DE69731276T2

DE69731276T2 - Verfahren zur angabe der grösse von minizellen

Info

Publication number: DE69731276T2
Application number: DE69731276T
Authority: DE
Inventors: Göran Lars ENEROTH; Anders Karl NÄSMAN; Lars-Göran Petersen
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1996-01-25
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 2005-03-10
Anticipated expiration: 2017-01-25
Also published as: EP0876723A1; US6341131B1; US20020027919A1; SE9600279L; KR19990081994A; AU1563997A; CA2242338A1; CN1124723C; US7054318B2; SE9600279D0; EP0872093B1; MX9805947A; BR9707061A; SE9704409A0; SE9704409L; AU724864B2; CA2243172A1; BR9707066A; SE9704408D0; CA2242338C

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf Telekommunikationsnetze im allgemeinen und auf das Transportnetz eines Mobiltelefonnetzes. Für eine Übertragung von Daten werden ATM-Zellen verwendet. Die Nutzlast einer ATM-Zelle umfasst Minizellen.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Bis heute wird die Größe von Minizellen, die für eine einzelne Verbindung zu verwenden sind, explizit in jeder der Minizellen der einzelnen Verbindung angezeigt. Typischerweise werden 6 bis 10 Bits für eine Größenanzeige verwendet. Die Größeninformation ist statischer Natur, d. h. sie ändert sich nicht, solange wie die Minizellen die Größe nicht ändern.
Es ist manchmal notwendig, die Größe einer Minizelle während einer hergestellten Verbindung zu modifizieren. Z. B. sollte die Sprachrate von voll auf halb geändert werden, oder der Dienst sollte von Sprache zu Daten geändert werden oder es sollte ein Sprach-Codec variabler Rate verwendet werden oder es sollte eine Verstopfung des Verkehrs zwischen zwei Knoten reduziert werden, indem die Minizellen aller Verbindungen zwischen den Knoten kleiner gemacht werden.
Das explizite Verfahren zum Anzeigen einer Minizellengröße bedeutet, dass die Bits, die für eine Größenanzeige verwendet werden, Overhead-Kosten bezüglich der Effizienz sind, mit der verfügbare Bandbreite verwendet wird, ebenso wie bezüglich der Effizienz, mit der eine Minizellengröße angezeigt wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Hauptziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Anzeigen der Größe von Minizellen vorzusehen, betreffend eine einzelne Verbindung nur wenn benötigt. In Übereinstimmung mit der Erfindung wird eine Anzeige der Minizellengröße nur in Momenten benötigt, wenn die Minizellengröße geändert wird. In derartigen Momenten wird die neue Minizellengröße, die für die folgenden Minizellen der Verbindung zu verwenden ist, angezeigt.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren zum dynamischen Ändern der Größe einer Minizelle während einer laufenden Verbindung vorzusehen.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren zum Ändern der Größe einer Minizelle, die zu einer einzelnen Verbindung gehört, mit der Hilfe einer Minizelle vorzusehen. Eine Minizelle, die für diesen Zweck verwendet wird, wird eine Steuerminizelle genannt.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren vorzusehen, durch das die Steuerminizelle in einem Steuerkanal gesendet wird, der sich von dem Kanal unterscheidet, in dem Minizellen transportiert werden, die Benutzerdaten enthalten.
Noch ein anderes Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren vorzusehen, durch das die Steuerminizelle in dem gleichen Kanal wie dem transportiert wird, in dem Minizellen transportiert werden, die Benutzerdaten enthalten.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, einen Synchronisationsmechanismus zum Bewirken einer Änderung einer Minizellengröße einer einzelnen laufenden Verbindung vorzusehen. Insbesondere ist der Synchronisationsmechanismus gedacht verwendet werden, wenn die Steuerminizellen in einem Kanal transportiert werden, der sich von dem Kanal unterscheidet, in dem Minizellen sind, die Benutzerdatenminizellen enthalten.
In einem Mobiltelefonsystem, das ATM-Zellen in dem Transportnetz verwendet, werden es reduzierte Bandbreite oder verbesserte Verwendung der verfügbare Bandbreite möglich machen, mehr Kanäle in das System hinzuzufügen.
Eine große Zahl von Verbindungen, die ein größeres CID-Feld erfordern, wird den Bandbreitenzugewinn erhöhen, falls statistisches Multiplexen verwendet wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird besser verstanden und es werden andere Charakteristika davon aus der folgenden Beschreibung hervortreten, die mit Bezug auf die angefügten Figuren vorgenommen wird, worin:
1 das Format einer ATM-Zelle zeigt, die Minizellen darin transportiert,
2 den Header einer Minizelle zeigt, die in der ATM-Zelle in 1 transportiert wird,
3 eine Oktette des Zellenheaders von 2 zeigt, wobei die Oktette ein Längenfeld fixierter Größe zum Anzeigen der Länge der Minizelle umfasst,
4 eine Oktette in dem Header einer Minizelle zeigt, wobei die Oktette ein linear kodiertes Längenfeld fixierter Größe umfasst,
5 eine Abbildungstabelle ist,
6 das Längenfeld fixierter Größe und ein erweitertes Längenfeld fixierter Größe, erstellt durch das Erweiterungsbitverfahren, zeigt,
7 eine Abbildungstabelle ist,
8 ein Längenfeld fixierter Größe und ein erweitertes Längenfeld fixierter Größe, erstellt durch das Erweiterungscodeverfahren, zeigt,
9 das Basisformat einer Minizelle zeigt, deren Header mit einem kurzen Feld fixierter Länge und einem Längenerweiterungskennzeichnerfeld (length extension qualifier) LEQ, umfassend unterschiedliche Erweiterungscodes, versehen ist,
10 eine Tabelle ist,
11 das erweiterte Format einer Minizelle zeigt,
12 die Minizelle von 9 in ihrem erweiterten Format zeigt, wenn vordefinierte Erweiterungscodes in dem Längenerweiterungskennzeichnerfeld vorhanden sind,
13 eine Tabelle ist,
14 eine Betriebs- und Wartungszelle zeigt,
15 ein Blockdiagramm ist, das eine Minizellenheaderanalyseeinheit zeigt, die verwendet wird, um von dem Benutzerda tenkanal den Benutzerdatenteil einer Minizelle zu extrahieren, worin das Längenfeld fixierter Größe die nichtlineare Kodierung überträgt,
16 einen Header einer Minizelle und Benutzerdaten, wie sie von dem Benutzerdatenkanal extrahiert werden, zeigt,
17 ein Blockdiagramm einer Minizellenheaderanalyseeinheit ist, die verwendet wird, um den Benutzerdatenteil einer Minizelle von einem Benutzerdatenkanal unter Verwendung des Erweiterungscodeverfahrens zu extrahieren,
18 ein Blockdiagramm einer modifizierten Minizellenheaderanalyseeinheit ist, die verwendet wird, um den Benutzerdatenteil einer Minizelle von einem Benutzerdatenkanal unter Verwendung entweder des Erweiterungscodeverfahrens oder des Erweiterungsbitverfahrens zu extrahieren,
19 ein Blockdiagramm ist, das eine Minizellenheaderanalyseeinheit zeigt, die verwendet wird, um den Benutzerdatenteil einer Minizelle von einem Benutzerdatenkanal unter Verwendung des Biterweiterungsverfahrens zu extrahieren,
20 einen Header einer Minizelle zeigt, worin der Schaltungsidentifizierer (circuit identifier) CID verwendet wird, um die Minizellengröße indirekt anzuzeigen,
21 eine Abbildungstabelle ist, die gemeinsam mit dem indirekten Verfahren zum Anzeigen der Zellengröße verwendet wird,
22 unterschiedliche Tabellen zeigt, die gemeinsam einen Adressraum umspannen, der in den Links (Verknüpfungen) des Transportnetzes in einem Mobiltelefonsystem verwendet wird,
23 einen Header einer Minizelle zeigt, versehen mit einem Synchronisationsbit, das für eine Synchronisation einer Nachricht verwendet wird, die eine Änderung der Größe einer Minizelle anordnet,
24 eine systemglobale spezifische Minizelle zeigt, die zum Ändern der Größe von Minizellen verwendet wird, die zu einer einzelnen Verbindung gehören,
25 eine OAM-Minizelle zeigt, die zum Ändern der Größe von Minizellen verwendet wird, die zu der Verbindung gehören, auf die sich die OAM-Zelle bezieht,
26 eine spezifische Minizelle zeigt, die zum Ändern der Größe von Minizellen einer Verbindung verwendet wird, wobei die spezifische Minizelle zu der Verbindung gehört, deren Minizellen zu modifizieren sind,
27 kombinierte Benutzerdaten- und Steuerminizelle zeigt, versehen mit einem Erweiterungsbit in ihrem Header und einem optionalen Erweiterungsfeld in ihrer Nutzlast, wobei das optionale Erweiterungsfeld die neue Zellengröße enthält, die für die Minizellen in der Verbindung zu verwenden ist,
28 eine kombinierte Benutzerdaten- und Steuerminizelle ähnlich zu der von 27 zeigt,
29 Einheiten veranschaulicht, die in einem Steuerebenensignalisierungsverfahren involviert sind, das zum Ändern der Größe einer Minizelle in Übereinstimmung mit der Erfindung verwendet wird,
30 das Steuerebenensignalisierungsverfahren detaillierter veranschaulicht, das in 23 beschrieben wird,
31 ein Signalisierungsdiagramm für das Steuerebenensignalisierungsverfahren ist,
32 ein Blockdiagramm ist, das ein zweites Verfahren zum Ändern der Größe einer Minizelle veranschaulicht,
33 ein Signalisierungsdiagramm für das zweite Verfahren ist,
34 eine Sequenz von eingehenden Minizellen zu einer Minizellenpaketierungseinrichtung ist, wobei die Figur eine Variante des zweiten Verfahren veranschaulicht,
35 ein Signalisierungsdiagramm in Bezug auf 34 ist,
36 ein Blockdiagramm ist, das eine Verzögerung veranschaulicht, die durch Interpretation einer Zellengrößenänderungsanweisung durch das Steuersystem verursacht wird,
37 ein Blockdiagramm ist, das ein viertes Verfahren zum Ändern der Größe einer Minizelle veranschaulicht,
38 ein Signalisierungsverfahren für das vierte Verfahren ist,
39 ein Blockdiagramm ist, das ein fünftes Verfahren zum Ändern der Größe von Minizellen veranschaulicht,
40 eine Benutzerdatenminizelle ist, die mit einem optionalen Feld für eine Anzeige versehen ist, dass die Minizellengröße zu der neuen Größe geändert werden soll, die in dem optionalen Feld angezeigt wird,
41 ein Signalisierungsdiagramm in Bezug auf das fünfte Verfahren ist, und
42 ein Blockdiagramm eines Mobiltelefonsystems ist, das mit den Zellenheaderanalyseeinheiten versehen ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In 1 wird eine ATM-Zelle 1 gezeigt, die einen Header 2 und eine Nutzlast 3 umfasst. Konventionell umfasst die Nutzlast Benutzerdaten in Bezug auf eine einzelne Verbindung. In der Patentschrift WO-A-9534977 wird eine ATM-Zelle offengelegt, die in ihrer Nutzlast eine oder mehr Minizellen überträgt. In dem in 1 gezeigten Beispiel werden drei Minizellen 4, 5 und 6 verschiedener Größen gezeigt. Der ATM-Header 2 umfasst 5 Oktetten (1 Oktette = 8 Bit = 1 Byte) und ihre Nutzlast 3 umfasst 48 Oktetten. Jede Minizelle 4, 5, 6 umfasst einen Header 7 und Benutzerdaten.
In 2 wird ein Beispiel eines Minizellenheaders 7 gezeigt, 2 Oktetten 8, 9 zu umfassen. Abhängig von der ATM-Systemgestaltung sind andere Minizellenheadergrößen denkbar. Eine Minizellenheadergröße von 3 Oktetten oder mehr ist auch denkbar. Der Minizellenheader 7 umfasst einen Schaltungsidentifizierer CID, der die hergestellte Verbindung/Schaltung identifiziert, einen Nutzlasttypselektor PTS (payload type selector), der unterschiedliche Nutzlasttypen identifiziert, wie etwa Benutzerdaten, Steuerdaten, Wartungsdaten, einen Längenindikator LEN und ein Headerintegritätsprüffeld/Bit HIC, das die Headerintegrität überwacht. Der Längenindikator LEN definiert die Größe der Nutzlast der einzelnen Minizelle.
Es gibt eine Notwendigkeit zum Unterscheiden zwischen unterschiedlichen Typen von Minizellen. Das Folgende ist erforderlich, um mit dem PTS-Feld angezeigt zu werden:
Benutzerinformation fixierter Länge: der Längenindikator LEN ist in dem Header nicht notwendig und die Benutzerinformationslänge ist stattdessen in das System und in den Dienst konfiguriert. Für "GSM-Vollrate" beträgt die Benutzerinformationslänge 35 Oktetten, für PDC-Vollrate beträgt sie 20 Oktetten und für "D-AMPS-Vollrate" beträgt sie 23 Oktetten.
Benutzerinformation unterschiedlicher Größen, d. h. Benutzerinformation mit variabler Länge: dies ist die bevorzugte Ausführungsform und wird nachstehend beschrieben. Das PTS-Feld zu verwenden, um Benutzerinformation mit variabler Länge anzuzeigen, ist eine zukunftssichere Lösung.
Benutzerinformation verschiedener Größen erweiterter Längen. OAM-Information pro Schaltung/Verbindung.
Synchronisationsinformation: die Verwendung des PTS-Feldes für diesen Zweck ist optional.
In 3 wird der Zellenheader 7 gezeigt, ein Längenfeld fixierter Größe 10 zu umfassen, das als LEN-Feld bezeichnet wird, welches verwendet wird, die Größe der Benutzerdaten der Minizelle anzuzeigen, zu der der Header gehört. Die Größe der Minizelle wird in diesem Feld 10 unter Verwendung linearer Kodierung angezeigt. Lineare Kodierung bedeutet, dass der Code der tatsächlichen Größe der Minizelle entspricht. Falls z. B. die Zellenlänge 5 Oktetten ist, wird eine binäre 5 (000101) in das LEN-Feld geschrieben. Für kurze Minizellengrößen wird das fixierte Längenfeld 10 viel Bandbreite belegen, aber es wird nicht alles von der belegten Bandbreite für eine Übertragung nützlicher Information verwendet, wie durch die führenden Nullen in den zwei angegebenen Beispielen veranschaulicht wird. Es sollte vermerkt werden, dass das LEN-Feld 10 durch jede Minizelle einer einzelnen Verbindung übertragen wird. Ein weiterer Nachteil bei diesem LEN-Feld fi xierter Größe 10 besteht darin, dass der Bereich von Zellengrößen beschränkt ist, der mit linearer Kodierung ausgedrückt werden kann. Mit einem LEN-Feld fixierter Größe 10, das 6 Bit umfasst, können Zellengrößen von 1 bis 64 Oktetten angezeigt werden. Sollten größere Zellengrößen für eine einzelne Verbindung verwendet werden, dann muss die Länge des Längenfeldes fixierter Größe 10 vergrößert werden, was wiederum zu noch mehr Verschwendung von Bandbreite führt.
In 4 wird ein Längenfeld fixierter Größe 11 gezeigt. Es wird nicht-lineare Kodierung verwendet, um einen breiten Bereich von unterschiedlichen Zellengrößen anzuzeigen. In dem angegebenen Beispiel werden 3 Bit in einer Oktette, z. B. Oktette 9, eines Headers einer Minizelle verwendet. Der Rest der Bits der gleichen Oktette ist frei und kann für beliebige der oben aufgeführten Zwecke verwendet werden. Dies trägt dazu bei, die Gesamtgröße des Headers zu reduzieren, was wiederum die Effizienz erhöht, mit der die Bandbreite verwendet wird.
In einem Mobiltelefoniesystem werden Minizellen durch Sprachkodierer generiert. Heute verwenden die aktuellen IS-95-Sprachkodierer 2, 5, 10 oder 22 Oktetten. Bei Verwendung des Längenfeldes fixierter Größe 10 in Übereinstimmung mit dem ANSI-Dokument wären 7 Bit in dem Header der Minizelle erforderlich, um eine Zellengröße von 22 Oktetten anzuzeigen. Mit der nicht-linearen Kodierung in Übereinstimmung mit 4 ist das Längenfeld fixierter Größe 11 3 Bits. Dies ergibt eine Bandbreiteneinsparung von 10% für einen IS-95-Sprachkodierer, der bei 2 kbps arbeitet (5 Oktetten pro 20 ms).
In 5 wird eine Abbildungstabelle 12 gezeigt, die gemeinsam mit einem Längenfeld fixierter Größe 11 zu verwenden ist. Wie aus der Tabelle offensichtlich ist, entsprechen die Codewerte nicht den Minizellengrößen, sondern stattdessen sind vordefinierte Zellengrößen einem jeweiligen Codewert zugeordnet, wobei nur drei Codebits verwendet werden. Beispiele von Minizellengrößen sind in der Größenspalte der Abbildungsliste angegeben. Die Größen variieren von 4 bis 60 Oktetten. Natürlich kann der Bereich erhöht werden, aber die maximale Zahl von Größen ist durch die Zahl von verwendeten Codebits gegeben.
Um die Zahl von Größen zu erweitern, die gemeinsam mit der nicht-linearen Kodierung verwendet werden können, ist es möglich, das fixierte LEN-Feld 11 auf Anforderung zu erweitern. Es werden zwei Verfahren beschrieben. Entweder wird ein Erweiterungsbit in dem LEN-Feld fixierter Größe 11 als ein Kennzeichner für eine Erweiterung des LEN-Feldes 11 verwendet und das Verfahren wird als das Erweiterungsbitverfahren bezeichnet, oder es wird einer der Längenfeldcodes als ein Kennzeichner für eine Erweiterung des LEN-Feldes 11 verwendet, in welchem Fall des Verfahren als das Erweiterungscodeverfahren bezeichnet wird.
In 6 ist ein Bit 13, auch mit E bezeichnet, dem LEN-Feld 11 folgend als ein Erweiterungsbit 13 reserviert. Wenn das Erweiterungsbit 13 auf 1 gesetzt ist, wird dies anzeigen, dass der Header der Minizelle ein erweitertes LEN-Feld 14 der gleichen Größe wie das LEN-Feld fixierter Größe umfasst. Wenn das Erweiterungsbit Null ist, umfasst der Zellenheader nur das fixierte LEN-Feld 11.
Das erweiterte Längenfeld 14 umfasst 3 Bits in dem veranschaulichten Beispiel.
Wenn das Erweiterungsbit 13 gesetzt ist, wird sich die Zahl von Bits, die für die Abbildungstabelle 12 verfügbar sind, von 3 auf 6 erhöhen, wobei eine Abbildungstabelle 15 hinterlassen wird, die in 7 gezeigt wird. Da das Erweiterungs bit 13 für diesen Zweck reserviert ist, kann es für Codegrößenabbildungszwecke nicht verwendet werden.
Eine Variation des Erweiterungsbitverfahrens besteht darin, dem erweiterten LEN-Feld 14 ein Erweiterungsbit 11B anzufügen. Das angefügte Erweiterungsfeld wird verwendet um anzuzeigen, ob es ein weiteres erweitertes LEN-Feld in dem Header in der Minizelle gibt oder nicht. Falls das angefügte Erweiterungsbit 11B auf 1 gesetzt ist, zeigt dies an, dass ein zweites erweitertes Längenfeld 14A dem Header hinzugefügt werden sollte, wobei sich so die Zahl von Codebits in Tabelle 15 von 6 auf 9 erhöht. Falls das angefügte Erweiterungsfeld ein Bit umfasst, das auf 0 gesetzt ist, wird kein derartiges zweites Feld verwendet.
In 8 wird das Erweiterungscodeverfahren veranschaulicht. In Übereinstimmung mit diesem Verfahren wird ein Code in dem Feld fixierter Länge 11 von 4 reserviert und als Erweiterungscode verwendet. Als ein Beispiel wird angenommen, dass Binärcode 111 in Abbildungstabelle 12 als ein Erweiterungscode verwendet wird. Wenn dieser Code 111 in dem Feld fixierter Länge 11 vorhanden ist, bedeutet es, dass ein erweitertes Längenfeld 14 in dem Header der Minizelle inkludiert sein sollte. Somit sind andere 3 Bits für eine Größenabbildung verfügbar. Dies wurde in 8 veranschaulicht. Dieses Verfahren wird die Zahl von Größen in Abbildungstabelle 12 mit 1 reduzieren und wird andere sieben Zellengrößen hinzufügen, die in den zusätzlichen 8 Codewerten des erweiterten Längenfeldes 14 abgebildet werden können.
Aus Sicht der Bandbreiteneffizienz ist das Erweiterungscodeverfahren besser als das Erweiterungsbitverfahren, da es 3 Bit erfordert, während das Erweiterungsbitverfahren 4 Bit erfordert. Bei Betrachtung des Wertebereiches ist das Erweiterungsbitverfahren besser als das Erweiterungscodeverfahren, da es 16 unterschiedliche Zellengrößen im Vergleich zu 14 vorsieht, wie durch das Erweiterungscodeverfahren vorgesehen.
In 9 wurde das Erweiterungsbitverfahren mit dem Erweiterungscodeverfahren auf eine Art und Weise kombiniert, die eine Verwendung hoher Effizienz der Bits erlaubt, die in einem Zellenheader verfügbar sind, während zur gleichen Zeit ein breiter Bereich von Zellengrößen abgedeckt und die Bandbreiteeffizienz verwendet wird.
Das Basisformat der Minizelle, die dieses kombinierte Kodierungsverfahren verwendet, wird in 9 gezeigt. Die Minizelle umfasst einen Header 21 aus 2 Oktetten und einen Nutzlastteil 22, der von 1 bis 48 Oktetten umfassen kann. Die vier niederwertigsten Bits der Länge der Minizelle werden in einem kleinen Längenfeld fixierter Größe 23, LEN-Feld, in dem Header angezeigt. Das LEN-Feld 23 umfasst 4 Bits. Der Header umfasst auch ein CID-Feld 24, das 8 Bits belegt und das die Schaltung identifiziert, zu der die Minizelle gehört. Auch gibt es in dem Header ein Längenerweiterungskennzeichnerfeld 25, LEQ-Feld, und ein Headerintegritätsfeld 26, HIC-Feld, die beide 2 Bits lang sind.
Der Längenerweiterungskennzeichner LEQ 25 ist als eine Längenerweiterung für die Nutzlast und als eine Headererweiterung definiert. Wenn LEQ die Binärcodes 00, 01 und 10 annimmt, hat die Minizelle das Basisformat, das in 9 gezeigt wird, und die Codebits von LEQ bilden Bits, die dem LEN-Feld 23 anzufügen sind. In diesem Fall wird das LEQ-Feld somit als eine Erweiterung des LEN-Feldes 23 dienen.
Insbesondere sind 2⁴ unterschiedliche Werte im LEN-Feld 23 mit dem binären Code 00 verbunden, der in dem LEQ-Feld 25 existiert, 2⁴ unterschiedliche Werte im LEN-Feld 23 sind mit dem binären Code 01 verbunden, der im LEQ-Feld 25 existiert, und 2⁴ unterschiedliche Werte in LEN 23 sind mit dem binären Code 10 verbunden, der im LEQ-Feld 25 existiert. Dies wird in 10 veranschaulicht. Dies ergibt insgesamt 48 unterschiedliche Längenwerte in Übereinstimmung mit dem folgenden allgemeinen Ausdruck: [2Länge von LEQ in Bits – m] × [2Länge von LEN in Bits],wobei m die Zahl von Codes ist, verwendet, um das erweiterte Format der Minizelle anzuzeigen.
Entsprechend kann die Nutzlastgröße aus achtundvierzig Längenwerten ausgewählt werden. In dem angegebenen Beispiel sind die Längenwerte als 1 bis 48 kodiert.
Wenn das LEQ-Feld 25 den binären Code 11 annimmt, bedeutet dies, dass das Basiszellenformat erweitert werden sollte. Das erweiterte Format wird in 11 gezeigt. Das LEQ-Feld 25 hat eine doppelte Bedeutung. Die doppelte Bedeutung von LEQ ist (i), es wird als die zwei höchstwertigsten Bits einer Längenanzeige verwendet, d. h. LEQ × 2⁴ + LEN, wie in 9 gezeigt, und (ii) es wird als eine Anzeige eines erweiterten Headerformates verwendet, wie in 11 und 12 gezeigt, d. h. das LEN-Feld 23 wird als ein Erweiterungskennzeichnerfeld 27, EXQ-Feld 27, interpretiert. Das EXQ-Feld 27 umfasst 4 Bits.
Von den vier Bit des EXQ-Feldes 27 sind die binären Werte von 0000 und 0001 für eine gemeinsame Verwendung mit einem weiteren Längenfeld 29, LENE-Feld, auf die Art und Weise reserviert, die in 12 und 13 gezeigt wird. Insbesondere sollte das niederwertigste Bit im EXQ-Feld 27 den sieben Bits in dem weiteren LENE-Feld 29 auf eine Art und Weise angefügt werden, die in dem gestrichelten Rechteck 31 in 13 gezeigt wird. Dies ist dem ähnlich, was in 10 gezeigt wird. Für den EXQ-Binärwert von 0 wird dies 128 unterschied liche Längenwerte ergeben und für den EXQ-Binärwert von 1 wird dies andere 128 unterschiedliche Längenwerte ergeben.
Die Zahl von unterschiedlichen Längenwerten, die mit diesem Verfahren verwendet werden können, ergibt sich durch den folgenden allgemeinen Ausdruck: [2Zahl von verwendeten EXQ-Bits] × [2Zahl von Bits in LEN 29].
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein EXQ-Wert von 0 verwendet, um Minizellenlängen anzuzeigen, die von 1 bis 128 Oktetten variieren, und es wird ein EXQ-Wert von 1 verwendet, um Minizellenlängen anzuzeigen, die von 129 bis 256 Oktetten variieren.
Es sollte vermerkt werden, dass die Länge der Minizelle, die in 9 und 12 gezeigt wird, durch Verwenden einer linearen Kodierung angezeigt wird.
Es wird ein EXQ-Wert von 2 (binär 0010) verwendet um anzudeuten, dass die Minizelle eine Betriebs- und Wartungszelle, OAM-Zelle, ist, die einen Header 32 und ein OAM-Informationsfeld 33 umfasst, wie in 14 gezeigt. Der Header 32 ist dem Header 21 in 12 ähnlich. In dem LEQ-Feld 25 ist der binäre Code 11 vorhanden, und in dem EXQ-Feld 27 ist der binäre Code 0010 vorhanden.
Der EXQ-Code 3 (binär 0011) wird verwendet, um eine Minizelle fixierter Länge anzuzeigen, z. B. für den DAMPS-Systemstandard. Es können andere EXQ-Werte für andere Systemstandards oder Dienste verwendet werden.
EXQ-Codewerte 1xxx werden als Synchronisationszellen verwendet, wobei xxx Zeiteinstellungsinformation ist.
In der bevorzugten Ausführungsform besteht eine Hauptanforderung darin, dass der Header der Minizelle im Maximum eine Länge von 2 Oktetten hat. Angesichts dieser Beschränkung werden die verfügbaren Bits auf eine effiziente Weise verwendet, um alle Bereiche von Werten abzudecken.
In 9, 11, 12, 14 sind bevorzugte Größen unter den jeweiligen Feldern angezeigt. Die angezeigten Größen sind nur Beispiele und es können viele andere Größen der unterschiedlichen Felder verwendet werden. Es können andere LEQ- und EXQ-Codes als die angezeigten als Bits verwendet werden, die dem LEN-Feld 23 und LENE-Feld 29 angefügt werden.
In 15 wird ein Blockschema einer Zellenheader-Leseeinrichtung gezeigt. Sie umfasst ein Schieberegister 19, einen ersten Zähler 20, ein Verriegelungsregister 30, einen ROM-Speicher 40, einen zweiten Zähler 50 und einen Multiplexer 60. Ein Bitstrom, umfassend die Benutzerdaten der Minizellen, wird in Schieberegister 19 an einem Eingang davon verschoben. Ein Taktsignal steuert die Frequenz, bei der die Datenbits in das Schieberegister 19 verschoben werden. Die Taktsignale werden durch den ersten Zähler 20 gezählt, der verwendet wird, um das Längenfeld fixierter Größe 11 einer Minizelle zu extrahieren und ihre Daten in das Register 30 zu schreiben. Das Feld fixierter Länge oder vielmehr die Information darin wird als Adresse zu dem ROM-Speicher 40 verwendet, der mit der Abbildungstabelle konfiguriert wurde, die in 5 gezeigt wird. Entsprechend wird ein individueller Code, der im folgenden als Längencode bezeichnet wird, einer spezifischen Länge der Benutzerdaten entsprechen. Aus dem ROM-Speicher 40 wird die Größe der Benutzerdaten (Minizellengröße minus die Größe des Headers) gelesen und wird zu dem zweiten Zähler 50 gesendet, der den Multiplexer 60 derart steuert, dass an dem Ausgang 61 davon die Benutzerdaten erscheinen werden. Angenommen, der erste Zähler 20 liest den binären Code 011 von dem Benutzerdatenkanal. Dieser Code wird als Adresse zu dem ROM-Speicher verwendet und bei dieser Adresse ist die Zellengröße 20 gespeichert. Entsprechend sollte die Länge der Benutzerdaten 20 Oktetten sein. Als Nächstes zählt der zweite Zähler 50 die folgenden 20 Oktetten Bit für Bit durch Zählen einer entsprechenden Zahl von Taktimpulsen. Der Multiplexer 60 wird gezeigt, einen Arm 62 zu haben, der zwischen den angezeigten zwei Positionen beweglich ist. Anfangs setzt Zähler 50 den Arm 62 auf die untere Position, die mit gestrichelten Linien gezeigt wird, und es werden keine Ausgangsdaten im Ausgang 61 erscheinen. Wenn der zweite Zähler 50 die Zellengröße aus dem ROM-Speicher 40 empfängt, bewegt er Arm 62 in die obere Position. In der oberen Position verbindet sich Arm 62 mit einer Leitung 63, die wiederum mit dem Eingangsbenutzerdatenkanal verbunden ist. Wenn der zweite Zähler 50 20 Oktetten gezählt hat, bewegt er Arm 62 zurück in seine Anfangsposition und es wurde nun die richtige Zahl von Oktetten im Ausgang 61 erzeugt.
In 16 wird die Extraktion des Längenfeldes fixierter Größe 11 aus dem Benutzerdatenkanal im Zeitpunkt t₀ angezeigt. Im Zeitpunkt t₀ beginnt Zähler 20, 20 Oktetten Bit für Bit zu zählen und im Zeitpunkt t₁ hat Zähler 20 20 Oktetten gezählt. Entsprechend wird Arm 62 in der oberen Position in 15 zwischen den Zeitpunkten t₀ und t₁ sein.
In der in 15 gezeigten Zellenheader-Leseeinrichtung werden eine vordefinierte Zahl von Längencodes und Zellengrößen im ROM 40 gespeichert. In der in 17 gezeigten Zellenheader-Leseeinrichtung wird ein RAM-Speicher 70 verwendet, zu dem Längencodes und Zellengrößen von einem Steuersystem 80 geschrieben werden. Auf diese Art und Weise ist es möglich, unterschiedliche spezifische Minizellengrößen für einzelne Mobiltelefonsysteme zu konfigurieren.
Die im ROM 40 gespeicherten Minizellengrößen sind in dem Sinn global, dass sich ein einzelner Längencode, z. B. 101, auf alle Verbindungen bezieht, die Minizellen mit diesem Längencode verwenden.
Es ist jedoch möglich, eine spezifische Minizellengröße für eine spezifische Verbindung oder für einen spezifischen physischen Link durch Verwenden des Steuersystems 80 und des RAM-Speichers 70 zu haben, wie in Verbindung mit 18–27 beschrieben wird.
18 ist ein Blockdiagramm einer Zellenheader-Leseeinrichtung, die zum Implementieren des Erweiterungscodeverfahrens verwendet wird. In 18 haben Blöcke mit den gleichen Funktionen wie entsprechende Blöcke in 15 und 17 die gleichen Bezugszeichen. Die Schaltung unterscheidet sich von der, die in 15 und 17 gezeigt wird, dadurch, dass es einen Komparator 90 gibt, der verwendet wird, um den Erweiterungscode zu erfassen. Falls es eine Übereinstimmung gibt, triggert der Komparator einen Subtrahierer 100, der den ersten Zähler 20 um 3 Zählungen herunter zählt. Wenn dies geschehen ist, wird das erweiterte Längenfeld, oder spezieller die Daten darin, erneut in das Register 30 geschrieben. Die verschiedenen Größen, die mit dem erweiterten Feld 14 in Verbindung stehen, müssen zu dem RAM-Speicher 70 hinzugefügt werden. Dies impliziert, dass die Zahl von Zellengrößen in dem RAM-Speicher verdoppelt wird. In der Praxis bedeutet dies, dass in dem RAM-Speicher 70 eine neue Speicherbank verwendet wird. Einheit 110 ist eine D-Verriegelung, die den Ausgangswert des Komparators 90 verriegelt und ihn verwendet, um die neue Speicherbank in dem RAM-Speicher 70 zu adressieren.
Der Komparator 90 und der Subtrahierer 100 sind die Einheiten, die das erweiterte Längenfeld 14 handhaben werden, so dass die Position in dem Header bewegt wird, wenn der Erweiterungscode erfasst wird. Drei zusätzliche Bits werden dem Längenfeld 14 hinzugefügt und es sind diese zusätzlichen Bits, die verwendet werden, um die Zellenlänge anzuzeigen. Entsprechend wird das Längenfeld fixierter Größe 11 durch das erweiterte Längenfeld 14 ersetzt, das in den Datenstrom eingefügt wird.
Im Vergleich mit der Operation der Schaltung in 15 oder 17, wo ein Feld in den Speicher geschrieben wird, wird in 18 ein anderes Feld in den Speicher 70 geschrieben.
Die Zellenheader-Leseeinrichtung, die in 18 gezeigt wird, kann auch verwendet werden, um das Erweiterungsbitverfahren zu implementieren. Dies wird in 19 angezeigt. Aus dem Register 30, das das Längenfeld fixierter Größe 11 enthält, wird das Erweiterungsbit 13 extrahiert und wird verwendet, um den Adressbereich zu erhöhen. Das Erweiterungsbit wird den ersten Zähler 20 mit drei Bits herunterzählen, wie durch den Subtrahierer 100 angezeigt. Dies impliziert, dass drei neue Bits in Register 30 geschrieben werden, und diese neuen drei Bits plus die alten drei Bits, d. h. insgesamt sechs Bits, werden verwendet, um den RAM-Speicher 70 zu adressieren, wie durch die sechs Pfeile symbolisiert wird. Auf diese Art und Weise wurde die Zahl von Zellengrößen erhöht.
Der ROM-Speicher 40 kann mehrere unterschiedliche Abbildungstabellen der Art haben, die in 5 gezeigt wird. Es ist möglich, als Reaktion auf einen vordefinierten Längencode, der in dem Header einer Minizelle vorgesehen ist, von einer Abbildungstabelle zu einer anderen zu wechseln. Auf diese Art und Weise wird es möglich, von einer ersten Menge von Minizellenlängen, z. B. 4, 8, 16, 20, zu einer zweiten Menge von Längen, z. B. 3, 6, 9, 12, umzuschalten. An Stelle einer Verwendung eines ROM-Speichers 40, der mit der Abbildungstabelle konfiguriert ist, die in 5 gezeigt wird, kann ein RAM-Speicher für den gleichen Zweck verwendet werden. Dies wird dem Steuersystem 80 ermöglichen, in einer neuen Menge von Minizellenlängen in dem RAM-Speicher neu zu schreiben. Die gesamte Tabelle kann auch in der Steuernachricht übertragen werden.
Anstatt jede Zelle mit einem Längenfeld fixierter Größe zu versehen, das verwendet wird, um die Minizellengröße anzuzeigen, ist es möglich, ein implizites Verfahren zum Anzeigen der Minizellengröße zu verwenden, das keinerlei Längenfeld in dem Minizellenheader verwendet. Gemäß diesem impliziten Verfahren zum Anzeigen von Minizellengrößen befindet sich Information in Bezug auf die Größen innerhalb des Systemnetzes. Anstatt ein dediziertes Feld zu verwenden, um die Zellengröße anzuzeigen, wird ein existierendes Feld in dem Minizellenheader verwendet. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Minizellengrößen auf die Identitäten von hergestellten Verbindungen abgebildet. Entsprechend sind Größen nicht global, sondern verbindungsorientiert.
Die Identität einer Verbindung ergibt sich durch das CID-Feld einer Verbindung. In 20 wird der Minizellenheader 7 gezeigt, ein CID-Feld 71 zu umfassen. Die tatsächliche Größe des CID-Feldes 71 hängt von dem System ab, im allgemeinen sollten aber zwei Oktetten ausreichend sein. Durch Verwenden des gleichen Abbildungsverfahrens, wie in Verbindung mit 6 und 7 beschrieben, resultiert eine Abbildungstabelle 72.
Entsprechend wurde das fixierte Längenfeld 11 verworfen. Dies wird die Bandbreiteneffizienz erhöhen. Der CID-Wert wird als Adresse zu dem RAM-Speicher 70 in 17 verwendet und wird durch das Steuersystem 80 vorgesehen. An Stelle einer Verriegelung des Längenfeldes 11 in dem Register 30 wird so der CID-Wert in Register 30 verriegelt und wird als Adresse zu dem RAM-Speicher 70 verwendet. Auf diese Art und Weise wird es eine Beziehung zwischen der Identität der hergestellten Verbindung und der Länge der Minizellen geben, die in der Verbindung verwendet werden. Entsprechend werden keine zusätzlichen Speicherplätze zum Speichern der Beziehung zwischen einem CID und einer Größe der Minizelle, die mit dem CID in Verbindung steht, benötigt.
Bei Einrichtung einer Verbindung wird das Steuersystem 80 eine Nachricht empfangen, die (a) anfordert, dass eine Verbindung zwischen identifizierten Endpunkten eingerichtet werden sollte und (b), dass diese Verbindung Minizellen mit einer Größe von X Oktetten verwenden soll. X wird angenommen, eine ganze Zahl zu sein, die unter den verfügbaren Zellengrößen ausgewählt wird. Als Nächstes wählt die Steuerschaltung einen freien CID unter logischen Adressen, die durch das ATM-Netz vorgesehen werden. Beispiel halber wird CID = 7 ausgewählt. Das Steuersystem 80 wird nun 7 als eine Adresse zu dem RAM-Speicher 70 verwenden und wird in dieser Adresse die Minizellengröße X schreiben. Die Zellenheader-Leseeinrichtung, die in 17 gezeigt wird, wird dann auf die gleiche Art und Weise wie beschrieben arbeiten. Es sollte vermerkt werden, dass die Abbildung bei Verbindungseinrichtung stattfindet.
Es sollte vermerkt werden, dass sich ein und der gleiche CID auf mehrere verschiedene Minizellengrößen abhängig von der Tatsache beziehen kann, dass Zellen mit dem gleichen CID in unterschiedlichen virtuellen Verbindungen VC:s transportiert werden können. Dies wird in 22 veranschaulicht, worin eine typische Adressstruktur, die in einem ATM-Netz verwendet wird, gezeigt wird. Zu jedem physischen Link, der als eine physische Route bezeichnet wird, gibt es in dem ATM-Netz eine physische Linktabelle 140 mit einer Zahl von Einträgen, z. B. den angezeigten Einträgen 0–23. Mit jedem physischen Link steht eine jeweilige VPI/VCI-(virtueller Pfad/virtueller Identifikator, virtual path/virtual identifier)Tabelle 150 in Verbindung. Als ein Beispiel gibt es 256 virtuelle Pfade VP 0–255 in jedem physischen Link. In jeder VC-Verbindung, die durch einen VCI-/VPI-Wert identifiziert wird, gibt es als ein Beispiel 256 Minizellenverbindungen, jede mit ihrem individuellen CID.
Gewisse Anwendungen erfordern, dass sich die Minizellengröße auf einer Millisekundenbasis ändert. Andere Größenänderungsverfahren, die diese Anforderung erfüllen, verwenden Zellengrößenänderungsminizellen, die in dem Benutzerdatenkanal transportiert werden. Dies wird in Verbindung mit 24–27 beschrieben. Die verwendeten Größenänderungsverfahren erfordern keine Verarbeitung durch das Steuersystem 80 und erfordern keinen Synchronisationsmechanismus.
Insbesondere wird eine spezifische Minizelle verwendet, um die neue Größe in Übereinstimmung mit den Verfahren anzuzeigen, die in Verbindung mit 24–27 beschrieben werden. Die neue Minizellengröße wird in der Nutzlast 94 angegeben. Es werden vier unterschiedliche Typen verwendet:

1) ein spezifischer EXQ-Wert definiert eine Größenindikatorminizelle, wie in 26 gezeigt,
2) ein definierter EXQ-Wert von 2, das ist eine OAM-Zelle, wird verwendet, wie in 25 gezeigt,
3) die Größenänderungsanzeigeminizelle wird durch einen spezifischen CID-Wert angezeigt, z. B. CID = 0, und die Verbindung wird durch das CID-Feld 39 in der Nutzlast identifiziert, wie in 24 gezeigt,
4) der Typ, der nachstehend in dem fünften Verfahren beschrieben wird.

Die neue Minizellengröße, die für die folgenden Minizellen in einer Verbindung zu verwenden ist, wird in dem Längenfeld 94 angezeigt. Alle Minizellen, die den Minizellen 91, 95, 97 in dem Datenstrom folgen und den gleichen CID haben, werden die neue Zellengröße haben und werden ihren Größenindikator auf Null gesetzt haben, wobei so angezeigt wird, dass die Minizelle für Benutzerdaten verwendet wird.
Abhängig von der Implementierung des Telekommunikationssystems, ist oder ist nicht die Minizelle, die Information umfasst, die eine Minizellengrößenänderung anzeigt, in einer Folge mit, d. h. verknüpft mit, der ersten Minizelle, die die neue Länge in dem Benutzerdatenstrom hat. Dies kann oder kann nicht zu einem Synchronisationsproblem führen. Eine Minizelle, die Minizellengrößenänderungsinformation umfasst, wird im folgenden als eine Steuerminizelle bezeichnet. Es sollte vermerkt werden, dass eine Steuerminizelle, zusätzlich zu Minizellengrößenänderungsinformation, andere Information umfassen kann, wie etwa Benutzerdaten, Steuerdaten, OAM-Daten etc.
Es werden fünf Verfahren zum Ändern der Größe einer Minizelle einer laufenden, d. h. in Betrieb befindlichen, Verbindung beschrieben.
Verfahren 1 – Allgemeiner Überblick
Falls die Minizellengröße nicht zu häufig geändert werden sollte, d. h. weniger häufig als jede Sekunde, wird in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, die Größe mit einer Steuernachricht zu ändern, die über das Zugriffsprotokoll zwischen einer Basisstation und einem steuernden Knoten, wie etwa z. B. einer mobilen Vermittlungsstelle (mobile switching center) MSC, zu senden. Der steuernde Knoten wird die gesamte Ausrüstung handhaben und steuern, die in die Herstellung der Minizellenverbindung involviert ist, insbesondere das Steuersystem 80 in 17, 18 und 19. Die Steuernachricht wird über einen Kanal gesendet, der sich von dem unterscheidet, in dem Minizellen transportiert werden. Es wird somit notwendig sein, Synchronisation zwischen dem sendenden Ende der Minizellen und dem empfangenden Ende der gleichen Minizellen vorzusehen. In Übereinstimmung mit der Erfindung wird derartige Synchronisation durch Setzen eines Flags in einem Bit des Headers einer Minizelle vorgesehen, wie in 23 angezeigt, worin das Flagbit mit 82 bezeichnet wird.
29 zeigt eine Ausführungsform des Zellengrößenänderungsverfahrens, das im folgenden als Steuerebenensignalisierung bezeichnet wird. Eine Zellenheader-Leseeinrichtung 83, die zu der identisch ist, die in 15 gezeigt wird, empfängt den Benutzerdatenbitstrom 84, der von einer symbolisch gezeigten sendenden Einrichtung 85 übertragen wird. Wenn gewünscht wird, die Minizellengröße zu ändern, sendet die sendende Einrichtung 85 eine Steuernachricht 86, die in einem Steuerkanal transportiert wird und die anzeigt, dass die Verbindung mit dem CID = N ihre Zellengröße von Länge L1 zu einer neue Länge L2 ändern soll, wobei L die Zahl von Oktetten ist, die die Minizelle ausmachen.
Die Steuernachricht 86 wird in einem Bitstrom 87 in einem Steuerkanal gesendet. Der Bitstrom 87 ist nicht mit dem Bitstrom 84 synchronisiert. Eine Protokollhandhabungseinrichtung zum Signalisieren von Nachrichten 88 empfängt die Steuernachricht und stellt sie dem Steuersystem 80 zu. Das Steuersystem 80 wird nun die neue Zellenlänge L1 in die Zellenheader-Leseeinrichtung 83 in der Adresse der identifizierten Verbindung CID = N schreiben.
Nachdem eine ausreichende Zeit für das Steuersystem 80 des ATM-Netzes abgelaufen ist, um die Steuernachricht zu verarbeiten, ändert die sendende Einrichtung 85 die Zellengröße von L1 zu L2 durch Setzen eines Flags 82 in der ersten Minizelle 89 unter Verwendung der neuen Größe L2. Dies wird der empfangenden Seite signalisieren, dass diese Zelle und die folgenden Zellen die neue Größe L2 haben.
Wenn schließlich die erste Minizelle 89, die das Flag 82 überträgt, durch die Zellenheader-Leseeinrichtung 83 empfangen wird und der CID der Minizelle 89 durch Register 30 empfangen wird, wird die neue Länge L2 aus der Abbildungstabelle gelesen, die mit diesem CID in Verbindung steht. Der zweite Zähler 50 wird somit Multiplexer 60 auf eine derartige Art und Weise steuern, dass die neue Zellengröße auf die Minizelle 89 in dem Schieberegister 10 und alle weiteren Zellen, die zu dieser Verbindung gehören, angewendet wird. Auf diese Art und Weise geht keine Information verloren, wenn die Zellengröße geändert wird.
Steuerebenensignalisierung kann Zellengrößenänderungen auf einer zweiten Basis triggern. Dies ist so, da das Steuersystem 80 Steuersignale verarbeiten muss, die typischerweise ungefähr eine ½-Sekunde brauchen. Entsprechend ist Steuerebenensignalisierung langsam und erfordert Synchronisierung.
Es sollte vermerkt werden, dass 29 etwas vereinfacht ist, um das Synchronisationsverfahren deutlich zu unterweisen. In Wirklichkeit ist Bitstrom 87 in Bitstrom 84 auf einer unregelmäßigen Zeitbasis verschachtelt.
Verfahren 1 – Detaillierte Beschreibung
Das allgemeine Verfahren, das in Verbindung mit 29 beschrieben wird, wird nun detailliert mit Bezug auf ein GSM- System beschrieben, das in 30 gezeigt wird. In 30 ist ein steuernder Knoten 100 eine MSC (Mobildienstvermittlungsstelle) in einem GSM-Netz. Der steuernde Knoten 100 umfasst ein Steuersystem 80, das eine Übertragungsausrüstung 101 steuert. Die Übertragungsausrüstung wiederum umfasst eine Minizellenpaketierungseinrichtung 102, die eine Zellenheader-Leseeinrichtung 103 der Art umfasst, die in 15, 17, 18 und 19 gezeigt wird. Eine Basisstation 104 in dem GSM-Netz hat eine ähnliche Übertragungsausrüstung 105 mit einer Zellenentpaketierungseinrichtung 106, die eine Zellenheader-Leseeinrichtung 107 umfasst. Die Übertragungsausrüstung 101 hat eine nicht gezeigte Minizellenentpaketierungseinrichtung und die Übertragungsausrüstung 105 hat eine nicht gezeigte Minizellenpaketierungseinrichtung. Die Übertragungsausrüstungen 101 und 105 tauschen Pakete über einen Link 108 aus. Es können gleichzeitig mehrere Verbindungen existieren, aber des Beispiels halber wird nur eine spezifische Verbindung 109 betrachtet. Die Minizellen, die symbolisch bei 110 und 111 gezeigt werden, die in den Paketen für Verbindung 109 verwendet werden, werden angenommen, eine Länge von je 15 Oktetten zu haben. Vom Verkehr wird angenommen, dass er kontinuierlich auf einer Anforderungsbasis stattfindet. In einem gewissen Moment, abhängig von einem externen Ereignis, wie etwa z. B. einer Umschaltung von einem Dienst zu einem anderen, Umschaltung von einem Sprachdienst zu einem Datendienst oder von einer Halbratengeschwindigkeit zu einer Vollratengeschwindigkeit, initiiert das Steuersystem 80 eine Änderung der Größe der Minizellen durch Senden einer jeweiligen Steuernachricht 112, 113 zu jeder der Übertragungsausrüstungen 101 und 105. Jede Steuernachricht zeigt an, dass für Verbindung 109 die Minizellengröße zu einer neuen Größe von 23 Oktetten geändert werden soll. Bei Empfang der Steuernachricht wird keine unmittelbare Aktion unternommen, mit Ausnahme dessen, dass jede Ausrüstung nun weiß, dass die Größe auf 23 Oktetten geändert werden muss. Bis die Übertragungsausrüstung 105 Information zu senden hat, wird sie nicht handeln. Die Folge von Operationen, die dann stattfinden werden, wird mit Bezug auf 31 beschrieben.
31 ist ein Signalisierungsdiagramm, das Pakete zeigt, die zwischen Übertragungsausrüstungen 101 und Übertragungsausrüstung 105 signalisiert werden. Die Pakete werden durch Pfeile dargestellt und über den Pfeilen wird die Größe der Minizellen gezeigt, die in den Paketen verwendet werden. Den Pfeilen in einer Zeitreihenfolge von oben nach unten folgend geschieht das Folgende: anfangs werden Pakete, die durch die zwei obersten Signalpfeile dargestellt werden, zwischen den Übertragungsausrüstungen 101, 105 ausgetauscht. Die Zellenlänge beträgt anfangs 15 Oktetten. Als Nächstes wird die Steuernachricht 112 zu Übertragungsausrüstung 105 gesendet. Es kann auch passieren, dass ein oder mehr weitere Pakete 114 von Übertragungsausrüstung 101 zu Übertragungsausrüstung 105 gesendet werden, bevor die Steuernachricht 113 zu der Übertragungsausrüstung 101 gesendet wird. Wie oben angezeigt, wird die empfangende Übertragungsausrüstung 105 nicht auf den Empfang der Steuernachricht 112 reagieren, bis sie etwas zu senden hat. Das nächste Mal, wenn die Übertragungsausrüstung 105 Information zu senden hat, wird sie sie in einem Paket 115 senden, in dem Zellen mit der neuen Zellenlänge von 23 Oktetten verwendet werden. In der ersten Zelle der neuen Länge ist ein erstes Flag gesetzt. Dieses erste Flag ist Flag 82 in 29. Das erste Flag zeigt an, dass diese Minizelle 115 und die folgenden die neue Länge aufweisen. In der Übertragungsausrüstung 101, die nun als eine empfangende Einheit agiert, wird das Flag durch die Zellenheader-Leseeinrichtung der nicht gezeigten Entpaketierungseinrichtung erfasst und wird verwendet, einen Mechanismus zu triggern, der die Länge der Minizellen, die in der Zukunft von dieser Übertragungsausrüstung 101 zu senden sind, auf die neue Länge ändert. Dieser Mechanismus ist in der Minizellenpaketierungseinrich tung 102 angesiedelt. Wenn Übertragungsausrüstung 101 Information zu senden hat, wird sie sie als Nächstes in Paketen mit Minizellen der neuen Länge senden. In dem ersten von diesen, dargestellt durch Signalpfeil 116, wird ein zweites Flag gesetzt. Pakete, die danach zwischen Übertragungsausrüstungen 101 und 105 ausgetauscht werden, werden alle die neue Länge haben, wie durch Pakete 117 und 118 angezeigt, und werden alle kein zweites Flag gesetzt haben.
Aus dem obigen ist offensichtlich, dass das erste Flag in der ersten Minizelle 115 als ein Synchronisierungsflag agiert. Das zweite Flag in Minizelle 116 agiert als ein Bestätigungsflag, das der Übertragungsausrüstung 101 bestätigt, dass die Übertragungsausrüstung 105 das Synchronisierungsflag empfangen hat. Nach Austausch der beiden Flags ist Verbindung 109 in einem synchronisierten Zustand, in dem beide Übertragungsausrüstungen 101 und 105 Pakete mit der neuen Länge senden und empfangen. Auf diese Art und Weise wird die Länge der Minizellen, die für eine bestimmte Verbindung verwendet werden, geändert, während die Verbindung hergestellt bleibt.
Die neue Länge wird in einer Steuernachricht 112, 113 übertragen. Eine Steuernachricht ist typischerweise eine getrennte Zelle, wie etwa eine OAM-Zelle. OAM-Minizellen werden über eine getrennte Verbindung oder in Verbindung 109 gesendet. Die Verwendung von Steuernachrichten hat keinen Einfluss auf die Bandbreite, die für die Verbindung verfügbar ist. Wenn die Minizellenlänge zu ändern ist, wird dies nur eine binäre Ziffer, nämlich das Flagbit, einer Minizelle kosten. Mit anderen Worten muss nur ein Bit in dem Protokoll zum Austauschen von Information zwischen beliebigen zwei Benutzern in dem Mobilfunksystem verwendet werden. Aus der Sicht von Bandbreitennutzung ist das Steuerebenensignalisierungsverfahren effektiv.
Es sollte daran erinnert werden, dass die verfügbaren Minizellenlängen in das Mobilfunksystem konfiguriert werden.
In Übereinstimmung mit einer Modifikation des obigen Verfahrens wird das erste Flag in einer Minizelle gesendet, die die alte Länge von 15 Oktetten aufweist. Dies wird der Übertragungsausrüstung 101 reichlich Zeit geben, ihre Minizellenheader-Leseeinrichtung zu instruieren, ihre Einstellungen für einen Empfang von Zellen mit der neuen Länge zu ändern.
Die Weise, auf der Steuernachrichten 112, 113 zu der sendenden und empfangenden Seite der bestimmte Verbindung signalisiert werden, wird durch Verfahren 1 nicht spezifiziert. Um Verfahren 1 zusammenzufassen, ist eine getrennte Steuerminizelle erforderlich, um die Größe der Minizellen der Verbindung zu ändern, und es ist ein Synchronisationsmechanismus erforderlich, um die neue Minizellengröße in dem richtigen Moment wirksam zu machen.
Verfahren 2
Dieses Verfahren ist ein Beispiel von Verfahren 1 und veranschaulicht, wie die Steuernachricht zu den Übertragungsausrüstungen 101, 105 signalisiert wird. In diesem Verfahren wird eine Steuerminizelle vom obigen Typ 2) verwendet. Die Steuerminizelle ist von dem Typ, der in 24 gezeigt wird, und enthält ein Feld 94, das die neue Minizellengröße enthält. Der CID-Wert der Steuerminizelle unterscheidet sich von dem von Verbindung 109, deren Zellengröße zu ändern ist. Entsprechend wird die Steuernachricht in einer Verbindung gesendet, die sich von der unterscheidet, über die Benutzerdaten gesendet werden.
Es wird auf 32 verwiesen. Es gibt ein Synchronisationsproblem, da die Steuerminizelle nicht mit einer Folge der Mi nizellen verknüpft ist, deren Größe zu modifizieren ist. Somit gibt es zwei gegenseitig unabhängige Verbindungen; eine, 125, für die Steuerminizelle und eine andere, 109, für die Benutzerdatenminizellen. Des Beispiels halber hat die Steuerminizelle, bezeichnet mit 127, einen CID-Wert von 0, und die Benutzerdatenminizelle hat einen CID = 7. Verbindung 109 ist aktiv, wobei sie Pakete, die alle mit Minizellen 128 einer Länge von 15 Oktetten gefüllt sind, zu Übertragungsausrüstung 105 sendet. In einem bestimmten Moment möchte das Steuersystem die Minizellengröße der Pakete in der Verbindung 109 von 15 auf 23 Oktetten ändern. Das Steuersystem weist das Senden einer Steuerminizelle 127 an. Die Steuerminizelle wird in Verbindung 125 gesendet. Die Steuerminizelle hat einen CID = 0 und enthält in ihrer Nutzlast: (a) das CID-Feld 93 und das Längenfeld 94. CID-Feld 93 verweist auf die Verbindung, deren Minizellengröße zu ändern ist; in diesem Fall wird CID = 7 angezeigt. In dem Längenfeld 94 wird die neue Länge 23 angezeigt.
Die sendende Übertragungsausrüstung 101 und die empfangende Übertragungsausrüstung 105 werden beide die Steuerminizelle 127 empfangen, vgl. das Signalisierungsdiagramm, das in 33 gezeigt wird, und sie werden beide die neue Länge von 23 Oktetten erfahren. Beliebige der zwei Einheiten können nun beginnen, die neue Länge in dem nächsten Synchronisationsmoment zu verwenden. Um einen Synchronisationsmoment zu generieren, setzt die empfangende Übertragungsausrüstung 105 ein Flag 129 in der ersten Minizelle 130 mit der neuen Länge, die sie in Verbindung 109 sendet. Das Flag umfasst eine binäre Ziffer und zeigt der empfangenden Einheit an, dass die folgenden Minizellen, beginnend mit der Minizelle, in der das Flagbit gesetzt ist, alle die neue Länge L = 23 haben werden. Alle weiteren Minizellen, die von der Übertragungsausrüstung 105 gesendet werden, werden dann die neue Länge aufweisen. Wenn die Übertragungsausrüstung 101 Minizelle 130 empfängt, wird das Zellenflag anzeigen, dass die Minizelle mit der neuen Länge formatiert ist. Die Übertragungsausrüstung 101 wird deshalb Zelle 130 und alle folgenden Minizellen unter Verwendung der neuen Länge von 23 Oktetten entpacken. Wenn Übertragungsausrüstung 101 irgendetwas zu der Übertragungsausrüstung 105 zu senden hat, wird sie die neue Länge verwenden, wie durch Pfeil 131 beispielhaft angezeigt.
Der nächste Synchronisationsmoment, auf den oben verwiesen wird, kann eintreten, wenn ein neuer Dienst durch das Steuersystem aufgerufen wird oder wenn das Steuersystem aus anderen Gründen möchte, die Zellengröße der bestimmten Verbindung zu ändern.
Entsprechend ist es möglich, das Flagbit zu senden, sobald wie die sendende Einheit ebenso wie die empfangende Einheit der Verbindung 109 die Steuerminizelle 127 empfangen haben. Das Flagbit agiert als ein Mittel zur Synchronisation zum Umschalten von der alten Minizellengröße zu der neuen Minizellengröße. Die Synchronisation wird durch die sendenden und empfangenden Einheiten selbst ohne Hilfe von dem Steuersystem durchgeführt. Die Übertragungsausrüstung, die zuerst zu senden hat, setzt das Synchronisationsflag, wenn sie die Länge der Minizellen ändert, die sie überträgt. Die empfangende Einheit beginnt bei Empfang des Flags, das neue Längenformat zu verwenden.
In dem veranschaulichten Beispiel ist die Übertragungsausrüstung, die zuerst nach Empfang der Steuerzelle 127 zu senden hat, die Ausrüstung 105. Es könnte ebenso die Übertragungsausrüstung 101 sein.
Dieses Verfahren arbeitet schneller als Verfahren 1, da die Steuerminizelle die neue Größe enthält und deshalb die Übertragungsausrüstung 101, 105 nicht warten muss, durch das Steuersystem kontaktiert zu werden, um die neue Zellengröße zu haben. Verfahren 2 hat eine attraktive Bandbreitennutzung, da der Overhead in der Nutzlast jedes Mal nur ein Bit ist, wenn die Größe geändert wird.
OAM-Minizellen werden durch das Betriebs- und Wartungssystem des Kommunikationssystems gehandhabt. In Übereinstimmung mit einer Modifikation von Verfahren 2 werden die OAM-Minizellen, die eine Größenänderung von Verbindung 109 anzeigen, durch die abschließende Übertragungsausrüstung 105 gehandhabt.
Es wird nun auf 34 und 35 verwiesen. Die Steuerminizelle ist von dem Typ, der in 24 gezeigt wird. Es gibt ein Problem, das mit einer Zellengrößenänderung verknüpft ist, da viele andere Dinge in dem System geschehen, bevor die Zellengröße von Verbindung 109 geändert wird. 34 veranschaulicht eine Sequenz von Paketen, die zu drei unterschiedlichen Verbindungen mit den jeweiligen ID:s von CID = 1, CID = 2 und CID = 7 gehören. Alle drei Verbindungen senden Information. Genau in der Mitte der Paketsequenz wird gewünscht, die Zellengröße in der Verbindung zu ändern, deren CID-Wert CID = 7 ist und die eine Zellengröße von 15 Oktetten verwendet.
Zuerst in der Paketsequenz kommt ein Paket 140, das zu der Verbindung gehört, die den CID = 1 und eine Länge L = 10 hat. Als Nächstes kommt ein Paket 140, das zu der Verbindung gehört, die den CID = 2 und eine Länge L = 8 hat. Dann kommt ein Paket 142, das zu der Verbindung gehört, die den CID = 7 und L = 23 Oktetten hat. Als Nächstes kommt ein Paket 143, das zu CID = 1 gehört, als Nächstes ein Paket 144, das zu CID = 2 gehört. Aus irgendeinem Grund hat das Steuersystem 80 entschieden, die Größe der Zellen von gegenwärtigen L = 15 zu L = 23 in der Verbindung zu ändern, die einen CID = 7 hat. Das Steuersystem 80 fügt deshalb eine Steuerminizelle 145 in den ausgehenden Datenstrom ein. Ein CID-Wert von CID = 0 bedeutet eine OAM-Mini zelle. In der Nutzlast der Steuerminizelle 145 gibt es deshalb einen Verweis zu der Verbindung CID = 7, der Verbindung, deren Zellengröße geändert werden soll, und eine Anzeige der neuen Zellenlänge L = 23. Wenn die Steuerminizelle durch die Übertragungsausrüstung 105 auf der empfangenden Seite empfangen wird, speichert die Entpaketierungseinrichtung 106 die Information, die in der Steuerminizelle 145 angegeben ist, d. h. sie speichert das Folgende: in der Verbindung, die den CID = 7 hat, soll die Zellengröße auf 23 Oktetten geändert werden. Die Information wird bis zum nächsten Mal gespeichert, wenn eine Minizelle in dieser Verbindung ankommt. Während dieser Zeit, d. h. während der Zeit von dem Empfang von Minizelle 145 und der Ankunft der nächsten Minizelle, die einen CID = 7 hat, kommen viele andere Minizellen, die zu den anderen zwei Verbindungen gehören, in der Paketierungseinrichtung 106 an. Dies wird durch Minizellen 146 und 147 angezeigt, die zu Verbindungen CID = 1 bzw. CID = 2 gehören. Wenn schließlich die nächste Zelle in Verbindung CID = 7 ankommt, d. h. wenn Minizelle 148 ankommt, liest die Übertragungsausrüstung 105 sie dann und ihre Zellenentpaketierungseinrichtung formatiert sie in Segmente, die alle 23 Oktetten lang sind. Alle der obigen Verfahrensschritte werden in 35 gezeigt.
Die Übertragungsausrüstung 105 ist einfach, vorausgesetzt, dass das Steuersystem 80 Zellenmodifikation einer Verbindung in einem Zeitpunkt erlaubt. Falls mehrere Verbindungen eine Zellengröße gleichzeitig ändern sollen, wird die Implementierung der Übertragungsausrüstung 105 komplexer.
Verfahren 3
Aus der Sicht des Systems wird eine Minizellengrößenänderung in Übereinstimmung mit Verfahren 3 durch das Betriebs- und Wartungssystem gehandhabt und die Steuernachricht für eine Größenänderung wird in dem Verkehrsfluss transportiert, d. h. dem Fluss, in dem Benutzerdatenminizellen transportiert werden.
In Verfahren 3 ist die Steuerminizelle vom obigen Typ 3). Die Steuerminizelle ist eine OAM-Minizelle mit einem EXQ-Wert von 2 (binär 10). Die OAM-Zelle, die in 25 gezeigt wird, hat einen CID-Wert, der gleich dem der Verbindung ist, deren Zellengröße zu ändern ist. Mit anderen Worten wird die OAM-Zelle in der gleichen Verbindung transportiert, deren Zellengröße zu ändern ist. Dies wird sicherstellen, dass die Steuerminizelle an der richtigen Stelle in dem Minizellenfluss der Verbindung ist, deren Größe geändert werden soll. Mit richtiger Stelle ist gemeint, dass die Steuerminizelle zwischen zwei Minizellen unterschiedlicher Größen liegt, die beide zu der Verbindung gehören, deren Minizellengröße geändert werden soll. Deshalb wird im Prinzip kein Synchronisationsmechanismus erforderlich sein. Da eine OAM-Minizelle jedoch nicht auf die gleiche Art und Weise abgeschlossen ist wie eine Verkehrsminizelle, können Synchronisationsprobleme auftreten. Der Nutzlasttypselektor PTS = OAM der Steuerminizelle zeigt an, dass die Minizelle eine OAM-Zelle ist. Die Übertragungsausrüstungen handhaben Benutzerdatenminizellen auf der Verkehrsebene und sie handhaben nicht OAM-Minizellen. OAM-Minizellen werden durch das Betriebs- und Wartungssystem auf der Steuerebene gehandhabt.
Es werden ähnliche Hardwareeinrichtungen, wie in 30 und 32 beschrieben, in Verfahren 3 verwendet und werden deshalb nicht erneut beschrieben. Den Beispielen von 30 und 32 folgend wird auch angenommen, dass Verbindung 109 eine Größe ihrer Minizellen ändern soll. Verbindung 109 hat einen CID = 7. Die Minizellengröße dieser Verbindung 109 soll von 15 Oktetten zu 23 Oktetten geändert werden. Es wird nun auf 36 verwiesen. In dieser Verbindung wird eine OAM-Steuerminizelle 134 eingefügt. Die OAM-Steuerminizelle umfasst die neue Länge von 23 Oktetten in ihrem Längenfeld 94A (25).
Das Steuersystem 80, das in 36 gezeigt wird, umfasst eine OAM-Minizellenhandhabungseinrichtung 133 und arbeitet in der Zellenpaketierungseinrichtung 102 mit der Zellenheader-Leseeinrichtung 103.
Eingehende Pakete zu der Zellenpaketierungseinrichtung 102 kommen von links in 36 an und ausgehende Pakete verlassen nach rechts. Solange wie eingehende Minizellen einen EXQ-Wert haben, der sich von 2 (binär 10) unterscheidet, wird die nicht gezeigte Zellenpaketierungseinheit von Übertragungsausrüstung 105 sie in Pakete paketieren, die zu ihrem Ziel entlang Pfeil 136 gesendet werden.
Die Übertragungsausrüstung 105, die Verbindung 109 terminiert, wird die Steuerminizelle als eine OAM-Minizelle identifizieren, da ihr PTS = OAM ist. Die Übertragungsausrüstung 105 wird die OAM-Steuerminizelle aus dem Datenstrom herausheben und sie, wie durch Pfeil 137 angezeigt, zu dem Steuersystem 80 senden, in dem sie durch die OAM-Zellenhandhabungseinrichtung 133 behandelt wird. Logik, die sich in der OAM-Minizellenhandhabungseinrichtung befindet, wird die OAM-Minizelle interpretieren. Die Logik wird in diesem Fall herausfinden, dass die OAM-Zelle auf CID = 7 verweist und dass eine Änderung der Minizellenlänge stattfinden soll. Als Reaktion auf die Interpretation gibt die OAM-Handhabungseinrichtung der Zellenpaketierungseinheit eine Größenanzeigenachricht SI zurück, die anzeigt, dass die Minizellen in Verbindung 109 eine neue Länge SI = 23 haben sollen. Diese Nachricht wird durch Pfeil 138 veranschaulicht. Bei Empfang dieser Nachricht beginnt die Paketierungseinrichtung 102 Lesen der eingehenden Minizellen bei Anwendung der neuen Länge L = 23. Um dies zu tun ordnet die Paketierungseinrichtung 102 eine neue Längeneinstellung ihres RAM-Speichers 70 an.
OAM-Zellen können von vielen Arten sein. Eine OAM-Zelle enthält eine Nachricht, die der OAM-Handhabungseinrichtung 133 anzeigt, welche Art einer Aktion durch das Steuersystem als Reaktion auf eine empfangene OAM-Zelle zu unternehmen ist. Es kann z. B. eine Nachricht sein, die das Steuersystem 80 anweist, die Fehlerbitrate zu messen. Eine andere OAM-Zelle kann eine Nachricht enthalten, die dem Steuersystem 80 eine Hardwarefehlfunktion berichtet. Noch eine andere OAM-Minizellennachricht besteht darin, die Steuerung anzuweisen, eine Vielheit von Minizellen in einer gewissen Hinsicht zu testen, z. B. bezüglich einer Prüfsumme. Die Paketierungseinrichtung 102 wird alle Minizellen mit PTS = OAM der OAM-Handhabungseinrichtung in dem Steuersystem 80 senden.
Obwohl die OAM-Minizelle 134 mit dem Moment einer Minizellenänderung verknüpft ist und obwohl sie zu der Verbindung 109 gehört, deren Minizellengröße zu ändern ist, erscheint es, als ob keine Synchronisation erforderlich ist. Dies ist jedoch nicht immer wahr. Die Systemgestaltung kann auch das Verhalten von Verfahren 3 beeinflussen. Deshalb kann es notwendig sein, einen gewissen Synchronisationsmechanismus vorzusehen. Warum dies so ist, wird als Nächstes beschrieben.
Das Steuersystem 80 benötigt eine gewisse Zeit, um die OAM-Minizelle 134 zu interpretieren. Auch benötigt die Rückübertragung von SI zu der Paketierungseinrichtung 102 Zeit. Während dieser Zeit kann eine neue Zelle in der Verbindung 109 angekommen sein. Während dieser Zeit wird die Zellenentpaketierungseinheit nicht wissen, welche Minizellengröße auf die eingehenden Minizellen anzuwenden ist. Darum wird ein gewisser Synchronisationsmechanismus benötigt.
In Übereinstimmung mit einer Modifikation von Verfahren 3 wird deshalb empfohlen, dass die Übertragungsausrüstung 105, die die Verbindung 109 abschließt, selbst die OAM-Minizelle liest, um ihren Typ zu erlernen. Falls die OAM-Minizelle eine Zellengrößenmodifikationsminizelle ist, wird die empfangende Übertragungsausrüstung selbst die OAM-Zelle handhaben und wird beginnen, Minizellen mit der neuen Länge zu empfangen und zu senden. Dies wird die Zeitverzögerung eliminieren, auf die oben in Verbindung mit Interpretation und SI-Rückübertragungsintervall verwiesen wird. Dennoch wird Verfahren 3 sicherstellen, dass der Moment, in dem die Minizellengröße geändert wird, in der richtigen Sequenz sein wird. Auf diese Art und Weise wird die Übertragungsausrüstung sicherstellen, dass die Minizellengrößenmodifikationszelle mit der ersten Minizelle verknüpft sein wird, die die neue Zellengröße hat. Gemäß dieser Modifikation von Verfahren 3 wird die OAM-Zelle auf der Verkehrsebene gehandhabt.
Aus Sicht von Bandbreitennutzung hat Verfahren 3 keinen Verlust an Bandbreite, vorausgesetzt, dass die Häufigkeit, bei der die Minizellengröße geändert wird, moderat ist.
Verfahren 4
In Übereinstimmung mit diesem Verfahren wird die Steuerminizelle in dem Verkehrsfluss transportiert und wird autonom durch die Paketierungs- und Entpaketierungseinrichtungen 102, 106 gehandhabt. Die Steuerminizelle wird in der Verkehrsebene abgeschlossen. Die Schleife 137, die in 36 gezeigt wird, wird eliminiert.
In Verfahren 4 ist die Steuerminizelle vom obigen Typ 1), die Zelle ist von dem Typ, der in 26 gezeigt wird, wobei der CID-Wert der Steuerzelle der gleiche ist wie der der Verbindung. Das Verfahren wird mit Bezug auf 37 und 38 be schrieben. In 37 sind alle Einheiten die gleichen wie jene, die in Verbindung mit 30 und 32 beschrieben werden. Es wird angenommen, dass Übertragungsausrüstung 101 Pakete zu Übertragungsausrüstung 105 sendet und dass die Pakete mit Minizellen 110 mit der Länge von 15 Oktetten gefüllt sind.
In einem gewissen Moment weist das Steuersystem 80 eine Änderung der Länge der Zellen an. Die neue Länge soll 23 Oktetten sein. Es wird eine Zellengrößenänderungsanweisung zu der Übertragungsausrüstung 101 z. B. in einer OAM-Zelle gesendet. Die Übertragungsausrüstung 101 antwortet auf diese Anweisung durch Senden einer Steuerminizelle 119 des Typs, der in 26 gezeigt wird, zu Übertragungsausrüstung 105. Alles von der Steuerminizelle wird zum Übertragen von Zellengrößenänderungsinformation verwendet. Die empfangende Übertragungsausrüstung 105 muss deshalb die Paketgröße auf 23 Oktetten ändern. Die Frage ist wann.
Vorausgesetzt, die Übertragungsausrüstung 101 sendet die Steuerzelle 119 nach der letzten der Zellen 110 einer Länge von 15 Oktetten, dann können alle weiteren Zellen, die von der Übertragungsausrüstung 101 gesendet werden, die neue Länge von 23 Oktetten haben. Es wird keine zusätzliche Synchronisation benötigt.
Dies ist so, da in einem ATM-Netz ATM-Zellen garantiert wird, zu ihrem Ziel in der korrekten Zeitreihenfolge anzukommen. Mit anderen Worten wird die Zeitreihenfolge, in der die ATM-Zellen gesendet werden, auf der empfangenden Seite nicht umgekehrt. Deshalb kann das Steuersystem 80 in einem beliebigen Zeitpunkt die sendende Übertragungsausrüstung 101 anweisen, zu der neuen Minizellengröße zu wechseln.
Ein Signalisierungsdiagramm, das in 38 gezeigt wird, veranschaulicht das Verfahren. 38 ist 31 ähnlich und wird deshalb nicht detailliert beschrieben. In 38 wird die Anweisung, die Minizellengröße zu ändern, durch Pfeil 121 angezeigt. Die Steuerminizelle wird durch Pfeil 122 angezeigt und hat eine Länge von 15 Oktetten. Sie kann nicht die neue Länge haben. Die nächste Minizelle 123, die durch die Übertragungsausrüstung 101 gesendet wird, und alle Minizellen, die dieser folgen, werden mit der neuen Größe gesendet. Bei Empfang der Steuerminizelle 122 in der Übertragungsausrüstung 105 wird ein Mechanismus, der sich in der Paketierungseinrichtung 107 und der nicht gezeigten Entpaketierungseinrichtung befindet, die Länge der Minizellen, die Minizelle 122 folgen, auf die neue Länge von 23 Oktetten einstellen. Wenn Minizelle 123, wie von der Übertragungsausrüstung 101 gesendet, zu der Übertragungsausrüstung 105 ankommt, wird sie so mit der neuen Länge dekodiert. Wenn ähnlich Übertragungsausrüstung 105 ihre nächste Minizelle 124 sendet, wird sie sie mit der neuen Länge senden.
Der Bandbreitenverlust, der Verfahren 4 anhaftet, ist proportional dazu, wie oft, d. h. der Rate oder Häufigkeit, durch die die Zellengröße modifiziert wird. Es ist nur in Verbindung mit einer Minizellengrößenänderung, dass Overhead in der Form einer Steuerminizelle auftritt. Minizellen 110 und 120 enthalten keine Felder für eine Zellengrößenanzeige. Deshalb haben sie keinen Overhead in Bezug auf eine Zellengrößenanzeige. Dies steht im Kontrast zu den Minizellen, die in Verbindung mit 4, 6, 9, 11, 12 beschrieben werden, die alle eine Minizellengrößenanzeige enthalten.
Verfahren 4 wird zu einer komplexen Implementierung der Übertragungsausrüstung 101, 105 führen, da sie in der Lage sein müssen, eine große Zahl von Verbindungen gleichzeitig und in einer sehr kurzen Zeit zu handhaben.
Es sollte daran erinnert werden, dass ATM eine verbindungsorientierte Technik ist, die Punkt-zu-Punkt-Verbindungen definiert. Dies steht im Kontrast zu einem paketvermittelten Netz, welches verbindungsloser Natur ist. In einem paketvermittelten Netz können Pakete, die das gleiche Ziel haben, unterschiedliche Wege durch das Netz nehmen und können deshalb in einer umgekehrten Zeitreihenfolge ankommen.
Verfahren 5
Verfahren 5 ist eine Verbesserung von Verfahren 4. An Stelle einer Verwendung einer vollständigen Minizelle für eine Änderung der Größe der Minizellen einer laufenden Verbindung wird ein optionales Feld in eine Minizelle eingefügt, die Benutzerdaten überträgt. Wenn das optionales Feld vorhanden ist, zeigt es die neue Größe an, die für die Minizellen der Verbindung zu verwenden ist. In Verfahren 5 wird die Information, um eine Größe der Minizellen zu ändern, in dem Verkehrsfluss transportiert. Gemäß Verfahren 5 wird ein etwas anderes Nachrichtenformat verwendet. Im Prinzip wird ein explizites, d. h. getrenntes, Längenfeld verwendet. Das Verfahren wird mit Bezug auf 39–41 beschrieben.
In Verfahren 5 wird eine Zellengrößenmodifikationsminizelle 170 des Typs verwendet, der in 27 gezeigt wird. Es wird ein optionales Feld 171 verwendet, um die neue Länge anzuzeigen, die für die Minizellen zu verwenden ist, die dieser Zelle 170 folgen und zu der gleichen Verbindung gehören. Die Verbindung wird durch den CID in dem Header der Minizelle angezeigt. In dem Header gibt es auch ein Erweiterungsbit 13 (27), welches, wenn gesetzt, anzeigt, dass die Zelle das optionale Längenfeld 171 enthält. Falls das Erweiterungsbit auf 0 gesetzt ist, ist in der Zelle 170 kein Feld 171 vorhanden.
Verfahren 5 wird in Verbindung mit 39–41 beschrieben. 39 ist 30 ähnlich und es werden die gleichen Einrichtungen gezeigt. Wenn die Zellengröße geändert werden soll, wird das Steuersystem 80 eine Zellengrößenmodifikationsanweisung 149 nur zu der sendenden Übertragungsausrüstung 101 senden.
Bei Empfang der Anweisung, die Minizellengröße zu ändern, setzt die sendende Übertragungsausrüstung 101 Flag 150, fügt der Minizelle 170 das optionale Längenfeld 171 hinzu, legt die neue Zellengröße in dem hinzugefügten Längenfeld, in dem Beispiel 23, fest, sendet die Minizelle in dem neuen Längenformat von 23 Oktetten und setzt fort, alle weiteren Minizellen mit der neuen Länge zu senden. Bei Empfang der Steuerminizelle 170 erfasst Übertragungsausrüstung 105 das Flag. Als Reaktion auf die Erfassung des Flags ändert die Übertragungsausrüstung 105 die Minizellengröße von der gegenwärtigen Größe zu der neuen Größe, die in dem hinzugefügten optionalen Längenfeld 171 angezeigt wird. Die empfangende Übertragungsausrüstung 105 beginnt, die neue Größe von 23 Oktetten zu verwenden, beginnend mit der Steuerzelle und mit allen folgenden Zellen in dieser Verbindung fortsetzend.
In 41 wird eine selbst erläuternde grafische Veranschaulichung von Verfahren 5 gezeigt.
Verfahren 5 wird Bandbreite sparen, da das Längenfeld nicht jederzeit vorhanden ist, wie es mit Verfahren 4 der Fall ist, sondern nur vorhanden ist, wenn eine Zellengrößenmodifikation stattfinden muss.
Eine Modifikation von Verfahren 5 besteht darin, das neue Längenformat beginnend mit der Minizelle folgend der Minizelle, die das optionale Längenfeld 171 enthält, zu verwenden.
In diesem Fall wird das alte Längenformat auf die Minizelle angewendet, die das optionale Längenfeld enthält.
Vergleich von Verfahren 2–5
Tabelle 1 nachstehend ist ein Vergleich von einigen der charakteristischen Merkmale von Verfahren 2–4. Alle in der Tabelle angegebenen Zahlen sind geschätzt.
TABELLE 1
Verfahren 2 und 3 sind im Vergleich zu Verfahren 4 und 5 dadurch robuster, dass sie Synchronisation erfordern. Falls die Steuerminizelle aus irgendeinem Grund verloren geht, wird keine Synchronisation erzielt und es wird keine Längenmodifikation stattfinden. Information wird mit der alten Zellenlänge übertragen und empfangen und es wird keine Information verloren. Synchronisation wird durch Senden von zwei Minizellen, eine in jeder Richtung der Verbindung, die Synchronisierungsinformation umfassen, erreicht. Die Robustheit wird erhöht, aber die Änderungsrate wird um einen Faktor von 2 reduziert. In Verfahren 4 und 5 ist keine Synchronisation erforderlich. Falls die Steuerzelle verloren geht, wird sie auf der empfangenden Seite nicht empfangen. Die übertragende Seite wird zu der neuen Zellengröße wechseln und wird beginnen, die Information in Zellen der neuen Länge zu senden. Die empfangende Seite wird fortsetzen, Zellen zu empfangen, von denen sie denkt, dass sie noch die alte Größe haben. Die empfangene Information wird deshalb beschädigt sein.
Mit Verfahren 5 ist es im Prinzip möglich, die Minizellenlänge von jeder einen der aufeinanderfolgenden Minizelle (jede Minizelle hat eine neue Länge; Änderungsrate = Zellenrate) einer einzelnen Verbindung zu ändern. Falls dies geschieht, degeneriert Verfahren 5 und wird das gleiche Verfahren wie das explizite Längenverfahren mit der Hinzufügung eines Flags 150.
Falls die Größe von Minizelle zu Minizelle unter Verwendung von Verfahren 5 geändert wird, dann ist Verfahren 5 dem expliziten Längenverfahren etwas unterlegen. Falls jedoch die Änderungsrate jede zweite Zelle ist, dann ist Verfahren 5 besser als das explizite Längenverfahren. Falls die Änderungsrate eins pro je einhundert Zellen ist, dann ist Verfahren 5 dem expliziten Längenverfahren überlegen. Verfahren 5 wird bevorzugt, wenn die Änderungsrate in der Größenordnung von einer Längenmodifikation in je zehn Zellen ist.
An Stelle einer Verwendung eines Erweiterungsbits 13 ist es auch möglich, einen spezifischen Nutzlasttypselektorcode, PTS-Code, ähnlich zum Erweiterungscodeverfahren zu verwenden, das in Verbindung mit 28 beschrieben wird, um anzuzeigen, dass die Minizelle für eine Größenänderung der folgenden Minizellen in der gleichen Verbindung verwendet wird. Dies wird in 28 gezeigt. An Stelle einer Verwendung eines getrennten Erweiterungsbits 13 in dem Minizellenheader, um anzuzeigen, dass die Minizelle eine Benutzerdatenzelle ist, die auch Information umfasst, die anzeigt, dass die Minizellengröße geändert werden soll, wird ein Codepunkt in dem Nutzlasttypselektor PTS für diesen Zweck verwendet. Insbesondere hat PTS einen besonderen Code PTSI, der dies anzeigt.
In 42 wird ein Mobiltelefonsystem gezeigt, umfassend ein ATM-Netz 200 mit einer sendenden Einheit 201 und einer empfangenden Einheit 202, die über einen jeweiligen Link 205 und 206 verbunden sind. Benutzerdatenquellen 203 sind mit der sendenden Einheit über eine jeweilige Verbindung verbunden, wie durch die Leitungen 209 symbolisch gezeigt wird. Benutzerdatensenken 204 sind mit der empfangenden Einheit 202 über eine jeweilige Verbindung 210 verbunden. Verbindungen 209, die durch Minizellen gebildet werden, werden in der sendenden Einheit 201 mit einem nicht gezeigten Multiplexer gemeinsam multiplext. Gleichermaßen gibt es einen nicht gezeigten Demultiplexer in der empfangenden Einheit 202, der Minizellen demultiplext, die zu Verbindungen gehören, die durch die Benutzerdatensenken 204 abgeschlossen werden. In der sendenden Einheit 201 gibt es eine Minizellenheader-Leseeinrichtung 207 der Art, die in 12 gezeigt wird, und in der empfangenden Einheit gibt es eine ähnliche Minizellenheader-Leseeinrichtung 208 der Art, die in 12 gezeigt wird.
In 38 wird ein Mobiltelefonsystem gezeigt, umfassend ein ATM-Netz 200 mit einer sendenden Einheit 201 und einer empfangenden Einheit 202, die über einen jeweiligen Link 205 und 206 verbunden sind. Benutzerdatenquellen 203 sind mit der sendenden Einheit über eine jeweilige Verbindung verbunden, wie durch die Leitungen 209 symbolisch gezeigt wird. Benutzerdatensenken 204 sind mit der empfangenden Einheit 202 über eine jeweilige Verbindung 210 verbunden. Verbindungen 209, die durch Minizellen gebildet werden, werden in der sendenden Einheit 201 mit einem nicht gezeigten Multiplexer gemeinsam multiplext. Gleichermaßen gibt es in der empfangenden Einheit 202 einen nicht gezeigten Demultiplexer, der Minizellen demultiplext, die zu Verbindungen gehören, die durch die Benutzerdatensenken 204 abgeschlossen werden. In der sendenden Einheit 201 gibt es eine Minizellenheader-Leseeinrichtung 207 der Art, die in 11 gezeigt wird, und in der empfangenden Einheit gibt es eine ähnliche Minizellenheader-Leseeinrichtung 208 der Art, die in 11 gezeigt wird.

Claims

Verfahren zum Anzeigen der Größe einer Minizelle (89), die zu einer einzelnen Verbindung gehört, gekennzeichnet dadurch, dass die Größe nur in Momenten angezeigt wird, wenn sich die Größe der Minizellen der Verbindung zu einer neuen Größe (L2) ändert, und dass nach jedem der Momente die Minizellen (89) der Verbindung mit der neuen Größe (L2) gesendet werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1 zum dynamischen Ändern der Größe einer Minizelle (89) von einer ersten Größe (L1) zu einer zweiten Größe (L2) während einer hergestellten Verbindung, gekennzeichnet dadurch, dass Information, die signalisiert, dass die Größe von Minizellen (89), die für eine einzelne Verbindung verwendet werden, geändert werden soll, in einer Minizelle gesendet wird, die als eine Steuerminizelle bezeichnet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1 zum dynamischen Ändern der Größe einer Minizelle (89) von einer ersten Größe (L1) zu einer zweiten Größe (L2) während einer hergestellten Verbindung, gekennzeichnet dadurch, dass eine Steuerminizelle in einem Kanal gesendet wird, der sich von dem Kanal unterscheidet, in dem Minizellen (89), die Benutzerdaten der einzelnen Verbindung enthalten, gesendet werden.
Verfahren gemäß Anspruch 2 zum dynamischen Ändern der Größe einer Minizelle (89) von einer ersten Größe (L1) zu einer zweiten Größe (L2) während einer hergestellten Verbindung, gekennzeichnet dadurch, dass die Änderung einer Minizellengröße einer Synchronisationsprozedur folgend bewirkt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 4 zum dynamischen Ändern der Größe einer Minizelle (89) von einer ersten Größe (L1) zu einer zweiten Größe (L2) während einer hergestellten Verbindung, gekennzeichnet dadurch, dass die Synchronisationsprozedur die folgenden Verfahrensschritte umfasst: eine beliebige einer abschließenden Übertragungsausrüstung (105) und einer veranlassenden Übertragungsausrüstung (101) wird bei Empfang der Steuerminizelle ihre nächste Minizelle (89, 110), gehörend zu der einzelnen Verbindung, mit der zweiten Länge (L2) und mit einem Flag (82), das in dem Header der nächsten Minizelle gesetzt ist, senden, die andere der abschließenden Übertragungsausrüstung (105) und der veranlassenden Übertragungsausrüstung (101) werden bei Empfang der nächsten Minizelle (89, 110) und Erfassung des Flags (82) beginnen, ihre nächste Minizelle zu senden, und alle folgenden, die zu der einzelnen Verbindung gehören, beginnen, Minizellen mit der zweiten Länge (L2) zu senden.
Verfahren gemäß Anspruch 5 zum dynamischen Ändern der Größe einer Minizelle (89) von einer ersten Größe (L1) zu einer zweiten Größe (L2) während einer hergestellten Verbindung, gekennzeichnet dadurch, dass die Steuerminizelle zu einer Übertragungsausrüstung, die sich auf der veranlassenden Seite der einzelnen Verbindung befindet, ebenso wie zu einer Übertragungsausrüstung, die sich auf der abschließenden Seite der einzelnen Verbindung befindet, gesendet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 5 zum dynamischen Ändern der Größe einer Minizelle (89) von einer ersten Größe (L1) zu einer zweiten Größe (L2) während einer hergestellten Verbindung, gekennzeichnet dadurch, dass die Steuerminizelle eine Betriebs- und Wartungssteuerminizelle ist, die ein Feld enthält, worin die Identität der einzelnen Verbindung angezeigt wird und die zweite Länge angezeigt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 6 zum dynamischen Ändern der Größe einer Minizelle (89) von einer ersten Größe (L1) zu einer zweiten Größe (L2) während einer hergestellten Verbindung, gekennzeichnet dadurch, dass die Steuerminizelle eine Betriebs- und Wartungssteuerminizelle ist, die wenn in der abschließenden Übertragungsausrüstung (105) empfangen wird, zu einem Steuersystem (80) für eine Interpretation gesendet wird, wobei das Steuersystem (80) bei Empfang in der Betriebs- und Wartungszelle und Interpretation davon als eine Minizelle, die die Änderung einer Größe von Minizellen, die zu der Verbindung gehören, signalisiert, die zweite Länge (L2) zu der abschließenden Übertragungsausrüstung (105) sendet, die abschließende Übertragungsausrüstung bei Empfang der zweiten Länge die zweite Länge auf alle weiteren empfangenen Minizellen, die zu der Verbindung gehören, anwendet.
Verfahren gemäß Anspruch 7 zum dynamischen Ändern der Größe einer Minizelle (89) von einer ersten Größe (L1) zu einer zweiten Größe (L2) während einer hergestellten Verbindung, gekennzeichnet dadurch, dass die Steuerminizelle eine Betriebs- und Wartungssteuerminizelle ist, die wenn in der abschließenden Übertragungsausrüstung (105) empfangen wird, davon als eine Minizelle interpretiert wird, die die Änderung einer Größe von Minizellen (89), die zu der Verbindung gehören, signalisiert, wobei die abschließende Übertragungsausrüstung als Reaktion auf die Inter pretation, von der sie die zweite Länge (L2) lernt, die zweite Länge auf alle weiteren empfangenen Minizellen (89), die zu der Verbindung gehören, anwendet.
Verfahren gemäß Anspruch 2 zum dynamischen Ändern der Größe einer Minizelle (89) von einer ersten Größe (L1) zu einer zweiten Größe (L2) während einer hergestellten Verbindung, gekennzeichnet dadurch, dass die Steuerminizelle in dem gleichen Kanal wie dem gesendet wird, in dem Minizellen (89), die zu der einzelnen Verbindung gehören, gesendet werden.
Verfahren gemäß Anspruch 2 zum dynamischen Ändern der Größe einer Minizelle (89) von einer ersten Größe (L1) zu einer zweiten Größe (L2) während einer hergestellten Verbindung, gekennzeichnet dadurch, dass die Steuerminizelle in ihrem Header eine Anzeige enthält, die anzeigt, dass die Steuerzelle in ihrer Nutzlast die zweite Länge umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 10 zum dynamischen Ändern der Größe einer Minizelle (89) von einer ersten Größe (L1) zu einer zweiten Größe (L2) während einer hergestellten Verbindung, gekennzeichnet dadurch, dass eine veranlassende Übertragungsausrüstung (101) zuerst die Steuerminizelle sendet und danach alle weiteren Minizellen (89), die zu der einzelnen Verbindung gehören, mit der zweiten Länge (L2) sendet.
Verfahren gemäß Anspruch 11 zum dynamischen Ändern der Größe einer Minizelle (89) von einer ersten Größe (L1) zu einer zweiten Größe (L2) während einer hergestellten Verbindung, gekennzeichnet dadurch, dass Übertragungsausrüstung an dem abschließenden Ende der einzelnen Verbindung bei Empfang der Steuerminizelle beginnt, alle weiteren Minizellen, die zu der einzelnen Verbindung gehören, mit der zweiten Länge zu lesen.
Verfahren gemäß Anspruch 12 zum dynamischen Ändern der Größe einer Minizelle (89) von einer ersten Größe (L1) zu einer zweiten Größe (L2) während einer hergestellten Verbindung, gekennzeichnet dadurch, dass die Steuerminizelle eine Benutzerdatenminizelle ist, die in ihrem Header ein Erweiterungsbit umfasst, das wenn gesetzt anzeigt, dass die Benutzerdatenminizelle ein optionales Feld umfasst, worin die zweite Länge angezeigt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 13 zum dynamischen Ändern der Größe einer Minizelle (89) von einer ersten Größe (L1) zu einer zweiten Größe (L2) während einer hergestellten Verbindung, gekennzeichnet dadurch, dass eine Steuernachricht, die eine Zellengrößenmodifikation anzeigt, gesendet wird, und dass diesem folgend ein Synchronisationssignal gesendet wird.
Verfahren zum Ändern der Größe einer Minizelle (89, 110) von einer ersten Größe (L1) zu einer zweiten Größe (L2) gemäß Anspruch 14, worin Minizellen, die zu der gleichen Verbindung gehören, in einem Benutzerdatenkanal transportiert werden, gekennzeichnet dadurch, dass eine Steuernachricht (112) die zweite Größe und die Identität der Verbindung umfasst, dass die Steuernachricht von einer Basisstation zu einem Steuersystem über einen Steuerkanal unter Verwendung eines Zugriffsprotokolls gesendet wird, dass das Steuersystem die zweite Zellengröße mit Minizellen, die zu der Verbindung gehören, assoziiert, dass ein Zellenlängenmodifikationsindikator, der als das Synchronisationssignal verwendet wird, in der ersten Minizelle mit der neuen zweiten Größe gesetzt ist, dass das Steuersystem bei Erfassung des Zellenlängenmodifikationsindika tors in der ersten Minizelle die Größe der Minizellen, die zu der Verbindung gehören, von der ersten zu der zweiten Größe ändert.
Verfahren gemäß Anspruch 1 zum Ändern der Größe einer Minizelle (89) von einer ersten Größe (L1) zu einer zweiten Größe (L2) während einer hergestellten Verbindung, worin eine Betriebs- und Wartungsverbindung allen Verbindungen gemeinsam ist und eine vordefinierte erste Verbindungsidentität hat, wobei die Betriebs- und Wartungsverbindung durch Betriebs- und Wartungszellen, OAM-Zellen, mit der vordefinierten ersten Verbindungsidentität ausgeführt wird, gekennzeichnet durch Versehen einer OAM-Zelle mit einer Identifikation einer Verbindung, deren Bandbreite zu ändern ist, ebenso wie mit Information über die zweite Größe.
Verfahren gemäß Anspruch 1 zum Ändern der Größe einer Minizelle (89) von einer ersten Größe (L1) zu einer zweiten Größe (L2) während einer hergestellten Verbindung, worin eine Ressourcenmanagementverbindung allen Verbindungen gemeinsam ist und eine vordefinierte erste Verbindungsidentität hat, wobei die Ressourcenmanagementverbindung durch Ressourcenmanagementzellen ausgeführt wird, mit der vordefinierten ersten Verbindungsidentität, gekennzeichnet durch Versehen einer Ressourcenmanagementzelle mit einer Identifikation einer Verbindung, deren Bandbreite zu ändern ist, ebenso wie mit Information über die zweite Größe.
Verfahren gemäß Anspruch 1 zum Ändern der Größe einer Minizelle (89) von einer ersten Größe (L1) zu einer zweiten Größe (L2) während einer hergestellten Verbindung, gekennzeichnet dadurch, dass eine größenmodifizierende Mi nizelle in dem Benutzerdatenkanal in Synchronismus mit den Minizellen darin gesendet wird.