist, oder sich diesem nähert), gibt das Register 630 an den Steuerlogikblock 520 ein logisches Signal aus, das angibt, dass kein weiterer Platz mehr im Hauptzwischenspeicher 614 verfügbar ist. Der Steuerlogikblock kombiniert das Signal vom Register 630 mit dem ersten Taktsignal auf Verbindung 512 und dem Leerzustandssignal auf Verbindung 518 und stellt ein Schreib-Freigabe-/-sperr-Signal an Verbindung 642 bereit, wie oben beschrieben.
Der Steuerlogikblock 520 folgt dem ersten Taktsignal von Verbindung 512 und gibt ein Schreibfreigabe-Pförtnersignal an Verbindung 642 aus, wenn das erste Taktsignal auf einen logischen "Hoch"-Wert schaltet, und das Leerzustandssignal von Verbindung 518 anzeigt, dass das "aktuelle" Byte an Verbindung 514 nicht leer ist und die Binärausgabe von Register 630 anzeigt, dass Platz im Haupteingangszwischenspeicher 614 verfügbar ist, in welchen zusätzliche Daten zu schreiben sind. Während einer Zwischenbyte-Zeitscheibe zwischen aufeinanderfolgenden Bytes in dem seriellen Datenstrom, wenn das erste Taktsignal sich auf einem logischen "Niedrig"-Wert befindet, gibt der Steuerlogikblock 520 ein Schreibsperr-Pförtnersignal an Verbindung 642 aus, welches dem Haupteingangszwischenspeicher 614 anzeigt, dass keine Daten zu schreiben sind und dem Demultiplexer 610 anzeigt, dass keine Daten auszugeben sind.
Der Steuerlogikblock 520 gibt in gleicher Weise ein Schreibsperrsignal an Verbindung 642 aus, wenn das von der Verbindung 518 empfangene Leerzustandssignal anzeigt, dass das "aktuelle" Byte leer ist. Das Schreibsperrsignal zeigt dem Haupteingangszwischenspeicher 614 an, keine Daten anzunehmen, welche in den Zwischenspeicher 614 geschrieben werden sollen. In gleicher Weise zeigt das Schreibsperrsignal dem Demultiplexer 610 an, keine der Leerbytedaten von Verbindung 514 an irgendeinen der Ausgänge 612 und 616 auszugeben.
Der Demultiplexer 610 gibt den von der Ethernet-Steuerung 510 empfangenen seriellen Datenstrom über die Verbindung 514 aus, und zwar entweder an seinen ersten Ausgang 612 zum Schreiben in den Haupteingangszwischenspeicher 614 oder zu seinen zweiten Ausgang 616 zum Schreiben in den Hilfseingangszwischenspeicher 622, wenn das Schreibfreigabe-/-sperr-Signal vom Steuerlogikblock 520 in einem Schreibfreigabezustand ist. Wenn das Schreibfreigabe-/-sperr-Signal vom Steuerlogikblock 520 sich in einem Schreibsperr-Zustand befindet, schreibt der Demultiplexer 610 den von der Ethernet-Steuerung 510 empfangenen seriellen Datenstrom nicht. Daher unterdrückt der Steuerlogikblock 520 das Schreiben von Leerbytes durch Ausgeben eines Schreibsperr-Signals auf Verbindung 642.
Das Register 630 gibt auch auf der Verbindung 632 ein logisches Schaltflag-Signal 654 zum Haupteingangszwischenspeicher 614 aus, wenn die arithmetische Differenz zwischen Lesezeiger 626 und Schreibzeiger 628 angibt, dass der Haupteingangszwischenspeicher 614 sich seinem Lastgrenzwert nähert oder ihn erreicht hat. Das Schaltflag-Signal 654 wird hinter jeden Platzhalterflag angehängt, wie beispielsweise Flag 624, welches der Paket- oder Rahmen-Grenze des seriellen Datenstroms folgt, welcher dem "n + m"-ten Datenpaket entspricht, welches aktuell in den Hauptzwischenspeicher 614 geschrieben wird.
Das Register 630 gibt auf die Verbindung 634 auch ein gleichartiges Schaltsignal an den Demultiplexer 610 aus. Wenn der Demultiplexer 610 das Schaltsignal empfängt, und zwar an der Paket- oder Rahmen-Grenze, die dem "n + m"-ten Paket direkt folgt, welches dann aktuell in den Haupteingangszwischenspeicher 614 geschrieben wird, hört der Demultiplexer 610 auf, weitere Bytes in den empfangenen seriellen Datenstrom an seinen ersten Ausgang 612 auszugeben und gibt anstelle dessen daraufhin weitere Bytes in dem empfangenen seriellen Datenstrom an seinen zweiten Ausgang 616 aus.
Der von der Ethernet-Steuerung 510 bereitgestellte serielle Datenstrom, der jedem der empfangenen 1-GB-Ethernet-Datenpakete entspricht, außer den Leerbytes, wird entweder durch den Demultiplexer 610 zum Haupteingangszwischenspeicher 614 oder zum Hilfseingangszwischenspeicher 622 gelenkt und wird in entsprechende Zwischenspeicher 614 oder 622 sequenziell geschrieben.
Standardmäßig gibt der Demultiplexer 610 normalerweise den von der Ethernet-Steuerung 510 empfangenen seriellen Datenstrom an seinen ersten Ausgang 612 aus. Wenn der Demultiplexer 610 über die Verbindung 634 das vom Register 630 ausgegebene Schaltsignal empfängt, vervollständigt der Demultiplexer 610 das Schreiben des seriellen Datenstroms, der dem dann aktuellen 1-GB-Ethernet-Datenpaket entspricht, und schaltet danach seine Ausgabe vom ersten Ausgang 612 auf den zweiten Ausgang 616 für jeden im folgenden empfangenen seriellen Datenstrom.
Der zweite Ausgang 616 gibt den zu einem nächstfolgenden 1-GB-Ethernet-Datenpaket gehörigen seriellen Datenstrom an einen Eingang hoher Priorität des Multiplexers 618 aus. ein Eingang 620 niedriger Priorität oder "größter Mühe" des Multiplexers 618 kann mit einer anderen Datenquelle verbunden werden, die einen Zugang niedrigerer Priorität auf eine verfügbare Übertragungskapazität auf dem OCnc-Nutzlast-Netzwerk 570 hat.
Standardmäßig wird dem Multiplexer 618 normalerweise kein Datenstrom an seinem Eingang hoher Priorität bereitgestellt. Daher gibt der Multiplexer 618 normalerweise Daten an den Hilfseingangszwischenspeicher 622 aus, die vom Datenstrom niedriger Priorität empfangen wurden, welcher am Eingang niedriger Priorität 620 eingegeben werden. Wenn jedoch der Demultiplexer 610 seine Ausgabe vom ersten Ausgang 612 zum zweiten Ausgang 616 umschaltet, entdeckt der Multiplexer 620 die Anwesenheit eines Eingangssignals an seinem Eingang hoher Priorität und stoppt darauf das Ausgeben des Datenstroms niedriger Priorität, der vom Eingang 620 niedriger Priorität empfangen wurde, zum Hilfseingangszwischenspeicher 622, und beginnt stattdessen, folgend auf die nächste Paket- oder Rahmen-Grenze, den vom Eingang hoher Priorität empfangenen Datenstrom auszugeben, der mit dem zweiten Ausgang 616 des Demultiplexer 610 verbunden ist. Multiplexen und Demultiplexen bzw. Bündeln und Entschachteln wird in Paketeinheiten durchgeführt – das heißt, Schalten von einer Datenquelle zu einer anderen Datenquelle wird an Paketgrenzen des 1-GB-Ethernet-Pakets durchgeführt. Wenn der serielle Datenstrom vom zweiten Ausgang 616 des Demultiplexers 610 dem Eingang hoher Priorität des Multiplexers 618 bereitgestellt wird, schaltet der Multiplexer 618 die Ausgabe von seinem Eingang 620 niedriger Priorität zu seinem Eingang hoher Priorität an der nächstfolgenden Paket- oder Rahmen-Grenze des Datenstrom niedriger Priorität. Wenn der Multiplexer 618 von seinem Eingang 620 niedriger Priorität zu seinem Eingang hoher Priorität schaltet, fügt der Multiplexer 618 ein Schaltflag 656 jedem Platzhalterflag folgend an, wie beispielsweise die Flags 624a und 624b, die dem im Hilfseingangszwischenspeicher 622 gespeicherten seriellen Datenstrom folgen. Das Schaltflag 656 zeigt an, dass eine Datenübertragung in dem Hilfskanal des OCnc-Nutzlast-Netzwerks an diesem Punkt bezüglich des vom Eingang 620 niedriger Priorität enthaltenen Datenstroms angehalten ist, und dass Zugang zur verfügbaren Bandbreitenkapazität an dem Hilfskanal auf den seriellen Datenstrom umgeschaltet wurde, der dem Eingang hoher Priorität des Multiplexers 618 bereitgestellt wurde, welcher mit dem zweiten Ausgang 616 des Demultiplexers 610 verbunden ist. Wenn der Demultiplexer 610 seine Ausgabe von dem ersten Ausgang 612 zum zweiten Ausgang 616 umschaltet, setzt der Multiplexer 618 das Ausgeben jeder Daten aus, welche aktuell dem Eingang 620 niedriger Priorität oder "größter Mühe" bereitgestellt werden, wobei die Daten niedriger Priorität dann eine Verzögerung oder einen Datenverlust erleiden. Jedes unvollständige Paket, welches bis dahin in den Hilfsspeicher 622 geschrieben worden ist, wird am Empfangsende des OC12-Netzwerks verworfen.
Der Hilfseingangszwischenspeicher 622 stellt dem Demultiplexer 610 ein Rückführ- bzw. Rückmelde-Signal von seinem Schreibzeiger 638 über eine Verbindung 640 bereit. Falls eine Kapazität des Hilfseingangszwischenspeichers 622 erschöpft ist, bewirkt das Rückmeldesignal des Schreibzeigers 638, dass der Demultiplexer 610 ein Schreiben weiterer Bytes in dem seriellen Datenstrom zum zweiten Ausgang 616 unterbricht, bis der Zwischenspeicher 622 freigemacht werden kann.
Wenn die arithmetische Differenz zwischen Lesezeiger 626 und Schreibzeiger 628 des Haupteingangszwischenspeichers 614 angibt, dass der Haupteingangszwischenspeicher 614 wieder Kapazität hat, gibt das Register 630 an Verbindung 632 ein logisches Schaltsignal an den Haupteingangszwischenspeicher 614 aus, dass wieder weitere Daten geschrieben werden können. In gleicher Weise gibt das Register 630 an Verbindung 634 ein logisches Schaltsignal an den Demultiplexer 610 aus, dass Daten wieder zum Haupteingangszwischenspeicher 614 geschrieben werden können. An eine Paket- oder Rahmen-Grenze, die einem "n + m + x"-ten Paket folgt, das dann gerade in den Hilfseingangszwischenspeicher 622 geschrieben wird, hängt der Demultiplexer 610 wieder ein Schaltflag 656 an den seriellen Datenstrom an, der im Hilfseingangszwischenspeicher 622 gespeichert ist, welches anzeigt, dass die Übertragung hoher Priorität an diesem Punkt zurück zum Hauptkanal geschaltet wird. Der Demultiplexer 610 schaltet gleichzeitig seine Ausgabe vom zweiten Ausgang 616 zurück zum ersten Ausgang 612. Wenn der Demultiplexer 610 aufhört, den seriellen Datenstrom zum zweiten Ausgang 616 auszugeben, bemerkt der Multiplexer 618 den Abbruch des seriellen Datenstroms an seinem Eingang hoher Priorität und nimmt daraufhin die Ausgabe zum Hilfseingangszwischenspeicher 622 jedes seriellen Datenstroms größter Mühe, geringer Priorität zum Multiplexer 618 über Eingang 620 wieder auf.
Die Eingangszwischenspeicher 614 und 622 sind herkömmliche schieberegisterartige Zwischenspeicher. Ein "k"-tes Datenpaket kann in ein Eingangsende eines der Zwischenspeicher 614 und 622 geschrieben werden, während ein "j"-tes Datenpaket gleichzeitig aus einem Ausgangsende der entsprechenden Zwischenspeicher 614 und 622 ausgelesen werden kann. Anfangs kann ein "n"-tes Datenpaket in Abschnitt 614 des Haupteingangszwischenspeichers 614 geschrieben werden. Ein "n + 1"-tes Datenpaket kann in Abschnitt 614_n+1 geschrieben werden, und folgende Datenpakete können in folgende Abschnitte geschrieben werden, bis das "n + m"-te Datenpakete in Abschnitt 614_n+m geschrieben wird. Nachdem die Daten aus Abschnitt 614 ausgelesen worden sind, werden die Daten von Abschnitt 614_n+1 in Abschnitt 614_n gescho ben, und die Daten in jedem aufeinanderfolgenden Abschnitt werden in gleicher Weise in den unmittelbar vorangehenden Abschnitt geschoben. Der Hilfseingangszwischenspeicher 622 führt Lese- und Schreib-Funktionen in gleicher Weise durch.
Der Lesezeiger 626 entspricht dem Abschnitt "j", welcher gerade ausgelesen wird. Der Schreibzeiger "k" entspricht dem Abschnitt "k", welcher gerade geschrieben wird. Solange eine Leserate aus Zwischenspeicher 614 nicht geringer ist als eine Schreibrate in Zwischenspeicher 614, wird die arithmetische Differenz zwischen dem Lesezeiger 626 und dem Schreibzeiger 628, die durch Register 630 berechnet wird, geringer bleiben als der Lastgrenzwert des Zwischenspeichers 614. Sporadische Änderungen in der Differenz zwischen der Leserate und Schreibraten können mittels eines großen Zwischenspeichers in Einklang gebracht werden, solange eine durchschnittliche Leserate nicht geringer ist als eine durchschnittliche Schreibrate. Während Zeitabschnitten, wenn die Leserate geringer ist als die Schreibrate, stellt die arithmetische Differenzeinheit 630 Schaltsignale an Zwischenspeicher 614 bzw. Demultiplexer 610 über Verbindungen 632 bzw. 634 bereit, wie oben beschrieben.
Ein Signal von einem Nutzlast-Taktgeber 644 des Mehrkanal-OCnc-Nutzlast-Netzwerks 570 wird an Ausgangsenden von Haupt- und Hilfs-Eingangszwischenspeichern 614 und 622 bereitgestellt, um das Schreiben der zugehörigen seriellen Datenströme von Haupt- und Hilfs-Eingangszwischenspeichern 614 und 622 zu den entsprechenden Seriell-Parallel-Wandlern 644 bzw. 648 anzustoßen.
Die Seriell-Parallel-Wandler 646 und 648 sind jeweils herkömmliche Schaltungen, welche den von den entsprechenden Zwischenspeichern 614 bzw. 622 ausgegebenen seriellen Datenstrom empfangen, welcher die Nichtleer-Bytes, Platzhalterflags 624 und Schaltflags 654 und 656 umfasst. Jeder der Seriell-Parallel-Wandler 646 und 648 wandelt jedes Byte in dem entsprechenden empfangenen seriellen Datenstrom zurück, zusammen mit den Platzhalterflags und den Schaltflags, und zwar in entsprechende parallele Daten (nicht gezeigt), und zwar in einer herkömmlichen, aus dem Stand der Technik bekannten Weise. Daher stellt der Seriell-Parallel-Wandler 646 eine Folge paralleler Daten bereit, die eine Vielzahl von Datenbytes, Platzhalterflags und Schaltflags umfassen, die in Übereinstimmung mit der Folge von Datenbytes in jedem der "n"-ten bis "n + m"-ten seriellen Datenströme angeordnet sind, die im Haupteingangszwischenspeicher 614 gespeichert sind. Der Seriell-Parallel-Wandler 648 stellt in gleicher Weise eine Folge paralleler Daten bereit, welche eine Vielzahl von Datenbytes, Platzhalterflags und Schaltflags umfasst, welche in Übereinstimmung mit der Folge von Datenbytes in den "n + m + 1"-ten bis "n + m + x"-ten seriellen Datenströmen angeordnet sind, welche im Hilfseingangszwischenspeicher 622 gespeichert sind. Daher entsprechen die von jedem der Seriell-Parallel-Wandler 646 und 648 bereitgestellten parallelen Daten den parallelen Daten in dem 1-GB-Ethernet-Datenpaket, das vom 1-GB-Ethernet-Empfänger 504 empfangen wurde, aber mit den Leer-Bytes ausgelassen.
Der Seriell-Parallel-Wandler 646 gibt seine parallelen Daten an einen Eingang des OCnc-Framers 650 aus, welcher die parallelen Daten in Übereinstimmung mit einem ausgewählten Protokoll des OCnc-Nutzlast-Netzwerks 570 eingerahmt, wie beispielsweise durch Hinzufügen anwendbarer Anfangsabschnitts- und Weiterleitungs-Information, wodurch das herkömmliche Datenpaket (nicht gezeigt) für einen ersten Kanal des Mehrkanal-OCnc-Nutzlast-Netzwerks 570 bereitgestellt wird. Das OCnc-Datenpaket vom OCnc-Framer 650 wird dem ersten Kanal (nicht gezeigt) des Mehrkanal-OCnc-Nutzlast-Netzwerks 570 zur Übertragung bereitgestellt. In gleicher Weise gibt der Seriell-Parallel-Wandler 648 seine parallelen Daten an einen Eingang des OCnc-Framers 652 aus, welcher die parallelen Daten in Übereinstimmung mit dem ausgewählten Protokoll des OCnc-Nutzlast-Netzwerks 570 eingerahmt, wodurch das herkömmliche Datenpaket (nicht gezeigt) für einen zweiten Kanal des Mehrkanal-OCnc-Nutzlast-Netzwerks 570 bereitgestellt wird. Das OCnc-Datenpaket vom OCnc-Framer 652 wird dem zweiten Kanal (nicht gezeigt) des Mehrkanal-OCnc-Nutzlast-Netzwerks 570 zur Übermittlung bereitgestellt.
Obwohl 5 nur zwei Zwischenspeicher und zwei Kanäle für das OCnc-Nutzlast-Netzwerk darstellt, ist es dem Fachmann klar, dass mehr als zwei Zwischenspeicher und zwei Kanäle verwendet werden können.
Nun bezugnehmend auf 6, ist ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Umwandeln von Datenpaketen des Mehrkanal-OCnc-Nutzlast-Netzwerks aus 5 zurück in das Format des Datenpakets für das 1-GB-Ethernet-Netzwerk gezeigt.
Ein erster Kanal 702 des Mehrkanal-OCnc-Nutzlast-Netzwerks 570 ist mit einem Eingang eines ersten herkömmlichen OCnc-Deframers 704 verbunden. Ein zweiter Kanal 706 des Mehrkanal-OCnc-Nutzlast-Netzwerks 570 ist mit einem Eingang eines zweiten herkömmlichen OCnc-Deframers 708 verbunden.
Ein entsprechender Ausgang von jedem der Deframer 704 und 708 ist mit einem Eingang korrespondierender erster und zweiter herkömmlicher Seriell-Parallel- Wandler 710 und 712 verbunden, deren entsprechende Ausgänge mit entsprechenden Eingängen herkömmlicher Paketidentifizierer 714 und 716 verbunden sind. Die ersten und zweiten Paketidentifizierer 714 und 716 sind herkömmliche Paketidentifizierer mit einem ausgewählten Übertragungsprotokoll des OCnc-Netzwerks 570, wie beispielsweise einem "General Frame-(GFP)-Protokoll" oder einem "Packet Over Sonet-(POS)Protokoll".
Ein serieller Datenausgang des ersten Paketidentifizierers 714 ist mit einem ersten Ende einer seriellen Datenverbindung 718 verbunden, und ein serieller Datenausgang des zweiten Paketidentifizierers 716 ist mit einem ersten Ende einer seriellen Datenverbindung 720 verbunden. Ein zweiter Ausgang des ersten Paketidentifizierers 714 ist mit einer Verbindung 722 verbunden, und ein zweiter Ausgang des zweiten Paketidentifizierers 716 ist mit einer Verbindung 724 verbunden. Ein zweites Ende der seriellen Datenverbindung 718 ist mit einem seriellen Eingang eines herkömmlichen Zwischenspeichers verbunden, wie beispielsweise einem Haupt-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 726. Ein zweites Ende der seriellen Datenverbindung 720 ist mit einem Eingang des Demultiplexers 728 verbunden. Ein erster Ausgang 730 hoher Priorität des Demultiplexer 728 ist mit einem herkömmlichen Zwischenspeicher verbunden, wie beispielsweise einem Hilfs-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 732. Ein zweiter Ausgang 734 niedriger Priorität des Demultiplexers 728 ist mit einem herkömmlichen Zwischenspeicher, wie beispielsweise einem "Größte-Mühe-/Best Effort"-Zwischenspeicher 736.
Entsprechende Ausgänge des Haupt-SONET-Verbindungs-Zwischenspeichers 726 und des Hilfs-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 732 sind mit entsprechenden Eingängen des Multiplexers 738 verbunden. Ein Ausgang des Größte-Mühe-Zwischenspeichers 736 ist mit einem Hilfs-Zielnetzwerk 820 niedrigerer Priorität verbunden.
Ein Ausgang des Multiplexers 738 ist mit einem Eingang des herkömmlichen Seriell-Parallel-Wandlers/der GB-Ethernet-Steuerung 740 verbunden. Ein Ausgang des Seriell-Parallel-Wandlers/der GB-Ethernet-Steuerung 740 ist mit einem Eingang eines herkömmlichen optischen Übertragers 742 für 1-GB-Ethernet verbunden, dessen Ausgang mit dem Ziel-1-GB-Ethernet-Netzwerk 850 verbunden ist.
Die Verbindung 722 ist auch mit einem Eingang eines ersten Steuerblocks 744 verbunden. Der erste Steuerblock 744 ist auch mit einem Lesezeiger 746 des Haupt-SONET-Verbindungs-Zwischenspeichers 726 verbunden, als auch mit einem Schreib zeiger 748 des Haupt-SONET-Verbindungs-Zwischenspeichers 726. Ein Ausgang des Steuerblocks 744 ist über eine Verbindung 750 mit einem Eingang des Multiplexers 738 verbunden.
Die Verbindung 724 ist in gleicher Weise mit einem Eingang eines zweiten Steuerblocks 752 verbunden. Der zweite Steuerblock 752 ist auch mit einem Lesezeiger 754 des Hilfs-SONET-Verbindungs-Zwischenspeichers 732 verbunden, als auch mit einem Schreibzeiger 756 des Hilfs-SONET-Verbindungs-Zwischenspeichers 732. Ein erster Ausgang des zweiten Steuerblocks 752 ist über eine Verbindung 758 mit einem Eingang des Demultiplexers 728 verbunden, und ein zweiter Ausgang des zweiten Steuerblocks 752 ist über eine Verbindung 760 mit einem Eingang des Multiplexers 738 verbunden.
Ein OCnc-Nutzlast-Taktgeber 762 ist über entsprechende Eingangsseiten jedes der Haupt-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 726, des zweiten Hilfs-SONET-Verbindungs-Zwischenspeichers 732 und des "Größte-Mühe"-Zwischenspeichers 736 verbunden. Ein 1-GB-Ethernet-Netzwerk-Taktgeber 764 ist mit entsprechenden Ausgangsenden jedes der Haupt- und Hilfs-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 726 und 732 verbunden.
Wie in Bezug auf 5 beschrieben, wird eine Folge von OCnc-Datenpaketen (nicht gezeigt) über den ersten Kanal 702 des Mehrkanal-OCnc-Nutzlast-Netzwerks 570 übermittelt und von einem herkömmlichen OCnc-Deframer 704 empfangen. Der Deframer 704 entfernt von jedem Paket jegliche Anfangsabschnitts- und Weiterleitungs-Information, welche durch den Framer 650 hinzugefügt worden ist, wie in 5 gezeigt, und stellt dadurch parallele Daten bereit, welche die parallelen Daten replizieren bzw. wiederholen, welche vom Seriell-Parallel-Wandler 746 ausgegeben werden, was ebenfalls in 5 gezeigt ist. Der OCnc-Deframer 704 gibt die parallelen Daten jedes Pakets an den Seriell-Parallel-Wandler 710 aus.
Der Seriell-Parallel-Wandler 710 wandelt die parallelen Daten in jedem empfangenen OCnc-Paket in einen entsprechenden seriellen Datenstrom (nicht gezeigt) um, und zwar auf herkömmliche, aus dem Stand der Technik bekannte Weise. Daher umfasst der vom Seriell-Parallel-Wandler 710 ausgegebene serielle Datenstrom eine Vielzahl von Datenbytes, Platzhalterflags und Schaltflags, die in Übereinstimmung mit den Datenbytes, Platzhalterflags und Schaltflags in dem seriellen Datenstrom angeordnet sind, der von dem Hauptzwischenspeicher 614 aus 5 ausgegeben wird. Der Se riell-Parallel-Wandler 710 stellt den seriellen Datenstrom den Paketidentifizierern 714 bereit.
Der Paketidentifizierer 714 empfängt den seriellen Datenstrom vom Seriell-Parallel-Wandler 710 und gibt an die Verbindung 718 jedes empfangene Datenbyte in dem seriellen Datenstrom in der gleichen Reihenfolge aus, wie es empfangen wurde. Die Paketidentifizierer 714 geben an den Steuerblock 744 über die Verbindung 722 ein logisches Paketende-("end-of-packet")Signal an einem logischen Ende eines seriellen Datenstroms aus, welcher einem Ende eines OCnc-Datenpakets entspricht. Der Paketidentifizierer 714 gibt außerdem an den Steuerblock 744 über die Verbindung 722 jegliche Platzhalterflags, wie beispielsweise das in 5 gezeigte Flag 724, sowie jegliche Schaltflags, wie beispielsweise das auch in 6 gezeigte Flag 754, aus.
Der Steuerblock 744 steuert Lese- und Schreiboperationen des Haupt-SONET-Verbindungs-Zwischenspeichers 726. Der Steuerblock 744 empfängt einen Wert des Lesezeigers 746 des Haupt-SONET-Verbindungs-Zwischenspeichers 726 und empfängt einen Wert des Schreibzeigers 748 des Haupt-SONET-Verbindungs-Zwischenspeichers 726. Falls eine Differenz zwischen dem Wert des Lesezeigers 746 und dem Wert des Schreibzeigers 748 anzeigt, dass kein Platz im Haupt-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 726 verfügbar ist, kann der Steuerblock 744 ein herkömmliches Pause-Signal an den Paketidentifizierer 714 zurückgeben.
Der von dem Paketidentifizierer 714 zur Verbindung 718 ausgegebene serielle Datenstrom, der den Datenbytes in einem entsprechenden empfangenen OCnc-Datenpaket entspricht, wird in den Haupt-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 726 synchron mit einem Signal von dem OCnc-Nutzlast-Taktgeber 762 geschrieben. Der Haupt-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 726 gibt synchron mit einem Signal von einem 1-GB-Ethernet-Taktgeber 764 den entsprechenden seriellen Datenstrom an den Multiplexer 738 aus, welcher wiederum den entsprechenden seriellen Datenstrom an den Seriell-Parallel-Wandler 740 ausgibt.
Wenn der Paketidentifizierer 714 ein Platzhalterflag in dem seriellen Datenstrom entdeckt, welcher vom Seriell-Parallel-Wandler 710 empfangen wurde, wie beispielsweise das in 5 gezeigte Flag 724, gibt der Paketidentifizierer 714 ein Paketende-Signal an den Steuerblock 744 über die Verbindung 722 aus. Der Steuerblock 744 empfängt das Paketende-Signal vom Paketidentifizierer 714 und steuert den Multiplexer 738 an, den seriellen Datenstrom vom Haupt-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 726 zu lesen.
Wann immer der Paketidentifizierer 714 ein Schaltflag im seriellen Datenstrom identifiziert, welcher vom Seriell-Parallel-Wandler 710 empfangen wurde, wie beispielsweise das in 5 gezeigte Flag 754, gibt der Paketidentifizierer 714 ein Schaltkommando an den Steuerblock 744 über die Verbindung 722 aus. Der Steuerblock 744 empfängt den Schaltbefehl vom Paketidentifizierer 714 und signalisiert dem Multiplexer 738 über die Verbindung 750, dass ein als nächstfolgendes übertragenes Datenpaket auf den zweiten Kanal 706 geschaltet worden ist. Nach Abschließen der Eingabe des aktuellen seriellen Datenstroms, der einem aktuellen Datenpaket vom Haupt-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 726 entspricht, schaltet der Multiplexer 738 seine Eingaben auf seinen zweiten Eingang um, welcher mit dem Hilfs-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 732 verbunden ist.
In gleicher Weise wie Hauptkanal 702, werden OCnc-Datenpakete (nicht gezeigt) über den zweiten Kanal 706 des Mehrkanal-OCnc-Nutzlast-Netzwerks 870 übermittelt und werden mittels des herkömmlichen OCnc-Deframers 708 empfangen. Der Deframer 708 entfernt aus jedem Paket jede Anfangsabschnitts- und Weiterleitungs-Information, welche durch den Framer 652 zugefügt worden war, wie in 5 gezeigt, und stellt dadurch parallele Daten bereit, welche die parallelen Daten replizieren, welche vom Seriell-Parallel-Wandler 648 ausgegeben worden sind, was auch in 5 gezeigt ist. Der OCnc-Deframer 708 gibt die parallelen Daten von jedem Paket an den Seriell-Parallel-Wandler 712 aus.
Der Seriell-Parallel-Wandler 712 wandelt die parallelen Daten in jedem empfangenen OCnc-Paket in einen entsprechenden seriellen Datenstrom (nicht gezeigt) in einer herkömmlichen, bekannten Weise um. Daher umfasst der vom Seriell-Parallel-Wandler 712 ausgegebene serielle Datenstrom eine Vielzahl von Datenbytes, Platzhalterflags und Schaltflags, die in Übereinstimmung mit den Datenbytes, Platzhalterflags und Schaltflags in dem vom Hilfs-Zwischenspeicher 622 aus 5 ausgegebenen seriellen Daten sequenziell angeordnet sind. Der Seriell-Parallel-Wandler 712 stellt den seriellen Datenstrom den Paketidentifizierern 716 bereit.
Der Paketidentifizierer 716 empfängt den seriellen Datenstrom vom Seriell-Parallel-Wandler 712, verwirft jegliche unvollständige Datenpakete und gibt an die Verbindung 720 jedes empfangene Datenbyte in dem seriellen Datenstrom aus, welcher vollständigen Datenpaketen entspricht, und zwar in der gleichen Reihenfolge wie empfangen. Die Paketidentifizierer 716 geben an den Steuerblock 752 über die Verbindung 724 ein logisches Paketende-Signal an einem logischen Ende eines seriellen Datenstroms aus, welcher einem Ende eines OCnc-Datenpakets entspricht. Der Paketidentifizierer 716 gibt ebenfalls an den Steuerblock 752 über die Verbindung 724 jegliche Platzhalterflags, wie beispielsweise die in 5 gezeigten Flags 624a und 624b, als auch jegliche Schaltflags, wie beispielsweise das in 5 gezeigte Flag 656, aus.
Der Steuerblock 752 steuert Lese- und Schreiboperationen des Hilfs-SONET-Verbindungs-Zwischenspeichers 732. Der Steuerblock 752 steuert auch Schaltoperationen des Demultiplexers 728. Der Steuerblock 752 empfängt einen Wert des Lesezeigers 754 des Hilfs-SONET-Verbindungs-Zwischenspeichers 732 und empfängt einen Wert des Schreibzeigers 756 des Hilfs-SONET-Verbindungs-Zwischenspeichers 732. Falls eine Differenz zwischen dem Wert des Lesezeigers 754 und dem Wert des Schreibzeigers 756 anzeigt, dass kein Platz im Hilfs-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 732 verfügbar ist, kann der Steuerblock 752 einen Pause-Befehl an den Paketidentifizierer 716 zurückgeben.
Der von dem Paketidentifizierer 716 an Verbindung 720 ausgegebene serielle Datenstrom, der den Datenbytes in einem entsprechenden empfangenen OCnc-Datenpaket entspricht, wird durch Paketidentifizierer 716 an Verbindung 720 ausgegeben und von dort in den Demultiplexer 728 eingegeben. Standardmäßig werden vom Demultiplexer 728 von der Verbindung 720 eingehende Daten vom Demultiplexer 728 über einen zweiten Ausgang 734 sequenziell ausgegeben und von dort in den "Größte Mühe"-Zwischenspeicher 736 geschrieben, und zwar synchron mit einem Signal von dem OCnc-Nutzlast-Taktgeber 762. Daten vom "Größte Mühe"-Zwischenspeicher 736 werden wiederum an das Netzwerk 820 niedrigerer Priorität ausgegeben.
Wenn der Paketidentifizierer 714 ein Schaltflag 654 entdeckt, welches an den seriellen Datenstrom aus dem ersten Kanal 702 angehängt wurde, stellt der Paketidentifizierer 716 ein entsprechendes Schaltflag 656 fest, das an den seriellen Datenstrom aus dem zweiten Kanal 704 angehängt wurde. Der Paketidentifizierer 716 stellt das Schaltflag 656 aus dem seriellen Datenstrom bereit, welcher von dem zweiten Kanal 706 zum Steuerblock 752 empfangen wurde. Der Steuerblock 752 empfängt das Schaltflag 656 und signalisiert, wie Schaltblock 744, dem Multiplexer 738 über die Verbindung 760, seine Eingabefunktion auf dessen Hilfseingang umzuschalten, der mit dem Ausgang des Hilfs-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 732 verbunden ist. Der Steuerblock 752 stellt dem Demultiplexer 728 simultan ein Schaltsignal über die Verbindung 758 zur Verfügung, um dessen Ausgabe von dessen standardmäßigen zweiten Ausgang 734 auf dessen ersten Ausgang 730 hoher Priorität umzuschalten.
Daraufhin werden die vom Paketidentifizierer 716 an die Verbindung 720 bereitgestellten seriellen Daten in den Demultiplexer 728 geschrieben und daraufhin in den Hilfs-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 732 geschrieben, und zwar synchron mit dem Signal vom OCnc-Nutzlast-Taktgeber 762.
Der Hilfs-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 732 gibt, wie der Haupt-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 726, den entsprechenden seriellen Datenstrom sequenziell an den Multiplexer 738 aus, und zwar synchron mit einem Signal von dem 1-GB-Ethernet-Taktgeber 764. Der Multiplexer 738 wiederum gibt den entsprechenden seriellen Datenstrom zum Seriell-Parallel-Wandler 740 aus.
Wenn der Paketidentifizierer 716 ein Platzhalterflag in dem vom Seriell-Parallel-Wandler 712 empfangenen seriellen Datenstrom entdeckt, wie beispielsweise das in 5 gezeigte Flag 724a, gibt der Paketidentifizierer 716 ein Paketende-Signal an den Steuerblock 752 über die Verbindung 724 aus. Der Steuerblock 752 empfängt das Paketende-Signal vom Paketidentifizierer 716 und veranlasst den Multiplexer 738, dass dieser den seriellen Datenstrom vom Hilfs-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 732 liest.
Der Multiplexer 738 liest entsprechende serielle Datenströme von dem einen oder dem anderen der Haupt-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 726 und Hilfs-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 732 synchron mit einem Signal vom 1-GB-Ethernet-Taktgeber 764 aus. Der Multiplexer 738 liest ausgewählt vom Haupt-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 726 oder vom Hilfs-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 732 aus, und zwar als Antwort auf Schaltsignale, die durch den Steuerblock 744 und den Steuerblock 752 bereitgestellt werden, welche anzeigen, dass sequenziell übermittelte Datenpakete vom ursprünglichen 1-GB-Ethernet-Netzwerk umgeschaltet wurden und unter Verwendung mehrfacher Kanäle des OCnc-Nutzlast-Netzwerks übermittelt wurden.
Entsprechende serielle Datenströme, die von Multiplexer 738 aus dem Haupt-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 726 oder dem Hilfs-SONET-Verbindungs-Zwischenspeicher 732 ausgelesen werden, werden, in dieser Reihenfolge, vom Multiplexer 738 zum Seriell-Parallel-Wandler/GB-Ethernet-Steuerung 740 ausgegeben. Der Seriell-Parallel-Wandler/die GB-Ethernet-Steuerung 740 entdeckt die Anwesenheit jedes Platzhalterflags 624, welches in dem entsprechenden übermittelten seriellen Datenstrom vorhanden sein könnte und ersetzt dieses mit so vielen Leerbytes (nicht gezeigt), wie benötigt werden, um eine Paketgröße für ein Ziel-1-GB-Ethernet- Netzwerk aufzufüllen, wodurch die durch die Schaltung aus 5 entfernten Leerbytes wiederhergestellt werden. Der Seriell-Parallel-Wandler/die GB-Ethernet-Steuerung 740 wandelt dann den seriellen Datenstrom, zusammen mit den wieder eingesetzten Leerbytes, in ein paralleles Datenpaket in herkömmlicher, bekannter Weise um, wodurch das ursprüngliche 1-GB-Ethernet-Datenpaket wieder hergestellt wird, welches von der Schaltung aus 5 vom 1-GB-Ethernet-Netzwerk 850 empfangen wurde. Der Seriell-Parallel-Wandler/die GB-Ethernet-Steuerung 740 gibt das wiederhergestellte 1-GB-Ethernet-Datenpaket an den optischen Übertrager für 1-GB-Ethernet aus, welches das 1-GB-Ethernet-Datenpaket an das 1-GB-Ethernet-Netzwerk 850 überträgt.
Die vorliegende Erfindung ist bezüglich einer ausgewählten Ausführungsform beschrieben worden. Jedoch wären für den Fachmann andere Ausführungsformen naheliegend, ohne vom Bereich der zugehörigen Ansprüche abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Umwandeln eines Datenstroms mit einer Vielzahl von Breitbandnetzwerk-Datenpaketen und dazwischen angeordneten Leerbytes, der von einem Breitbandnetzwerk (550) zur Datenkommunikation auf einem Nutzlast-Netzwerk (570) mit einer geringeren Bandbreite als derjenigen des Breitbandnetzwerks empfangen worden ist, wobei das Nutzlast-Netzwerk zwei Kanäle hat, von denen einer eine hohe Priorität und der andere eine niedrige Priorität hat, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen erster Daten von einem Breitbandnetzwerk-Datenpaket aus dem Breitbandnetzwerk; Erfassen von Leerbytes, die den ersten Daten folgen; Entfernen der Leerbytes aus den ersten Daten, dadurch Bereitstellen verringerter Daten; und wahlweises Bereitstellen der verringerten Daten für den einen oder den anderen der zwei Kanäle des Nutzlast-Netzwerks, um ein Übertragen der verringerten Daten entweder über den Kanal hoher Priorität oder, wenn die Kapazität eines Eingangszwischenspeichers des Kanals hoher Priorität sich seinem Lastgrenzwert nähert oder ihn erreicht, über beide Kanäle sicherzustellen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Breitbandnetzwerk (550) ein 1-GB-Ethernet-Netzwerk ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Nutzlast-Netzwerk (570) ein SONET-Netzwerk ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das SONET-Netzwerk aus der Gruppe ausgewählt wird, die OC1, OC3 und OC12 umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Breitbandnetzwerk-Datenpaket in Übereinstimmung mit einem Protokoll des Breitbandnetzwerks formatiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: Umwandeln des Breitbandnetzwerk-Datenpakets in einen seriellen Datenstrom; Identifizieren von Leerbytes und Nichtleerbytes in dem seriellen Datenstrom; Schreiben der Nichtleerbytes in einen ersten Zwischenspeicher (614) des Kanals hoher Priorität, falls darin Platz vorhanden ist; Schreiben der Nichtleerbytes in einen zweiten Zwischenspeicher (622) des Kanals niedriger Priorität, falls kein Platz in dem ersten Zwischenspeicher (614) vorhanden ist; wahlweises Ausgeben der Nichtleerbytes aus dem ersten und zweiten Zwischenspeicher; Umwandeln der ausgegebenen Nichtleerbytes in entsprechende Datenpakete des Nutzlast-Netzwerks geringer Bandbreite.
Verfahren nach Anspruch 6, weiterhin umfassend ein Schreiben eines Platzhalterflags (624) in die ersten und zweiten Zwischenspeicher als Ersatz für ein Leerbyte, das aus dem darin gespeicherter Datenstrom entfernt wurde.
Verfahren nach Anspruch 7, weiterhin umfassend ein GFP- oder POS-Protokoll.
Verfahren nach Anspruch 7, weiterhin umfassend ein Ausgeben des Platzhalterflags (624) aus dem Zwischenspeicher.
Verfahren nach Anspruch 6, weiterhin umfassend ein Schreiben eines Schaltflags (632) in mindestens einen der ersten und zweiten Zwischenspeicher immer dann, wenn ein erster von zwei aufeinanderfolgenden seriellen Datenströmen in einen der zwei Kanäle geschrieben wird und ein zweiter von zwei aufeinanderfolgenden seriellen Datenströmen in einen anderen der zwei Kanäle geschrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Identifizierens der Leerbytes und der Nichtleerbytes als Antwort auf ein erstes Taktsignal geschieht, wobei das erste Taktsignal mit einem Takt des Breitbandnetzwerk-Datenpakets übereinstimmt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Schreibens der Nichtleerbytes in den Zwischenspeicher als Antwort auf ein erstes Taktsignal (512) geschieht, wobei das erste Taktsignal mit einem Takt des Breitbandnetzwerk-Datenpakets übereinstimmt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Umwandelns der ausgegebenen Nichtleerbytes in das Datenpaket des Nutzlast-Netzwerks geringer Bandbreite als Antwort auf ein Nutzlast-Netzwerk-Taktsignal (644) geschieht.
Verfahren nach Anspruch 6, weiterhin umfassend ein seriell-paralleles Wandeln der Nichtleerbytes, die von irgendeinem der Zwischenspeicher ausgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 6, weiterhin umfassend ein Formatieren des Datenpakets des Nutzlast-Netzwerks geringer Bandbreite in Übereinstimmung mit einem Protokoll des Nutzlast-Netzwerks.
Verfahren zum Umwandeln von Datenpaketen, die von einem Nutzlast-Netzwerk (570) geringer Bandbreite mit zwei Kanälen (702, 706) unterschiedlicher Prioritäten empfangen wurden, zur Datenkommunikation auf einem Breitbandnetzwerk (850) mit einer Bandbreite, die größer ist als diejenige des Nutzlast-Netzwerks, umfassend: wahlweises Empfangen von Datenpaketen des Nutzlast-Netzwerks geringer Bandbreite, jeweils mit Daten entweder von demjenigen (702) der zwei Kanäle (702, 706) mit einer hohen Priorität oder von beiden Kanälen (702, 706); Anhängen eines Datensegments, das Leerbytes umfasst, an die Daten jedes Datenpakets des Nutzlast-Netzwerks geringer Bandbreite, wodurch entsprechende vermehrte Daten bereitgestellt werden; sequentielles Ordnen der entsprechenden vermehrten Daten in Bezug aufeinander; und Bereitstellen der vermehrten Daten für das Breitbandnetzwerk (850).
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Breitbandnetzwerk (850) ein 1-GB-Ethernet-Netzwerk ist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Nutzlast-Netzwerk (570) ein SONET-Netzwerk ist.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das SONET-Netzwerk aus der Gruppe ausgewählt wird, die OC1, OC3 und OC12 umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Datenpaket des Nutzlast-Netzwerks geringer Bandbreite in Übereinstimmung mit einem Protokoll des Nutzlast-Netzwerks formatiert ist.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Protokoll ein GFP-Protokoll oder ein POS-Protokoll ist.
Verfahren nach Anspruch 16, weiterhin umfassend: Umwandeln jedes der Datenpakete des Nutzlast-Netzwerks geringer Bandbreite in einen seriellen Datenstrom, der Bytes umfasst; Identifizieren der Daten als ein erstes Datensegment in jedem der seriellen Datenströme; Identifizieren eines Platzhalterflags in jedem der seriellen Datenströme; Ersetzen eines zweiten Datensegments, welches das Datensegment ist, das Leerbytes in jedem der seriellen Datenströme als Ersatz für das Platzhalterflag umfasst; Umwandeln des erhaltenen seriellen Datenstroms in ein entsprechendes Breitbandnetzwerk-Datenpaket.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei der Schritt des Identifizierens eines ersten Datensegments als Antwort auf ein Nutzlast-Taktsignal (762) geschieht, das mit einem Takt des Nutzlast-Netzwerks übereinstimmt.
Verfahren nach Anspruch 22, weiterhin umfassend ein Schreiben des ersten Datensegments in einen ersten Zwischenspeicher (726).
Verfahren nach Anspruch 24, wobei der Schritt des Schreibens des ersten Datensegments in einen Zwischenspeicher als Antwort auf ein Nutzlast-Taktsignal (762) geschieht, das mit einem Takt des Nutzlast-Netzwerks (570) übereinstimmt.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei der Schritt des Ausgebens des ersten Datensegments aus dem Zwischenspeicher (726) als Antwort auf ein Breitband-Taktsignal (764) geschieht.
Verfahren nach Anspruch 22, weiterhin umfassend ein Formatieren des Breitbandnetzwerk-Datenpakets in Übereinstimmung mit einem Protokoll des Breitbandnetzwerks (850).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 16 zum Umwandeln eines ersten Breitbandnetzwerk-Datenpakets und eines zweiten Breibandnetzwerk-Datenpakets aus einem Format des Breitbandnetzwerks (550) in ein Format des Nutzlast-Netzwerks geringer Bandbreite (570) zum Übertragen darin und zum nachfolgenden Rückumwandeln in ein Format eines Breitbandnetzwerks (850), umfassend: Umwandeln des ersten Breitbandnetzwerk-Datenpakets in einen ersten seriellen Datenstrom; Identifizieren von Leerbytes und Nichtleerbytes in dem ersten seriellen Datenstrom; wahlweises sequentielles Schreiben der Nichtleerbytes des ersten Datenstroms in einen (614) von zwei Zwischenspeichern (614, 622); Einfügen eines Platzhalterflags (624) in den einen (614) der zwei Zwischenspeicher an einer Stelle, die mit einer Stelle eines Leerbytes übereinstimmt, das dem Nichtleerbyte unmittelbar nachfolgt; Umwandeln des zweiten Breitbandnetzwerk-Datenpakets in einen zweiten seriellen Datenstrom; Identifizieren von Leerbytes und Nichtleerbytes in dem zweiten seriellen Datenstrom; wahlweises sequentielles Schreiben der Nichtleerbytes des zweiten Datenstroms in einen anderen (622) der zwei Zwischenspeicher; Einfügen eines Platzhalterflags (624) in den anderen (622) der zwei Zwischenspeicher an einer Stelle, die mit einer Stelle eines Leerbytes übereinstimmt, das dem Nichtleerbyte unmittelbar nachfolgt; Einfügen eines Schaltflags (632) in den einen (632) der zwei Zwischenspeicher; serielles Ausgeben eines Inhalts jedes der zwei Zwischenspeicher (614, 622); Umwandeln des ausgegebenen Inhalts in entsprechende Datenpakete des Nutzlast-Netzwerks geringer Bandbreite; Umwandeln der Datenpakete des Nutzlast-Netzwerks geringer Bandbreite in entsprechende dritte serielle Datenströme; Schreiben der dritten seriellen Datenströme in entsprechende Zwischenspeicher (726, 732); Identifizieren der Platzhalterflags in jedem der dritten seriellen Datenströme; Ersetzen der Platzhalterflags durch Ersatzleerbytes; sequentielles Rückordnen der entsprechenden dritten Datenströme in Bezug aufeinander.
Kommunikationssystem zum Umwandeln von Datenpaketen zwischen einem Breitbandnetzwerk (550) und einem Nutzlast-Netzwerk (570) geringerer Bandbreite, wobei das Nutzlast-Netzwerk zwei Kanäle hat, von denen einer eine hohe Priorität und der andere eine niedrige Priorität hat, wobei das Kommunikationssystem umfasst: Mittel zum Bereitstellen erster Daten, wobei die ersten Daten Leerbytes und Nichtleerbytes umfassen; einen Leerbytes-Identifizierer (510) in Kommunikation mit den Mitteln zur Bereitstellung der ersten Daten, wobei der Leerbytes-Identifizierer (510) zum Identifizieren von Leerbytes in den ersten Daten dient; einen mit dem Leerbytes-Identifizierer (510) verbundenen Demultiplexer (610), der zum Empfangen von Information von dem Leerbytes-Identifizierer (510) dient; zwei mit dem Demultiplexer (610) verbundene Zwischenspeicher (614, 622), wobei jeder Zwischenspeicher zum Zwischenspeichern von Daten, die einem jeweiligen Kanal aus den Kanälen hoher Priorität und niedriger Priorität bereitzustellen ist, wobei der Demultiplexer (610) dazu ausgebildet ist, Daten zu den Zwischenspeichern (614, 622) zum Zwischenspeichern von Daten weiterzureichen, um entweder dem Kanal hoher Priorität bereitgestellt zu werden, oder, wenn die Kapazität des Speichers des Kanals hoher Priorität sich ihrem Lastgrenzwert nähert oder ihn erreicht, beiden Kanälen; eine mit dem Leerbytes-Identifizierer (510) und den Zwischenspeichern (614, 622) verbundene Logikschaltung (520), die ein Schreiben der ersten Daten in die Zwischenspeicher (614, 622) abschalten kann, und zwar als Antwort auf ein Signal von dem Leerbytes-Identifizierer (510), dass ein Leerbyte identifiziert worden ist.
Kommunikationssystem nach Anspruch 29, wobei das Breitbandnetzwerk (550) ein 1-GB-Ethernet-Netzwerk ist.
Kommunikationssystem nach Anspruch 29, wobei das Nutzlast-Netzwerk (570) ein SONET-Netzwerk ist.
Kommunikationssystem nach Anspruch 31, wobei das SONET-Netzwerk aus der Gruppe ausgewählt wird, die OC1, OC3 und OC12 umfasst.
Kommunikationssystem nach Anspruch 29, weiterhin umfassend einen ersten Wandler (504), der ein Datenpaket im Format des Breitbandnetzwerks in die ersten Daten umwandeln kann.
Kommunikationssystem nach Anspruch 29, wobei jeder der Zwischenspeicher weiterhin umfasst: einen Lesezeiger und einen Schreibzeiger (630); wobei die Logikschaltung (520) weiterhin durch den Lesezeiger und den Schreibzeiger (630) gesteuert wird.
Kommunikationssystem nach Anspruch 29, wobei die ersten Daten in jeden der Zwischenspeicher mit einer Frequenz geschrieben werden können, die mit einer Taktfrequenz (512) des Breitbandnetzwerks übereinstimmt.
Kommunikationssystem nach Anspruch 29, weiterhin umfassend ein Platzhalterflag (624) in den Zwischenspeichern (614, 622) als Ersatz für die Leerbytes, wenn die Logikbrücke ein Schreiben der ersten Daten abschaltet.
Kommunikationssystem nach Anspruch 36, wobei die Nichtleerbytes und die Platzhalterflags (624) aus den Zwischenspeichern mit einer Frequenz ausgelesen werden können, die mit der Taktfrequenz (644) des Nutzlast-Netzwerks übereinstimmt.
Kommunikationssystem nach Anspruch 36, weiterhin umfassend einen zweiten Wandler (650, 652), der die Nichtleerbytes und die Platzhalterflags aus den Zwischenspeichern in ein Datenpaket mit einem Format für das Nutzlast-Netzwerk geringerer Bandbreite umwandeln kann.
Kommunikationssystem zum Umwandeln von Datenpaketen zwischen einem Nutzlast-Netzwerk (570) mit einem ersten und einem zweiten Kanal (702, 706) unterschiedlicher Prioritäten auf ein Breitbandnetzwerk (850) mit einer größeren Bandbreite als das Nutzlast-Netzwerk, umfassend: Mittel zum Weiterleiten erster und zweiter Daten über den ersten bzw. den zweite Kanal (702, 706), wobei die ersten und zweite Daten Nichtleerbytes und Platzhalterflags aufweisen; erste und zweite Zwischenspeicher (726, 732), in welche die ersten bzw. zweiten Daten geschrieben werden können; einen Multiplexer (738), der mit dem ersten und dem zweiten Zwischenspeicher (726, 732) verbunden ist und der in der Lage ist, die ersten Daten von dem ersten Zwischenspeicher (726) oder die ersten und zweiten Daten von den Zwischenspeichern (726, 732) zu empfangen; Mittel zum Ersetzen der Platzhalterflags durch Ersatzleerbytes.
Kommunikationssystem nach Anspruch 39, wobei das Breitbandnetzwerk (850) ein 1-GB-Ethernet-Netzwerk ist.
Kommunikationssystem nach Anspruch 39, wobei das Nutzlast-Netzwerk (570) ein SONET-Netzwerk ist.
Kommunikationssystem nach Anspruch 41, wobei das SONET-Netzwerk aus der Gruppe ausgewählt wird, die OC1, OC3 und OC12 umfasst.
Kommunikationssystem nach Anspruch 39, weiterhin umfassend einen ersten Wandler (704, 710, 708, 712), der ein Datenpaket in einem Format des Nutzlast-Netzwerks in die ersten Daten umwandeln kann.
Kommunikationssystem nach Anspruch 39, weiterhin umfassend einen zweiten Wandler (740, 742), der eine Ausgabe der Zwischenspeicher in ein Datenpaket in einem Format des Breitbandnetzwerks (850) umwandeln kann.
Kommunikationssystem nach Anspruch 39, wobei die ersten und zweiten Daten in den ersten und zweiten Zwischenspeicher (726, 732) mit einer Frequenz geschrieben werden können, die mit einer Taktfrequenz (762) des Nutzlast-Netzwerks übereinstimmt.
Kommunikationssystem nach Anspruch 39, wobei der erste und der zweite Zwischenspeicher (726, 732) die ersten und die zweiten Daten mit einer Frequenz schreiben können, die mit einer Taktfrequenz (764) des Breitbandnetzwerks übereinstimmt.
Kommunikationssystem nach Anspruch 39, weiterhin umfassen eine Logikschaltung (744), die eine Eingabe des Multiplexers von einem der zwei Zwischenspeicher zum anderen der zwei Zwischenspeicher umschalten kann, und zwar als Antwort auf ein Schaltflag, das an eine der ersten und zweiten Daten angehängt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Nutzen des Kanals niedriger Priorität, wie gerade benötigt, zum Übermitteln der verringerten Daten während eines normalen Übertragens eines Verkehrs niedriger Priorität über den Kanal niedriger Priorität.
Verfahren nach Anspruch 16, weiterhin umfassend ein Empfangen eines Verkehrs niedriger Priorität vom Kanal niedriger Priorität, wann immer eine Kapazität des Kanals niedriger Priorität seine Übertragung erlaubt.
Kommunikationssystem nach Anspruch 29, weiterhin umfassend einen Multiplexer (618), der an einem seiner Eingänge mit dem Demultiplexer (610) und an seinem Ausgang mit einem der Zwischenspeicher (622) mit niedriger Priorität verbunden ist, wobei der Multiplexer daran angepasst ist, an seinem anderen Eingang einen Verkehr niedriger Priorität zu empfangen und ihn zum dem Zwischenspeicher niedriger Priorität immer dann zu übertragen, wenn Kapazität vorhanden ist.
System nach Anspruch 39, weiterhin umfassend einen Demultiplexer (728), der an seinem Eingang mit dem zweiten Kanal mit niedriger Priorität verbunden ist, sowie an einem seiner Ausgänge mit dem zweiten Zwischenspeicher (732) und an seinem anderen Ausgang mit einem Zwischenspeicher (736) für Verkehr niedriger Priorität, wobei der Demultiplexer dazu dient, einen Verkehr niedriger Priorität immer dann abzutrennen, wenn er über den zweiten Kanal übertragen wird.