DE69534912T2 - Übertragung von Sprachbandsignalen in (ATM) Asynchronous Transfer Mode - Google Patents

Übertragung von Sprachbandsignalen in (ATM) Asynchronous Transfer Mode Download PDF

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Telekommunikation und insbesondere den Transport von Sprachbandsignalen auf Netzwerken mit asynchronem Transfermodus (ATM).
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Die Umgebung des asynchronen Transfermodus (ATM) wird nunmehr vielfach als die bevorzugte Art der Implementierung von Mehrfachdienst-Netzwerken des B-ISDN (Broadband Integrated Services Digital Network) zum gleichzeitigen Führen von Sprache, Daten, Fax und Video in dem Netzwerk angesehen. ATM-Netze senden Signale in kurzen Informationspaketen fester Größe. Da sie auf Paketen basieren, können ATM-Netze die stoßhafte Beschaffenheit von Sprache, Daten, Fax und Video ausnutzen, um Pakete von vielen Quellen zu multiplexen, so daß Übertragungsbandbreite und Vermittlungsbetriebsmittel effizient gemeinsam benutzt werden.
  • Die anfängliche Implementierung von ATM-Netzen wird wahrscheinlich die Form kleiner lokaler Netze oder "Inseln" annehmen. In jedem lokalen ATM-Netz wird erwartet, daß Bandbreite relativ reichhaltig sein wird. Paketverluste und Bitfehler aufgrund von Verkehrsüberbelastung werden selten sein, da eine bestimmte Form von Überlastregelung effektiv sein wird. Sprachbandsignale werden wahrscheinlich als ein kontinuierlicher Strom von pulscodemodulierten Bit (PCM) mit 64 Kilobit pro Sekunde transportiert werden. Es wird keine digitale Sprachinterpretation verwendet werden, um Stilleperioden in dem Sprachbandsignal zu entfernen. Die Komprimierung von Sprachbandsignalen wäre unter dem PCM-Transportschema ebenfalls aufgrund der minimalen Bandbreitenbegrenzungen unnötig.
  • Das es unwahrscheinlich ist, daß ATM an allen Standorten gleichzeitig implementiert werden kann, wäre es wünschenswert, die verschiedenen lokalen ATM-Netze, die sich in verschiedenen geographischen Regionen und in verschiedenen Ländern befinden, unter Verwendung existierender Fernsprechnetze zu verbinden. Bei den meisten existierenden öffentlichen Fernsprechwählnetzen (PSTN) sind aufgrund von Bandbreitenbegrenzungen in dem PSTN Bitfehler und Überlastungen häufig. Leider bedeutet die Kombination von Überlastregelung, PCM-Transport und kontinuierlichem Bitstrom, daß ATM-Netze in einer bandbreitenbegrenzenden Umgebung nicht effizient implementiert werden können. Um eine Verbindung zwischen einem ATM-Netz und einem PSTN zu erzielen, wäre also eine bestimmte Art der Optimierung der Bandbreitenbenutzung zwischen diesen Netzen wünschenswert.
  • Aus dem Artikel des Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (IEICE), Transactions, mit dem Titel "Communication Service and Media Control Using ATM" (Band E 74, Nr. 4, April 1991) sind Techniken bekannt, die ATM-Unterstützung für CBR-Dienst, VBR-Sprachdienst, VBR-Videodienst und verbindungslosen Dienst ermöglichen. Genauer gesagt beschreibt der Artikel Dejittering und Taktwiedergewinnung für CBR-Dienst, Talk-Spurt-Synchronisation für VBR-Sprache und Videoeinzelbildsynchronisation und Kompensation verlorener Zellen für VBR-Videodienst.
  • Kurze Darstellung der Erfindung
  • Ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden in den unabhängigen Ansprüchen dargelegt, auf die der Leser nun verwiesen wird. Bevorzugte Merkmale werden in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
  • Es können mehrere ATM-Netze verbunden werden, um die Übermittlung von Sprachbandsignalen zwischen ihnen zu ermöglichen, indem ein oder mehr PSTNs und eine neuartige Schnittstelle verwendet werden, die ATM-formatierte Datenpakete in ein von digitalen Vervielfachergeräten (DCME) verwendbares Format umsetzt. Eine solche Schnittstelle ermöglicht es somit den DOME, vorteilhafterweise als Gateway zwischen ATM-Netz und PSTN zu wirken, indem optimale Bandbreitenausnutzung zwischen den Netzen bereitgestellt wird.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein von AT&T als Integrated Access and Cross Connect System ("IACS") erhältliches DCME mit einer ATM-zu-DCME-Schnittstelle ausgestattet, die ATM formattierte Pakete in einen als Eingabe durch das IACS verwendbaren regulären kanalisierten Bitstrom umsetzt. Die Schnittstelle und das IACS sind an beiden Enden eines PSTN positioniert, um Konnektivität zwischen dem PSTN und mehreren ATM-Netzen zu ermöglichen, sowie die erforderliche Optimierung der Bandbreitenbenutzung. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Funktionalität der Schnittstelle in das IACS eingebaut, um ATM-formatierte Pakete direkt zur Übertragung über das PSTN in effiziente breitbandformatierte Pakete umzusetzen.
  • Die Besprechung in der vorliegenden kurzen Darstellung und die folgende kurze Beschreibung der Zeichnungen, die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen repräsentieren lediglich Beispiele für diese Erfindung und sollten auf keinerlei Weise als Beschränkung des Schutzumfangs der ausschließenden Rechte angesehen werden, die durch ein Patent gewährt werden, das aus der vorliegenden Anmeldung hervorgehen kann. Der Schutzumfang solcher ausschließenden Rechte wird in den Ansprüchen am Ende der vorliegenden Anmeldung dargestellt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels für ein großflächiges ATM-Netz gemäß der Erfindung.
  • 2 ist ein allgemeines Diagramm eines ATM-Pakets.
  • 3 zeigt Einzelheiten eines ATM-Paketkopfteils.
  • 4 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Nutzsignalformat für Sprachband-ATM-Pakete.
  • 5 zeigt den Blockauskopplungsindikator eines ATM-Sprachrahmens.
  • 6 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein großflächiges ATM-Netzwerk gemäß der Erfindung.
  • 7 zeigt das Zeichengaberahmenformat eines ATM-Pakets.
  • 8 ist ein Entscheidungsbaum, mit dem die Art des in einem pulscodemodulierten Bitstrom anwesenden Signals bestimmt wird.
  • 9 ist ein weiterer Entscheidungsbaum, mit dem die Art des in einem pulscodemodulierten Bitstrom anwesenden Signals bestimmt wird.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Sprachdienste wurden traditionell in großflächigen öffentlichen Fernsprechwählnetzen ("PSTN") durch Verwendung eines leitungsorientierten Ansatzes implementiert. In letzter Zeit wurden digitale Leitungsvervielfachergeräte ("DOME") eingeführt, um die Anzahl der Sprachfernsprechleitungen auf öffentlichen Fernsprechwählnetzen ("PSTN") um einen Faktor von 4:1 oder mehr durch Verwendung digitaler zeitzugewiesener Sprachinterpolationsprinzipien und niederratiger Codierung an Trägerkanälen unter Verwendung von adaptiven 32 kb/s-Differenzpulscode modulierten ("ADPCM"-)Signalen zu vervielfachen. DCME verwenden in der Regel entweder Ansätze auf Leitungs- oder Paketbasis oder eine Kombination von beidem, um diese Leitungsvervielfachung zu erzielen. Durch sukzessive Evolution, wie zum Beispiel Benutzung von DCME, wurden PSTN so weit entwickelt, daß im wesentlichen volle Kollektivität mit der ganzen Welt realisiert wurde. In der PSTN-Umgebung bleibt Übertragungsbandbreite jedoch immer noch begrenzt und kostspielig.
  • Es wurden andere Formen von großflächigen Netzen ("WAN") entwickelt, wobei ein Ansatz des dynamischen Zeitmultiplexens (besser bekannt als Paketvermittlung) für den Transport von Sprachbandsignalen entwickelt wurde. Solche WAN können als separate private Netze oder integriert mit existierenden PSTN implementiert werden, um hybride leitungs-/paketvermittelte Netze zu bilden. Paketierte Systeme nutzen die stoßhafte Beschaffenheit von Sprach- und Datensignalen aus, um den Verkehr mehrerer Benutzer zu multiplexen, so daß Übertragungsbandbreite und Vermittlungsbetriebsmittel gemeinsam benutzt werden können. Bei einem solchen Ansatz können in der Regel zwei Parameter variiert werden: Paketlänge und Zeit zwischen Paketen. Bei bestimmten Paketvermittlungsverfahren werden beide Parameter variiert. In der hervortretenden paketvermittelten Umgebung mit asynchronem Transfermodus ("ATM") ist die Paketlänge fest und nur die Zeit zwischen übertragenen Paketen wird variiert. Diese Vereinfachung sollte Bandbreitenkosten verringern, wodurch leichtere, kostengünstigere Hardwareimplementierung und verbesserte Systemrobustheit möglich werden.
  • Großflächige ATM-Netze ("ATM WAN") werden wahrscheinlich mindestens in den ersten Phasen dadurch kommen, daß private lokale "Inseln" von ATM-Aktivität, in denen Bandbreite und Vermittlungsgeräte kostengünstig sind, verknüpft werden. Wenn sich diese privaten lokalen Inseln entwickeln, wird der Bedarf an großflächiger Konnektivität mit anderen lokalen ATM-Netzen wachsen. Der Verfasser hat bestimmt, daß solche großflächige Konnektivität zwischen separaten lokalen ATM-Netzen erreicht werden kann, indem man mehrere ATM-Netze mit mindestens einem PSTN unter Verwendung eines DOME verbindet, das mit einer entsprechenden Schnittstelle als Gateway zwischen den ATM-Netzen und dem PSTN modifiziert ist. Die Schnittstellenmodifikation kann intern oder extern der DCME implementiert werden.
  • Die Ausübung der Erfindung ermöglicht die Implementierung von ATM-WAN, da an dem lokalen ATM keine Änderungen vorgenommen werden müssen, um die Verbindung mit anderen lokalen Netzen zu ermöglichen, alle notwendigen Einstellungen können auf dem modifizierten DCME-Gateway stattfinden. Zum Beispiel ist Überlastregelung in der PSTN-Umgebung aufgrund der oben erwähnten Bandbreitenbegrenzungen erforderlich. Das lokale ATM-Netz müßte jedoch nicht mit Überlastregelung ausgestattet werden, was Ineffizienz zu dem internen Betrieb des lokalen ATM-Netzes hinzufügen würde, weil die Überlastregelung in dem modifizierten DCME-Gateway implementiert wird.
  • 1 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild eines ATM-WAN gemäß der Erfindung. Das PSTN 10 ist ein typisches digitales vermitteltes Fernsprechnetz des in der Technik bekannten Typs. DOME 20 und DOME 30 sind an jedem Ende des PSTN 10 verbunden und senden Sprachbandkommunikationssignale zu dem PSTN 10 und empfangen diese aus ihm. Die DCME 20 und 30 sind jeweils für die Zwecke des vorliegenden Beispiels, aber nicht als Beschränkung der Erfindung, IAC (Integrated Access and Cross-Connect Systems), die im Handel von AT&T erhältlich sind. IAC werden in M.H. Sherif, A.D. Malaret-Collazo und M.C. Gruensfelder "Wideband Packet Technology in the Integrated Access and Cross-Connect System", International Journal of Satellite Communications, Band 8, Nr. 6, 1990, beschrieben. Für Fachleute ist erkennbar, daß Sprachbandsignale zum Beispiel Sprach-, Modem- und Faxübertragungen umfassen können.
  • Das lokale ATM-Netz 70 sendet Sprachbandkommunikationssignale zu dem DOME 30 und empfängt diese davon über die ATM-zu-DCME-Schnittstelle 40. Ähnlich ist das lokale ATM-Netz 80 über die ATM-zu-DCME-Schnittstelle 50 mit dem DCME 20 verbunden. Das DCME 30 und die ATM-zu-DCME-Schnittstelle 40 bilden zusammen das Gateway 45. Das DOME 20 und die ATM-zu-DCME-Schnittstelle 50 bilden das Gateway 55. Die lokalen ATM-Netze 70 und 80 können zum Beispiel ein beliebiges Netz des Typs sein, der der Entwurfs-Empfehlung I.113, Abschnitt 2.2, 1990 des CCITT ("Comite Consultatif International Telegraphique et Telephonique") entspricht. Obwohl 1 der Klarheit der Darstellung halber zwei lokale ATM-Netze und ein einziges PSTN zeigt, ist für Fachleute erkennbar, daß die hier beschriebenen Prinzipien auch für eine beliebige Anzahl von lokalen ATM-Netzen und PSTN gelten. Für die Zwecke der folgenden Beschreibung wird vorausgesetzt, daß das lokale ATM-Netz 70, die ATM-zu-DCME-Schnittstelle 40 und das DOME 30 an dem Ursprungsendpunkt des ATM-WAN positioniert sind. Das lokale ATM-Netz 80, ATM-zu-DCME-Schnittstelle 50 und das DCME 20 werden als an dem Abschlußendpunkt des ATM-WAN positioniert vorausgesetzt. Natürlich ist für Fachleute erkennbar, daß sich Kommunikationssignale in beiden Richtungen auf dem ATM-WAN ausbreiten, so daß die Kennzeichnung irgendeines Endpunkts als Ursprung oder Abschluß willkürlich ist.
  • An diesem Punkt ist es hilfreich, einige Informationen in bezug auf ATM-Pakete auszuführen. 2 zeigt die allgemeine Skizze eines ATM-Pakets. Ein ATM-Paket nimmt 53 Oktette ein, die aus einem 5-Oktett-Kopfteil und einem 48-Oktett-Nutzsignal bestehen. In 3 sind die Einzelheiten des 5-Oktett-Kopfteils abgebildet. Der Kopfteil besteht aus den folgenden Feldern:
    • CLP
    Zellenverlustpriorität
    GFC
    Generische Flußsteuerung
    HEC
    Kopfteilfehlersteuerung
    PTI
    Nutzsignaltypkennung
    VCI
    Kennung des virtuellen Kanals
    VPI
    Kennung des virtuellen Weges
  • Diese Felder wurden noch nicht alle standardisiert, so daß das hier beschriebene Umsetzungsschema von bestimmten Annahmen abhängen wird. Für Fachleute ist erkennbar, daß solche Annahmen ohne weiteres verändert werden könnten, um etwaige Änderungen des Standards zu berücksichtigen, während er vollständiger wird. Außerdem ist das Nutzsignalformat für Sprachbandsignale zum derzeitigen Zeitpunkt immer noch unter Debatte. Ein führender Kandidat besitzt jedoch Nutzsignale mit wie in 4 gezeigt angeordneten Feldern. Für die Zwecke des vorliegenden Beispiels wird angenommen, daß das Sequenznummernfeld aus den folgenden drei Teilfeldern besteht:
    Teilfeld 1. 1-Bit-Konvergenzschichtindikator. Dieses Subfeld kann zum Beispiel zum Synchronisieren des Takts des Senders sowohl am Ursprungs- als auch am Abschlußendpunkt des ATM-WAN verwendet werden.
    Teilfeld 2. 3-Bit-Sequenznummer.
    Teilfeld 3. 4-Bit-Fehlerdetektion und Korrektur für die Sequenznummer.
  • Die übrigen 47 Oktette des Nutzsignals enthalten die Sprachband-PCM-Abtastwerte einzelner virtueller Kanäle. Diese PCM-Kanäle könnten zum Beispiel Sprache, Sprachbanddaten, Fax, PSTN-Videofernsprechersignale oder beliebigen anderen Sprachbandverkehr repräsentieren.
  • Wieder mit Bezug auf 1 sendet im Betrieb der lokale ATM 70 ein Sprachbandsignal in Form von ATM-formatierten Paketen zu der ATM-zu-DCME-Schnittstelle 40, die das Signal entpacketiert und es in einen regulären kanalisierten Bitstrom in einem Format umsetzt, das der CCITT-Empfehlung G.703/G.704 entspricht. Die Umsetzung des Formats von ATM in G.703/G.704 kann durch Verwendung eines herkömmlichen Verfahrens erzielt werden. Die ATM-zu-DCME-Schnittstelle 40 muß jedoch gemäß den Prinzipien der Erfindung weitere Aufgaben durchführen, um die Gateway-Funktion zwischen dem lokalen ATM-Netz 70 und dem PSTN 10 voll zu implementieren. Als erstes prüft die ATM-zu-DCME-Schnittstelle 40 die CRC-Bit (cyclic reduncancy check) in jedem Paket in dem ankommenden Signal. Wenn eine CRC-Prüfung des ATM-Pakets anzeigt, daß das ATM-Paket gültig ist, wird ein Gültigkeitsanzeigesignal erzeugt und die ATM-zu-DCME-Schnittstelle 40 extrahiert das Nutzsignal aus dem ATM-Paket und führt die Umsetzung in das G.703/G.704-Format als Reaktion auf das Gültigkeitsanzeigesignal durch. Wenn die Prüfung anzeigt, daß das ATM-Paket ungültig ist, läßt die ATM-zu-DCME-Schnittstelle 40 das Paket entweder fallen oder sendet Stille- oder Leerlaufcodes zu dem DOME 30. Als nächstes werden das 3-Bit-Sequenznummern-Teilfeld und das 1-Bit-Konvergenzsubschichtindikator-Teilfeld in dem Sequenznummernfeld in dem Nutzsignal des ankommenden ATM-Pakets durch die ATM-zu-DCME-Schnittstelle 40 in einem beliebigen entsprechenden Format zur Verwendung in einem Zeichengaberahmen zu dem DOME 30 gesendet, zum Beispiel in einem Zeichengaberahmen, der durch die CCITT-Empfehlung G.764 definiert wird. Zu diesem Zweck muß ein Kanal zwischen der ATM-zu-DOME-Schnittstelle 40 und dem DOME 30 für die Übertragung dieses Zeichengaberahmens reserviert werden. 7 zeigt ein Beispiel für einen CCITT G.764 entsprechenden Zeichengaberahmen.
  • Das G.703/G.704-Signal wird dann von der ATM-zu-DCME-Schnittstelle 40, in der es in sehr bandbreiteneffiziente breitbandige Pakete umpacketiert wird, die der CCITT-Empfehlung G.764/T.312 für Sprachbandsignale entsprechen, zu dem DOME 30 gesendet. Das G.764/T.312-Signal aus dem DOME 30 wird dann auf herkömmliche Weise über das PSTN 10 gesendet. Das DCME 20 empfängt das breitbandige packetierte G.764/T.312-Signal aus dem PSTN 10, wo es entpacketiert wird, und setzt das Signal in einen regulären kanalisierten Bitstrom in einem Format um, das der CCITT-Empfehlung G.703/G.704 entspricht, und gibt es an die ATM-DCME-Schnittstelle 50 aus. Die ATM-zu-DCME-Schnittstelle 50 packetiert das G.703/G.704-Signal und setzt es in ein ATM-formatiertes Signal um, wo es dann zu dem lokalen ATM-Netz 60 übertragen wird. Sprachbandsignale werden aus dem lokalen ATM-Netz 60 zu dem lokalen ATM-Netz 70 auf ähnliche Weise wie oben beschrieben gesendet, aber in der entgegengesetzten Richtung, wodurch ein ATM-WAN mit bidirektionaler Kommunikation implementiert wird.
  • Vorteilhafterweise wirken die DCME 20 und 30 in Kombination mit den ATM-DCME-Schnittstellen 40 bzw. 50 als Gateway zwischen den lokalen ATM-Netzen und dem PSTN durch Ermöglichung einer effizienten Benutzung der raren Trägerbandbreite in dem PSTN 10 durch ADPCM-Codierung und statistisches Multiplexen. Darüber hinaus ist bekannt, daß der Paketkopfteil in dem breitbandigen packetierten G.764/T.312-Signal alle erforderlichen Leitweg- und Steuerinformationen enthält, und Verbindungen können daher wie in Konferenz- und Broadcast-Situationen leicht zu mehreren Zielen geroutet werden.
  • 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein ATM-WAN gemäß der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Funktion der ATM-zu-DCME-Schnittstellen 20 und 30 (siehe 1) in die DCME 220 bzw. 230 integriert, wodurch die direkte Umsetzung der ATM-formatierten Pakete aus den lokalen ATM-Netzen 260 und 270 in breitbandige formatierte Pakete zur Übertragung über das PSTN 10 möglich wird. Wie oben werden der Klarheit der folgenden Besprechung halber das lokale ATM-Netz und das DCME 230 als auf dem Sendeendpunkt des ATM-WAN betrachtet, während das lokale ATM-Netz 260 und das DOME 220 als an dem Abschlußendpunkt des ATM-WAN betrachtet werden.
  • An dem Ursprungsendpunkt setzt das DOME 230 jedes ATM formatierte Paket mit spezifischen VPI und VCI direkt in einen entsprechenden Paketstrom mit Datenstreckenverbindungskennung ("DLCI") in dem effizienten breitband-packetierten G.764/T.312-Format um. Am Abschlußende setzt das DOME 230 das breitbandige paketierte G.764/T.312-Signal mit der notwendigen VPI und VCI in das ATM-Format um. Da die VPI ein 8-Bit-Feld ist, ermöglicht es 256 mögliche virtuelle Kanäle. Die VCI ist ein 16-Bit-Feld, das 65.536 mögliche virtuelle Kanäle ermöglicht. Diese große Anzahl von Kanälen ist bei den Breitbandraten möglich. Bei der Primärrate ist die Anzahl der Kanäle wesentlich kleiner. In jedem Fall ist die Anzahl der virtuellen Kanäle, die zum Verbinden lokaler ATM-Netze verwendet werden, ein kleiner Anteil der Gesamtzahl der Kanäle, da der größte Teil des Verkehrs in einem lokalen ATM-Netz intern in diesem Netz ist, statt zwischen separaten lokalen ATM-Netzen. Es wird erwartet, daß ATM hauptsächlich zum Ersetzen lokaler ATM-Netze mit gemeinsam benutztem Medium mit Hochgeschwindigkeits-Hubs/Vermittlungen für gewählte Anwendungen verwendet werden wird. Diese Anzahl der Kanäle kann die Gesamtzahl der virtuellen Kanäle in der Breitbandpaketumgebung nicht übersteigen. Diese Abbildungsfunktion zwischen den virtuellen Kanälen in dem lokalen ATM-Netz und den virtuellen Kanälen in der Breitband-Paketumgebung kann zum Beispiel auf mehrere Weisen erzielt werden. Für permanente virtuelle Leitungen kann sie bei der Provisionierungszeit geschehen, bis alle Kanäle in dem Breitbandpaketnetz ausgeschöpft sind. Für vermittelte virtuelle Leitungen geschieht die Abbildung zum Zeitpunkt der Verbindungsherstellung. Wenn alle Kanäle in der Breitbandpaketumgebung erschöpft sind, wird die Verbindung durch Verwendung entsprechender Protokolle zwischen DCME und der ATM-Vermittlung in dem lokalen ATM-Netz blockiert. Zum Beispiel ist für Fachleute erkennbar, daß das Protokoll der CCITT-Empfehlung Q.50 erweitert werden könnte, um diese Situation abzudecken. Als Alternative könnte genug Pufferkapazität zum Puffern des blockierten Verkehrs bereitgestellt werden, bis Kapazität verfügbar wird.
  • Die Umsetzung von ATM-formatierten Paketen in G.764/T.312 umfaßt eine Umsetzung des 5-Oktett-ATM-Kopfteils und des 48-Oktett-ATM-Nutzsignals. Man erreicht dies durch den ATM-Kopfteil- und Nutzsignalumsetzer 232 in dem DCME 230. Die Umsetzung des ATM-Paketkopfteils wird nachfolgend beschrieben. An dem Ursprungsendpunkt untersucht das DCME 230 das HEC-Feld. Wenn das HEC-Feld einen Fehler am Eingang anzeigt, wird das Paket fallengelassen. Andernfalls wird die Verarbeitung der Kopfteilinformationen fortgesetzt. Zusätzlich zu der oben angegebenen Adressenumsetzung sind auch andere Umsetzungsfunktionen notwendig. Das GFC-Feld ist nicht voll standardisiert. Für dieses Beispiel wird es als null angenommen und das DOME 220 an dem Abschlußendpunkt fügt Nullen in das entsprechende Feld wieder ein. Nachdem das GFC-Feld standardisiert ist und wenn es am Abschlußendpunkt benötigt wird, können die Werte dieses Feldes zum Beispiel durch Verwendung der 4 reservierten Bit in dem Block-Fallenlaß-Indikator des in 5 gezeigten Sprachrahmens oder des in 7 gezeigten Zeichengaberahmens übertragen werden. Die PTI-Feldcodierung wird sich nach dem Grad der Überlastung in dem ATM-Netz richten. Gemäß den derzeitigen Denkmodellen werden Sprachbandsignale transportierende ATM-Netze niemals überlastet sein und der Wert dieses Feldes ist daher immer null. Die Umsetzungsfunktion an dem Abschlußendpunkt fügt Nullen an dem entsprechenden Feld wieder ein. Ein CLP-Feldwert von "eins" dient zur Anzeige, daß das Paket verworfen werden kann. Da Sprachbandsignale nicht verworfen werden können, ohne die Dienstqualität zu beeinträchtigen, ist der CLP-Feldwert immer null. Die Umsetzungsfunktion an dem Abschlußendpunkt fügt diesen Wert deshalb in den Paketkopfteil wieder ein. Der Wert muß nicht übertragen werden. An dem Abschlußendpunkt führt das DCME 220 (6) die umgekehrten Funktionen durch und erzeugt einen neuen HEC am Ausgang.
  • Die ATM-Paketnutzsignalumsetzung wird nachfolgend besprochen. An dem Ursprungsendpunkt bestimmt das DOME 230 den Typ des Signals in dem PCM-Strom. Diese Bestimmung kann zum Beispiel gemäß den in 8 und 9 gezeigten Entscheidungsbäumen geschehen. 8 zeigt, daß der PCM-Strom analysiert wird, um zu bestimmen, ob der Kanal aktiv ist, und wenn dies der Fall ist, ob das Signal Sprache oder andere Nicht-Sprache ist. Im Fall von Nicht-Sprache wird dann die Übertragungsgeschwindigkeit bestimmt. Wenn das erkannte Signal zum Beispiel ein Videofernsprechersignal ist, kann es durch Verwendung der CCITT-Empfehlung G.764 komprimiert werden. 9 zeigt, daß, wenn bestimmt wird, daß der PCM-Strom Faxverkehr der Gruppe 3 führt, das DCME 230 das Signal als schnelle Sprachbanddaten behandelt, wenn das Modulationsschema nicht erkannt wird, oder das Signal gemäß der Prozedur der CCITT-Empfehlung G.765 als Beispiel demoduliert, um die Faxbilddaten zur Übertragung mit 9,6 kbit/s zu extrahieren. Der Kompressor 234, der Paketierer 236 und der Puffer/Multiplexer 238 führen die erforderlichen Funktionen auf herkömmliche Weise aus, um den PCM-Strom zu komprimieren und ihn zu breitbandigen Paketen zur Übertragung über das PSTN 210 zu paketieren.
  • An dem Abschlußendpunkt ruft das DCME 230 das ursprüngliche PCM-Signal, das gemäß CCITT G.764/G.765 formatiert ist, das in dem Nutzsignalfeld des ATM-Pakets abgelegt wird, ab. An dem Ursprungsendpunkt verwendet das DCME 230 4-Bit-Fehlerdetektion, um sicherzustellen, daß das 3-Bit-Sequenznummernteilfeld vor der Übertragung korrekt ist. Das 3-Bit-Sequenznummernteilfeld sowie das 1-Bit für das Konvergenz-Subschichtindikatorteilfeld werden zu dem Abschlußendpunkt gesendet, wobei der in 4 gezeigte Zeichengaberahmen verwendet wird, indem ein Teil der reservierten Bit im Oktett 7 dieses Rahmens benutzt wird. Dieser Zeichengaberahmen wird auf einer anderen Schicht-2-Adresse als für den entsprechenden Sprachbandsignalrahmen gesendet. Er wird am Anfang der Leitungsherstellung gesendet, wenn die Sequenznummer des an dem DCME aus dem lokalen ATM-Netz ankommenden Pakets nicht die erwartete Nummer ist, weil aufgrund eines durch den HEC erkannten Fehlers ein Paket fallengelassen wurde. Als Alternative kann der Zeichengaberahmen gesendet werden, wenn eine Änderung des Konvergenz-Subschichtindikator-Teilfelds besteht. Andernfalls sendet das DOME 230 den Zeichengaberahmen nicht und vergrößert die Sequenznummer in seinem internen Register um eins.
  • An dem Abschlußendpunkt wählt das DCME 220 eine in das ATM-Nutzsignal einzufügende entsprechende Sequenznummer durch Verwendung entweder von Informationen aus dem Zeichengaberahmen oder durch automatisches Vergrößern der Sequenznummer. Dann werden 4-Bit-Fehlerdetektions- und Korrekturcodes regeneriert, um das Sequenznummern feld mit seinen drei Teilfeldern wieder zu bilden. Die ATM-formatierten Pakete werden durch das DOME 230 zu dem lokalen ATM-Netz 260 gesendet. Natürlich ist für Fachleute erkennbar, daß das DOME in bezug auf Form und Funktionsweise dem DOME 230 ähnlich ist und somit die Einzelheiten des DOME 220 hier nicht weiter gezeigt oder beschrieben werden müssen.
  • Für Fachleute ist ersichtlich, daß man mit der Erfindung andere Netzwerke mit PSTNs verbinden kann, wenn Bandbreitenoptimierung erforderlich ist, wie zum Beispiel Satelliten- und zellulare Netzwerke.

Claims (6)

  1. Schnittstelle (40) zur Verwendung zwischen einem digitalen Leitungsvervielfacher (30) und einem ATM-Netz (70) mit folgendem: Empfangsmitteln (40) zum Empfangen einer Mehrzahl von ATM-Paketen aus diesem ATM-Netz (70), wobei jedes ATM-Paket einen Kopfteil und eine Nutzlast enthält; gekennzeichnet durch folgendes: zyklische Redundanzprüfmittel (40) zum Prüfen von zyklischen Redundanzbit in jedem der Mehrzahl von ATM-Paketen und zum Erzeugen eines Gültigkeitsanzeigesignals für jedes dieser ATM-Pakete; Rückgewinnungsmitteln (40) zum gezielten Rückgewinnen der Nutzlast aus jedem der Mehrzahl von ATM-Paketen als Reaktion auf das Gültigkeitsanzeigesignal; einem Mittel (40) zum Umwandeln des Kopfteils und der rückgewonnenen Nutzlast in einen kontinuierlichen Bitstrom; und Ausgabemitteln (40) zum Zuführen des kontinuierlichen Bitstroms als Ausgabe zu dem digitalen Leitungsvervielfacher (30); wobei das Ausgabemittel (40) weiterhin Erzeugungsmittel zum Erzeugen von Zeichengaberahmen zur Übertragung in einem Kanal zwischen dem ATM-Netz (70) und dem digitalen Leitungsvervielfacher (30) enthält.
  2. Schnittstelle (40) nach Anspruch 1, wobei die Zeichengaberahmen eine 3-Bit-Folgenummer und einen 1-Bit-Konvergenzteilschichtanzeiger enthalten.
  3. Schnittstelle (40) nach Anspruch 1, wobei das Ausgabemittel (40) weiterhin ein Mittel zum gezielten Ausgeben von Stille an den digitalen Leitungsvervielfacher (30) als Reaktion auf das Gültigkeitsanzeigesignal enthält.
  4. Schnittstelle (40) nach Anspruch 1, wobei das Ausgabemittel (40) weiterhin ein Mittel zum gezielten Ausgeben von Ruhecodes an den digitalen Leitungsvervielfacher (30) als Reaktion auf das Gültigkeitsanzeigesignal enthält.
  5. Schnittstelle (40) nach Anspruch 1, 3 oder 4, wobei das Rückgewinnungsmittel (40) weiterhin Paketabrufmittel zum gezielten Abwerfen eines ATM-Pakets als Reaktion auf das Gültigkeitsanzeigesignal enthält.
  6. Schnittstelle (40) nach Anspruch 1, 3 oder 4, wobei der kontinuierliche Bitstrom ein zur CCITT-Empfehlung G.703/G.704 konformer Bitstrom ist.
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