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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
hier gemachten Offenbarungen betreffen im Allgemeinen das Erleichtern
der inversen Multiplexierung über
den asynchronen Übertragungsmodus über Kommunikationsverbindungen,
die verschiedene Datenübertragungsgeschwindigkeiten
aufweisen. Speziell betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren,
ein Programmprodukt und ein System gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 22
und 43.
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Solch
Verfahren und System ist aus der WO 99 39468 A bekannt.
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ALLGEMEINER
STAND
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Inverse
Multiplexierung (IM) ist ein Datenkommunikationsverfahren, das ein
Gruppieren von langsameren Kommunikationsverbindungen in eine logische
schnellere Kommunikationsverbindung von ungefähr der gleichen Übertragungsbandbreitenkapazität wie die
Summe der langsameren Kommunikationsverbindungen ermöglicht.
Solch ein Gruppieren der langsameren Kommunikationsverbindungen
zum Erleichtern der IM wird hierin als eine Gruppe von IM-Kommunikationsverbindungen
bezeichnet. IM-Verfahren werden häufig verwendet, wenn Kosten
oder technische Durchführbarkeit
den Einsatz einer einzelnen schnelleren Punkt-zu-Punkt-Kommunikationsverbindung
verhindern. Für
alle wichtigen Zwecke verhält
sich die Gruppe der IM-Kommunikationsverbindungen identisch zu einer
einzelnen schnelleren Punkt-zu-Punkt-Kommunikationsverbindung der gleichen
Kapazität.
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Ein
Beispiel einer Anwendung zum Verwenden der IM-Verfahren ist, die
Geschwindigkeit des Internet-Zuganges darüber hinaus zu erhöhen, was
mit einem einzelnen Dienst xDSL (z.B. SDSL, ADSL usw.) möglich ist.
Das ist insbesondere für
Teilnehmer wichtig, die weiter weg von dem Kommunikationsgerät der Ortsvermittlungsstelle
leben, die den Dienst des Teilnehmers bereitstellt, weil sich die
Geschwindigkeiten der xDSL-Verbindung
mit zunehmender Entfernung verringern. Ein anderes Beispiel einer
Anwendung zum Verwenden der IM-Verfahren ist, um Basis-Video-Kommunikation
unter Verwendung von xDSL-Diensten
zu liefern. Die Mehrheit der xDSL-Teilnehmer ist imstande, xDSL-Dienste
in dem Geschwindigkeitsbereich (d.h. Bitrate) von mindestens ungefähr 1,5 Mbit/s
bis ungefähr
2 Mbit/s zu empfangen. Solch eine Bitrate wird im Allgemeinen nicht
als ausreichend für
die Lieferung von Video in Unterhaltungsqualität und interaktiven Videodiensten
angesehen. Jedoch durch Vereinigen von zwei oder mehr IM-Kommunikationsverbindungen
in eine logische Verbindung können
solches Video in Unterhaltungsqualität und interaktive Videodienste
für die
meisten xDSL-Teilnehmer erleichtert werden.
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Der
asynchrone Übertragungsmodus
(Asynchronous Transfer Mode/ATM) ist ein Transportprotokoll, das
breit in Hochgeschwindigkeits-Datennetzen eingesetzt wird und das
die Multiplexierung von verschiedenen Informationsströmen durch
eine ATM-formatierte Kommunikationsverbindung ermöglicht.
IM über
ATM (IMA) betrifft einen Standard des ATM-Forums (d.h. AF-PHY-0086.001),
der ein standardisiertes Verfahren zur Verwendung der IM-Verfahren über ATM-formatierte
Kommunikationsverbindungen umreißt. In dem Fall von ATM verhält sich
eine Gruppe von ATM-formatierten IM-Kommunikationsverbindungen (d.h. eine
IMA-Gruppe) als ob sie eine einzelne schnellere ATM-Kommunikationsverbindung
wäre. Zum
Beispiel in dem Fall von IMA über
ein Paar von IM-Kommunikationsverbindungen,
von denen jede eine Upstream-Datenübertragungsgeschwindigkeit
von 1,5 Megabit und eine Downstream-Datenübertragungsgeschwindigkeit
von 1,5 Megabit aufweist, würde
die Gesamtdatenübertragungsgeschwindigkeit
3,0 Megabit in sowohl der Upstream- als auch der Downstreamrichtung
sein.
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Um
die Wiedervereinigung des Verkehrs zu erleichtern, der durch die
einzelnen Verbindungen in einer Gruppe der IM-Kommunikationsverbindungen verteilt
ist, nimmt der IMA-Standard
des ATM-Forums an, daß jede
IM-Kommunikationsverbindung
in einer IMA-Gruppe mit genau der gleichen Bitrate und mit einer
konstanten Verzögerung
arbeitet. Das Wiederherstellen der Reihenfolge an einem Empfangsende
der IM-Kommunikationsverbindungen ist dann eine einfache Sache des
Umordnens der ATM-Zellen auf der Basis einer Funktion der Ankunftszeit
und der Verbindungsverzögerung.
Die Differenzverzögerung
zwischen beliebigen zwei IM-Kommunikationsverbindungen innerhalb
einer IMA-Gruppe muß kleiner
als ungefähr
25 ms bleiben. Einige ATM-Transporttechnologien
(insbesondere einige der durch einige der xDSL-Technologien unterstützten Modi) können zu
Differenzverzögerungen
führen,
die diesen Wert unter bestimmten Umständen übersteigen, folglich das Aufbauen
einer IMA-Gruppe verhindern oder das Hinzufügen einiger zusätzlicher
IM-Kommunikationsverbindungen in eine vorhandene IMA-Gruppe verhindern.
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Um
die einzelnen Verbindungen innerhalb einer IMA-Gruppe zu verwalten,
erfordert der IMA-Standard des ATM-Forums das Einfügen spezieller
Zellen für
Betrieb und Wartung (OAM/Operations and Maintenance) in jede der
Verbindungen, die eine IMA-Gruppe umfaßt. In Abhängigkeit von der Konfiguration
verbrauchen diese Verwaltungszellen entweder 1/32, 1/64, 1/128 oder
1/256 der verfügbaren
Kapazität,
die folglich für
das Übertragen
des Teilnehmerverkehrs nicht zur Verfügung steht.
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Herkömmliche
Implementierungen des IMA (z.B. der IMA-Standard des ATM-Forums)
können über symmetrische Übertragungseinrichtungen
und gleichförmige Übertragungseinrichtungen
erleichtert werden. Eine symmetrische Übertragungseinrichtung schließt eine
Mehrzahl von IM-Kommunikationsverbindungen ein, wobei jede die gleiche
Datenübertragungsgeschwindigkeit
in einer Upstream- und einer Downstreamrichtung aufweist. Eine gleichförmige Übertragungseinrichtung
schließt
eine Mehrzahl von IM-Kommunikationsverbindungen
ein, die jede die gleiche Upstream-Datenübertragungsgeschwindigkeit
aufweist und die jede die gleiche Downstream-Datenübertragungsgeschwindigkeit
aufweist, wobei die Downstream-Datenübertragungsgeschwindigkeit
anders als die Upstream-Datenübertragungsgeschwindigkeit
sein kann.
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Eine
hauptsächliche
Einschränkung
der herkömmlichen
IMA-Implementierungen
ist, daß solche
Implementierungen nicht über
eine Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen erleichtert werden
können,
die verschiedene Datenübertragungsgeschwindigkeiten
aufweisen. Herkömmliche
IMA-Implementierungen erfordern, daß jede einzelne der IM-Kommunikationsverbindungen
in einer IMA-Gruppe eine gemeinsame Upstream-Datenübertragungsgeschwindigkeit
und eine gemeinsame Downstream-Datenübertragungsgeschwindigkeit
aufweist. Zum Beispiel, daß alle
Downstream-Datenübertragungsgeschwindigkeiten
1,5 Megabit und alle Upstream-Datenübertragungsgeschwindigkeiten
500 Megabit sind. Diese Anforderung schränkt den Nutzen von IMA ein,
weil die Upstream-Datenübertragungsgeschwindigkeiten,
Downstream-Datenübertragungsgeschwindigkeiten
beide häufig
für verschiedene
Kommunikationsverbindungen verschiedenen sind.
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Mehrfache
ADSL-Kommunikationsverbindungen synchronisieren sich häufig nicht
auf den gleichen Datenübertragungsgeschwindigkeiten.
Außerdem
sind die ADSL- Verbindungen
von Natur aus geschwindigkeitsanpassend. Das bedeutet, daß die Kommunikationsvorrichtung
(z.B. Leitungskarte, Modem usw.) an jedem Ende einer ADSL-Verbindung
im Allgemeinen verhandelt und versucht, die höchste durch ihre Konfiguration
erlaubte Bitrate aufzubauen. Wenn sich während der Lebensdauer der Verbindung
die Bedingungen hinreichend ändern,
um eine Erhöhung
oder Verringerung der Leitungsgeschwindigkeit zu garantieren, verhandeln
die Kommunikationsvorrichtungen eine neue Leitungsgeschwindigkeit
automatisch von neuem.
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Beim
Auswählen
von zwei oder mehr ADSL-Verbindungen zum Verbinden in eine IMA-Gruppe
ist eine signifikante Wahrscheinlichkeit vorhanden, daß sich die
optimale Geschwindigkeit für
jede Verbindung unterscheiden wird. Folglich müssen, um den Standard des ATM-Forums
für inverse
Multiplexierung zu implementieren, die schnelleren Verbindungen
auf die gleiche Geschwindigkeit wie die langsamste Verbindung in
der IMA-Gruppe verlangsamt werden. Das ist nicht optimal, weil potentielle
Kapazität
(ATM-Durchsatz)
zurückbehalten
wird, um die Kriterien zu erfüllen,
daß die
IM-Kommunikationsverbindungen in einer IMA-Gruppe bei der gleichen
Datenübertragungsgeschwindigkeit
arbeiten.
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Sollte
wenn solch eine IMA-Gruppe einmal aufgebaut ist, irgendeine der
Verbindungen in der IMA-Gruppe verschlechterte Leitungszustände erfahren,
die eine weitere Verringerung einer entsprechenden Bitrate notwendig
machen, müssen
alle IM-Kommunikationsverbindungen
in der IMA-Gruppe neu auf die niedrigere Bitrate verhandelt werden,
damit die IMA-Gruppe betriebsbereit bleibt. Das führt zu weiterer
zurückbehaltener
Kapazität
und einer kurzen Dienstunterbrechung für den Teilnehmer, da jede der
Verbindungen und anschließend
das IMA-Protokoll
resynchronisieren. Entsprechend, wenn sich die Bedingungen verbessern,
die eine Erhöhung
der Kapazität
auf allen IM-Kommunikationsverbindungen garantieren, ist gleichfalls
eine kurze Dienstunterbrechung aus dem gleichen Grund vorhanden.
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Der
Betrieb des IMA-Protokolls des ATM-Forums während des Aufbaus, Betriebs
und Außerbetriebnahme
einer IMA-Gruppe ist relativ komplex und erfordert spezialisierte
Hardware und/oder Software, um das Protokoll zu unterstützen. Die
Komplexität
erhöht
signifikant die Kosten der Ausrüstungen
unter Verwendung bekannter Implementierungsverfahren. Die Zusatzkosten
sind bei kostenempfindlichen Anwendungen ausreichend, um den Einsatz
von IMA unter Verwendung herkömmlicher
IMA-Implementierungen schwer rechtfertigen zu lassen.
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Folglich
ist das Erleichtern der IMA über
IM-Kommunikationsverbindungen
nützlich,
die bei verschiedenen Datenübertragungsgeschwindigkeiten
auf eine Weise synchronisiert sind, die Einschränkungen überwindet, die mit dem Erleichtern
der IMA über
IM-Kommunikationsverbindungen verbunden sind, die bei gemeinsamen
Datenübertragungsgeschwindigkeiten
synchronisiert sind.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Die
obenerwähnte
Aufgabe wird durch ein Verfahren, ein Programmprodukt und ein System
nach Anspruch 1, 22 und 43 gelöst.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Flußdiagrammdarstellung,
die ein Verfahren zum Erleichtern der IMA-Funktionalität über eine
Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen darstellt, die verschiedene Datenübertragungsgeschwindigkeiten
gemäß einer
Ausführungsform
der hierin gemachten Offenbarungen aufweist.
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2 ist
eine schematische Darstellung, die eine sequenzidentifizierte ATM-Zelle
gemäß einer
Ausführungsform
der hierin gemachten Offenbarungen darstellt.
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3 ist
eine schematische Darstellung, die eine herkömmliche ATM-Zelle darstellt.
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4 ist
eine Blockdiagrammdarstellung, die einen Sender darstellt, der fähig ist,
die Übertragungsfunktionalität zum Übertragen
der Zellen durch eine Mehrzahl von IM-Kommunikationsverbindungen hindurch gemäß einer
Ausführungsform
der hierin gemachten Offenbarungen zu erleichtern.
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5 ist
eine Flußdiagrammdarstellung,
die ein Verfahren zum Erleichtern der Übertragungsfunktionalität über den
Sender darstellt, der in 4 gezeigt ist.
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6 ist
eine Blockdiagrammdarstellung, die einen Empfänger darstellt, der fähig ist,
die Empfangsfunktionalität
zum Empfangen von Zellen von der anderen Seite einer Mehrzahl von
IM-Kommunikationsverbindungen gemäß einer Ausführungsform
der hierin gemachten Offenbarungen zu erleichtern.
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7 ist
eine Flußdiagrammdarstellung,
die ein Verfahren zum Erleichtern der Empfangsfunktionalität über den
Empfänger
darstellt, der in 6 gezeigt ist.
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8 ist
eine Flußdiagrammdarstellung,
die ein Verfahren zum Bestimmen eines Warteschlangenortes darstellt,
an dem eine sequenzidentifizierte Zelle innerhalb einer Empfängerwarteschlange
anzuordnen ist.
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9 ist
eine schematische Darstellung, die ein Beispiel einer Zellenweiterleitungssequenz
darstellt, in der das Weiterleiten eines Teils einer Mehrzahl von
Zellen aufgrund der Unterschiede des Leistungsmerkmals verzögert wird.
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10 ist
eine schematische Darstellung, die ein Beispiel einer Zellenweiterleitungssequenz
darstellt, in der das Weiterleiten eines Teils einer Mehrzahl von
Zellen aufgrund von einer oder mehr verlorengegangener Zellen verzögert wird.
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11 ist
eine Blockdiagrammdarstellung, die eine Ausführungsform eines IMA-ADSL-Kommunikationssystems
gemäß einer
Ausführungsform
der hierin gemachten Offenbarungen darstellt.
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12 ist
ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform
von einer Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen zwischen der Vermittlungsstelle
der Kommunikationsvorrichtung und der Teilnehmereinrichtung darstellt,
die in 11 dargestellt ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Mit
einem herkömmlichen
DSL-Anschlußleitungsmultiplexer
(Digital Subscriber Line Access Multiplexor/DSLAM) ermöglicht der
DSLAM einem Teilnehmer, eine Verbindung zwischen einer Datenverarbeitungseinrichtung
und einem Kommunikationsnetz über
eine einzelne ADSL-Datenkommunikationsverbindung aufzubauen, die
in einem herkömmlichen
ADSL-Modem beendet wird. Das Aufbauen einer Verbindung über eine einzelne
ADSL-Datenkommunikationsverbindung,
die in der Regel eine relativ langsame Kommunikationsverbindung
ist, begrenzt die Geschwindigkeit, auf der Daten zwischen der Datenverarbeitungseinrichtung
und dem Kommunikationsnetz übertragen
werden können.
In vielen Situationen verhindern die Kosten oder die technische
Durchführbarkeit
den Einsatz einer einzelnen Hochgeschwindigkeits-Punkt-zu-Punkt-Kommunikationsverbindung,
um die Geschwindigkeit zu erhöhen,
auf der die Daten zwischen der Datenverarbeitungseinrichtung und
dem Kommunikationsnetz übertragen
werden können.
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Gemäß mindestens
einer Ausführungsform
der hierin gemachten Offenbarungen ermöglicht die Verwendung eines
DSLAM und eines ADSL-Modems, das fähig ist, die inverse Multiplexierung über den
asynchronen Übertragungsmodus
(im weiteren bezeichnet als IMA) zu erleichtern, daß Daten
zwischen der Datenverarbeitungseinrichtung und dem Kommunikationsnetz über zwei
oder mehr IM-ADSL-Kommunikationsverbindungen übertragen werden können. Die
IMA-Funktionalität
arbeitet durch Demultiplexierung des Datenverkehrs, der von einer
logischen Ursprungs-Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsverbindung
in eine Mehrzahl von langsameren Übertragungen ankommen, durch
Mitteilen der Mehrzahl der langsameren Übertragungen an eine entfernte
Multiplexereinrichtung über
eine Mehrzahl von IM-Kommunikationsverbindungen
und durch Remultiplexierung der langsamen Übertragungen in den Ursprungs-Hochgeschwindigkeitsfluß an einer
logischen Ziel-Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsverbindung.
Hinsichtlich der ADSL-Kommunikationsverbindungen zeigt sich eine
Erhöhung
der Gesamtdienstbitrate als ein Ergebnis des DSLAM und des ADSL-Modems,
das die IMA-Funktionalität
nutzt, um den Datenverkehr durch die zwei oder mehr ADSL-Kommunikationsverbindungen
zu verteilen. Die IMA-Funktionalität gemäß den hierin
gemachten Offenbarungen ist vorteilhaft, da herkömmliche Implementierungen der
IMA-Funktionalität mit Datenkommunikationsverbindungen nicht
kompatibel sind, wie zum Beispiel typischen ADSL-Kommunikationsverbindungen, die verschiedene
und geschwindigkeitsanpaßbare
Upstream- und/oder Downstream-Datenübertragungsgeschwindigkeiten
aufweisen.
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Ebenfalls
gemäß einer
Ausführungsform
der hierin gemachten Offenbarungen ermöglichen Sequenzkennungen die
sequentielle Folge von ATM-Zellen, die aufrechtzuerhalten ist, wie
sie durch die Mehrzahl der IM-Kommunikationsverbindungen weitergeleitet
werden. Infolgedessen werden die ATM-Zellen in der richtigen Reihenfolge
an eine ATM-Schicht der IMA-ADSL-Software
vorgelegt, die mit der IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung
des Zielendpunktes verbunden ist. Es sollte verstanden werden, daß ADSL ein
Beispiel eines asymmetrischen Datenkommunikationsverfahrens ist,
auf das sich die Ausführungsformen
der hierin gemachten Offenbarungen beziehen.
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Ein
Verfahren 100 zum Erleichtern der IMA-Funktionalität über Kommunikationsverbindungen,
die verschiedene Datenübertragungsgeschwindigkeiten
gemäß einer
Ausführungsform
der hierin gemachten Offenbarungen aufweisen, ist in 1 dargestellt.
Eine Operation 101 zum Empfangen der sequentiell ausgerichteten
ATM-Zellen von einer logischen Kommunikationsverbindung des Ursprungsendpunktes
wird durchgeführt.
In mindestens einer Ausführungsform
der Operation 101 wird die Operation 101 durch
eine IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung
des Ursprungsendpunktes erleichtert und schließt das Halten mindestens eines
Teils der sequentiell ausgerichteten ATM-Zellen in einer Datenspeichereinrichtung
ein, wie zum Beispiel einer Warteschlange (z.B. einem Pufferspeicher)
der IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung des Ursprungsendpunktes.
In der Upstreamrichtung, wie hierin definiert, ist ein IMA-ADSL-Modem
ein Beispiel für
die IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung
des Ursprungsendpunktes. In der Downstreamrichtung, wie hierin definiert,
ist eine IMA-ADSL- Leitungskarte
eines DSLAM ein Beispiel für
die IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung
des Ursprungsendpunktes.
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Als
Antwort auf das Empfangen der sequentiell ausgerichteten ATM-Zellen
wird eine Operation 105 zum Verbinden einer Sequenzkennung
mit jeder ATM-Zelle durchgeführt.
Eine Ausführungsform
der Operation 105 schließt das Bestimmen eines Sequenzcodes
(z.B. einer Folgenummer) für
jede einzelne der ATM-Zellen und das Einfügen des Sequenzcodes in einen
Nutzinformationsteil der entsprechenden einen der ATM-Zellen ein.
Eine andere Ausführungsform
der Operation 105 schließt das Bestimmen eines Sequenzcodes
für jede einzelne
der ATM-Zellen und
das Einfügen
des Sequenzcodes in einen Headerteil der entsprechenden einen der
ATM-Zellen ein. In mindestens einer Ausführungsform der Operation 105 erleichtert
die IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung
des Ursprungsendpunktes die Operation 105. Der Nutzinformationsteil
und der Headerteil sind Beispiele für Zellinformationsblöcke einer
ATM-Zelle. Nachdem die Sequenzkennung mit der entsprechenden ATM-Zelle
verbunden ist, wird solch eine ATM-Zelle hierin als eine sequenzidentifizierte ATM-Zelle
definiert. Eine sequenzidentifizierte ATM-Zelle erleichtert vorteilhaft
die Implementierung von IMA gemäß den Ausführungsformen
der hierin gemachten Offenbarungen.
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Eine
Operation 110 zum Weiterleiten jeder sequenzidentifizierten
ATM-Zelle über
eine von einer Mehrzahl von IM-Kommunikationsverbindungen an die
IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung
des Zielendpunktes durchgeführt.
In einer Ausführungsform
der Operation 110 erleichtert die IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung des Ursprungsendpunktes
die Operation 110. In der Upstreamrichtung, wie hierin
definiert, ist eine IMA-ADSL-Leitungskarte eines DSLAM ein Beispiel
für die
IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung des Zielendpunktes. In der Downstreamrichtung,
wie hierin definiert ist, ist ein IMA- ADSL-Modem ein Beispiel für die IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung
des Zielendpunktes.
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Als
Antwort auf das Durchführen
der Operation 110 wird eine Operation 115 zum
Empfangen jeder sequenzidentifizierten ATM-Zelle durchgeführt. In einer Ausführungsform
der Operation 115 wird die Operation 115 durch
die IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung
des Zielendpunktes erleichtert und schließt das Halten mindestens eines
Teils der sequenzidentifizierten ATM-Zellen in einer Datenspeichereinrichtung
ein, wie zum Beispiel einem Pufferspeicher der IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung
des Zielendpunktes.
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Nach
dem Empfangen mindestens eines Teils der sequenzidentifizierten
ATM-Zellen wird eine Operation 120 zum Bestimmen einer
nächsten
sequenzidentifizierten ATM-Zelle durchgeführt, die über eine logische Kommunikationsverbindung
des Zielendpunktes weiterzuleiten ist. Die Operation 120 schließt das Bestimmen der
Sequenzkennung für
eine Mehrzahl von sequenzidentifizierten ATM-Zellen ein. In einer
Ausführungsform der
Operation 120 wird die Operation 120 durch die
IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung des Zielendpunktes erleichtert
und schließt
das Bestimmen der nächsten
sequenzidentifizierten ATM-Zelle aus einer Mehrzahl von sequenzidentifizierten
ATM-Zellen ein, die in einer Datenspeichereinrichtung gespeichert
sind, wie zum Beispiel einem Pufferspeicher der IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung
des Zielendpunktes.
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Nach
dem Durchführen
der Operation 120 wird eine Operation 125 zum
Weiterleiten der nächsten
sequenzidentifizierten ATM-Zelle über die logische Kommunikationsverbindung
des Zielendpunktes durchgeführt.
Ebenfalls nach dem Durchführen
der Operation 120 wird eine Operation 130 durchgeführt, um
zu bestimmen, ob irgendwelche übriggebliebene
sequenzidentifizierte ATM-Zellen, die mit dem ATM-Zellenstrom verbunden
sind, vorhanden sind, wie zum Beispiel in dem Pufferspeicher der
IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung
des Zielendpunktes. Wenn eine oder mehr übriggebliebene sequenzidentifizierte
ATM-Zellen vorhanden sind, werden die Operationen 120 bis 130 wiederholt,
bis keine übriggebliebenen
sequenzidentifizierten ATM-Zellen vorhanden sind, die über die
logische Kommunikationsverbindung des Zielendpunktes weiterzuleiten
sind. In einem Beispiel der Operation 130 wird die Operation 130 als
Antwort auf das Durchführen
der Operation 120 durchgeführt. In einer anderen Ausführungsform
der Operation 130 wird die Operation 130 als Antwort
auf das Durchführen
der Operation 125 durchgeführt.
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Die
Operationen 120 bis 130 sind gemeinsam als eine
Operation zum Weiterleiten des ausgerichteten Stroms der invers
gemultiplexten ATM-Zellen definiert. In mindestens einer Ausführungsform
der Operation zum Weiterleiten des ausgerichteten Stroms der invers
gemultiplexten ATM-Zellen schließt solch eine Operation das
sequentielle Wiederabrufen der sequenzidentifizierten ATM-Zellen
aus einer Datenspeichereinrichtung wie zum Beispiel einem Pufferspeicher
ein.
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Eine
sequenzidentifizierte ATM-Zelle 200 gemäß einer Ausführungsform
der hierin gemachten Offenbarungen ist in 2 dargestellt.
Die sequenzidentifizierte ATM-Zelle 200 weist einen modifizierten
Headerteil 205 bezüglich
eines Headerteils 305 einer herkömmlichen ATM-Zelle 300 (3)
auf. Der Headerteil 205 der sequenzidentifizierten ATM-Zelle 200 schließt eine
Sequenzkennung 208 zum Identifizieren der Anordnung der
sequenzidentifizierten ATM-Zelle 200 in einem Strom von
sequenzidentifizierten ATM-Zellen ein. Zum Beispiel werden die ersten
16 Bit der sequenzidentifizierten ATM-Zelle 200 der Rolle
des Übermittelns
der Sequenzkennung 208 zugewiesen. Mindestens ein Teil
der übriggebliebenen
Adressierungsbits werden in virtuelle Pfadkennungen mit 4 Bit (Virtual
Path Identifiers/VPIs) und virtuelle Kanalkennungen mit 8 Bit (Virtual Channel
Identifiers/VCIs) eingeteilt. Die sequenzidentifizierte ATM-Zelle 200 und
die herkömmliche
ATM-Zelle 300 schließen jede
entsprechende Nutzinformationsteile (210, 310)
ein.
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Die
spezielle Zuweisung der VPI und VCI in der modifizierten Zelle ist
für die
Ausführungsformen
der hierin gemachten Offenbarungen nicht einschränkend. Entsprechend wird es
erwogen, daß die
Datenzellen gemäß den Ausführungsformen
der hierin gemachten Offenbarungen eine Vielzahl von bekannten und
neu entdeckten Headerzuweisungen aufweisen können.
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Der
ATM-Standard unterstützt
eine sehr große
Anzahl von potentiellen Verbindungskennungen auf jeder der IM-Kommunikationsverbindungen.
Es können
bis zu 256 oder 4096 "Virtuelle
Pfadverbindungen" (Virtual
Paths/VPs) und mehr als 65500 "Virtuelle
Kanalverbindungen" (Virtual
Channel/VCs) innerhalb jeder der zahlreichen VPs auf einer einzelnen
IM-Kommunikationsverbindung
vorhanden sein. In der Regel stellen xDSL-Dienste und -ausrüstungen
zwischen einer und 16 Verbindungen auf einer xDSL-Leitung bereit.
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Aufgrund
der großen
Verschiedenheit zwischen der Anzahl der verfügbaren Verbindungskennungen und
der tatsächlichen
Anzahl, die in der Regel erforderlich ist und verwendet wird, sind
viele der Adressierungsbits in dem Headerteil einer ATM-Zelle immer
auf den gleichen Wert in jeder ATM-Zelle eingestellt, die die IM-Kommunikationsverbindungen
kreuzt. Entsprechend werden sie nicht verwendet, um Nutzinformationen
zu übertragen.
Gemäß den hierin
gemachten Offenbarungen wird mindestens ein Teil dieser "ungenutzten" Kopfbits verwendet,
um eine Sequenzkennung zu übermitteln,
um die inverse Multiplexierung und/oder das Leitungsverbindungsprotokoll
zu erleichtern. Entsprechend wird mindestens ein Teil der "ungenutzten" Bits neu definiert,
um einen Zellen-Neuordnungsvorgang
zu unterstützen,
wie hierin detaillierter unten diskutiert wird. Ungenutzter Adreßbereich
kann ähnlich
genutzt werden, um die Sequenzkennung zu übermitteln.
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Es
sollte verstanden werden, daß eine
ATM-Zelle gemäß den Ausführungsformen
der hierin gemachten Offenbarungen konfiguriert werden kann, so
daß ein
Teil ihrer Kopfbits zugewiesen wurde, um die VPI-, VCI-, PTI-, CLP-
und/oder HEC-Informationen
zu übermitteln.
Ein übriggebliebener
Teil der Kopfbits wird verwendet, um eine Sequenzkennung (z.B. eine
Folgenummer) zu übermitteln.
Die für
herkömmliche
ATM-Headerinformationen
zugewiesenen Bits müssen
die gleichen Bits sein, die solche herkömmlichen ATM-Headerinformationen
gemäß den Definitionen
der Standard-ATM-Zellenheader übermitteln.
Jedoch des Komforts und der Kompatibilität halber mit vorhandenen Übertragungseinrichtungen,
ist es für
die Bits, die für
die herkömmlichen
ATM-Headerinformationen zugewiesen sind, vorteilhaft, daß sie die
gleichen Bits sind, die solche herkömmlichen ATM-Headerinformationen
gemäß den Definitionen
der Standard-ATM-Zellenheader übermitteln.
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Bestimmte
Kombinationen der Kopfbits der ATM-Zellen können einen vordefinierten Inhalt
gemäß dem ATM-Standard übermitteln.
Eine "freie" Zelle und eine "leere" Zelle sind Beispiele
von ATM-Zellen, die solch einen vordefinierten Inhalt aufweisen.
Entsprechend, um mit den Ausrüstungen
kompatibel zu sein und richtig durch die Ausrüstungen transportiert zu werden,
die den ATM-Standard erfüllen,
sollten die Verfahren und Systeme, die Folgenummern erzeugen und
diese den ankommenden ATM-Zellen gemäß den Ausführungsformen der hierin gemachten
Offenbarungen zuweisen, das Erzeugen von sequenzidentifizierten
ATM-Zellen vermeiden, die eine konforme ATM-Vorrichtung (z.B. ADSL-Übertragungseinrichtungen) interpretieren
wird, daß sie Standard-ATM-Zellen
sind, die speziellen Inhalt speichern. Ähnlich sollte sich die Empfangsfunktion,
die die ankommenden Folgenummern identifiziert und die Zellen in
den entsprechenden Empfangspuffer einordnet, der Tatsache anpassen,
daß die
Sendeseite Folgenummern übergehen
wird, die einen Zellenheader mit einem speziellen Inhalt erzeugt
haben würden.
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In
mindestens einer Ausführungsform
der Sequenzkennung sollte die maximale Größe der Sequenzkennung (z.B.
eine Folgenummer) so ausgewählt
sein, daß sie
mindestens die doppelte Anzahl der Orte der Empfängerwarteschlangen (z.B. Pufferspeicher)
ist. Die Anzahl der Orte der Empfängerwarteschlangen ist mindestens
teilweise eine Funktion der Differenzgeschwindigkeit und der Verzögerung der
IM-Kommunikationsverbindungen in der entsprechenden verbundenen
Gruppe.
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4 stellt
eine Ausführungsform
eines Senders 400 gemäß einer
Ausführungsform
der hierin gemachten Offenbarungen dar. Der Sender 400 ist
fähig,
die Sendefunktionalität
zum Übertragen
von Zellen durch eine Mehrzahl von IM-Kommunikationsverbindungen hindurch
zu erleichtern. In mindestens einer Ausführungsform der IMA-Vorrichtung
des Ursprungsendpunktes, die in 1 dargestellt
ist, umfaßt
die IMA-Vorrichtung des Ursprungsendpunktes den Sender 400.
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Der
Sender 400 schließt
einen Warteschlangenselektor 402, eine Mehrzahl von Empfängerwarteschlangen 404 (z.B.
Pufferspeicher) und einen Zähler 406 ein,
der mit jeder einzelnen der Empfängerwarteschlangen 404 verbunden
ist. Die Selektorwarteschlange 402 ist fähig, ATM-Zellen
selektiv an jede einzelne der Mehrzahl der Empfängerwarteschlangen 404 zu
routen. ATM-Zellen sind ein Beispiel von paketierten Informationen.
Zum Beispiel kann der Warteschlangenselektor 402 ATM-Zellen
an eine Empfängerwarteschlange
mit der meisten Anzahl von leeren Zellenorten oder an die Empfängerwarteschlange,
die sequentiell nach der Empfängerwarteschlange
folgt, die die letzte ATM-Zelle empfing, lenken. In der Praxis können zwei
oder mehr Empfängerwarteschlangen 404 vorhanden
sein. Jeder Zähler 406 ist
fähig,
die Anzahl der besetzten Orte und/oder leeren Orte in einer entsprechenden
einen der Warteschlangen 404 zu ermitteln.
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Es
ist für
die Empfängerwarteschlangen 404 wünschenswert,
daß sie
auf verschiedene Längen
eingestellt werden, wenn die IM-Kommunikationsverbindungen
bei verschiedenen Datenübertragungsgeschwindigkeiten
arbeiten. Für
die hierin offenbarte Empfängerfunktionalität ist es
vorteilhaft, eine kürzere
Warteschlangenlänge
für Kommunikationsverbindungen
bereitzustellen, die bei niedrigeren Datenübertragungsgeschwindigkeiten
arbeiten, und eine längere
Warteschlangenlänge
für Kommunikationsverbindungen
bereitzustellen, die bei höheren
Datenübertragungsgeschwindigkeiten
arbeiten. Zu diesem Zweck werden zum Beispiel die Empfängerwarteschlangen
ausgewählt,
so daß die
erforderliche Zeit, um die Zellen von allen Orten der Empfängerwarteschlangen
von dem Sender durch die Kommunikationsverbindungen hindurch zu
dem Empfänger
zu übertragen,
gleich ist, wenn alle Empfängerwarteschlangen
am Anfang vollständig
voll sind. Gemäß mindestens
einer Ausführungsform
der hierin gemachten Offenbarungen werden Referenz-Datenübertragungsgeschwindigkeiten
(z.B. durchschnittliche Datenübertragungsgeschwindigkeiten)
verwendet, um solche Zeit zu ermitteln, die zum Übertragen der Zellen erforderlich
ist.
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5 stellt
ein Verfahren 500 zum Erleichtern der Übertragungsfunktionalität über den
Sender 400 dar (der in 4 dargestellt
ist), um Zellen (z.B. ATM-Zellen) zu ermöglichen, daß sie durch eine Mehrzahl von IM-Kommunikationsverbindungen
gemäß einer
Ausführungsform
der hierin gemachten Offenbarungen übertragen werden können. Das
Verfahren 500 schließt
eine Operation 502 zum Initialisieren einer Mehrzahl von Warteschlangenortszählern ein.
In einer Ausführungsform
schließt
das Initialisieren eines Warteschlangenortszählers das Einstellen des Warteschlangenortszählers auf
Null und das Löschen
aller Warteschlangenorte ein. Nach dem Durchführen der Operation 502 zum
Initialisieren der Mehrzahl der Warteschlangenortszähler wird eine
Operation 504 zum Empfangen einer Zelle von einem ankommenden
Summenstrom durchgeführt
und dann wird eine Operation 506 zum Zuordnen einer Sequenzkennung
zu der Zelle durchgeführt.
-
Als
Antwort auf das Zuordnen einer Sequenzkennung zu einer Zelle wird
die Zelle eine sequenzidentifizierte Zelle. Nach dem Durchführen der
Operation 506 zum Zuordnen der Sequenzkennung zu der Zelle
wird eine Operation 508 durchgeführt, um zu bestimmen, ob ein
Zähler
(z.B. Zähler
[1]), der mit einer Anfangswarteschlange (z.B. Warteschlange [1])
verbunden ist, kleiner als eine Größe der Anfangswarteschlange
ist. Die Anfangswarteschlange ist eine von einer Mehrzahl von Warteschlangen
(z.B. Warteschlange [j]), wobei j zwischen 1 und n ist und wobei
j ein Warteschlangenbezeichner ist, um eine spezielle eine der Warteschlangen und
den zugeordneten Zähler
zu identifizieren.
-
Als
Antwort auf den Zähler,
der mit der Anfangswarteschlange verbunden ist, die kleiner als
die zugeordnete Warteschlangengröße ist (d.h.
die Anzahl der besetzten Warteschlangenorte, die kleiner als die
maximale Anzahl der Warteschlangenorte ist), wird eine Operation 510 durchgeführt, um
die sequenzidentifizierte Zelle zu der Anfangswarteschlange hinzuzufügen. Nach
dem Durchführen
der Operation 510 zum Hinzufügen der sequenzidentifizierten
Zelle zu der Anfangswarteschlange wird eine Operation 512 durchgeführt, um
die Anfangswarteschlange zu dem nächsten Warteschlangenort zu
inkrementieren (z.B. von einer vorhandenen Pufferzelle zu einer
nächsten
Pufferzelle) und wird eine Operation 514 durchgeführt, um
den Warteschlangenbezeichner j (d.h. von 1 zu 2) zu inkrementieren.
Folglich zeigt der Warteschlangenbezeichner j auf eine nächste der
Mehrzahl der Warteschlangen.
-
Nach
dem Durchführen
der Operation 514, um den Warteschlangenbezeichner j zu
inkrementieren, wird eine Operation 516 durchgeführt, um
zu bestimmen, ob der Warteschlangenbezeichner j größer als
die maximale Anzahl der Warteschlangen ist (d.h. n, das die maximale
Anzahl der Warteschlangen ist). Als Antwort auf den Warteschlangenbezeichner
j, der nicht größer als
die maximale Anzahl der Warteschlangen ist, wird das Verfahren 500 bei
der Operation 504 fortgesetzt, um eine Zelle (d.h. die
nächste
Zelle) von dem ankommenden Summenstrom zu empfangen. Als Antwort
auf den Warteschlangenbezeichner j, der größer als die maximale Anzahl
der Warteschlangen ist, wird die Operation 518 zum Initialisieren
des Warteschlangenbezeichners j durchgeführt (z.B. Einstellung des Warteschlangenbezeichners
j auf 1). Nach dem Durchführen der
Operation 518 zum Initialisieren des Warteschlangenbezeichners
j, wird das Verfahren 500 bei der Operation 504 fortgesetzt,
um eine Zelle (d.h. die nächste
Zelle) von dem ankommenden Summenstrom zu empfangen. Auf diese Weise
erleichtern die Operationen 512 bis 518 das Hinzufügen von
Zellen zu jeder der Mehrzahl der Warteschlangen.
-
Zurückkehrend
zu der Operation 508 wird als Antwort auf den Zähler, der
mit der nächsten
Warteschlange verbunden ist, die kleiner als die zugeordnete Warteschlangengröße ist,
eine Operation 520 durchgeführt, um den Warteschlangenbezeichner
j zu inkrementieren und wird eine Operation 522 durchgeführt, um zu
bestimmen, ob der Warteschlangenbezeichner j größer als die maximale Anzahl
der Warteschlangen ist. Als Antwort auf den Warteschlangenbezeichner
j, der nicht größer als
die maximale Anzahl der Warteschlangen ist, wird das Verfahren 500 bei
der Operation 508 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob der
Zähler,
der mit der nächsten
Warteschlange verbunden ist, kleiner als eine Größe der nächsten Warteschlange ist. Als
Antwort auf den Warteschlangenbezeichner j, der größer als
die maximale Anzahl der Warteschlangen ist, wird eine Operation 524 zum
Initialisieren des Warteschlangenbezeichners j durchgeführt (z.B.
Einstellen des Warteschlangenbezeichners j auf 1). Nach dem Durchführen der
Operation 524 zum Initialisieren des Warteschlangenbezeichners
j wird das Verfahren 500 bei der Operation 508 fortgesetzt,
um zu bestimmen, ob der Zähler, der
mit der Anfangswarteschlange verbunden ist, kleiner als die Größe der Anfangswarteschlange
ist. Auf diese Weise erleichtern die Operationen 508, 520, 522 und 524 eine
Schleife für
das Identifizieren und/oder Warten auf einen leeren Warteschlangenort
einer speziellen einen der Mehrzahl der Warteschlangen.
-
6 stellt
einen Empfänger 600 gemäß einer
Ausführungsform
der hierin gemachten Offenbarungen dar. Der Empfänger 600 ist fähig, die
Empfangsfunktionalität
zum Empfangen von Zellen von der anderen Seite der Mehrzahl der
IM-Kommunikationsverbindungen,
wie durch den Sender 400 gesendet, zu erleichtern, 4.
Der Empfänger 600 schließt eine
Empfängerwarteschlange 602 (z.B.
einen Pufferspeicher), einen ersten logischen Abschnitt 604 zum
Schreiben der Zellen in die Empfängerwarteschlange 602 und
einen zweiten logischen Abschnitt 606 zum Extrahieren der
Zellen aus der Empfängerwarteschlange 602 ein.
Entsprechend beendet der Empfänger 600 die
Mehrzahl der IM-Kommunikationsverbindungen innerhalb einer verbundenen Gruppe
und ist fähig,
die Ströme
der Zellen wiederzuvereinigen (multiplexen), die an jeder einzelnen
der IM-Kommunikationsverbindungen in der gleichen Sequenz ankommen,
wie sie ursprünglich
an den Sender 400 geliefert waren. In mindestens einer
Ausführungsform
der IMA-Vorrichtung
des Zielendpunktes, die in 1 dargestellt
ist, umfaßt
die IMA-Vorrichtung des Zielendpunktes den Empfänger 600.
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7 stellt
ein Verfahren 700 zum Erleichtern der Empfangsfunktionalität über den
Empfänger 600 dar, 6,
um zu ermöglichen,
daß Zellen
von der Mehrzahl der IM-Kommunikationsverbindungen
gemäß einer
Ausführungsform
der hierin gemachten Offenbarungen empfangen werden können. Das
Verfahren 700 schließt
eine Operation 702 zum Empfangen einer ankommenden sequenzidentifizierten
Zelle von einer von einer Mehrzahl von IM-Kommunikationsverbindungen
ein. Als Antwort auf das Durchführen
der Operation 702 zum Empfangen der ankommenden sequenzidentifizierten
Zelle wird eine Operation 704 zum Bestimmen eines Warteschlangenortes
durchgeführt,
in dem die sequenzidentifizierte Zelle innerhalb der Empfängerwarteschlange
zu platzieren ist. Nach dem Durchführen der Operation 704 zum
Bestimmen des Warteschlangenortes, in dem die sequenzidentifizierte
Zelle zu platzieren ist, wird eine Operation 706 durchgeführt, um
die sequenzidentifizierte Zelle zu der Empfängerwarteschlange an dem ermittelten
Warteschlangenort hinzuzufügen.
Die Operationen 702 bis 706 werden fortwährend wiederholt,
um nachfolgende sequenzidentifizierte Zellen zu der Empfängerwarteschlange
hinzuzufügen.
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Eine
Operation 708 wird zum Bestimmen der nächsten sequenzidentifizierten
Zelle durchgeführt,
die von der Empfängerwarteschlange
weiterzuleiten ist. Die Operation 708 zum Bestimmen der
nächsten
weiterzuleitenden sequenzidentifizierten Zelle kann als Antwort
auf, nach und/oder parallel mit dem Durchführen der Operation 706 zum
Hinzufügen
der sequenzidentifizierten Zelle zu der Empfängerwarteschlange durchgeführt werden.
Eine Operation 710 wird durchgeführt, um zu bestimmen, ob die
nächste
sequenzidentifizierte Zelle zum Weiterleiten zur Verfügung steht.
Mit zum Weiterleiten zur Verfügung
stehend ist gemeint, daß eine
solche Zelle zu der Empfängerwarteschlange
hinzugefügt
worden ist. Als Antwort auf die nächste sequenzidentifizierte
Zelle, die zum Weiterleiten zur Verfügung steht, wird eine Operation 712 durchgeführt, um
die nächste
sequenzidentifizierte Zelle weiterzuleiten. Das Verfahren 700 wird
dann bei der Operation 708 fortgesetzt, wo die nächste Zelle
ermittelt wird, die an die Empfängerwarteschlange
weiterzuleiten ist.
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Zurückkehrend
zu der Operation 710 wird als Antwort auf die nächste sequenzidentifizierte
Zelle (d.h. die laufende nächste
sequenzidentifizierte Zelle), die zum Weiterleiten nicht zur Verfügung steht,
eine Operation 714 durchgeführt, um zu bestimmen, ob ein
vorgeschriebenes Zeitintervall abgelaufen ist. Das vorgeschriebene
Zeitintervall ist ein Timeout, nach dem die nächste sequenzidentifizierte
Zelle als verloren angenommen wird oder einen damit verbundenen
Fehler aufweisen muß.
Als Antwort auf das vorgeschriebene Zeitintervall, das abgelaufen
ist, wird das Verfahren 700 bei der Operation 708 fortgesetzt,
um eine neue nächste sequenzidentifizierte
Zelle zu ermitteln, die von der Empfängerwarteschlange weiterzuleiten
ist. Als Antwort auf das vorgeschriebene Zeitintervall, das nicht
abgelaufen ist, wird das Verfahren 700 bei der Operation 710 fortgesetzt,
um zu ermitteln, ob die laufende nächste sequenzidentifizierte
Zelle zu der Empfängerwarteschlange
hinzugefügt
worden ist, folglich zum Weiterleiten zur Verfügung steht. Die Operation 710 und
die Operation 714 erleichtern das Weiterleiten von Zellen,
die an dem Empfänger
verzögert
bezüglich
der anderen Zellen ankommen.
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Wie
in 8 dargestellt, schließt in mindestens einer Ausführungsform
der Operation 704 die Operation 704 einen Schritt 704A zum
Bestimmen eines Empfängerwarteschlangenortes
für die
ankommende Zelle und einen Schritt 704B zum Bestimmen der
Sequenzkennung ein, die mit der letzten weitergeleiteten Zelle verbunden
ist. Als Antwort auf das Durchführen
des Schrittes 704A und des Schrittes 704B wird
ein Schritt 704C zum Bestimmen eines inkrementalen Warteschlangenortes
bezüglich
des Warteschlangenortes durchgeführt, der
mit der letzten Zelle verbunden ist. Zum Beispiel, wenn die Folgenummer
der ankommenden Zelle 3 Positionen größer als die letzte weitergeleitete
Zelle ist, würde
die ankommende Zelle zu der Empfängerwarteschlange
an einem Empfängerwarteschlangenort
3 Positionen nach der Empfängerwarteschlangenposition der
letzten weitergeleiteten Zelle hinzugefügt werden. Auf diese Weise
werden die Zellen in der Empfängerwarteschlange
in sequentieller Folge beibehalten. Wenn ein maximaler Ort der Empfängerwarteschlange
erreicht ist, lenkt das Verfahren an einen Anfangsort der Empfängerwarteschlange
um.
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9 stellt
ein Beispiel einer Zellenweiterleitungssequenz dar, in der das Weiterleiten
eines Teils einer Mehrzahl von Zellen (10 Zellen gezeigt) aufgrund
der Unterschiede der Betriebsparameter des Leistungsmerkmals verzögert wird.
Die Kapazität
(z.B. Übertragungsgeschwindigkeit)
und die Verzögerung
sind Beispiele für Betriebsparameter
des Leistungsmerkmals. Wie dargestellt, kommen Zelle 2, Zelle 4,
Zelle 6, Zelle 8 und Zelle 10 (d.h. Zellen des ersten Leistungsmerkmals)
an einem Empfänger
verzögert
bezüglich
Zelle 3, Zelle 5, Zelle 7 und Zelle 9 an (d.h. Zellen des zweiten
Leistungsmerkmals). Entsprechend wird das Weiterleiten von Zelle 3,
Zelle 5, Zelle 7 und Zelle 9 verzögert, bis die vorhergehende(n)
Zelle(n) ankommen und weitergeleitet werden. Die Verzögerung der
Zellen des ersten Leistungsmerkmals ist ein Ergebnis des ersten
Leistungsmerkmals, das eine niedrigere Kapazität (d.h. Übertragungsgeschwindigkeit)
als das zweite Leistungsmerkmal, eine längere Verzögerung als das zweite Leistungsmerkmal
oder beides aufweist.
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10 stellt
ein Beispiel einer Zellenweiterleitungssequenz dar, in der das Weiterleiten
eines Teils einer Mehrzahl von Zellen (10 Zellen gezeigt) aufgrund
einer oder mehrerer verlorener Zellen verzögert wird. Eine Zelle kann
aufgrund eines zugehörigen
Fehlers verloren sein. Zelle 2, Zelle 4, Zelle 6, Zelle 8 und Zelle 10
sind mit einem ersten Leistungsmerkmal verbunden (d.h. Zellen des
ersten Leistungsmerkmals) und Zelle 1, Zelle 3, Zelle 5, Zelle 7
und Zelle 9 sind mit einem zweiten Leistungsmerkmal verbunden (d.h.
Zellen des zweiten Leistungsmerkmals). In dem dargestellten Beispiel
zeigen das erste Leistungsmerkmal und das zweite Leistungsmerkmal
eine gemeinsame Kapazität
und eine gemeinsame Verzögerung.
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Wie
in 10 dargestellt, ist Zelle 4 verloren. Zelle 1,
Zelle 2 und Zelle 3 werden ohne irgendwelche zugehörige Verzögerungen übertragen.
Jedoch verursacht der Verlust von Zelle 4 eine Verzögerung der Übertragung
der restlichen Zellen bezüglich
des Zeitpunktes, zu dem sie am Empfänger empfangen wurden. Die Verzögerung ist
mit einem vorgeschriebenen Zeitintervall verbunden, das das Warten
auf eine Zelle unterstützt,
um am Empfänger
anzukommen, wie bezüglich 7 diskutiert
ist. Sobald das vorgeschriebene Zeitintervall abläuft, werden
Zelle 5 bis Zelle 10 übertragen.
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Ein
Kommunikationssystem 800 gemäß einer Ausführungsform
der hierin gemachten Offenbarungen ist in 11 dargestellt.
Das Kommunikationssystem 800 schließt ein IMA-kompatibles ADSL-System (Asymmetric
Digital Subscriber Line) 805 ein, das ein Telekommunikationsnetz 810 und
ein ATM-kompatibles (Asynchronous Transfer Mode) Kommunikationsnetz 815 aufweist,
das daran angeschlossen ist. Das Telekommunikationsnetz 810 ist
direkt mit dem ATM-kompatiblen Kommunikationsnetz 815 verbunden,
um die direkte Kommunikation dazwischen zu ermöglichen. Ein öffentliches
Fernsprechwählnetz
(Public Switched Telephone Network/PSTN) ist ein Beispiel für das Telekommunikationsnetz 810.
Ein passend konfiguriertes Computernetzsystem, wie zum Beispiel
ein passend konfigurierter Abschnitt des Internets, ist ein Beispiel
für das ATM-kompatible
Datennetz 815. In anderen Ausführungsformen (nicht gezeigt)
des Kommunikationssystems 800 ist das Telekommunikationsnetz 810 nicht
direkt mit dem ATM-kompatiblen
Datennetz 815 verbunden.
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Das
ADSL-System 805 schließt
eine Vermittlungsstellen-Kommunikationsvorrichtung 820 und
eine Teilnehmerbereichs-Kommunikationsvorrichtung 825 ein,
die mit der Vermittlungsstelleneinrichtung 820 verbunden
ist, um einen ADSL-Dienst dazwischen bereitzustellen. Die Vermittlungsstellen-Kommunikationsvorrichtung 820 erleichtert
den Telefondienst (Plain Old Telephone Service/POTS) und den ADSL-Dienst
für die Teilnehmerbereichs-Kommunikationsvorrichtung 825 jeweils über das
Fernsprechnetzsystem 810 und das ATM-kompatible Datennetz 815.
Die Vermittlungsstellen-Kommunikationsvorrichtung 820 ist
mit der Teilnehmerbereichs-Kommunikationsvorrichtung 825 über eine
erste Paarleiter-Übertragungsleitung 830 und
eine zweite Paarleiter-Übertragungsleitung 831 verbunden.
Eine Twisted-Pair-Fernsprechleitung,
die in der Regel verwendet wird, um Fernsprechsignale zu übertragen,
ist ein Beispiel für
die erste und die zweite Paarleiter-Übertragungsleitung 830, 831.
ADSL-Daten werden über
die erste und die zweite Paarleiter-Übertragungsleitung 830, 831 übertragen.
Ein POTS-Telefonsignal
kann über
eine oder beide der Paarleiter-Übertragungsleitungen 830, 831 übertragen
werden.
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Die
Vermittlungsstellen-Kommunikationsvorrichtung 820 schließt einen
POTS-Switch 835 ein, der mit einem Teilnehmeranschlußleitungs-Multiplexer
(Subscriber Line Access Multiplexor/DSLAM) 845 verbunden ist.
Der DSLAM 845 schließt
einen Signalsplitter 840, eine IMA-ADSL-Leitungskarte 850 und
ein Netzabschlußgerät (Network
Termination Unit/NTU) 855 ein. Der POTS-Switch 835 und
die IMA-ADSL-Leitungskarte 850 sind mit dem Signalsplitter 840 verbunden.
Der DSLAM 845 ist mit dem ATM-kompatiblen Datennetz über das
NTU 855 verbunden. Ein aktiver Signalsplitter und ein passiver
Signalsplitter sind Beispiele für
den Signalsplitter 840.
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Die
Teilnehmerbereichs-Kommunikationsvorrichtung 825 schließt einen
Signalsplitter 860, eine Telekommunikationseinrichtung 865 und
ein Datenverarbeitungssystem 870 ein. Das Datenverarbeitungssystem schließt ein IMA-ADSL-Modem 875 und
eine Zentraleinheit (CPU) 880 ein. Die Telekommunikationseinrichtung 865 und
das IMA-ADSL-Modem 870 sind beide mit dem Signalsplitter 860 der
Teilnehmerbereichs-Kommunikationsvorrichtung 825 verbunden.
Die CPU 880 ist mit dem IMA-ADSL-Modem 870 verbunden.
Ein Telefon und ein Personalcomputer sind jeweils Beispiele für die Telekommunikationseinrichtung 865 und
die CPU 880.
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Der
Signalsplitter 840 des DSLAM 845 ist mit dem Signalsplitter 860 der
Teilnehmerbereichs-Kommunikationsvorrichtung 825 über die
erste und die zweite Paarleiter-Übertragungsleitung 830, 831 verbunden.
Die Signalsplitter 840, 860 erlauben ADSL-Datensignalen
gleichzeitig auf den Paarleiter-Übertragungsleitungen 830, 831 mit
Fernsprechsignalen zu existieren. Auf diese Weise wird der simultane
Zugriff auf den ADSL-Dienst und den POTS-Dienst bereitgestellt.
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Die
Signalsplitter 840, 860 sind bidirektionale Einrichtungen.
In einer Verkehrsrichtung von den Paarleiter-Übertragungsleitungen
(830, 831) weg teilt jeder einzelne der Signalssplitter 840, 860 ein
entsprechendes Summensignal in ein POTS-Signal und ein ADSL-Signal.
In einer Verkehrsrichtung zu den Paarleiter-Übertragungsleitungen (830, 831)
hin, vereinigt jeder einzelne der Signalsplitter 840, 860 ein
POTS-Signal und
ADSL-Signal in ein entsprechendes Summensignal.
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Bezüglich der
herkömmlichen
durch den DSLAM bereitgestellten Funktionalität ist der DSLAM 845 fähig, eine
Mehrzahl von ADSL-Datensignalen auf eine Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikationsverbindung,
wie zum Beispiel eine ATM-Datenkommunikationsverbindung 856 zu
multiplexen. In einer Upstreamrichtung (zu dem Datennetz 815 hin)
vereinigt oder multiplext der DSLAM 845 den ADSL-Datenverkehr
von verschiedenen Teilnehmern auf die ATM-Datenkommunikationsverbindung 856.
Die ATM-Datenkommunikationsverbindung 856 ist
zwischen dem NTU 855 und dem ATM-kompatiblen Datennetz 815 angeschlossen.
In einer Downstreamrichtung (zu der Teilnehmerbereichs-Kommunikationsvorrichtung 825 hin)
teilt der DSLAM 845 den Hochgeschwindigkeits-Datenverkehr
vom Datennetz 815 in eine Mehrzahl von ADSL-Kommunikationsverbindungen,
die der speziellen Paarleiter-Übertragungsleitung
entsprechen, wie zum Beispiel der ersten und der zweiten Paarleiter-Übertragungsleitung 830, 831.
Auf eine herkömmliche
Weise kann der DSLAM 845 den Hochgeschwindigkeits-Datenverkehr
unter einer Mehrzahl von verschiedenen Teilnehmerbereichs-Kommunikationsvorrichtungen
teilen.
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Die
IMA-ADSL-Leitungskarte 850 und das IMA-ADSL-Modem 875 sind
fähig,
die Sendefunktionalität, wie
oben bezüglich 4 und 5 diskutiert,
und/oder die Empfängerfunktionalität, wie oben
bezüglich 6 bis 8 diskutiert,
bereitzustellen. Außerdem
sind die IMA-ADSL-Leitungskarte 850 und das IMA-ADSL-Modem 875 Beispiele
für die
IMA-Vorrichtung des Ursprungsendpunktes und/oder die IMA-Vorrichtung
des Zielendpunktes, die oben bezüglich 1 diskutiert
wurden.
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Bezug
nehmend auf 12 sind die IMA-ADSL-Leitungskarte 850 und
das IMA-ADSL-Modem 870 hierin so offenbart, dass sie fähig sind,
die IMA-Funktionalität
in einer ADSL-Umgebung über
ADSL-Kommunikationsverbindungen
zu ermöglichen,
die verschiedene Downstream- und/oder Upstream-Datenübertragungsgeschwindigkeiten
aufweisen. Die IMA-ADSL-Leitungskarte 850 und das IMA-ADSL-Modem 870 sind Beispiele
für IMA-Kommunikationsvorrichtungen.
Die erste und die zweite Paarleiter-Übertragungsleitung 830, 831 dienen
dazu, eine erste Kommunikationsverbindung 885 für inverse
Multiplexierung (IM) und beziehungsweise eine zweite IM-Kommunikationsverbindung 890 zwischen
dem DSLAM 845 und dem IMA-ADSL-Modem 870 aufzubauen.
Jede einzelne der IM-Kommunikationsverbindungen 885, 890 ist
fähig,
Daten in einer Upstreamrichtung zum ATM-Kommunikationsnetz 815 hin
und/oder einer Downstreamrichtung zur Datenverarbeitungseinrichtung 875 hin
zu übertragen.
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Obgleich
nur zwei IM-Kommunikationsverbindungen hierin dargestellt sind,
wird es hierin erwogen und von einem Fachmann verstanden werden,
daß eine
IM-Gruppe gemäß einer
Ausführungsform
der Offenbarungen hierin zwei oder mehr IM-Kommunikationsverbindungen einschließen wird.
Entsprechend sind n-Paare von Paarleiter-Übertragungsleitungen erforderlich,
wenn n ADSL-IM-Kommunikationsverbindungen in eine IM-Gruppe verbunden
werden.
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Es
wird hierin erwogen, daß in
einer Ausführungsform
der hierin gemachten Offenbarungen der DSLAM 845 mehr als
eine IMA-ADSL-Leitungskarte 850 einschließt. Jede
Leitungskarte 850 ist mit einer verschiedenen Teilnehmerbereichs-Kommunikationsvorrichtung
verbunden. Auf diese Weise kann der DSLAM 845 die IMA-Funktionalität an eine
Mehrzahl von Teilnehmerbereichs-Kommunikationsvorrichtungen bereitstellen.
Außerdem
kann eine Leitungskarte eine oder mehr IMA-Gruppen aufweisen, die
Leitungskartenanschlüsse
in eine spezielle IMA-Gruppierung
vereinigen, um mehrfache IMA-Funktionalität für eine Kommunikationsvorrichtung
bereitzustellen. Zum Beispiel könnte
eine Leitungskarte mit 12 ADSL-Anschlüssen eine IMA-Gruppierung von 4,
die mit einer Kommunikationsvorrichtung verbunden sind, und eine
andere IMA-Gruppierung von 8, die mit einer verschiedenen Kommunikationsvorrichtung
verbunden sind, aufweisen. Beide dieser Kommunikationsvorrichtungen
können
an dem gleichen oder verschiedenen physikalischen Orten angeordnet
sein.
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Mit
Bezug nun auf Datenprozessorprogramme gemäß einer Ausführungsform
der hierin gemachten Offenbarungen steuert ein erstes Datenprozessorprogramm
mindestens einen Teil der Operationen, die mit der IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung
des Ursprungsendpunktes verbunden sind, und steuert ein zweites
Datenprozessorprogramm mindestens einen Teil der Operationen, die
mit der IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung des Zielendpunktes verbunden
sind. Auf diese Weise steuern das erste und das zweite Datenprozessorprogramm
mindestens einen Teil der Operationen, die notwendig sind, um Daten
durch die Mehrzahl der IM-Kommunikationsverbindungen hindurch zu übertragen.
Der Begriff Datenprozessorprogramm ist hierin definiert, um auf
Computersoftware, Datenverarbeitungsalgorithmen oder jeden anderen
Typ von Befehlscode zu verweisen, der fähig ist, die mit einem Datenprozessor
verbundenen Operationen zu steuern.
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In
einer Ausführungsform
des ersten und des zweiten Datenprozessorprogrammes stellen solche
Datenprozessorprogramme ihre entsprechende Funktionalität zwischen
einer DSL-Schicht und einer ATM-Schicht der entsprechenden IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung
bereit. Das erste und das zweite Datenprozessorprogramm sind durch
einen Datenprozessor der entsprechenden IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung verarbeitbar.
Das erste und das zweite Datenprozessorprogramm können auf
der entsprechenden IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung resident sein
oder können
durch die entsprechende IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung von einer
Vorrichtung wie zum Beispiel einer Diskette, einer Compact-Disk,
einer Netzspeichervorrichtung, einer Komponente eines Kommunikationssystems
oder anderen geeigneten Vorrichtung zugänglich sein. In mindestens
einer Ausführungsform
einer Kommunikationsvorrichtung schließt die Kommunikationsvorrichtung
eine Kommunikationsvorrichtung ein, wie zum Beispiel eine IMA-ADSL-Kommunikationsvorrichtung
(z.B. ein Modem, Leitungskarte usw).
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Ein
Datenprozessorprogramm, das von einer Vorrichtung durch einen Datenprozessor
zugänglich
ist, ist hierin als ein Datenprozessor-Programmprodukt definiert.
Es wird hierin erwogen, daß das
Datenprozessor-Programmprodukt mehr als ein Datenprozessorprogramm
umfassen kann, das von den entsprechenden Vorrichtungen zugänglich ist.
Es wird überdies
hierin erwogen, daß auf
jedes einzelne einer Mehrzahl von Datenprozessorprogrammen durch
einen verschiedenen entsprechenden einen einer Mehrzahl von Datenprozessoren
zugegriffen werden kann. Zum Beispiel können ein erster Datenprozessor
und ein zweiter Datenprozessor auf ein erstes Datenprozessorprogramm
und beziehungsweise ein zweites Datenprozessorprogramm von einer
ersten Vorrichtung und beziehungsweise einer zweiten Vorrichtung
zugreifen.
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Wie
hierin offenbart, ist die IMA fähig, über Kommunikationsverbindungen
erleichtert zu werden, die verschiedene Upstream- und/oder Downstream-Datenübertragungsgeschwindigkeiten
aufweisen. Eine solche Erleichterung der IMA ist vorteilhaft, weil
für Datenkommunikationsverbindungen,
wie zum Beispiel ADSL-Kommunikationsverbindungen, üblicherweise
gilt, dass sie sich nicht bei der gleichen Upstream- und/oder Downstream-Datenübertragungsgeschwindigkeit
synchronisieren. Entsprechend stellen die hierin offenbarten Verfahren
der inversen Multiplexierung bedeutsame Vorteile bezüglich der
herkömmlichen
Verfahren der inversen Multiplexierung bereit.
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Unter
Nutzung der hierin offenbarten IMA-Verfahren wird eine erste ADSL-Kommunikationsverbindung
mit einer oder mehr zusätzlichen
ADSL-Kommunikationsverbindungen vereinigt, die verschiedene Upstream-
und/oder Downstream-Datenübertragungsgeschwindigkeiten
bezüglich
der ersten ADSL-Kommunikationsverbindung
aufweisen. Das Ergebnis ist eine Gruppe von physikalisch langsameren
ADSL-Kommunikationsverbindungen,
die sich identisch zu einer einzelnen Punkt-zu-Punkt-Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsverbindung
der gleichen Kapazität
wie die Gruppe der langsameren ADSL-Kommunikationsverbindungen verhalten.
Auf diese Weise können
erhöhte
Datenübertragungsgeschwindigkeiten
erreicht werden, wenn Kosten oder technische Durchführbarkeit
den Einsatz einer einzelnen Hochgeschwindigkeits-Punkt-zu-Punkt-Kommunikationsverbindung
verhindern. Es wird erwogen, daß die
hierin offenbarten Verfahren, Systeme und Vorrichtungen bei Datenkommunikationsverbindungen
nützlich sein
können,
die verschiedene Datenübertragungsgeschwindigkeiten
aufweisen, anders als ADSL-Kommunikationsverbindungen.
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Das Übergangsverhalten
der Verbindungen während
der Zeitpunkte der Leitungsgeschwindigkeitsänderungen wird vereinfacht,
weil die Folgenummer ein zuverlässiges
Verfahren bereitstellt, um fehlerfrei Zellen umzuordnen, das unabhängig von
der Geschwindigkeit und der Verzögerung
der Verbindungen ist. Gemäß dem neuen
Verfahren, wenn die Bitrate einer der Verbindungen in einer Gruppe
verringert oder erhöht
werden muß,
kann die Änderung
unabhängig
von den anderen Verbindungen und ohne Unterbrechung des Dienstes zum
Teilnehmer durchgeführt
werden. Das neue Verfahren ist nicht durch sich ändernde Bitraten der einzelnen Verbindungen
innerhalb einer verbundenen Gruppe eingeschränkt, da die Mitgliederverbindungen
bei ihrer optimalen Geschwindigkeit arbeiten können, ungeachtet der augenblicklichen
Geschwindigkeit der anderen Verbindungen. Entsprechend wird die
Komplexität
des Aufbauens einer verbundenen Gruppe verringert, weil nicht länger eine
Anforderung vorhanden ist, die Differenzleitungsgeschwindigkeit
zu messen oder zu bestätigen, daß die Verbindungen
bei genau der gleichen Bitrate arbeiten.
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Außerdem ist
das neue Verfahren nicht durch die Differenzverzögerung zwischen den Mitgliedern
der Gruppe begrenzt, anders als durch die Tiefe der Pufferspeicher,
die an dem Sende- und Empfangsende implementiert worden sind. Es
wird bevorzugt zu versuchen, die Verzögerung durch eine beliebige
Verbindung zu minimieren. Jedoch kann der Empfangspuffer von der
Größe dergestalt
sein, dass er sich jeder Differenzverzögerung anpassen kann. Auf diese
Weise werden ungünstige
Einflüsse
verringert, die mit der Differenzverzögerung verbunden sind.
-
In
der vorhergehenden detaillierten Beschreibung ist Bezug auf die
beigefügten
Zeichnungen genommen worden, die einen Teil davon bilden, und in
denen durch Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind,
in welchen die Erfindung angewendet werden kann. Diese Ausführungsformen
und bestimmte Varianten davon sind ausführlich genug beschrieben worden,
um dem Fachmann zu ermöglichen,
die Erfindung anzuwenden. Es ist jedoch zu verstehen, daß andere
geeignete Ausführungsformen
verwendet werden können
und daß logische,
mechanische, chemische und elektrische Änderungen gemacht werden können, ohne
vom Anwendungsbereich der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel könnten die
in den Figuren gezeigten Funktionsblöcke überdies in vielen Arten und
Weisen vereinigt oder geteilt werden, ohne vom Anwendungsbereich
der Erfindung abzuweichen. Um eine unnötige Detaildarstellung zu vermeiden,
läßt die Beschreibung
bestimmte Informationen weg, die dem Fachmann bekannt sind. Die
vorhergehende detaillierte Beschreibung soll folglich nicht auf
die spezifischen hierin dargelegten Formen beschränkt werden,
sondern ist im Gegenteil dazu bestimmt, solche Alternativen, Modifikationen
und Äquivalente
zu umfassen, wie sie vernünftigerweise
innerhalb des Anwendungsbereiches der beigefügten Patentansprüche eingeschlossen
werden können.
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