DE69635944T2

DE69635944T2 - Schnittstelle zur Erkennung von Verlust einer ATM-Verbindungsaufbauzelle

Info

Publication number: DE69635944T2
Application number: DE1996635944
Authority: DE
Inventors: Masaru Minato-ku Yokoyama; Hajime Minato-ku Kawamura
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Platforms Ltd
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2016-06-14
Also published as: JP2830774B2; JPH08340337A; EP0749258B1; EP0749258A3; EP0749258A2; US5757775A; DE69635944D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein asynchrone Transfermodus-Netzwerke (ATM-Netzwerke) und insbesondere eine Schnittstelle zwischen einem ATM-Netzwerk und einem lokalen Netzwerk.
In einem ATM-Netzwerk werden Zellen transparent von einem Knoten zum nächsten übertragen. Aufgrund von statistischem Multiplexen der ATM-Vermittlungsstellen sind in jedem Knoten Puffer vorgesehen, um Schwankungen der Verkehrslast aufzunehmen. Zellen werden verworfen, wenn ihr Verkehr die Kapazität eines bestimmten Puffers überschreitet. Zellen werden auch verworfen, wenn in dem Anfangsblock der Zelle ein irreparabler Bittfehler auftritt. Da das ATM-Netzwerk verbindungsbezogen ist, werden Signalisierungszellen verwendet, um Verbindungen in dem ATM-Netzwerk aufzubauen und freizugeben. Wenn die Verbindung zwischen Benutzern entfernter lokaler Netzwerke unter Verwendung von Einzelkanalsignalisierung, wie z.B. in US 5 303 236 offenbart ist, (im Gegensatz zu herkömmlicher Kanalsignalisierung) aufgebaut werden soll, werden ATM-Signalisierungszellen über die Grenze oder Periphery des ATM-Netzwerks hinaus zu dem Zielnetzwerk übertragen. Wenn es in dem ATM-Netzwerk einen Verlust einer Verbindungsaufbauzelle gibt, empfängt das erstere anstelle der verlorenen Zelle eine Leerzelle (engl. idle cell) und richtet eine falsche Verbindung ein. Das lokale Netzwerk kann eine private Nebenstellenanlage (PBX) oder eine lokale Vorrichtung sein, die fähig ist, einen ankommenden Ruf zu leiten oder leitwegzulenken.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ATM-Schnittstelle zur Verfügung zu stellen, die in der Lage ist, vor dem Verlust einer ATM-Verbindungsaufbauzelle zu schützen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Schnittstelle zwischen einem asynchronen Transfermodus-Netzwerk (ATM-Netzwerk) und einem lokalen Netzwerk zur Verfügung gestellt. Die Schnittstelle weist eine Zellenverlust-Erkennungsvorrichtung für die Erkennung eines Zellenverlusts in einer Reihe von ATM-Zellen von den ATM-Netzwerken, eine Signalisierungszellen-Erkennungsvorrichtung für die Erkennung einer ATM-Verbindungsaufbauzelle von dem ATM-Netzwerk und ein Koinzidenzgatter (engl. coincidence gate) oder UND-Glied für die Erkennung eines Zusammentreffens zwischen der Erkennung eines Zellenverlusts durch die Zellenverlust-Erkennungsvorrichtung und der Erkennung einer ATM-Verbindungsaufbauzelle durch die Signalisierungszellen-Erkennungsvorrichtung auf. Wenn das Zusammentreffen erkannt wird, wird ein hörbarer Ton in ATM-Zellen paketiert (engl. assembled) und an das ATM-Netzwerk übertragen.
Bevorzugt weist die Schnittstelle einen Zellen-Depaketierer zum Depaketieren von ATM-Zellen von dem ATM-Netzwerk und Übertragen eines depaketierten Signals an das lokale Netzwerk und einen Zellen-Paketierer zum Paketieren eines Signals von dem lokalen Netzwerk in ATM-Zellen und Übertragen der ATM-Zellen an das ATM-Netzwerk auf. Außerdem ist der hörbare Ton bevorzugt ein Besetztton, weil der Besetztton von dem anrufenden Benutzergerät leicht als ein Mißerfolg beim Einrichten einer Verbindung erkannt werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben, wobei:
1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Inter-PBX-Übertragungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von ATM-PBX-Schnittstellen ist;
2 ein Blockschaltbild der Zielseiten-ATM-PBX-Schnittstelle von 1 ist; und
3 eine Darstellung des Formats einer ATM-Zelle an der ATM-Anpassungsschicht-1 ist.
Detaillierte Beschreibung
1 zeigt eine vereinfachte Form des Inter-PBX-Kommunikationssystems (Nebenstellenanlage oder private Vermittlungsstelle) der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines ATM-vermittelten Netzwerks (ATM: asynchroner Transfermodus). Das System ist als zwei PBXen 10 und 18 enthaltend gezeigt, welche Nebenstellen, wie etwa Telefone, Faxgeräte und Teilnehmerdatengeräte, bedienen. Jede dieser PBXen verwendet das Einzelkanalsignalisierungsmodell, bei dem Sprachsignale und Signalisierungsnachrichten über den gleichen Kanal befördert werden, im Gegensatz zu dem gewöhnlichen Kanalsignalisierungsmodell, bei dem ein unabhängiges Netzwerk ausschließlich für die Beförderung von Signalisierungsnachrichten vorgesehen ist. Die PBX 10 ist über eine Verbindung 11 mit einer ATM-PBX-Schnittstelle 12 verbunden, die über eine Verbindung 13 mit einem ATM-Knoten des ATM-vermittelten Netzwerks 14 verbunden ist. Die andere PBX 18 ist ähnlich über eine Verbindung 17, eine ATM-PBX-Schnittstelle 16 und eine Verbindung 15 ebenfalls mit einem ATM-Knoten des Netzwerks verbunden. Die PBXen 10 und 18 senden ihre analogen Sprachsignale und Außerbandsignalisierungsnachrichten über getrennte Zweirichtungs-Übertragungswege der Verbindungen 11 und 17 an die zugehörigen Schnittstellen. Die Netzwerkseite der ATM-PBX-Schnittstelle 12 ist über getrennte Einrichtungs-Übertragungswege (Hin- und Rückkanäle) der Verbindung 13 verbunden, und die Netzwerkseite der ATM-PBX-Schnittstelle 16 ist über getrennte Einrichtungs-Übertragungswege der Verbindung 15 mit dem Netzwerk verbunden.
Einzelheiten der ATM-PBX-Schnittstellen sind in 2 gezeigt. Da diese Schnittstellen identisch zueinander sind und die vorliegende Erfindung sich, wie hier weiter unten zu verstehen ist, am Ziel befindet, ist nur die Schnittstelle 16 gezeigt, wobei angenommen wird, daß die PBXen 10 und 18 jeweils die Quelle und das Ziel sind.
Die Ziel-ATM-PBX-Schnittstelle 16 weist Zweidraht-Vierdraht-Umsetzer oder Hybridschaltungen 20 und 21 auf, deren Zweidrahtseiten jeweils über einen Zweirichtungs-Sprachweg 17-1 und einen Zweirichtungs-Signalisierungsweg 17-2 mit der PBX 18 verbunden sind. Das analoge Sprachsignal am Sendeanschluß der Vierdrahtseite des Hybrids 20 wird von einem Codec (Codierer/Decoder) 22 in eine digitale Form umgewandelt und über einen Wähler 24 an einen Eingang eines Zellen-Paketierers oder Zellenassemblierers 27 geliefert, und die analoge Signalisierungsnachricht an dem Sendeanschluß der Vierdrahtseite des Hybrids 21 wird von einem Codec 23 in eine digitale Form umgewandelt und an den anderen Eingang des Zellen-Paketierers 27 geliefert. Eine digitale Besetzttonquelle 25 ist mit dem Wähler 24 verbunden. Der Wähler 24 wird durch ein Schaltbefehlsignal von einem Koinzidenz (UND)-Glied 26 gesteuert. Normalerweise verbindet der Wähler 24 das digitale Sprachsignal mit dem Zellen-Paketierer 27. Der Wähler 24 sendet einen digitalen Besetztton von der Quelle 25 an den Zellen-Paketierer 27, wenn das Schaltbefehlsignal erzeugt wird. Das digitale Sprachsignal und die Signalisierungsnachricht der PBX 18 werden von dem Zellen-Paketierer jeweils in Sprachzellen und Signalisierungszellen im ATM-Format paketiert und durch den Übertragungsweg 15-1 der Verbindung 15 an das ATM-Netzwerk 14 gesendet.
Der Empfangsweg 15-2 der Verbindung 15 ist mit dem Eingang eines Zellen-Depaketierers 28 verbunden. ATM-Sprach- und Signalisierungszellen von dem ATM-Netzwerk werden auf dem Empfangsweg 15-2 befördert und von dem Zellen-Depaketierer 28 in Bitströme depaketiert. Entsprechend ihrer Zelltypinformation werden die Bitströme der Sprach- und Signalisierungsinformation voneinander getrennt und von den Codecs 22 und 23 jeweils in eine analoge Form umgewandelt und für die Übertragung über die Leitungen 17-1, 17-2 an die Ziel-PBX 18 an den Empfangsanschluß der Vierdrahtseite der Hybridschaltungen 20 und 21 angelegt.
Eine VCI/VPI-Erkennungsvorrichtung 29 und eine serielle Zählungserkennungsvorrichtung 30 sind mit dem Zellen-Depaketierer 28 verbunden, um jeweils den 5-Oktett-Zellenanfangsblock einer depaketierten ATM-Zelle und einen 1-Oktett-AAL-1- (ATM-Anpassungsschicht-1-) Anfangsblock der ATM-Zelle zu empfangen. Außerdem ist eine PBX-Signalisierungserkennungsvorrichtung 31 mit dem Signalisierungsausgangsanschluß des Depaketierers 28 verbunden, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, wenn sie eine Signalisierungszelle zum Einrichten einer Verbindung von der PBX 10 zu der PBX 18 erkennt.
Wie in 3 gezeigt, weist die AAL-Schicht mit dem ATM-Zellenformat gemäß den ITU-T-Empfehlungen I-363 und I-365.1 einen 5-Oktett-Zellenanfangsblock auf, dem ein 48-Oktett-Informationsfeld folgt. Das erste Oktett des Informationsfelds ist der AAL-1-Anfangsblock, der ein serielles 4-Bit-Zahlenfeld (SN-Feld) und ein serielles 4-Bit-Zahlenschutzfeld (SNP-Feld) enthält. Das SN-Feld weist ein 1-Bit-Konvergenz-Teilschichtkennungs-Teilfeld (CSI-Teilfeld) und ein serielles 3-Bit-Zählungsteilfeld (SC-Teilfeld) auf, und das SNP-Feld weist ein zyklisches 3-Bit-Redundanz-Prüfcode-Teilfeld (CRC-Code-Teilfeld) und ein 1-Bit-Paritätsbit (P) auf.
Die VCI/VPI-Erkennungsvorrichtung 29 erkennt das VCI/VPI-Feld (Feld mit virtueller Kanalkennung/virtueller Wegkennung) des von dem Zellen-Depaketierer 28 gelieferten Zellen-Anfangsblocks und hält den VCI/VPI-Wert in einem Speicher, so daß eine Folge von VCI/VPI-Werten gespeichert wird. Die SC-Erkennungsvorrichtung 30 erkennt den seriellen Zählwert in dem AAL-1-Anfangsblock, der zu dem VCI/VPI-Wert gehört, der von der Erkennungsvorrichtung 29 erkannt wird, und hält den SC-Wert in einem Speicher, so daß eine Folge von seriellen Zählwerten gespeichert wird. Die Folgen von VCI/VPI- und seriellen Zählwerten werden von den Erkennungsvorrichtungen 29 und 30 an eine Unstetigkeitserkennungsvorrichtung 32 geliefert. Unter Verwendung der VCI/VPI-Werte von der Erkennungsvorrichtung 29 erkennt die Unstetigkeits erkennungsvorrichtung 32, ob in der Folge der Folgenzählwerte eines bestimmten VCI/VPI-Werts eine Unstetigkeit ist.
Wenn die Zellen-Folgenvollständigkeit in dem ATM-Netzwerk 14 für eine Verbindung von der PBX 10 zu der PBX 18 aufrecht erhalten wird, gibt es keinen Zellenverlust von dem Quellnetzwerkknoten, und die in der SC-Erkennungsvorrichtung 30 an der Ziel-ATM-PBX-Schnittstelle 16 gespeicherten Folgezählwerte ändern sich fortlaufend von 0 bis 7 und wiederholen periodisch die gleichen aufeinanderfolgenden Werte (d.h. ein Modulo-8). Wenn es in dem ATM-Netzwerk 14 einen Zellenverlust gibt, gibt es eine Unstetigkeit in den Modulo-8-Zählwerten für einen bestimmten VCI/VPI-Wert in der SC-Erkennungsvorrichtung 30, und die Unstetigkeitserkennungsvorrichtung 32 liefert ein Ausgangssignal an das Koinzidenzgatter oder UND-Glied 24. Wenn ein Zellenverlustereignis zu der gleichen Zeit erkannt wird, zu der von der PBX-Signalisierungserkennungsvorrichtung 31 eine Signalisierungszelle erkannt wird, gibt es an den Eingängen des Koinzidenzgatters oder UND-Glieds 24 ein Zusammentreffen. Als ein Ergebnis wird von dem Koinzidenzgatter oder UND-Glied 26 ein Schaltbefehlssignal erzeugt, und der Wähler 24 wird auf die tiefere Position geschaltet, um die Besetzttonquelle 25 mit dem Zellen-Paketierer 27 zu verbinden.
Daher werden ATM-Zellen, die einen Besetztton befördern, durch das Netzwerk zu der Quellen-ATM-PBX-Schnittstelle 12 übertragen. An der Quellenschnittstelle 12 werden diese ATM-Zellen depaketiert und in ein Besetzttonsignal umgewandelt und an die PBX 10 übertragen. Der Teilnehmer an dem rufabgehenden Endgerät hört einen Besetztton und versucht das Rufaufbauverfahren erneut. Wenn das abgehende Endgerät ein Faxgerät ist, antwortet es auf den Besetztton, indem es das Rufaufbauverfahren automatisch erneut versucht.

Claims

Schnittstelle zwischen einem asynchronen Transfermodus-Netzwerk, auf das hier im weiteren als ATM-Netzwerk Bezug genommen wird, und einem lokalen Netzwerk die aufweist: eine Zellenverlust-Erkennungsvorrichtung (29, 30, 32) zum Erkennen eines Zellenverlusts in einer Reihe von ATM-Zellen von dem ATM-Netzwerk (14); eine Signalisierungszellenerkennungsvorrichtung (31) zum Erkennen einer ATM-Verbindungsaufbauzelle von dem ATM-Netzwerk (14); ein Koinzidenzgatter (26) zum Erkennen eines Zusammentreffens zwischen der Erkennung eines Zellenverlusts durch die Zellenverlust-Erkennungsvorrichtung (29, 30, 32) und der Erkennung einer ATM-Verbindungsaufbauzelle durch die Signalisierungszellenerkennungsvorrichtung (31); und Einrichtungen (27, 24, 25) zum Assemblieren eines hörbaren Tons in ATM-Zellen und Übertragen der ATM-Zellen an das ATM-Netzwerk, wenn das besagte Zusammentreffen erkannt wird.
Schnittstelle nach Anspruch 1, wobei der hörbare Ton ein Besetztton ist.
Schnittstelle nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zellenverlusterkennungsvorrichtung (29, 30, 32) aufweist: eine Erkennungsvorrichtung für die virtuelle Kanalkennung/virtuelle Wegkennung, auf die hier im weiteren als VCI/VPI-Erkennungsvorrichtung (29) Bezug genommen wird, zum Erkennen von VCI/VPI-Werten aus den von dem ATM-Netzwerk (14) empfangenen ATM-Zellen; eine Folgenzählungserkennungsvorrichtung (30) zum Erkennen von Folgenzählwerten aus den ATM-Zellen; und eine mit der VCI/VPI-Erkennungsvorrichtung (29) und der Folgenzählungserkennungsvorrichtung (30) verbundene Unstetigkeitserkennungsvorrichtung (32) zum Erkennen eines Zellenverlusts, wenn es eine Unstetigkeit in den Folgenzählwerten gibt, die von der Folgenzählungserkennungsvorrichtung für einen bestimmten VPI/VCI-Wert erkannt werden, welcher von der VCI/VPI-Erkennungsvorrichtung (29) erkannt wird.
Schnittstelle nach Anspruch 1, 2 oder 3, die ferner eine Einrichtung (28) zum Disassemblieren von ATM-Zellen von dem ATM-Netzwerk und Übertragen eines disassemblierten Signals an das lokale Netzwerk (18) aufweist, wobei die Einrichtung (27, 24, 25) zum Assemblieren ein Signal von dem lokalen Netzwerk in ATM-Zellen assembliert und die ATM-Zellen an das ATM-Netzwerk überträgt.