DE69632908T2

DE69632908T2 - Multiplexsender für mikorrahmen

Info

Publication number: DE69632908T2
Application number: DE69632908T
Authority: DE
Inventors: Hiroki Morikawa; Yukichi Saito; Hiroshi Kawakami; Fumiaki Ishino; Akihisa Nakajima
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 1995-12-25
Filing date: 1996-12-24
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2016-12-25
Also published as: CN1095266C; CA2213673A1; KR19980702476A; KR100283979B1; EP0821506B1; CA2213673C; EP0821506A1; WO1997023975A1; CN1176720A; DE69632908D1; US6061354A; EP0821506A4

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Systemkonfiguration zum Laden einer Standard-ATM-Zelle mit Verbindungen in der Form von mehreren Mikrorahmen niedrigerer Rate in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Format bei der ATM (aynchronous transfer mode; Asynchrone Übertragungsbetriebsart)-Übertragung.
Die Beschreibung der vorliegenden Spezifikation geht auf diejenige der Spezifikation der japanischen Patentanmeldung Nr. 7-337547, eingereicht am 25. Dezember 1995, zurück, auf welcher die vorliegende Anmeldung basiert.
Stand der Technik
Verfahren zum Laden einer Standard-ATM-Zelle mit gemultiplexten Verbindungen in der Form von Mikrorahmen einschließlich von Daten kürzer als die Standard-ATM-Zelle sind verschiedentlich vorgeschlagen, und eines der selben ist zum Beispiel in der japanischen Patentanmeldung Nr. 7-266039: "Short cell multiplexed ATM transmission system and transmission method" offenbart, welche durch den Inhaber der vorliegenden Erfindung eingereicht wurde. Die Erfindung der vorliegenden Erfindung kennen jedoch keine konkrete Konfiguration, die zum Multiplexen der Mikro-Rahmen und zum Ausführen ihrer Steuerung und einer schnellen Verarbeitung derselben in einem Multiplex-Sender, der ein Multiplexen der Mikrorahmen durchführt, ausgestaltet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konkrete Konfiguration eines schnellen gemultiplexten Senders zum Laden einer Standard-ATM-Zelle mit einer Vielzahl von Verbindungen in der Form von Mikro-Rahmen einschließlich von Daten kürzer als die Standard-ATM-Zelle zu schaffen.
Darüber hinaus soll die Erfindung eine effektive Multiplex-Übertragungsverarbeitung durch Integrieren zweier Puffer, einen Puffer zum Entscheiden über zu multiplexenden Mikrorahmen und einen Übertragungswarteschlangenpuffer, in einen einzelnen Warteschlangenpuffer erreichen.
Ferner soll die Erfindung eine Qualitätsverwaltung von Mikrorahmen-Verbindungen mit mehreren Qualitäten betreffend eine tolerierbare Multiplex-Wartezeit oder ein Mikrorahmen-Abbruchverhältnis erreichen und eine Multiplex-Übertragungsverarbeitung mit hoher Effizienz implementieren.
Die Druckschrift JP 05336159 offenbart einen Multiplexübertrager zum Übertragen von ATM-Zellen, in welchen ein multiplexender Prozessor empfangene Daten verarbeitet, wobei die Daten in Puffern gespeichert und in der Nutzlast von Zellen zur Übertragung zusammengesetzt werden.
Die Druckschrift WO-A-9216066 offenbart ein Zellenumschaltnetzwerk zum Neurouten von Verbindungen, um fehlgeschlagene Verbindungen neu zu routen und gleichmäßig abgetastete rekonstruierte Sprachsignale durch benutzerkonfigurierbare Verzögerungen zu gewährleisten.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung mit einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Multiplexsender bereitgestellt zum Durchführen von Mul tiplexübertragungen durch Laden einer Standard-ATM-Zelle mit gemultiplexten Verbindungen, die aus Mikrorahmen bestehen, wobei der Multiplexsender umfasst: einen Verteiler zum Ver teilen zugeführter Mikrorahmen; Multiplex-Warteschlangenpuf fer zum Speichern der zugeführten Mikrorahmen, welche ver teilt worden sind; einen multiplexenden Prozessor zum Ausfüh ren einer Multiplexverarbeitung extrahierter Mikrorahmen auf die Standard-ATM-Zelle in Übereinstimmung mit einem vorbe stimmten Multiplexverfahren; und einen Sender zum Übertragen einer extrahierten Standard-ATM-Zelle an einen Ausgangskanal; wobei der Sender weiter umfasst: einen ersten Extraktionsab schnitt zum Extrahieren der Mikrorahmen in den Multiplex-War teschlangenpuffern; und einen Sende-Warteschlangenpuffer zum Speichern der ATM-Zelle; einen Zellenlösch-Überwachungsab schnitt zum Löschen einer Zelle, deren Verweilzeit in dem Übertragungs-Warteschlangenpuffer eine vorbestimmte Löschzeit erreicht; einen zweiten Extraktionsabschnitt zum Extrahieren der ATM-Zelle aus dem Sende-Warteschlangenpuffer; wobei der erste Extraktionsabschnitt dazu angeordnet ist, ganze Mikro rahmen in einem Multiplex-Warteschlangenpuffer zu extrahie ren, wenn eine vorbestimmte Extraktionszeit erreicht ist, oder wenn eine Anzahl der Mikrorahmen in dem Multiplex-War teschlangenpuffer eine vorbestimmte Anzahl innerhalb der vor bestimmten Extraktionszeit erreicht, oder wenn die Gesamtlän ge der Mikrorahmen in dem Multiplex-Warteschlangenpuffer eine Datenlänge erreicht, welche durch den multiplexenden Prozes sor mitgeteilt wird, innerhalb der vorbestimmten Extraktions zeit.
In Übereinstimmung mit einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Multiplexsender bereitgestellt zum Durchführen einer Multiplexübertragung durch Laden einer Standard-ATM-Zelle mit gemultiplexten Verbindungen, die aus Mikrorahmen bestehen, umfassend: einen Verteiler zum Verteilen zugeführter Mikrorahmen; Multiplex-Warteschlangenpuffer zum Speichern der zugeführten Mikrorahmen, die verteilt wurden; einen multiplexenden Prozessor zum Ausführen einer Multiplexverarbeitung der extrahierten Mikrorahmen auf die Standard-ATM-Zelle in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Multiplexverfahren; und einen Sender zum Senden der ATM-Zelle, auf welcher die Multiplexverarbeitung ausgeführt wurde, an einen Ausgangskanal, wobei der Sender weiter umfasst: einen Zellenlösch-Überwachungsabschnitt zum Speichern jedes zugeführten Mikrorahmens in einen der Puffer, zum Überwachen einer Verweilzeit des Mikrorahmens in dem Puffer, und zum Löschen eines Mikrorahmens, welcher für mehr als eine vorbestimmte Löschzeit in dem Puffer verbleibt; und einen Extraktionsabschnitt zum aufeinander folgenden Extrahieren der Mikrorahmen aus den Puffern; wobei der Extraktionsabschnitt dazu angeordnet ist, die Mikrorahmen aufeinander folgend in Übereinstimmung mit ihrer Zufuhrreihenfolge aus den Puffern zu extrahieren, bis eine vorbestimmte Extraktionszeit verstrichen ist, wobei die Anzahl extrahierter Mikrorahmen auf innerhalb eine vorbestimmte Multiplexanzahl begrenzt ist, oder dazu angeordnet ist, die Mikrorahmen aufeinander folgend in Übereinstimmung mit ihrer Zufuhrreihenfolge aus den Puffern zu extrahieren, bis die akkumulierte Datenlänge der Mikrorahmen und zusätzlicher Daten die Länge von Daten überschreitet, die auf eine in einem nächsten Zeitabschnitt, welcher von dem multiplexenden Prozessor mitgeteilt wird, zu sendende Zelle ladbar sind, oder bis eine vorbestimmte Extraktionszeit verstrichen ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A und 1B sind Diagramme, die das Multiplexen von Mikrorahmen in eine Standard-ATM-Zelle darstellen;
2A und 2B sind Blockdiagramme, die ein Ausführungsbeispiel 1 eines Multiplex-Senders zum Übertragen von gemultiplexten Zellen in Übereinstimmung mit der Erfindung zeigen;
3 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitungslogik einer Extraktionsschaltung in dem Multiplex-Sender zeigt;
4 ist ein Diagramm, das einen empfangenden Demultiplexer für empfangene gemultiplexte Zellen zeigt;
5A und 5B sind Blockdiagramme, die ein Ausführungsbeispiel 2 des Multiplex-Senders zeigen;
6 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitungslogik der Extraktionsschaltung in dem Ausführungsbeispiel 2 des Multiplex-Senders zeigt;
7 ist ein Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel 3 des Multiplex-Senders zeigt;
8 ist ein Diagramm, das Verarbeitungszeitpläne einer Verarbeitungszeit-Steuereinrichtung in dem Ausführungsbeispiel 3 des Multiplex-Senders darstellt;
9 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung der Extraktionsschaltung in dem Ausführungsbeispiel 3 des Multiplex-Senders zeigt;
10 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Pufferauswahllogik darstellt;
11A und 11B sind Ablaufdiagramme, die die Verarbeitungslogik des multiplexenden Prozessors eines Ausführungsbeispiels 4 zeigen;
12 ist ein Blockdiagramm, das das Ausführungsbeispiel 4 des Multiplex-Senders zeigt;
13 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitungslogik der Extraktionsschaltung in dem Ausführungsbeispiel 4 zeigt;
14A und 14B sind Ablaufdiagramme, die die Verarbeitungslogik des multiplexenden Prozessors des Ausführungsbeispiels 4 zeigen;
15A und 15B sind Blockdiagramme, die einen ersten ATM-Zellen-Sender eines Ausführungsbeispiels 5 zeigen;
16A und 16B sind Blockdiagramme, die einen zweiten ATM-Zellen-Sender des Ausführungsbeispiels 5 zeigen; und
17 ist ein Diagramm, das Zeitpunkte des zweiten ATM-Zellen-Senders des Ausführungsbeispiels 5 darstellt.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Bezugnehmend auf 1A und 1B wird nachstehend ein Multiplexverfahren der Mikrozellen in eine Standard-ATM-Zelle beschrieben. 1A stellt die Standard-ATM-Zelle dar. Die Standard-ATM-Zelle hat eine feste Länge von 53 Bytes einschließlich eines 5 Byte langen Vorspanns und einer 48 Byte langen Nutzlast (Informationsfeld). Wie in 1B gezeigt ist, multiplext die Erfindung Mikrorahmen einschließlich von Daten kürzer als die Standard-ATM-Zelle. Der Mikrorahmen kann in seiner Länge variabel oder fest sein. Ferner kann er wie in der Struktur (3) zwei Standard-ATM-Zellen überlappen oder wie in der Struktur (2) die Standard-ATM-Zelle nicht ausfüllen. In diesem Fall werden zu übertragende Platzhalterbits eingefüllt. Obwohl dies in 1B nicht gezeigt ist, kann der Mikrorahmen länger sein als die Standard-ATM-Zelle.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
Die 2A und 2B sind Blockdiagramme, die ein Ausführungsbeispiel 1 eines Multiplex-Senders 201 zum Übertragen einer gemultiplexten Zelle in Übereinstimmung mit der Erfindung zeigen. 3 stellt die Logik von Extraktionsschaltungen 206 dar, die in dem Multiplex-Sender verwenden werden, und 4 zeigt eine Konfiguration eines empfangenden Demultiplexers.
Nachstehend wird das Ausführungsbeispiel 1 in Übereinstimmung mit der Erfindung unter Bezugnahme auf die 2A, 2B, 3 und 4 beschrieben.
In den 2A und 2B können Mikrorahmen, das heißt Datenverbindungen 1 – n, welche dem Multiplex-Sender zugeführt werden, in ihrer Länge fest oder variable sein, oder kann die selbe Verbindung eine Verknüpfung von festen und variablen Längen sein. In dem Ausführungsbeispiel 1 wird ein Fall beschrieben, in welchem die maximale Anzahl k der in eine einzelne Standard-ATM-Zelle gemultiplexten Mikrorahmen fest ist. Die maximale gemultiplexte Anzahl k wird in Abhängigkeit von einer Systemumgebung und Servicebedingungen bestimmt.
Die Übertragungsrate des Multiplex-Senders 201 ist viel höher als die der Eingangsverbindungen, und eine Schnittstelle 203 hat eine Konfliktsteuerungsfunktion zwischen den Eingangsverbindungen. Folglich können alle zugeführten Mikrorahmen in Übereinstimmung mit der diesen angefügten Zufuhrsequenz zwischen der Schnittstelle 203 und dem Verteiler oder zwischen der Schnittstelle 203 und dem Multiplex-Warteschlangenpuffer 205 verarbeitet werden.
Die zugeführten Mikrorahmen werden in Übereinstimmung mit der Zufuhrreihenfolge über die Schnittstelle 203 dem Verteiler 204 zugeführt. Der Verteiler 204 verteilt die zugeführten Mikrorahmen unter Verwendung von Verteilungsinformationen. Der vorliegende Sender nimmt an, dass er grundlegend mit ei nem (nicht gezeigten) Vermittlungssystem oder dergleichen verwendet wird, welches die Servicearten der Verbindungen identifizieren kann. Demgemäß werden die Verteilungsinformationen vorwiegend von dem Vermittlungssystem oder dergleichen gesendet.
Die Verteilungsinformationen stimmen mit der Servicebedingung jeder Verbindung oder jedes Mikrorahmens überein. In der Konfiguration des Ausführungsbeispiels 1 kann die Servicebedingung, wie beispielsweise eine tolerable Abbruchzeit, ein Mikrorahmen-Abbruchverhältnis oder ein Multiplexverfahren wie etwa eine maximale Anzahl k von gemultiplexten Mikrorahmen, separat einem multiplexenden Prozessor 207 und einer Zellenabbruch-Überwachungsschaltung 208 zugewiesen werden, um jeden Mikrorahmen oder jede Verbindung zu verteilen. Alternativ ist denkbar, die Eingangssignale nach dem physikalischen Verteilen durch das Vermittlungssystem oder dergleichen dem Sender zuzuführen.
Vorwiegend wird die Servicebedingung für jede Verbindung ermittelt. Daher sollten die Verteilungsinformationen für jede Verbindung ermittelt werden. Alternativ kann der Mikrorahmen selbst Serviceinformationen aufweisen, die als die Verteilungsinformationen mit einem vorbestimmten Format dienen, so dass der Verteiler 204 in Übereinstimmung mit diesen Informationen verteilen kann. Folglich wählt der Verteiler 204 einen von Multiplex-Warteschlangenpuffern für jeden zu speichernden Mikrorahmen in Übereinstimmung mit den Verteilungsinformationen.
Als Nächstes haben die Extraktionsschaltungen 206 Wartezeiten T1 – 1–T1 – m, und haben die Zellenabbruch-Überwachungsschaltungen 208 tolerierbare Zellenabbruchzeiten T2 – 1–T2 – m, welche im voraus als feste Parameter des Systems festgelegt werden, wobei T1 und T2 Werte sind, die in Übereinstimmung mit der Systemumgebung und Servicebedingungen bestimmt werden.
Das in 3 gezeigte Ablaufdiagramm stellt die Extraktionsverarbeitung in den Extraktionsschaltungen 206 dar. In 3 behält jede Extraktionsschaltung 206 eine konstante Überwachung des entsprechenden Multiplex-Warteschlangenpuffers 205 bei (S300). Wenn der Mikrorahmen dem Multiplex-Warteschlangenpuffer 205 zugeführt wird, beginnt sie mit der Verarbeitung: sie prüft, ob ein Zeitgeber eingestellt worden ist (S302) und startet den Zeitgeber, falls dieser noch nicht eingestellt worden ist (S304). Falls der Zeitgeber eingestellt worden ist, prüft sie, ob die in dem Multiplex-Warteschlangenpuffer gespeicherte Anzahl von Mikrorahmen gleich der vorbestimmten Anzahl k ist (S306). Falls die Anzahl kleiner als k ist, kehrt die Überwachungsschaltung zu dem Überwachungszustand zurück (S300).
Auf diese Art und Weise extrahiert jede Extraktionsschaltung 206 die zugeführten Mikrorahmen, falls deren Anzahl die voreingestellte Anzahl erreicht, bevor die Verweilzeit des ersten zugeführten Mikrorahmens, gezählt ausgehend von dem Ende des freien Zustands des Puffers, die Zeit T1 überschreitet, und überträgt die Mikrorahmen an den entsprechenden multiplexenden Prozessor 207. Darüber hinaus überträgt, bis die Anzahl von zugeführten Mikrorahmen die voreingestellte Anzahl überschreitet, wenn die Verweilzeit T1 passiert, die Extraktionsschaltung 206 die ganzen zugeführten Mikrorahmen an den multiplexenden Prozessor 207.
Der multiplexende Prozessor 207 führt eine Multiplexverarbeitung der empfangenen Mikrorahmen in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Format aus, um diese in die Standard-ATM-Form zu transformieren, und speichert diese in jedem Übertragungs-Warteschlangenpuffer 209.
Ein Extraktionswähler 210 extrahiert aus den Übertragungs-Warteschlangenpuffern 209 die ATM-Zellen, welche der Multiplex-Verarbeitung unterzogen wurden, in Übereinstimmung mit der Logik der ihm zugeführten Extraktionsinformationen, und überträgt sie an einen Sender 211. Jede Zellenabbruch-Überwachungsschaltung 208 überwacht unaufhörlich den entsprechenden Übertragungs-Warteschlangenpuffer 209 und gibt die Zellen frei, die über die Zeit T2 hinaus verweilen.
Mehrere Auswahlverfahren sind denkbar, die durch die Extraktionsinformationen bestimmt werden können. Zum Beispiel können die folgenden Verfahren in Betracht gezogen werden:

1. Ein Verfahren, das zyklisch jede eine Zelle aus den ersten bis m-ten Übertragungs-Warteschlangenpuffern 209 auswählt.
2. Ein Verfahren, das in Übereinstimmung mit der vorbestimmten Sequenz der Übertragungs-Warteschlangenpuffer 209 aus jedem Puffer extrahiert, bis der Puffer frei wird, und dann zu dem nächsten Puffer übergeht.
3. Ein Verfahren, das jeden einen der Übertragungs-Warteschlangenpuffer 209 zufällig auswählt.
4. Ein Verfahren, das die Anzahl der aus jedem Übertragungs-Warteschlangenpuffer 209 extrahierten zählt, so dass die Zellen gleichmäßig extrahiert werden.
5. Ein Verfahren, das den Verhältnissen der extrahierten Anzahlen in den vorangehenden Verfahren ein Gewicht hinzufügt.
6. Ein Verfahren, das die vorangehenden Verfahren kombiniert.

Falls es keine Zelle gibt, wird eine Leerlaufzelle ausgewählt, um die Übertragungsrate einzustellen. Der Extraktionswähler 210 überträgt die Zellen in Übereinstimmung mit den Zellenübertragungszeitpunkten des Senders 211 an den Sender 211.
Der Sender 211 gibt die aus den zweiten Puffern 209 extrahierten Zellen zu Zeitpunkten in Übereinstimmung mit Ausgabeschemata aus.
Die auf diese Art und Weise in Standard-ATM-Zellen gemultiplexten und übertragenen Standard-ATM-Zellen werden auf der empfangenden Seite in die ursprünglichen Mikrorahmen demultiplext. Die empfangenen Eingangszellen werden vorübergehend in einem Puffer 403 gespeichert, und ein demultiplexender Prozessor 404 führt die Demultiplexverarbeitung der Mikrorahmen auf eine der Multiplexverarbeitung auf der übertragenden Seite entsprechende Art und Weise aus. Die Verbindungsidentifikationsinformationen der Mikrorahmen sind in jedem Rahmen vorhanden. Es ist für diese Einheit notwendig, die Verteilungsinformationen zu besitzen, um das Demultiplexen von Verbindungen in dieser Einheit physikalisch durchzuführen. In diesem Fall müssen die Verteilungsinformationen von dem Vermittlungssystem wie bei der übertragenden Seite gesendet werden, oder zu der Standard-ATM-Zelle in einem vorbestimmten Format als Identifikationsinformationen der Servicebedingungen hinzugefügt werden. In dem erstgenannten Fall muss zwischen dem übertragenden und dem empfangenden Vermittlungssystemperatur eine Funktion zum Identifizieren einer Verhandlungsverarbeitung der Servicebedingungen der gemultiplexten Zellen zu jeder Verbindung der Mikrorahmen hinzugefügt werden, um diese zu verteilen.
Da die übertragende Seite den Zellenabbruch ausführt, um die Effizienz und die Qualität von Kanälen aufrecht zu erhalten, muss das empfangende Ende die Interpolation der weggelassenen Zellen durchführen, welche durch einen Interpolator 406 implementiert wird. Die Funktion kann jedoch in einer anderen Einheit als dem empfangenden Demultiplexer 401 untergebracht werden.
Die demultiplexten Ausgaben für jeweilige Ausgangsverbindungen werden über eine Schnittstelle 407 erzeugt.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel 2 unter Bezugnahme auf die 5A, 5B und 6 beschrieben.
Die 5A und 5B sind Blockdiagramme, die die Konfiguration des Ausführungsbeispiels 2 eines Multiplex-Senders 501 in Übereinstimmung mit der Erfindung zeigen. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel der Pufferauswahllogik darstellt.
Obwohl das Ausführungsbeispiel 1 des Multiplex-Senders 201 (vgl. die 2A und 2B) die feste Anzahl k als ein Kriterium zum Extrahieren der Mikrorahmen aus den Puffern verwendet, unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel 2 des Multiplex-Senders 501 von diesem dadurch, dass er in die nächsten Zel len ladbare Datenlängen verwendet, welche von multiplexenden Prozessoren 507 bereitgestellt werden. Um dies zu erreichen, kann jeder der multiplexenden Prozessoren 507 in dem Ausführungsbeispiel 2 des Multiplex-Senders 501 über die Datenlänge x der nächsten, in die Standard-ATM-Zelle zu multiplexenden Zelle informieren.
In den 5A und 5B unterscheiden sich Extraktionsschaltungen 506 und multiplexende Prozessoren 507 in dem Multiplex-Sender 501 im Betriebsablauf von ihren Gegenstücken des Ausführungsbeispiels 1 wie in den 2A und 2B gezeigt. Da der Betriebsablauf der anderen Schaltungen derselbe ist wie der der Schaltungen in dem Multiplex-Sender 201 der 2A und 2B wird deren Beschreibung hier weggelassen. Nachstehend wird der Betriebsablauf der beiden Sätze von Schaltungen 506 und 507 beschrieben.
In den 5A und 5B haben die Extraktionsschaltungen 506 tolerierbare Multiplex-Wartezeiten T1 – 1–T1 – m, und haben Zellenabbruch-Überwachungsschaltungen 508 tolerierbare Zellenabbruchzeiten T2 – 1–T2 – m, welche im voraus festgelegt werden, wie in den Schaltungen des Ausführungsbeispiels 1 wie in den 2A und 2B gezeigt. Die Zeiten T1 und T2 sind Werte, die in Übereinstimmung mit der Systemumgebung und Servicebedingungen bestimmt werden.
Das Ablaufdiagramm in 6 zeigt die Extraktionsverarbeitung in den Extraktionsschaltungen 506, welche ähnlich ist zu der der Extraktionsschaltungen 206 in 3, mit der Ausnahme des Schritts (S606) des Prüfens der in den Multiplex-Warteschlangenpuffern 505 gespeicherten Mikrorahmen. In diesem Schritt prüft jede Extraktionsschaltung 506 die Gesamtlänge der zugeführten Mikrorahmen unter Verwendung der von dem entsprechenden multiplexenden Mikroprozessor 507 gesendeten ladbaren Länge (x), anstelle der festen Anzahl (k) der Mikrorahmen wir in dem Ablaufdiagramm von 3 gezeigt.
Auf diese Art und Weise extrahiert, unter Beibehalten einer Überwachung des entsprechenden Multiplex-Warteschlangenpuffers 505, jede Extraktionsschaltung 506 die zugeführten Mikrorahmen, falls deren Gesamtlänge die ladbare Länge erreicht, bevor die Verweilzeit des ersten zugeführten Mikrorahmens, gezählt ausgehend von dem Ende des freien Zustands des Puffers, die Zeit T1 überschreitet, und überträgt die Mikrorahmen an den entsprechenden multiplexenden Prozessor 507. Darüber hinaus überträgt, bis die Gesamtlänge der zugeführten Mikrorahmen die ladbare Länge überschreitet, wenn die Verweilzeit T1 passiert, die Extraktionsschaltung 506 die ganzen zugeführten Mikrorahmen an den multiplexenden Prozessor 507.
Jeder multiplexende Prozessor 507 führt eine Multiplexverarbeitung der empfangenen Mikrorahmen in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Format aus, um diese in die Standard-ATM-Form zu transformieren, und speichert dieses in jedem Übertragungs-Warteschlangenpuffer 509. Außerdem berechnet er die Datenlänge der in die nächste ATM-Zelle ladbaren Mikrorahmen. Die Länge der in die nächste ATM-Zelle ladbaren Daten wird unter Berücksichtigung eines überlappenden Abschnitts in dem Fall berechnet, in dem einer der Mikrorahmen über die gegenwärtige und die nächste ATM-Zelle gemultiplext wird, wie in der in 1B gezeigten Struktur (3), in welchem Fall die Länge der in die nächste ATM-Zelle ladbaren Daten sicher reduziert wird. Somit wird die Länge der in die nächste ATM-Zelle ladbaren Daten berechnet und an die Extraktionsschaltung 506 gesendet.
Nebenbei bemerkt ist dann, wenn die Gesamtlänge (x) der aus jedem Multiplex-Warteschlangenpuffer extrahierten Mikrorahmen im voraus ermittelt wird, die Mitteilung von dem multiplexenden Prozessor 507 unnötig.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel 3 unter Bezugnahme auf die 7 bis 11B beschrieben. 7 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Ausführungsbeispiels 3 eines Multiplex-Senders 701 in Übereinstimmung mit der Erfindung zeigt. 8 ist ein Diagramm, das Verarbeitungszeitpläne einer Verarbeitungszeitpunkt-Steuereinrichtung 710 darstellt, 9 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betriebsablauf einer Extraktionsschaltung 706 zeigt, 10 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel der Pufferauswahllogik zeigt, und die 11A und 11B sind Ablaufdiagramme, die die Verarbeitungslogik eines multiplexenden Prozessors 707 zeigt.
In dem Ausführungsbeispiel 3 kann der Multiplex-Sender einen Mikrorahmen handhaben, welcher um mehr als eine Standard-ATM-Zelle überlappt. Er kann darüber hinaus die Mikrorahmen handhaben, die nicht überlappen. Es ist wahlfrei, ob die überlappende Zelle zugelassen wird oder nicht.
7 zeigt die Konfiguration des Multiplex-Senders 701. Das Bezugszeichen 703 bezeichnet eine Schnittstellenschaltung, die die Datenverbindungen 1 – n in der Form eine Mikrorahmenstruktur zuführt. Das Bezugszeichen 704 bezeichnet einen Verteiler, der die Mikrorahmen in Übereinstimmung mit der Servicebedingung jedes Mikrorahmens auf m Puffer 705 verteilt. Das Bezugszeichen 706 bezeichnet eine Extraktionsschaltung, die aus den m Puffern 705 Mikrorahmen extrahiert, die in jedem Verarbeitungsintervall der Multiplexverarbeitung zu unterziehen sind. Das Bezugszeichen 707 bezeichnet einen multiplexenden Prozessor, der die durch die Extraktionsschaltung 706 extrahierten Mikrorahmen in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Schema oder einem vorgegebenen Schema auf die Standard-ATM-Zelle oder Standard-ATM-Zellen multiplext, und 708 bezeichnet einen Sender, der die verarbeitete Zelle oder die Leerlaufzelle in Übereinstimmung mit dem Standard des Ausgangskanals auf einen Ausgangskanal 709 sendet.
Die Mikrorahmen in den Eingangsdatenverbindungen 1 – n können in Abhängigkeit von den Verbindungen eine feste oder eine variable Länge haben, oder es kann eine Kombination der festen und der variablen Längen für den selben Kanal zugelassen sein. Dieses Ausführungsbeispiel wird unter der Annahme beschrieben, dass die maximale Anzahl von Mikrorahmen, welche auf eine einzelne Standard-ATM-Zelle gemultiplext werden kann, eine feste Anzahl k ist. Die maximale Multiplexanzahl k, welche in Abhängigkeit von der Systemumgebung und Servicebedingungen ermittelt wird, wird als eine der Servicebedingungen für jede Verbindung oder für jeden Mikrorahmen entschieden.
Im allgemeinen wird die Servicebedingung für jede Verbindung ermittelt. Daher sollten die Verteilungsinformationen Verbindung für Verbindung identifiziert werden. Alternativ kann jeder Mikrorahmen selbst Serviceinformationen als die Verteilungsinformationen derart haben, dass der Verteiler 704 in Übereinstimmung mit diesen Informationen verteilen kann. Folglich wählt der Verteiler 704 in Übereinstimmung mit den Verteilungsinformationen einen von Puffern 705 für jeden zu speichernden Mikrorahmen.
Der Verteiler 704 verteilt die zugeführten Mikrorahmen in Übereinstimmung mit den Verteilungsinformationen. Die Verteilungsinformationen stimmen mit der Servicebedingung für jede Verbindung oder jeden Mikrorahmen überein. Bei der Konfiguration in Übereinstimmung mit der Erfindung kann die Verteilung für jeden Mikrorahmen oder für jede Verbindung durch separates Zuweisen der tolerierbaren Abbruchzeit und des Mikrorahmen-Abbruchverhältnisses in den jeweiligen Puffern und durch Informieren der Extraktionsschaltung 706 über die Extraktionsprozedur, die jede Servicebedingung erfüllt, erreicht werden.
Eine Zellenabbruch-Überwachungsschaltung 711 verwaltet die Zufuhrzeit jedes Mikrorahmens zu dem Puffer. Dieses wird durchgeführt durch Anfügen der Zufuhrzeitinformationen an jeden Mikrorahmen, oder durch Aufzeichnen der selben in dem jedem Mikrorahmen entsprechenden Speicher. Die Zellenabbruch-Überwachungsschaltung 711 vergleicht fortlaufend die Zufuhrzeiten der Mikrorahmen, die den m Puffern 705 zugeführt werden, mit den Abbruchzeiten T1 – 1–T1 – m, die im voraus als feste Systemparameter bestimmt wurden, und bricht die Mikrorahmen ab, welche für mehr als die tolerierbaren Zeiten T1 – 1–T1 – m, die Werte sind, die in Abhängigkeit von der Systemumgebung und Servicebedingungen bestimmt werden, in den Puffern verbleiben.
Die Übertragungsrate des Multiplex-Senders ist viel höher als die der Eingangsverbindungen, und die Schnittstellenschaltung hat eine Konfliktsteuerfunktion zwischen den Eingangsverbindungen. Folglich können alle zugeführten Mikrorahmen durch die Schnittstellenschaltung 703, den Verteiler 704 und den Multiplex-Warteschlangenpuffer 205 in Übereinstimmung mit der Zufuhrsequenz verarbeitet werden.
Eine Verarbeitungszeit-Steuereinrichtung 710 versorgt grundlegend die jeweiligen Schaltungen mit Verarbeitungszeiten, um die Konflikte zwischen den Schaltungen zu steuern. 8 stellt die Verarbeitungszeitpläne der durch die Verarbeitungszeit-Steuereinrichtung 710 gesteuerten Schaltungen dar. Es ist wahlfrei, ob die Zellenausgabe in der Form einer direkten Übertragung jeder Standard-ATM-Zelle oder in der Form einer Stapelübertragung mehrerer, vergleichbar zu verschachtelten Rahmen erzeugter Zellen ausgeführt wird. Die Zellenübertragungszeitpunkte von 8 sind der Fall der direkten Übertragung.
Die Extraktions-, Multiplex- und Übertragungsverarbeitungen der Extraktionsschaltung 706, des multiplexenden Prozessors 707 und des Senders 708 können entweder in Sequenz oder parallel erreicht werden. Die sequentielle Verarbeitung kann nur dann verwendet werden, wenn die Zeit, die zum Beenden der Extraktionsverarbeitung der gesamten zu multiplexenden Mikrorahmen benötigt wird, zumindest kleiner als die oder gleich der Zeit ist, die von dem Anfang bis zum Ende der Ausgabe einer ATM-Zelle benötigt wird. Andererseits ermöglicht die parallele Verarbeitung der Extraktions-, der Multiplex- und der Übertragungsverarbeitungen der Mikrorahmen, dass die Zeit, die zum Beenden der Extraktion der Mikrorahmen auf nach den Beginn der gemultiplexten Zellenübertragung verschoben werden kann.
In der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den 8 und 9 bezieht sich die Struktur 1 auf die parallele Verarbeitung der Extraktions-, der Multiplex- und der Übertragungsverarbeitungen, und bezieht sich die Struktur 2 auf die sequentielle Verarbeitung derselben.
Die Extraktionsschaltung 76 extrahiert die Mikrorahmen aus den Puffern 1 – m und überträgt die zu multiplexenden Mikrorahmen an den multiplexenden Prozessor 707. Die Extraktionsverarbeitung aus den Puffern 705 durch die Extraktionsschaltung wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm von 8 und das Ablaufdiagramm von 9. In den 8 und 9 werden die durch die Struktur 1 und die Struktur 2 angegebenen Verarbeitungen nur für die Struktur 1 bzw. die Struktur 2 ausgeführt.
In dem Ablaufdiagramm von 9 besteht die grundlegende Extraktionsverarbeitung darin, den Puffer i, aus welchem die Mikrorahmen zu extrahieren sind, auszuwählen (S903), und die Mikrorahmen-Sammelverarbeitung fortzusetzen, bis die Anzahl extrahierter Mikrorahmen die gemultiplexte Anzahl k erreicht (S909) oder bis ein Zeitablauf eintritt (S913).
In dem Fall der Struktur 1 werden die Mikrorahmen einzeln extrahiert und an den multiplexenden Prozessor 707 übertragen (S911 und S927).
In dem Fall der Struktur 2 wird dann, wenn bis zum Ende der Verarbeitungszeit (JA in S913) kein Mikrorahmen gesammelt wird (NEIN in S915), eine Mitteilung 1 (es ist kein Mikrorahmen vorhanden) an den multiplexenden Prozessor 707 gesendet (S929). Darüber hinaus wird bei der Struktur 2 dann, wenn es bei Zeitablauf zumindest einen Mikrorahmen gibt oder k Mikrorahmen gesammelt sind, eine Mitteilung 2 (es ist ein Mikrorahmen vorhanden) zusammen mit den gesamten gesammelten Mikrorahmen übertragen (S917).
In dem Ablaufdiagramm von 9 wird dann, wenn der schließlich extrahierte Mikrorahmen ein überlappender Rahmen ist und seine Verweilzeit plus einer Zeitspanne, bis der Rahmen der letzten Hälfte des überlappenden Rahmens übertragen worden ist, größer ist als die tolerierbare Zeit ti des Puffers, der schließlich extrahierte Rahmen abgebrochen, um die Übertragungsqualität gegenüber einer Verzögerung beizubehalten (S923 und S925).
Mehrere Auswahllogiken (S903) des Puffers in 9 sind zum Beispiel wie folgt denkbar.

1. Ein Verfahren, das jede eine Zelle zyklisch aus den ersten bis m-ten Puffern auswählt.
2. Ein Verfahren, das in Übereinstimmung mit der vorbestimmten Sequenz der Puffer aus jedem Puffer extrahiert, bis der Puffer frei wird, und dann auf den nächsten Puffer übergeht.
3. Ein Verfahren, das jeden einen der Puffer zufällig auswählt.
4. Ein Verfahren, das die Anzahl der aus jedem Puffer extrahierten Zellen so zählt, dass die Zellen gleichmäßig extrahiert werden.
5. Ein Verfahren, das ein Gewicht zu den Verhältnissen der extrahierten Anzahlen in den vorangehenden Verfahren hinzufügt.
6. Ein Verfahren, das die vorangehenden Verfahren kombiniert.

Falls nur ein Puffer verwendet wird, ist der Puffer i in 9 fest.
10 stellt ein Beispiel der Pufferauswahllogik dar. Die in 10 dargestellte Verarbeitung ist ein Beispiel des vorangehenden Verfahrens 1, das jede Zelle zyklisch aus den ersten bis m-ten Puffern extrahiert.
In 10 wird die Pufferauswahllogik gestartet, wobei der Wert i des Puffers zu Beginn der Entscheidungsverarbeitung auf seinen Anfangswert 1 festgelegt wird. Falls es irgendeinen Mikrorahmen in dem Puffer i gibt (JA in S1003), schreitet die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt fort, ohne die Nummer i des ausgewählten Puffers zu ändern. Falls es keinen irgendeinen Mikrorahmen in dem Puffer gibt (NEIN in S1003), schreitet die Verarbeitung nach dem Auswählen des nächsten Puffers zu dem nächsten Schritt fort (S1005, S1007, S1009). Falls auf diese Art und Weise der Mikrorahmen in einem bestimmten Puffer erschöpft wird, schreitet die Verarbeitung zu dem nächsten Puffer fort.
Zusätzlich zu dem Ausführen eines unterschiedlichen Dienstes für jeden Puffer ist ein Verfahren denkbar, welches unter Verwendung des multiplexenden Prozessors 707 dynamisch das Multiplexverfahren für jeden Puffer ändert, welcher den extrahierten Mikrorahmen gespeichert hat. In diesem Fall ist es für den multiplexenden Prozessor 707 notwendig, weiter eine Funktion zum Durchführen von Verhandlungen mit dem empfangenden Knoten zum Demultiplexen der Standard-ATM-Zellen-Verbindungen in Übereinstimmung mit den bei der Multiplexverarbeitung verwendeten Multiplexverfahren oder eine Funktion zum Erzeugen gemultiplexter Zellen einschließlich von Informationen über Multiplexverfahren, welche im voraus zwischen dem multiplexenden Prozessor 707 und dem empfangenden Knoten bestimmt wurden, zu besitzen.
Die 11A und 11B sind Ablaufdiagramm, die die Verarbeitung des multiplexenden Prozessors 707 zeigen, wenn das Multiplexverfahren auf ein einzelnes Verfahren beschränkt ist. Der multiplexende Prozessor 707 führt die durch die Struktur 1 und die Struktur 2 in den 11A und 11B vorgegebene Verarbeitung nur in dem Fall der Struktur 1 bzw. der Struktur 2 aus.
Die Verarbeitung wird in Antwort auf die Mitteilung von der Extraktionsschaltung 706 verzweigt (S1103). Falls die Mitteilung 1 (die anzeigt, dass keine zu extrahierende Zelle vorhanden ist) in dem Fall der Struktur 1 empfangen wird und es keine Überlappung gibt (NEIN in Schritt S1113), wird die Leerlaufzelle ausgewählt, um die Übertragungsrate einzustellen (S1115). Andernfalls multiplext der multiplexende Mikroprozessor 707 den Mikrorahmen in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Multiplexverfahren auf die Standardzelle (S1107 und S1121).
Die Leerlaufzelle oder die gemultiplexte Zelle wird an den Sender 708 übertragen, um übertragen zu werden: In der Struktur 1 wird sie durch jeden sendbaren Abschnitt in Übereinstimmung mit dem Zeitverhalten des Senders 708 übertragen (S1107); und in der Struktur 2 wird sie durch jede gemultiplexte Standard-ATM-Zelle übertragen (S1117 und S1111).
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 4
Ein Ausführungsbeispiel 4 ist in den 12 bis 14B gezeigt.
Die 12 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration des Ausführungsbeispiels 4 eines Multiplex-Senders 1201 in Übereinstimmung mit der Erfindung zeigt. Die 13 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitungslogik einer Extraktionsschaltung 1206 darstellt, und die 14A und 14B sind Ablaufdiagramm, die die Verarbeitungslogik eines multiplexenden Prozessors 1207 darstellt. Das Ausführungsbeispiel 4 des Multiplex-Senders in Übereinstimmung mit der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 12 bis 14B beschrieben.
Obwohl das vorangehende Ausführungsbeispiel 3 die feste Anzahl k als ein Kriterium für die Anzahl der aus den Puffern zu extrahierenden Mikrorahmen verwendet, unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel 4 von diesem darin, dass es eine auf die nächste Zelle ladbare Datenlänge verwendet, welche von dem multiplexenden Prozessor 1207 bereitgestellt wird. Um dieses in dem Ausführungsbeispiel 4 zu erreichen, informiert der multiplexende Prozessor 1207 eine Extraktionsschaltung 1206 über die Datenlänge x, die in die nächste, der Multiplexverarbeitung zu unterziehende Standard-ATM-Zelle gemultiplext werden kann.
Die Extraktionsschaltung 1206 und der multiplexende Prozessor 1207 in dem Ausführungsbeispiel 4 des Multiplex-Senders 1201 wie in 12 gezeigt unterscheiden sich im Betriebsablauf von ihren Gegenstücken des Ausführungsbeispiels 2. Da der Betriebsablauf der anderen Schaltungen derselbe ist wie der des Ausführungsbeispiels 3, wird nur der Betriebsablauf der beiden Schaltungen beschrieben, und wird die Beschreibung der anderen Schaltungen weggelassen.
In dem Multiplex-Sender 1201 wie in 12 gezeigt gibt es ebenfalls Verarbeitungen für die Struktur 1 und die Struktur 2, die in Verbindung mit 8 beschrieben wurden.
Die Extraktionsschaltung 1206 in 12 extrahiert die Mikrorahmen aus den Puffern 1 – m in Übereinstimmung mit dem Verarbeitungszeitverhalten wie in dem Ausführungsbeispiel 3 und überträgt die zu multiplexenden Mikrorahmen an den multiple xenden Mikroprozessor 1207. Obwohl das Kriterium für die Anzahl von aus dem Puffer zu extrahierenden Mikrorahmen in dem Ausführungsbeispiel 3 eine feste Anzahl k ist, verwendet das Ausführungsbeispiel 4 die in die nächste Zelle ladbare Datenlänge x, welche von dem multiplexenden Prozessor 1207 gesendet wird.
Der multiplexende Prozessor 1207 entscheidet über das überlappende Laden auf die als nächstes fällige Zelle oder das verlängerte Laden des zum gegenwärtigen Zeitpunkt extrahierten Mikrorahmens auf die als nächstes fällige Zelle, während er die Ladeverarbeitung in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Ladeverfahren ausführt, und erfasst die in die als nächste fällige Zelle ladbare Datenlänge. Der multiplexende Prozessor 1207 informiert die Extraktionsschaltung 1206 über die ladbare Datenlänge x.
Nachstehend wird der Betriebsablauf der Extraktionsschaltung 1206 unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 13 näher beschrieben. In der Verarbeitung werden die durch die Struktur 1 und die Struktur 2 vorgegebenen Verarbeitungen jeweils nur für die Fälle der Struktur 1 bzw. der Struktur 2 ausgeführt.
Die Extraktionsschaltung 1206 wählt einen der Puffer 1205 aus (S1303) und extrahiert einen Mikrorahmen (S1307). Die Auswahllogik des Puffers für die Extraktion ist dieselbe wie die, die zum Beispiel in dem Ablaufdiagramm von 10 beschrieben wurde.
Die akkumulierte Datenlänge ΣL(n) der extrahierten Mikrorahmen wird mit der von dem multiplexenden Prozessor 1207 zugeführten Datenlänge x verglichen (S1309). Die Extraktion wird fortgesetzt, bis die akkumulierte Datenlänge x überschreitet, oder bis die Extraktionsverarbeitungszeit verstreicht (S1313). Die Mitteilungen 1 und 2 an den multiplexenden Prozessor 1207 haben dieselben Bedeutungen wie in dem Ausführungsbeispiel 3.
Wenn die akkumulierte Datenlänge der extrahierten Mikrorahmen x überschreitet und daher die Extraktionsschaltung 1206 das überlappende Laden auf die nächste Zelle wie in S1309 in dem Ablaufdiagramm von 13 gezeigt entscheidet, wird die Verweilzeit des schließlich extrahierten Mikrorahmens in dem Puffer i plus der Zeitspanne bis zu der Übertragung der nächsten Zelle mit der tolerierbaren Abbruchzeit ti des Puffers i wie in dem Ausführungsbeispiel 2 verglichen (S1321), und wird die Extraktion fortgesetzt.
Obwohl die Extraktionsschaltung 1206 in diesem Ausführungsbeispiel die Verzweigung durch einfaches Vergleichen der akkumulierten Datenlänge x durchführt, kann die akkumulierte Datenlänge unter Berücksichtigung einer im Verhältnis zu der Anzahl von gemultiplexten Mikrorahmen während deren Multiplexens hinzugefügten Datenmenge bestimmt werden.
Die 14A und 14B zeigen das Ablaufdiagramm der Verarbeitungslogik des multiplexenden Prozessors 1207. Die Verarbeitung verzweigt in Abhängigkeit von der Mitteilung von der Extraktionsschaltung 1206 (S1403). In dem Fall der Mitteilung 1 wird dann, wenn es keine zu extrahierende Zelle und keine zu sendenden, überlappenden Restdaten gibt (NEIN in S1415), die Leerlaufzelle ausgewählt (S1417), um die Übertragungsrate einzustellen. Andernfalls führt der multiplexende Prozessor 1207 das Multiplexen der Mikrorahmen auf die Standardzelle in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Multiplexverfahren aus (S1407). Darüber hinaus erfasst er die auf die als nächstes fällige Zelle ladbare akkumulierte Datenlänge x durch Vergleichen der als nächstes fälligen ladbaren Datenmenge mit der Restdatenmenge der Überlappung und informiert die Extraktionsschaltung 1206 über das x (S1411). Ferner wird in dem Fall der Struktur 2 die Leerlaufzelle oder die gemultiplexte Zelle in Übereinstimmung mit dem Zeitverhalten eines Senders 1208 an den Sender 1208 übertragen (S1413) und gesendet.
In dem Fall der Struktur 1 werden sendbare Abschnitte bei ihrem Auftreten an den Sender 1208 übertragen (S1407).
Die vorangehenden Ausführungsbeispiele 3 und 4 verwenden nur einen Satz von Puffern anstelle zweier Sätze von Puffern, die aus den Multiplex-Warteschlangenpuffern der Ausführungsbeispiele 1 und 2 bestehen. Dies ermöglicht es dem Multiplex- Sender, die Verzögerung in diesen zu reduzieren, und Mikrorahmen unterschiedlicher Servicearten auf dieselbe ATM-Zelle zu multiplexen.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 5
Die 15A bis 17 zeigen ein Ausführungsbeispiel 5. Die 15A, 15B, 16A und 16B sind Blockdiagramme, von denen jedes eine Konfiguration eines ATM-Zellen-Senders des Ausführungsbeispiels 5 in Übereinstimmung mit der Erfindung zeigt. 17 ist ein Zeitdiagramm, das die Verarbeitungszeitpunkte darstellt, die einem ATM-Zellensender 1601 wie in den 16A und 16B gezeigt zugeordnet sind.
Ein in den 15A und 15B gezeigter ATM-Zellen-Sender 1501 steuert gleichzeitig die Mikrorahmen-gemultiplexten ATM-Zellen, welche von einem Multiplex-Sender 1503 mit derselben Konfiguration wie seine Gegenstücke der Ausführungsbeispiele 1 oder 2 der Erfindung wie in den 1A bis 6 gezeigt geliefert werden, und Standard-ATM-Zellen, welche einer Schnittstelle 1505 des ATM-Zellen-Senders 1501 zugeführt werden, und sendet diese an den Ausgangskanal.
Die über die Schnittstelle 1505 zugeführten ATM-Zellen werden in Übereinstimmung mit den Servicearten der Verbindungen durch einen Verteiler 1507 verteilt und in Übertragungs-Warteschlangenpuffern 1509 gespeichert.
Der Multiplex-Sender 1503 hat dieselbe Konfiguration wie diejenigen, die in Verbindung mit den 1A bis 6 beschrieben wurden. Demgemäß werden die einer Schnittstelle 1521 zugeführten Mikrorahmen über einen Verteiler 1523, einen Multiplex-Warteschlangenpuffer 1525 und einen multiplexenden Prozessor 1528 gemultiplext und als die ATM-Zellen in Übertragungs-Warteschlangenpuffern 1529 gespeichert.
Die Verteilung stimmt mit der Servicebedingung jeder Verbindung oder ATM-Zelle überein. Da die Servicebedingung allgemein verbindungsweise bestimmt wird, verteilt der Verteiler die Verbindungen individuell. Alternativ verteilt der Verteiler die ATM-Zellen oder Mikrorahmen unter Verwendung der je der bzw. jedem derselben hinzugefügten Verteilungsinformationen und speichert sie in den Puffern.
Ein Extraktionswähler 1511 verwaltet kollektiv das Lesen der Übertragungswarteschlangenpuffer 1509 und 1529 und wählt die in den Puffern 1509 und 1529 gespeicherten ATM-Zellen in geeigneter Extraktionsreihenfolge aus, wodurch diese sequentiell über einen Sender 1513 an den Ausgangskanal ausgegeben werden.
Der Extraktionswähler 1511 extrahiert die ATM-Zellen aus den Übertragungs-Warteschlangenpuffern 1509 in Übereinstimmung mit einer durch externe Auswahlinformationen bereitgestellten, vorbestimmten Logik und liefert sie an den Sender 1513. Es sind zum Beispiel mehrere Logiken zum Auswählen der ATM-Zellen wie folgt denkbar.

1. Ein Verfahren, das zyklisch jede eine Zelle aus den ersten bis n + m-ten Puffern auswählt.
2. Ein Verfahren, das in Übereinstimmung mit der vorbestimmten Sequenz der Puffer aus jedem Puffer extrahiert, bis der Puffer frei wird, und dann auf den nächsten Puffer übergeht.
3. Ein Verfahren, das jeden einen der Puffer zufällig auswählt.
4. Ein Verfahren, das die Anzahl der aus jedem Puffer extrahierten Zellen so zählt, dass die Zellen gleichmäßig extrahiert werden.
5. Ein Verfahren, das ein Gewicht zu den Verhältnissen der extrahierten Anzahlen in den vorangehenden Verfahren hinzufügt.
6. Ein Verfahren, das die vorangehenden Verfahren kombiniert.

Falls es keine Zelle gibt, wird eine Leerlaufzelle ausgewählt und gesendet, um die Übertragungsrate einzustellen. Der Extraktionswähler 1511 überträgt die Zellen in Übereinstimmung mit den Zellenübertragungszeitpunkten des Senders 1513 an den Sender 1513.
Die 16A und 16B zeigen einen ATM-Zellen-Sender 1601, welcher gleichzeitig die Mikrorahmen-gemultiplexten ATM-Zellen, welche von einem Multiplex-Sender 1603 mit derselben Konfiguration wie seine Gegenstücke der Ausführungsbeispiele 3 und 4 der Erfindung wie in den 7 bis 14B gezeigt geliefert werden, und Standard-ATM-Zellen, welche einer Schnittstelle 1605 des ATM-Zellen-Senders 1601 zugeführt werden, steuert und sie an den Ausgangskanal sendet.
Der ATM-Zellen-Sender 1601 wie in den 16A und 16B gezeigt unterscheidet sich von dem ATM-Zellen-Sender 1501 dadurch, dass die durch einen Extraktionswähler 1611 in dem Multiplex-Sender 1603 gesteuerten Puffer Multiplex-Warteschlangenpuffer sind.
Wie vorstehend beschrieben wurde, verwenden die Multiplex-Sender in den Ausführungsbeispielen 3 und 4 nicht die Übertragungs-Warteschlangenpuffer. Aus diesem Grund steuert der Extraktionswähler 1611 zwei. Sätze von Puffern unterschiedlicher Ebenen, das heißt, Übertragungs-Warteschlangenpuffer 1609, die die ATM-Zellen speichern, und Multiplex-Warteschlangenpuffer 1625, die die Mikrorahmen speichern.
Die Beziehungen zwischen Zeitpunkten des Extraktionswählers 1611 und eines multiplexenden Prozessors 1627 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 17 beschrieben. In Bezug auf die Zeitpunkte des Extraktionswählers 1611 in 17 wird die Einheitszeit zum Verarbeiten der ATM-Zelle aus der Kanalrate bestimmt, die zum Übertragen einer einzelnen ATM-Zelle von dem Sender verfügbar ist. Die so bestimmte Einheitszeit ist die Ausgabedauer für eine ATM-Zelle in 17, welche gleich 53 × 8/Ausgabekanal (Bits/s) ist.
Der Multiplex-Sender 1603 führt die Extraktionsverarbeitung und die Multiplexverarbeitung derart aus, dass diese innerhalb der Ausgabedauer einer ATM-Zelle beendet werden, wie vorangehend in Verbindung mit 8 (Struktur 2) beschrieben wurde. Folglich ermöglicht das Steuern der Verarbeitung der art, dass die Auswahl der der Multiplex-Verarbeitung unterworfenen Puffer gleichzeitig mit der Verarbeitung der Übertragungs-Warteschlangenpuffer ausgeführt wird, dass die Auswahlsteuerung beider Arten der Puffer auf dieselbe Art und Weise gehandhabt wird. 17 stellt dieses dar.
Als die Logik zum Auswählen der Puffer können zum Beispiel die vorstehend beschriebenen Verfahren 1 bis 5 verwendet werden.
Während die Erfindung im Einzelnen in Bezug auf die vorangehenden Ausführungsbeispiele 1 bis 5 beschrieben wurde, ist klar, dass zahlreiche Modifikationen, Änderungen und Abweichungen dieser Ausführungsbeispiele durchgeführt werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Wie vorstehend beschrieben wurde, stellt die Erfindung die konkrete Systemkonfiguration zum Erreichen eines gemultiplexten Ladens einer Vielzahl von Verbindungen, die aus Mikrorahmen bestehen, welche Daten kürzer als die Standard-ATM-Zellen einschließen, welche auf verschiedene Art und Weisen vorgeschlagen wurden, auf Standard-ATM-Zellen bereit.
Die Multiplex-Sender können eine effiziente Multiplex-Übertragungsverarbeitung erreichen, während die Qualität einzelner Mikrorahmen mit mehreren tolerierbaren Wartezeiten oder Mikrorahmen-Abbruchverhältnissen aufrecht erhalten wird. Darüber hinaus ist es möglich, die Verarbeitung mit einer minimalen Verzögerung zu implementieren und das Multiplexen von Mikrorahmen auf eine ATM-Zelle mit unterschiedlichen Servicequalitäten durch Integrieren zweier Warteschlangenverzögerungen in eine Warteschlangenverzögerung, das heißt, der bei der Auswahl und bei dem Multiplexen der Mikrorahmen involvierten Verzögerung und der bei dem Warten auf die Übertragung involvierten Verzögerung, zu erreichen.
Außerdem ist es möglich, die Kanaleffizienz zu verbessern und eine feinere Übertragungssteuerung zum Aufrechterhalten der Qualität durch Handhaben der Standard-ATM-Zellen und der mit den Mikrorahmen geladenen ATM-Zellen auf die selbe Art und Weise zu erreichen.

Claims

Multiplexsender zum Durchführen von Multiplexübertragungen durch Laden einer Standard-ATM-Zelle mit gemultiplexten Verbindungen, die aus Mikrorahmen bestehen, wobei der Multiplexsender umfaßt: einen Verteiler (204; 504) zum Verteilen zugeführter Mikrorahmen; Multiplex-Warteschlangenpuffer (205; 505) zum Speichern der zugeführten Mikrorahmen, welche verteilt worden sind; einen multiplexenden Prozessor (207; 507) zum Ausführen einer Multiplexverarbeitung extrahierter Mikrorahmen auf die Standard-ATM-Zelle in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Multiplexverfahren; und einen Sender (211; 511) zum Übertragen einer extrahierten Standard-ATM-Zelle an einen Ausgangskanal; wobei der Sender weiter umfaßt: einen ersten Extraktionsabschnitt (206; 506) zum Extrahieren der Mikrorahmen in den Multiplex-Warteschlangenpuffern; und einen Sende-Warteschlangenpuffer (209; 509) zum Speichern der ATM-Zelle; einen Zellenlösch-Überwachungsabschnitt (208; 508) zum Löschen einer Zelle, deren Verweilzeit in dem Übertragungs-Warteschlangenpuffer eine vorbestimmte Löschzeit erreicht; einen zweiten Extraktionsabschnitt (210; 510) zum Extrahieren der ATM-Zelle aus dem Sende-Warteschlangenpuffer; wobei der erste Extraktionsabschnitt (206; 506) dazu angeordnet ist, ganze Mikrorahmen in einem Multiplex-Warteschlangenpuffer zu extrahieren, wenn eine vorbestimmte Extraktionszeit erreicht ist, oder wenn eine Anzahl der Mikrorahmen in dem Multiplex-Warteschlangenpuffer eine vorbestimmte Anzahl innerhalb der vorbestimmten Extraktionszeit erreicht, oder wenn die Gesamtlänge der Mikrorahmen in dem Mul tiplex-Warteschlangenpuffer eine Datenlänge erreicht, welche durch den multiplexenden Prozessor mitgeteilt wird, innerhalb der vorbestimmten Extraktionszeit.
Multiplexsender nach Anspruch 1, bei dem die gemultiplexten Verbindungen aus Mikrorahmen bestehen, von denen jeder Daten kürzer als die Standard-ATM-Zelle beinhaltet, und der erste Extraktionsabschnitt (206) dazu angeordnet ist, ganze Mikrorahmen in einem Multiplex-Warteschlangenpuffer zu extrahieren, wenn eine vorbestimmte Extraktionszeit erreicht ist, oder wenn eine Anzahl der Mikrorahmen in dem Multiplex-Warteschlangenpuffer (205) eine vorbestimmte Anzahl innerhalb der vorbestimmten Extraktionszeit erreicht.
Multiplexsender nach Anspruch 1, bei dem die gemultiplexten Verbindungen aus Mikrorahmen bestehen, von denen jeder Daten kürzer als die Standard-ATM-Zelle beinhaltet, der erste Extraktionsabschnitt (506) dazu angeordnet ist, ganze Mikrorahmen in einem Multiplex-Warteschlangenpuffer (505) zu extrahieren, wenn eine vorbestimmte Extraktionszeit erreicht ist, oder wenn die Gesamtlänge der Mikrorahmen in dem Multiplex-Warteschlangenpuffer (505) eine Länge von Daten erreicht, welche durch den multiplexenden Prozessor (507) mitgeteilt wird, innerhalb der vorbestimmten Extraktionszeit, und der multiplexende Prozessor (507) die Multiplexerverarbeitung auf der Standard-ATM-Zelle in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Multiplexverfahren ausführt und dem ersten Extraktionsabschnitt (506) die Länge von auf die nächste ATM-Zelle ladbaren Daten mitteilt.
Multiplexsender nach Anspruch 1, bei dem der Verteiler die zugeführten Mikrorahmen in Übereinstimmung mit vorbestimmten Dienstbedingungen auf die Puffer mit unterschiedlichen Multiplexverfahren verteilt.
Multiplexsender nach Anspruch 4, bei dem der Multiplexprozessor (207; 507) eine Extraktionsreihenfolge aus den Puffern in Übereinstimmung mit den Dienstbedingungen bestimmt; die Mikrorahmen extrahiert, und das Multiplexverfahren in Übereinstimmung mit den Dienstbedingungen auswählt.
Multiplexsender nach Anspruch 1, bei dem der zweite Extraktionsabschnitt eine Extraktionssteuerung nicht nur des Sende-Warteschlangenpuffers, welcher die ATM-Zelle speichert, auf welche das Multiplexen ausgeführt wurde, sondern auch des Sende-Warteschlangenpuffers, welcher die ATM-Zelle speichert, auf welche kein Multiplexen ausgeführt wurde, durchführt.
Multiplexsender zum Durchführen einer Multiplexübertragung durch Laden einer Standard-ATM-Zelle mit gemultiplexten Verbindungen, die aus Mikrorahmen bestehen, umfassend: einen Verteiler (704; 1204) zum Verteilen zugeführter Mikrorahmen; Multiplex-Warteschlangenpuffer (705; 1205) zum Speichern der zugeführten Mikrorahmen, die verteilt wurden; einen multiplexenden Prozessor (707; 1207) zum Ausführen einer Multiplexverarbeitung der extrahierten Mikrorahmen auf die Standard-ATM-Zelle in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Multiplexverfahren; und einen Sender (708; 1208) zum Senden der ATM-Zelle, auf welcher die Multiplexverarbeitung ausgeführt wurde, an einen Ausgangskanal, wobei der Sender weiter umfaßt: einen Zellenlösch-Überwachungsabschnitt (711; 1211) zum Speichern jedes zugeführten Mikrorahmens in einen der Puffer (705; 1205), zum Überwachen einer Verweilzeit des Mikrorahmens in dem Puffer, und zum Löschen eines Mikrorahmens, welcher für mehr als eine vorbestimmte Löschzeit in dem Puffer verbleibt; und einen Extraktionsabschnitt (706; 1206) zum aufeinanderfolgenden Extrahieren der Mikrorahmen aus den Puffern (705; 1205); wobei der Extraktionsabschnitt (706; 1206) dazu angeordnet ist, die Mikrorahmen aufeinanderfolgend in Übereinstimmung mit ihrer Zufuhrreihenfolge aus den Puffern zu extrahieren, bis eine vorbestimmte Extraktionszeit verstrichen ist, wobei die Anzahl extrahierter Mikrorahmen auf innerhalb eine vorbestimmte Multiplexanzahl begrenzt ist, oder dazu angeordnet ist, die Mikrorahmen aufeinanderfolgend in Übereinstimmung mit ihrer Zufuhrreihenfolge aus den Puffern zu extrahieren, bis die akkumulierte Datenlänge der Mikrorahmen und zu sätzlicher Daten die Länge von Daten überschreitet, die auf eine in einem nächsten Zeitabschnitt, welcher von dem multiplexenden Prozessor mitgeteilt wird, zu sendende Zelle ladbar sind, oder bis eine vorbestimmte Extraktionszeit verstrichen ist.
Multiplexsender nach Anspruch 7, bei dem die gemultiplexten Verbindungen aus Mikrorahmen bestehen, von denen jeder Daten kürzer als die Standard-ATM-Zelle beinhaltet, und der erste Extraktionsabschnitt (706) dazu angeordnet ist, aufeinanderfolgend die Mikrorahmen in Übereinstimmung mit ihrer Zufuhrreihenfolge aus den Puffern zu extrahieren, bis eine vorbestimmte Extraktionszeit verstrichen ist, wobei die Anzahl extrahierter Mikrorahmen innerhalb einer vorbestimmten Multiplexzahl begrenzt ist.
Multiplexsender nach Anspruch 7, bei dem die gemultiplexten Verbindungen aus Mikrozellen bestehen, von denen jede Daten kürzer als die Standard-ATM-Zelle beinhaltet, der erste Extraktionsabschnitt (1206) dazu angeordnet ist, aufeinanderfolgend die Mikrorahmen in Übereinstimmung mit ihrer Zufuhrreihenfolge aus den Puffern zu extrahieren, bis eine akkumulierte Datenlänge der Mikrorahmen und zusätzlicher Daten eine Länge von Daten überschreitet, die auf eine in einem nächsten Zeitabschnitt, welcher von dem multiplexenden Prozessor (1207) mitgeteilt wird, zu sendende Zelle ladbar sind, oder bis eine vorbestimmte Extraktionszeit verstrichen ist, und der multiplexende Prozessor (1207) die Multiplexverarbeitung auf der Standard-ATM-Zelle in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Multiplexverfahren ausführt und dem Extraktionsabschnitt die Länge von auf eine Zelle ladbaren Daten, die in einem nächsten Zeitabschnitt zu senden ist, mitteilt.
Multiplexsender nach Anspruch 7, bei dem der Multiplexsender die zugeführten Mikrorahmen an die Puffer (1205) mit unterschiedlichen Multiplexverfahren oder Löschzeiten der Mikrorahmen in Übereinstimmung mit vorbestimmten Dienstbedingungen verteilt.
Multiplexsender nach Anspruch 10, bei dem der Multiplexende Prozessor (1207) eine Extraktionsreihenfolge aus den Puffern (1205) in Übereinstimmung mit den Dienstbedingungen bestimmt, die Mikrorahmen extrahiert, und das Multiplexverfahren in Übereinstimmung mit den Dienstbedingungen auswählt.
Multiplexsender nach Anspruch 7, bei dem der Extraktionsabschnitt eine Extraktionssteuerung nicht nur der Puffer, welche gemultiplexte Mikrorahmen speichern, sondern auch eines Sende-Warteschlangenpuffers, welcher die ATM-Zelle speichert, auf welche kein Multiplexen ausgeführt wurde, durchführt.