DE69727203T2

DE69727203T2 - Verfahren und Einrichtung zur Zeitschlitzverwaltung

Info

Publication number: DE69727203T2
Application number: DE69727203T
Authority: DE
Inventors: Jan Lieven Bert De Groote; Ingrid Zulma Benoit Van De Voorde
Original assignee: Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1997-01-21
Filing date: 1997-06-19
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2017-06-20
Also published as: EP0854659B1; ES2210469T3; EP0854659A1; DE69727203D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Zeitschlitzverwaltung zum Einsatz in einem Zeitmultiplexsystem mit Vielfachzugriff, wie in der Präambel von Anspruch 1 beschrieben und auf eine Hauptstation und eine Unterstation, die ein solches Verfahren realisieren, wie in der Präambel von Anspruch 8, bzw. Anspruch 9 beschrieben.
Ein solches Verfahren zur Zeitschlitzverwaltung, eine Hauptstation und eine Unterstation sind bereits in der Technik bekannt, z. B. aus der veröffentlichten europäischen Patentanmeldung mit der Publikations-Nummer 0 544 975 A1. Darin wird ein System zur Zeitschlitzverwaltung beschrieben, das ein Zeitmultiplexsystem mit Vielfachzugriff umfasst, in dem eine Hauptstation mittels eines baumähnlichen Netzwerks an eine Vielzahl von Unterstationen angeschlossen ist. Unterstations-Kennungen werden in Downstream-Informationspaketen von der Hauptstation zu den Unterstationen rundgesendet, um damit jeder Unterstation, wenn sie ihre eigene Unterstations-Kennung erkennt, zu erlauben, Upstream-Information in Upstream-Informationspaketen in vordefinierten Upstream-Zeitschlitzen zu senden. Dieses System zur Zeitschlitzverwaltung vergibt die Zeitschlitze auf flexible und dynamische Weise. Die benötigte Bandbreite zum Senden der Upstream-Information wird durch die Unterstationen von der Hauptstation angefordert, und die Unterstationen werden von der Hauptstation über die zugewiesenen Zeitschlitze informiert.
Eine Eigenschaft des beschriebenen Systems zur Zeitschlitzverwaltung ist, dass die Downstream-Informationspakete eine vorher festgelegte Anzahl von Blöcken enthalten, von denen jeder einen Kopfteil und einen Informationsteil enthält. Um die Paketkopfinformation der Downstream-Informationspakete zu verringern, wird ein erster Schritt ausgeführt, um den Strom von Unterstations-Kennungen über die Kopfteile dieser vorher festgelegten Anzahl von Blöcken zu verteilen, und es wird ein zweiter Schritt ausgeführt, um nur eine Fehlerprüfung für diese vorher festgelegte Anzahl von Blöcken durchzuführen und diese Fehlerprüfungs-Informationsbits über die Kopfteile der vorher festgelegten Anzahl von Blöcken zu verteilen. Auf diese Weise enthält die Paketkopfinformation eines Informationspakets eine reduzierte Anzahl von Bits.
Es muss angemerkt werden, dass es, um eine maximale Übertragungskapazität zwischen der Hauptstation und den Unterstationen aufrecht zu erhalten, wünschenswert ist, die Anzahl von Bits der Paketkopfinformation der Informationspakete so gering wie möglich zu halten.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Zeitschlitzverwaltung des oben beschriebenen, bekannten Typs bereitzustellen, bei dem die Paketkopfinformation eines Informationspakets weiter reduziert ist.
Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel wegen der Tatsache erreicht, dass das Verfahren zur Zeitschlitzverwaltung der Erfindung die Einbettung mindestens eines Teils der Unterstations-Kennungen in einen Betriebs- und Wartungs-Teil der physikalischen Ebene umfasst. Ein solcher Betriebs- und Wartungs-Teil der physikalischen Ebene ist ein vordefinierter Teil eines der Downstream-Informationpakete, der sowieso von der Hauptstation zur Vielzahl der Unterstationen rundgesendet wird, um zu Betriebs- und Wartungsfunktionen gehörende Betriebs- und Wartungs-Informationspakete zu übertragen.
In der Tat wird die Anzahl der Bits der Paketkopfinformation eines Informationspakets reduziert, indem Unterstations-Kennungen in unbenutzte Felder der Betriebs- und Wartung-Teils der physikalischen Ebene eingebettet werden, die ein vordefinierter Teil eines der Downstream-Informationspakete sind und die sowieso auf einer vordefinierten, regelmäßigen Basis rundgesendet werden. Dieses Verfahren wird in Anspruch 1 beschrieben und wird durch die in Anspruch 8 beschriebene Hauptstation, bzw. die in Anspruch 9 beschriebene Unterstation realisiert.
Es muss angemerkt werden, dass Betriebs- und Wartungsfunktionen für z. B. ein Ebenenmodell des Asynchronous Transfer Mode z. B. in dem Buch Asynchronous Transfer Mode: Solution for Broadband ISDN, geschrieben von Martin de Prycker und spezieller in Kapitel 3: Description of ATM according to CCITT von Seite 97 bis Seite 124, veröffentlicht 1991 von Ellis Horwood Limited, ISBN 0-13-053513-3, beschrieben werden.
Die Empfehlung ITU-T I.610, 03/93, bisher CCITT-Empfehlung, beschrieben dort in Abschnitt 1.2, Seite 1, kennzeichnet den minimalen Satz von Funktionen, die erforderlich sind, die Aspekte der physikalischen Ebene und der Asynchronous Transfer Mode ATM-Ebene der Anwender-Netzschnittstelle des diensteintegrierenden digitalen Breitbandnetzes B-ISDN zu betreiben und zu warten. Bei der Spezifikation der Betriebs- und Wartungs-OAM-Funktionen des diensteintegrierenden digitalen Breitbandnetzes B-ISDN werden fünf Phasen berücksichtigt, die detaillierter auf Seite 1 und 2 dieser ITU-Empfehlung beschrieben und im Folgenden aufgelistet werden:

– Performance-Überwachung;
– Erkennung von Ausfällen und Störungen;
– Systemschutz;
– Fehler- oder Performance-Information;
– Fehlerlokalisierung.

Übliche Betriebs- und Wartungs-OAM-Zellen-Felder für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen werden in Abschnitt 7, ATM Layer OAM Cell Format, Seite 17–18 dieser Empfehlung ITU-T I.610 beschrieben, und die speziellen Felder für jeden Typ von OAM-Zellen werden in Abschnitt 7.2 Specific Fields for Fault Management Cell, Seite 18 bis 21 dieser Empfehlung beschrieben. Wie man aus der Beschreibung dieser Felder entnehmen kann, enthält die OAM-Zelle in der Tat unbenutzte Betriebs- und Wartungs-Zellen-Informationsfelder. Fügt man gemäß der Erfindung wenigstens einen Teil der Unterstations-Kennungen in die unbenutzten Felder der Betriebs- und Wartungs-Zellen in einem Format ein, das dem obigen Format entspricht aber für Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen gilt, werden weniger Unterstations-Kennungen, d. h. weniger Bits in die Paketkopfinformation der Informationspakete eingefügt.
Ein wichtiger Vorteil des Verfahrens zur Zeitschlitzverwaltung gemäß der Erfindung ist, dass für den Fall, wenn alle Unterstations-Kennungen in die physikalische Ebene und in Betriebs- und Wartungsteile eingefügt werden, das Verfahren zur Zeitschlitzverwaltung flexibler bezüglich einer Erhöhung der Anzahl von Unterstationen ist. In der Tat werden bei einer Erhöhung der Anzahl der Unterstationen mehr Unterstations-Kennungen benötigt, wodurch sich die Anzahl von Bits einer Unterstations-Kennung ebenfalls erhöht. Für den Fall, dass z. B. Unterstations-Kennungen über die Paketkopfinformation von Downstream-Informationspaketen verteilt werden, hat ein Anstieg der Wortlänge der Unterstations-Kennungen einen Einfluss auf die Paketkopfinformation der Informationspakete und schließlich auf die Struktur des Downstream-Rahmenformats. Für den Fall, dass alle Unterstations-Kennungen in die physikalische Ebene und in Betriebs- und Wartungsteile eingefügt werden, hat der Anstieg der Wortlänge der Unterstations-Kennungen jedoch nur einen Einfluss auf die Organisation der Felder der physikalischen Ebene und der Betriebs- und Wartungsteile.
Es muss angemerkt werden, dass die Downstream-Informationspakete und die Upstream-Informationspakete als z. B. kontinuierlicher Strom von Zellen in einem auf Zellen basierenden Format mit einer auf Zellen basierenden physikalischen Ebene übertragen werden können. Betriebs- und Wartungszellen der physikalischen Ebene werden für den Transport der Betriebs- und Wartungsinformation der physikalischen Ebene benutzt und werden in den kontinuierlichen Strom von Informationspaketen mit einer vordefinierten Einfügungsrate eingefügt. Die Einbettung mindestens eines Teils der Unterstations-Kennungen in solche Betriebs- und Wartungszellen der physikalischen Ebene, kurz PLOAM-(Physical Layer Operation and Maintenance)-Zellen genannt, ist eine mögliche Implementation des Verfahrens der Erfindung.
Es muss angemerkt werden, dass eine Unterstations-Kennung nicht notwendigerweise eine Herstellungs-Nummer ist, die bei der Herstellung vergeben wird und einer vordefinierten, nur einmal vorhandenen und programmierten Seriennummer folgt. Sie kann auch eine Klassifizierungs-Genehmigung sein, die während eines Klassifizierungs-Prozesses benutzt wird, wobei diese Klassifizierungs-Genehmigung von einer Hauptstation erzeugt wird, um den Klassifizierungs-Prozess auszulösen. Zwei Bedingungen für eine Unterstation, auf eine solche Klassifizierungs-Genehmigung zu reagieren sind, dass die Unterstation noch keine Identifikations-Nummer von der Hauptstation empfangen hat und dass diese Herstellungs-Seriennummer in eine Maske passt, die von der Zentralstation vorgegeben wird. Wenn beide Bedingungen gelten, darf die Unterstation auf eine solche Klassifizierungs-Genehmigung reagieren. Eine Eigenschaft des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung ist, dass eine Unterstations-Kennung, die in eine Betriebs- und Wartungs-Zelle der physikalischen Ebene eingebettet ist, eine Klassifizierungs-Genehmigung ist. Dies wird in Anspruch 2 beschrieben.
Wenn eine Unterstation eine Identifikations-Nummer von der Hauptstation empfangen hat und der Klassifizierungs-Prozess beendet ist, darf die Unterstation auf eine Daten-Genehmigung von der Hauptstation reagieren, die ihre Identifikations-Nummer enthält und darf Daten zur Hauptstation senden. Ein Verfahren zur Zeitschlitzverwaltung gemäß der Erfindung, bei dem die Unterstations-Kennung eine Daten-Genehmigung ist, wird in Anspruch 3 beschrieben.
Ein Verfahren zur Zeitschlitzverwaltung gemäß der Erfindung, das in einem optischen Kommunikationsnetz eingesetzt wird, wird in Anspruch 4 beschrieben.
Noch ein wichtiger Vorteil des Verfahrens zur Zeitschlitzverwaltung gemäß der Erfindung wird in dem Fall deutlich, wenn ein Downstream-Informationspaket eine Asynchronous-Transfer-Mode-Zelle, d. h. eine ATM-Zelle ist und für den Fall, wenn alle Unterstations-Kennungen in Betriebs- und Wartungs-Zellen der physikalischen Ebene eingebettet sind und keine Paketkopfinformation erforderlich ist. Für ein solches Format entspricht das Downstream-Rahmenformat der Downstream-Informationspakete den Anforderungen der Empfehlung der International Telecommunication Union ITU-T I.432, 03/93, Integrated Services Digital Network ISDN User Network Interfaces/Broadband Integrated Services Digital Network B-ISDN User Network Interface – Physical Layer Specification. Dieser Standard beschreibt auf Seite 8 detaillierter die Schnittstellen-Struktur der physikalischen Ebene für eine auf Zellen basierende Schnittstelle, die aus einem kontinuierlichen Strom von ATM-Zellen besteht, wovon jede 53 Oktette mit einem maximalen Abstand zwischen aufeinander folgenden Zellen der physikalischen Ebene von 26 ATM-Ebenen-Zellen enthält. Eine solche Zelle der physikalischen Ebene kann abhängig von den Anforderungen an Betrieb und Wartung entweder eine ungenutzte Zelle oder eine Betriebs- und Wartungs-Zelle der physikalischen Ebene sein. Ein Verfahren zur Zeitschlitzverwaltung gemäß der Erfindung, worin die Downstream-Informationspakete gemäß einer Asynchronous-Transfer-Mode-Zelle ATM organisiert sind, ist in Anspruch 5 beschrieben.
Es muss weiterhin darauf hingewiesen werden, dass der in den Ansprüchen benutzte Begriff "enthält" nicht so interpretiert werden darf, als ob er auf die danach aufgelisteten Mittel begrenzt wäre. Der Umfang des Ausdrucks "eine Vorrichtung, die Mittel A und Mittel B enthält" darf nicht auf Vorrichtungen begrenzt werden, die nur aus den Komponenten A und B bestehen. Er bedeutet bezüglich der vorliegenden Erfindung, dass nur die Komponenten A und B der Vorrichtung relevant sind.
Auf gleiche Weise muss darauf hingewiesen werden, dass der Begriff "verbunden", der ebenfalls in den Ansprüchen verwendet wird, nicht so interpretiert werden darf, als ob er auf direkte Verbindungen begrenzt wäre. Der Umfang des Ausdrucks "eine Vorrichtung A, die mit einer Vorrichtung B verbunden ist" darf nicht auf Vorrichtungen oder Systeme begrenzt werden, bei denen ein Ausgang von Vorrichtung A direkt an einen Eingang von Vorrichtung B angeschlossen ist. Er bedeutet, dass ein Pfad zwischen einem Ausgang von A und einem Eingang von B vorhanden ist, der ein Pfad sein kann, welcher andere Vorrichtungen oder Mittel enthält.
Die oben angegebenen und andere Aufgaben und Eigenschaften der Erfindung werden deutlicher und die Erfindung selbst wird am besten verstanden, indem auf die folgende Beschreibung einer Ausführung zusammen mit den begleitenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
1 ein Blockdiagramm einer Ausführung eines Zeitmultiplexnetzes mit Vielfachzugriff zeigt, in dem das Verfahren der Erfindung eingesetzt wird;
2 ein Downstream-Rahmen-Format und ein Upstream-Rahmen-Format zeigt, das von dem Zeitmultiplexnetz mit Vielfachzugriff aus 1 benutzt wird.
Mit Bezug auf 1 wird ein Verfahren zur Zeitschlitzverwaltung beschrieben, das in einem Zeitmultiplexnetz mit Vielfachzugriff eingesetzt wird. Zuerst wird die Funktion des Zeitmultiplexnetzes mit Vielfachzugriff mittels einer funktionellen Beschreibung der in 1 gezeigten Blöcke beschrieben. Auf der Grundlage dieser Beschreibung wird die Implementation der Funktionsblöcke in 1 einem Fachmann offensichtlich und wird daher nicht detailliert beschrieben. Zusätzlich dazu wird die prinzipielle Funktion des Verfahrens zur Zeitschlitzverwaltung gemäß der Erfindung detaillierter beschrieben.
Das Zeitmultiplexnetz mit Vielfachzugriff enthält eine Hauptstation MS und eine Vielzahl von Unterstationen S1, S2, S3, ..., S15, S16. Die Hauptstation MS ist mit jeder Unterstation S1, S2, S3, ..., S15, S16 über die Reihenschaltung einer gemeinsamen Übertragungsleitung Lc und einer individuellen Teilnehmerleitung L1, L2, L3, ..., L15, L16 verbunden.
Das Zeitmultiplexnetz mit Vielfachzugriff ist ein optisches Netz, das Asynchronous-Transfer-Mode-ATM-Zellen über optische Fasern von der Hauptstation MS zu den Unterstationen S1, S2, S3, ..., S15, S16 überträgt. Das Ziel ist es, ein Netzwerk zu haben, das für ATM-Zellen transparent ist und das einen optimierten Durchsatz mit minimalen Einschränkungen auf die optischen Bauelemente hat. Um die Unterstationen S1, S2, S3, ..., S15, S16 zu erreichen, werden passive optische Verteiler verwendet, die in der Figur nicht gezeigt sind, um die Figur nicht zu überladen.
Das Zeitmultiplexnetz mit Vielfachzugriff sendet Unterstations-Kennungen TEA1, TEA2, TEA16, TEA3, TEA7, ... in Downstream-Informationspaketen von der Hauptstation MS zur Vielzahl der Unterstationen S1, S2, S3, ..., S15, S16. Bei Erkennung ihrer eigenen Kennung hat eine Unterstation die Erlaubnis, eine vorher festgelegte Menge von Upstream-Informationspaketen in vorher festgelegten Zeitschlitzen zur Hauptstation MS zu übertragen. Beispiel: Erkennt Unterstation S3 ihre eigene Kennung TEA3, darf Unterstation S3 Upstream-Informationspakete in vorher festgelegten Zeitschlitzen zur Hauptstation senden.
Die Hauptstation MS enthält ein Paket-Formatierungs-Modul PFM, Einfüge-Mittel INS und Warteschlangen-Mittel Q. Das Warteschlangen-Mittel Q ist mit dem Einfüge-Mittel INS gekoppelt, das gemäß dieser Ausführung im Paket-Formatierungs-Modul PFM enthalten ist.
Jede Unterstation enthält Erkennungs-Mittel DET, wobei nur Unterstation S3 im Detail gezeigt wird, um die Figur nicht zu überladen.
Die Funktionen jedes oben angegebenen Funktionsblocks werden in den folgenden Abschnitten beschrieben.
Das Zeitschlitz-Verwaltungs-Netzwerk vergibt die Zeitschlitze auf flexible und dynamische Weise. In der Tat wird die Upstream-Übertragungskapazität des Zeitmultiplexnetzes mit Vielfachzugriff von den Unterstationen S1, S2, S3, ..., S15, S16 auf der Grundlage der von ihnen zur Übertragung von Upstream-Information benötigten und angeforderten Bandbreite gemeinsam genutzt. Diese benötigte Upstream-Bandbreite wird von den Unterstationen S1, S2, S3, ..., S15, S16 bei der Hauptstation MS angefordert. Die angeforderte Bandbreite wird von der Hauptstation MS in eine vorher festgelegte Anzahl von zugewiesenen Zeitschlitzen umgesetzt. Dies wird durch Erzeugung eines Stroms von Sende-Freigabe-Adressen realisiert, die gemäß der angeforderten Bandbreite der Unterstationen S1, S2, S3, ..., S15, S16 erzeugt werden und die in dieser Patentanmeldung Unterstations-Kennungen TEA1, TEA12, TEA16, TEA3, TEA7, ... genannt werden. Es muss angemerkt werden, dass die detaillierte Funktion dieser Zuweisung in der zitierten Patentanmeldung beschrieben wird, aber über den Umfang dieser Erfindung hinausgeht. Das Ziel ist es, den Strom von Unterstations-Kennungen TEA1, TEA12, TEA16, TEA3, TEA7, ... dazu zu benutzen, die Unterstationen S1, S2, S3, ..., S15, S16 über die zugewiesenen Zeitschlitze zu informieren. Gemäß dieser Ausführung wird der Strom von Unterstations-Kennungen TEA1, TEA12, TEA16, TEA3, TEA7, ... dem Einfüge-Mittel INS durch das Warteschlangen-Mittel Q bereitgestellt.
Betriebs- und Wartungs-Zellen der physikalischen Ebene, kurz PLOAM-Zellen, werden dem Einfüge-Mittel INS ebenfalls bereitgestellt. Neben einer anderen wichtigen Funktion, die im folgenden Abschnitt beschrieben wird, fügt das Einfüge-Mittel INS die PLOAM-Zellen in die Downstream-Informationspakete ein. Das bedeutet, dass eine solche PLOAM-Zelle in der Tat ein vordefiniertes Teil ist, das in eines der Downstream-Informationspakete aufgenommen wird.
Der Inhalt und die Funktionen einer solchen PLOAM-Zelle werden im Einleitungs-Teil dieser Patentanmeldung beschrieben. Um die Downstream-Kapazität zu unterstützen, die an der Hauptstation MS bereitgestellt wird und von der Hauptstation MS zu den Unterstationen S1, S2, S3, ..., S15, S16 gesendet wird, ist es wünschenswert, eine Mindestzahl von PLOAM-Zellen einzufügen. In der Tat wird auf diese Weise eine minimale Paketkopfinformation hinzugefügt. Um die Schnittstelle des Netzwerks dieser Ausführung jedoch kompatibel zur ITU-T-Empfehlung I.432 zu machen, ist der maximale Abstand zwischen aufeinander folgenden Zellen der physikalischen Ebene 26 ATM-Ebenen-Zellen, d. h. nachdem 26 kontinuierliche ATM-Ebenen-Zellen von der Hauptstation MS an die Unterstationen S1, S2, S3, ..., S15, S16 übertragen wurden, wird vom Paket-Formatierungs-Modul PFM eine Zelle der physikalischen Ebene in die Downstream-Informationspakete eingefügt, um die Übertragungsfähigkeiten an die Schnittstellen-Datenrate anzupassen.
In 2 werden das Downstream-Rahmenformat und das Upstream-Rahmenformat gezeigt, die in dem Zeitmultiplexnetz mit Vielfachzugriff aus 1 verwendet werden. Wie man in 2 sehen kann, wird nach 26 ATM-Zellen eine PLOAM-Zelle eingefügt.
Das Verfahren zur Zeitschlitzverwaltung der Erfindung wird danach eingeführt, d. h. die Einfügung mindestens eines Teils der Unterstations-Kennungen TEA1, TEA12, TEA16, TEA3, TEA7, ... in die PLOAM-Zellen. Diese Funktion wird durch das Einfüge-Mittel INS realisiert. In der beschriebenen bevorzugten Ausführung werden alle Unterstations-Kennungen TEA1, TEA12, TEA16, TEA3, TEA7, ... in die PLOAM-Zellen eingefügt. Auf diese Weise werden die Anforderungen der ITU-T-Empfehlung I.432 noch unterstützt und die Paketkopfinformation eines Downstream-Informationspaketes wird überflüssig.
Die bevorzugte Ausführung stellt auch sicher, dass die Grenzen des Downstream-Rahmenformats mit den Grenzen des Upstream-Formates übereinstimmen. Auf diese Weise ist es einfacher, den Verzögerungsbereich zu berechnen, d. h. die Zeit, die ein Informationspaket benötigt, von der Hauptstation MS zu einer bestimmten Unterstation, z. B. zu Unterstation S3, und zurück zur Hauptstation MS zu gelangen. Auf diese Weise wird eine symmetrische Schnittstelle realisiert, und es müssen keine Stopfbits eingefügt werden, um die Downstream-Bitrate mit der Upstream-Bitrate in Übereinstimmung zu bringen. Die Übereinstimmung der Grenzen kann man in 2 sehen.
Es muss angemerkt werden, dass durch Auswahl der Anzahl der Upstream-Zellen in einem Upstream-Rahmenformat als Vielfaches der Anzahl von Bytes einer Downstream- Zelle, die bei einer ATM-Zelle 53 Bytes beträgt, die Grenzen der Rahmen ausgerichtet sind, und das Aussehen des Upstream- und des Downstream-Rahmenformates kann leicht bestimmt werden. Ein direkter Zusammenhang zwischen der Anzahl von Downstream-Zellen in einem Downstream-Rahmenformat und der Anzahl von Paketkopfinformations-Bytes einer Upstream-Zelle wird hergestellt. Das bedeutet, dass für jede Länge einer Paketkopfinformation einer Upstream-Zelle die Anzahl von Downstream-Zellen eine ganze Zahl ist. Die oben angegebenen Annahmen und Beziehungen werden durch die folgenden Formeln angegeben. Hierbei ist:
d: Anzahl von Downstream-Zellen in einem Downstream-Rahmenformat;
C_d: Anzahl von Bytes in einer Downstream-Zelle;
H_d: Anzahl von Bytes der Paketkopfinformation einer Downstream-Zelle;
u: Anzahl von Upstream-Zellen in einem Upstream-Rahmenformat;
C_u: Anzahl von Bytes in einer Upstream-Zelle;
H_u: Anzahl von Bytes der Paketkopfinformation einer Upstream-Zelle;
m: Vielfaches der Anzahl der Upstream-Zellen in einem Upstream-Rahmenformat zur Anzahl der Bytes einer Downstream-Zelle, die gleich 53 Bytes ist;
Annahmen

1. Downstream-Zellenformat und Upstream-Zellenformat sind ATM-Zellen, wobei ⇒ Länge der ATM-Zelle = 53 Bytes = C_d = C_u
2. Hd = 0
3. u = m*Anzahl der Bytes der Downstream-Zelle = m*53

Schlussfolgerungen
Für den Fall, dass die Anzahl der Downstream-Bytes des Downstream-Rahmens gleich der Anzahl der Upstream-Bytes eines Upstream-Rahmens ist: (Hd + Cd)*d = (Hu + Cu)*u ⇒ (0 + 53)*d = (Hu + 53)*m*53 ⇒ d = (Hu + 53)* m ⇒
Da es einfacher ist, die beteiligten Funktionalitäten in das Design eines anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreises zu integrieren, wenn die Rahmenformate kürzer sind, wird es in dieser Ausführung bevorzugt, die Anzahl von Upstream-Zellen und die Anzahl der Bytes einer Downstream-Zelle gleichzusetzen:
u = m*Anzahl von Bytes der Downstream-Zelle = m*53 mit
m = 1
⇒
u = 53
d = H_u + 53
Wenn eine Upstream-Paketkopfinformation von 1 Byte benötigt wird, ist die Anzahl der Zellen im Downstream-Rahmenformat gleich 54, wodurch alle Parameter des Downstream- und des Upstream-Rahmenformates definiert sind. In dieser speziellen Ausführung wird die Anzahl der Bytes einer Paketkopfinformation einer Upstream-Zelle als drei ausgewählt.
Da alle 26 Downstream-ATM-Zellen eine Zelle der physikalischen Ebene eingefügt werden muss, kann man berechnen, dass 2 Zellen der 54 Downstream-Zellen eine PLOAM-Zelle sein müssen. 2 zeigt 54 ATM-strukturierte Zellen, davon 2 PLOAM-Zellen und 52 ATM-Informationszellen.
Da ein Upstream-Rahmenformat 53 Zellen umfasst und da für jede Upstream-Zelle eine Unterstations-Kennung, z. B. TEA3, erforderlich ist, um ein Upstream-Informationspaket in einem Upstream-Zeitschlitz zu übertragen, d. h. eine solche Upstream-Zelle von einer Unterstation, z. B. S3 zur Hauptstation MS, kann man außerdem berechnen, dass in diesen beiden PLOAM-Zellen 53 Unterstations-Kennungen TEA1, TEA12, TEA16, TEA3, TEA7, ... eingefügt werden müssen. Gemäß dieser Ausführung werden 27 Unterstations-Kennungen in die erste PLOAM-Zelle eines Downstream-Rahmenformates eingefügt, und 27 Unterstations-Kennungen, von denen eine Unterstations-Kennung ungenutzt ist, werden in die zweite PLOAM-Zelle eines Downstream-Rahmenformates eingefügt. Dies wird durch das Einfüge-Mittel INS der Hauptstation MS realisiert.
Ein Beispiel für die Zuweisung von Betriebs- und Wartungsfunktionen wird auf Seite 10 der oben erwähnten Empfehlung I.432 angegeben. Da dies eine Empfehlung für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen ist, und eine Empfehlung für Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen noch nicht verfügbar ist aber für die Zukunft erwartet wird, wird ebenfalls erwartet, dass einige reservierte Felder für das Einfügen von Unterstations-Kennungen zur Verfügung stehen.
Wie bereits oben erwähnt, muss eine Unterstation, z. B. S3, ihre eigene Kennung in einer empfangenen PLOAM-Zelle erkennen, um die Berechtigung zu haben, ein Upstream-Informationspaket zu übertragen. Dies wird durch das Erkennungs-Mittel DET realisiert. Um 1 nicht zu überladen, wird das Erkennungs-Mittel DET(TEA3) nur für Unterstation S3 gezeigt.
Obwohl die prinzipielle Arbeitsweise der Erfindung durch die oben angegebene Beschreibung der Funktionalitäten jedes Funktionsblocks in der Hauptstation MS und den Unterstationen S1, S2, S3, ..., S15, S16 deutlich geworden ist, werden die aufeinander folgenden Schritte des Verfahrens der Erfindung hier kurz wiederholt.
Ein Strom von Unterstations-Kennungen TEA1, TEA12, TEA16, TEA3, TEA7, ... und aufeinander folgender PLOAM-Zellen werden an das Einfüge-Mittel INS angelegt.
Das Einfüge-Mittel INS fügt die ersten 27 Unterstations-Kennungen dieses Stroms ein, wobei die Kennung von Unterstation S3, d. h. TEA3, in vordefinierten Feldern in der ersten kommenden PLOAM-Zelle eingefügt wird. Es muss angemerkt werden, dass in 1 die PLOAM-Zelle nach der Einfügung der Unterstations-Kennungen als PLOAM' dargestellt ist. Die PLOAM-Zelle wird durch das Paket-Formatierungs-Modul PFM in das Downstream-Rahmenformat gepackt und an die Vielzahl von Unterstationen verteilt. Unterstation S3 empfängt die PLOAM-Zelle, die an das Erkennungs-Mittel DET(TEA3) angelegt wird. Das Erkennungs-Mittel DET(TEA3) der Unterstation S3 erkennt seine eigene Kennung TEA3 in der PLOAM-Zelle und weiß, dass es die Erlaubnis hat, ein Upstream-Informationspaket in einem vorher festgelegten Upstream-Zeitschlitz zu übertragen.
Es muss darauf hingewiesen werden, dass obwohl das oben beschriebene Netzwerk der gewählten Ausführung ein Asynchronous-Transfer-Mode-ATM-Netzwerk ist, die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf das Gebiet von ATM beschränkt ist. Geringfügige Änderungen, die einem Fachmann offensichtlich sind, können auf die oben beschriebene Ausführung angewendet werden, um sie so anzupassen, dass sie in andere Zeitmultiplexnetze mit Vielfachzugriff integriert werden kann, in denen Betriebs- und Wartungs-Teile der physikalischen Ebene in Downstream-Informationspaketen vordefiniert sind.
Während die Prinzipien der Erfindung oben in Verbindung mit einer speziellen Vorrichtung beschrieben wurden, muss deutlich verstanden werden, dass diese Beschreibung nur als Beispiel und nicht als Einschränkung des Umfanges der Erfindung gemacht wurde, wie in den angefügten Ansprüchen definiert.

Claims

Ein Verfahren zur Zeitschlitzverwaltung zum Einsatz in einem Zeitmultiplex-Netzwerk mit Vielfachzugriff das eine Hauptstation (MS) enthält, die mit jeder aus einer Vielzahl von Unterstationen (S1, S2, S3, ..., S15, S16) über die Reihenschaltung einer gemeinsamen Übertragungsverbindung (Lc) und einer individuellen Teilnehmerverbindung (L1, L2, L3, ..., L15, L16) verbunden ist, wobei das Verwaltungsverfahren das Rundsenden von Unterstations-Kennungen (TEA1, TEA12, TEA16, TEA3, TEA7, ...) in Downstream-Informationspaketen von der Hauptstation (MS) zu der Vielzahl von Unterstationen (S1, S2, S3, ..., S15, S16) umfasst, um es jeder aus der Vielzahl von Unterstationen (S1, S2, S3, ..., S15, S16) zu erlauben, bei Erkennung ihrer eigenen Unterstations-Kennung, eine vorher festgelegte Anzahl von Upstream-Informationspaketen in vorher festgelegten Upstream-Zeitschlitzen zu der Hauptstation (MS) zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Zeitschlitzverwaltung zusätzlich die Einbettung von mindestens einem Teil der Unterstations-Kennungen (TEA12, TEA3, TEA7, ...) in einen Betriebs- und Wartungsteil der physikalischen Ebene (PLOAM) umfasst, wobei der Betriebs- und Wartungsteil der physikalischen Ebene ein vordefinierter Teil eines der Downstream-Informationspakete ist, die von der Hauptstation (MS) zu der Vielzahl von Unterstationen (S1, S2, S3, ..., S15, S16) rundgesendet werden, um zu Betriebs- und Wartungsfunktionen gehörende Betriebs- und Wartungs-Informationspakete zu übertragen.
Das Verfahren zur Zeitschlitzverwaltung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Unterstations-Kennungen (TEA1, TEA12, TEA16, TEA3, TEA7, ...), die in den Betriebs- und Wartungsteil der physikalischen Ebene (PLOAM) eingebettet sind, eine Klassifizierungs-Genehmigung ist.
Das Verfahren zur Zeitschlitzverwaltung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Unterstations-Kennungen (TEA1, TEA12, TEA16, TEA3, TEA7, ...), die in den Betriebs- und Wartungsteil der physikalischen Ebene (PLOAM) eingebettet sind, eine Daten-Genehmigung ist.
Das Verfahren zur Zeitschlitzverwaltung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Zeitschlitzverwaltung in einem optischen Kommunikationsnetzwerk eingesetzt wird.
Das Verfahren zur Zeitschlitzverwaltung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Downstream-Informationspakete mindestens eine Asynchronous-Transfer-Mode-Zelle (ATM) enthält.
Eine Hauptstation (MS) für die Einbeziehung in ein Zeitmultiplexnetz mit Vielfachzugriff, worin die Hauptstation (MS) mit jeder aus einer Vielzahl von Unterstationen (S1, S2, S3, ..., S15, S16) über die Reihenschaltung einer gemeinsamen Übertragungsverbindung (Lc) und einer individuellen Teilnehmerverbindung (L1, L2, L3, ..., L15, L16) zu verbinden ist, wobei die Hauptstation (MS) ein Paket-Formatierungs-Modul (PFM) enthält, um Unterstations-Kennungen (TEA1, TEA12, TEA16, TEA3, TEA7, ...) in Downstream-Informationspakete einzufügen, um die Informationspakete von der Hauptstation (MS) zu der Vielzahl von Unterstationen (S1, S2, S3, ..., S15, S16) rundzusenden und es dadurch jeder aus der Vielzahl von Unterstationen (S1, S2, S3, ..., S15, S16) zu erlauben, bei Erkennung ihrer eigenen Unterstations-Kennung, eine vorher festgelegte Anzahl von Upstream-Informationspaketen in vorher festgelegten Upstream-Zeitschlitzen zu der Hauptstation (MS) zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptstation (MS) Einfüge-Mittel (INS) enthält, um mindestens einen Teil der Unterstations-Kennungen (TEA12, TEA3, TEA7, ...) in eine Betriebs- und Wartungszelle der physikalischen Ebene (PLOAM) einzufügen, wobei die Betriebs- und Wartungszelle der physikalischen Ebene (PLOAM) ein vordefinierter Teil eines der Downstream-Informationspakete ist, die von der Hauptstation (MS) zu der Vielzahl von Unterstationen (S1, S2, S3, ..., S15, S16) rundgesendet werden, um zu Betriebs- und Wartungsfunktionen gehörende Betriebs- und Wartungs-Informationspakete zu übertragen.
Eine Unterstation (S3) für die Einbeziehung in ein Zeitmultiplexnetz mit Vielfachzugriff, worin das Zeitmultiplexnetz mit Vielfachzugriff eine Hauptstation (MS) enthält, die mit jeder aus einer Vielzahl von Unterstationen (S1, S2, S3, ..., S15, S16), einschließlich der Unterstation (S3) über die Reihenschaltung einer gemeinsamen Übertragungsverbindung (Lc) und einer individuellen Teilnehmerverbindung (L1, L2, L3, ..., L15, L16) verbunden ist, Unterstations-Kennungen (TEA1, TEA12, TEA16, TEA3, TEA7, ...) der Vielzahl von Unterstationen in Downstream-Informationspaketen von der Hauptstation (MS) zu den Unterstationen (S1, ..., S16) rundgesendet werden, um es jeder aus der Vielzahl von Unterstationen (S1, S2, S3, ..., S15, S16) zu erlauben, bei Erkennung ihrer eigenen Unterstations-Kennung, eine vorher festgelegte Anzahl von Upstream-Informationspaketen in vorher festgelegten Upstream-Zeitschlitzen zu der Hauptstation (MS) zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstation (S3) Erkennungs-Mittel (DET) enthält, um in einer Betriebs- und Wartungszelle der physikalischen Ebene (PLOAM') ihre eigene Unterstations-Kennung (TEA3) zu erkennen, die von der Hauptstation (MS) in die Betriebs- und Wartungszelle der physikalischen Ebene (PLOAM) eingefügt wurde, wobei die Betriebs- und Wartungszelle der physikalischen Ebene (PLOAM) ein vordefinierter Teil ist, der in eines der Downstream-Informationspakete aufgenommen wird, die von der Hauptstation (MS) zu der Vielzahl von Unterstationen (S1, S2, S3, ..., S15, S16) rundgesendet werden, um zu Betriebs- und Wartungsfunktionen gehörende Betriebs- und Wartungs-Informationspakete zu übertragen.