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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung ist auf ein System und ein Verfahren zur Übertragung
von ATM-Netzwerk-Information über ein
lokales Netzwerk (LAN) und insbesondere auf einen Mechanismus zum
Multiplexieren von virtuellen ATM AAL5-Verbindungen über Ethernet
gerichtet.
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Hintergrund
der Erfindung
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Die
asynchrone Übertragungsbetriebsart (ATM)
bildet die Grundlage für
die Vermittlung in Breitband-Netzwerken. ATM ist ein Verbindungsorientierter
Datentransport, der medienunabhängig
ist. Das Schlüsselmerkmal
von ATM ist die Segmentierung von Daten in eine feste Länge aufweisende
Dateneinheiten, die als Zellen bezeichnet werden. Jede Zelle wird
getrennt an jeder ATM-Vermittlung über eine Identifikation mit örtlicher
Bedeutung für
den örtlichen
Transportzweig gelenkt, die in Kopffeld jeder Zelle vorgesehen ist.
Die Identifikationen werden während
des Durchlaufs einer Zelle von einem Eingangsport zu einem Ausgangsport
an einer Vermittlung neu zugeordnet. Die zwischen einer Vermittlung und
einem Endsystem übertragene
Identifikation weist eine Länge
von 24 Bits auf. Für
eine ATM-Benutzer-Netzwerkschnittstelle
(UNI) ist dies eine Verkettung einer virtuellen 16-Bit-Verbindungsidentifikation
(VCI) und einer virtuellen 8-Bit-Pfad-Identifikation (VPI).
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Diese
Pfadlenkungsmechanismen unterscheiden sich wesentlich von anderen
Netzwerken dadurch, dass es lediglich eine einen örtlichen
Pfad angebenden Identifikation verglichen mit Quellen- und Zielinformation
gibt. Diese Pfadinformation als solche ist nicht ausreichend, um
in eindeutiger Weise die reale Quelle und das reale Ziel für die Nutzinformation
zu identifizieren, so dass die Verbindung über eine Signalisierung aufgebaut
wird. Als solche wird die Verbindung zu einer entfernten Endstation
angefordert und nach dem Verbindungsaufbau informiert das Netzwerk
die Endstation, was die örtliche
Identifikation der Verbindung ist.
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Ethernet
ist eine verbindungslose LAN-Technologie, die für Datenanwendungen bestimmt
ist, bei denen alle Stationen an dem Netzwerk das Kommunikationsmedium
gemeinsam nutzen. Dieses Medium, das durch verdrillte Aderpaare,
Lichtleitfasem oder Koaxialkabel gebildet sein könnte, wird in einer gleichberechtigten
Weise gemeinsam genutzt. Alle Geräte auf dem Ethernet können durch
eine einzige Datenübertragung
erreicht werden. Ethernet arbeitet typisch mit 10 Mbs und die Daten
werden in Form von Ethernet "Rahmen" ausgesandt.
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Es
gibt keine zentrale Schlichtungsstelle für die Bandbreite, um den Medienzugriff
auf einem Ethernet zu verwalten. Jedesmal wenn eine Ethernet-Endstation
eine Mitteilung absendet, horcht sie auf dem Medium, um sicherzustellen,
dass dieses nicht von irgendeiner anderen Station benutzt wird. Wenn
dies zutrifft, beginnt die Endstation mit der Aussendung ihrer eigenen
Mitteilung. Während
der Mitteilungs-Sendephase überwacht
die Endstation das Medium, um festzustellen, ob eine andere Station ebenfalls
zur gleichen Zeit zu senden begonnen hat. Die winzigen Verzögerungen,
die durch die Lichtgeschwindigkeit eingeführt werden, ermöglichen
ein relativ großes
Fenster, in dem mehrfache Stationen annehmen können, dass das Medium im Leerlaufbetrieb
ist, so dass sie mit dem Senden eines Ethernet-Rahmens beginnen
können.
Wenn die Endstation eine Kollision feststellt, das heißt, wenn
sie etwas hört,
was nicht mit dem übereinstimmt,
was sie aussendet, so schaltet sie auf das Aussenden einer kurzen „Schnatter"-Folge (Zufallsfolge)
um, um sicherzustellen, dass alle kollidierenden Endstationen feststellen,
dass eine Konkurrenzsituation aufgetreten ist. Alle eine Kollision
feststellenden Endstationen warten über ein zufälliges Zeitintervall und versuchen dann,
ihren Rahmen erneut auszusenden, wiederum unter Anwendung der gleichen
Regeln, um einen Erfolg festzustellen, und um den Kanal so schnell
wie möglich
freizugeben, wenn eine Kollision auftritt. Eine zusätzliche
Fehlerdetektion ist in jedem Rahmen eingebaut, um sicherzustellen,
dass fehlerbehaftete Rahmen nicht weitergeleitet werden.
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Ethernet-Endstationen
werden global und eindeutig durch eine 48-Bit-Medienzugriffssteuerungs- (MAC-) Adresse
adressiert. Die MAC-Adresse besteht aus einer organisations-eindeutigen
Identifikation (OUI) mit 24 Bit und einer Endstations- Identifikation (ID)
mir 24 Bit. Die OUI ist ein global verwalteter Numerierungsplan,
der einen Teil einer Nummer umfasst, die die den Rest der Nummer
zuteilende Organisation identifiziert, die das IEEE für Ethernet
ist. Die ID ist eine eindeutige Identifikation, die eine Herstellungsorganisation
allen Ausrüstungen
geben kann, die sie herstellt. Weiterhin ist diese Identifikation
eindeutig und wird statisch zugeordnet und ist der Station gut bekannt.
Bestimmte Ethernet-Adressen werden für Rundsendungen und Sammelsendungen an
alle Endstationen auf dem Segment sowie für Diagnosezwecke verwendet.
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Eine
durch Ethernet verbundene Endstation empfängt alle Daten, die auf das
Medium rundgesendet werden. Per Übereinkunft
verwirft die Endstation den gesamten nicht an sie, alle, oder eine
Teilmenge von Endstationen gerichteten Verkehr, wie er in der Ziel-MAC-Adresse
identifiziert ist.
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Alle
wesentlichen sich entwickelnden Kommunikationstechnologien beruhen
auf den Schichten des OSI-Modells. Das OSI-Modell definiert eine
physikalische Schicht, die die Normen für das Übertragungsmedium spezifiziert,
eine Datenverbindungsschicht (Schichten 2 und 3) und eine Netzwerkschicht (Schichten
4–7).
So arbeitet in vielen Fällen
Ethernet auf einer physikalischen FDDI- (verteilten Lichtleitfaser-Datenschnittstellen-)
Schicht, und die MAC-Schicht, die über der FDDI angeordnet ist,
umfasst die Datenschicht. ATM arbeitet über SONET, Kupfer, verdrillte
Aderpaare, FDDI als physikalische Schicht, und die Datenschicht
ist in eine ATM-Schicht und eine ATM-Anpassungsschicht (AAL) unterteilt, die
die Konvergenz-Funktion bereitstellen (auch als Konvergenz-Teilschicht
CS bezeichnet). Unabhängig von
der Realisierung der AAL an der UNI befasst sich das ATM-Netzwerk
nicht mit den AAL-Operationen, und
der ATM-Trägerdienst
ist gegenüber
der Konvergenzfunktion maskiert.
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Es
ist erkennbar geworden, dass die gemeinsam genutzte LAN-Busarchitektur
unzureichend ist, um die Anforderungen von Anwendungen zu erfüllen, die
mehr Bandbreite erfordern, und das LAN's beginnen, eine Engstelle bei Computerumgebungen
zu werden. Aus diesem Grund werden wirtschaftlichere lokale Schnittstellen,
wie z. B. eine Frame-Relay-Version (FUNI) und eine Ethernet-Version, Zellen
in Rahmen (CIF), in dem Zugangsnetzwerk verwendet. In beiden Fällen wird
die Trennung von Daten in Zellen bis in das Netzwerk hinein verzögert, doch
wird die Information höherer
Ebene bis zur Endstation übertragen.
Zusätzlich
werden gemäß der CIF-Version die
AAL5 PDU's an der
Endstation vorgepackt, und dies bedingt Änderungen in der Hardware und
Software an jeder über
Ethernet verbundenen Endstation.
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Die
geschaltete oder vermittelte Ethernet-Technologie, die entwickelt
wurde, um mehr Kapazität
für einen
Endbenutzer bereitzustellen beruht nicht auf einem gemeinsam genutzten
Medium, sondern stellt vielmehr eine Punkt-zu-Punkt-Bandbreite zwischen
der Benutzerstation und der Vermittlung zur Verfügung, so dass statt der gemeinsamen
Nutzung eines 10 Mbit/s-Mediums der Benutzer ein dediziertes 10
Mbits/s-Medium erhält.
Weil Ethernet-Knoten und Switches in zunehmendem Ausmaß verwendet
werden, werden sie zu einer kostengünstigen Einrichtung zur Bereitstellung
von mehr Bandbreite an Arbeitsstationen. Ein geschaltetes Ethernet-Netzwerk ist flexibler
weil es Stationen, die einen Port mit einer vorgegebenen vollen
Rate verwenden, Stationen, die einen Port gemeinsam nutzen, oder Stationen
einschließen
kann, die einen Zugang an mehr als einen Port haben.
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Das
geschaltete Ethernet ergibt jedoch nur eine begrenzte Bandbreite
und unterstützt
nur Datenverkehr. Eine effizientere Lösung für burstartigen Verkehr wird
benötigt.
Es besteht weiterhin eine Notwendigkeit zur Vereinfachung und Normung
der Zugangs-Verbindungsstrecke,
während
gleichzeitig ein Schutz des Zugangsverkehrs erzielt wird.
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Obwohl
ATM eine sehr reichhaltige Umgebung mit vielfältigen Verkehrsklassen und
der Fähigkeit
ergibt, viele Datenströme
mit unterschiedlichen Abwicklungsanforderungen miteinander zu multiplexieren,
ist diese Funktionalität
hauptsächlich
in der Netzwerk-Hauptverbindungsstrecke erforderlich. Es wird angestrebt,
dass ATM-Netzwerke
von einer allgemeineren Klasse angehörenden Endstationen zur Zustellung
von Multimedien-Diensten verwendet werden. Auf kurze Sicht sind
jedoch die zusätzliche Bandbreite
und die Kosten von ATM-Schnittstellen möglicherweise für eine eine
allgemeinen Klasse angehörende
Endstationen, wie z. B. Desktop- Computer,
nicht gerechtfertigt. Es ist möglich,
ATM-Schaltverteiler mit eine niedrigere Geschwindigkeit aufweisenden
ATM-Schnittstellen aufzubauen, doch ergibt diese Lösung ein
schwieriges Einsatzproblem dadurch, dass sie den Ersatz der erheblichen
installierten Basis von gemeinsam genutzten LAN-Verkabelungen und
Adapter-Karten erfordert.
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Ein
ATM-Ethernet-Konzentrator ist in dem US-Patent 5 457 681 (Gaddis
et al. vom 10. Oktober 1995, übertragen
auf die Washington University) beschrieben und ergibt eine Schnittstelle
zwischen einem ATM-Netzwerk und einer Vielzahl von Ethernet-Segmenten. Jeder
von irgendeinem der Ethernet-Segmente ausgesandte Ethernet-Rahmen wird in eine
Folge von ATM-Zellen unterteilt, die von einem dem jeweiligen Segment
zugeordneten Ethernet-Steuergerät über das
ATM-Netzwerk ausgesandt und an die miteinander verbundenen Ethernet-Steuergeräte zugestellt
wird. Wenn die Zellen empfangen werden, fügt das Steuergerät diese
wieder in Rahmen zusammen und sendet die Rahmen über das jeweilige Ethernet-Segment
an die Endstation. Obwohl sich dieses Patent teilweise mit den Problemen
der Bandbreite und Kosten befasst, ergibt es kein Verfahren und
System zur Übertragung
von ATM-Zellen in Ethernet-Rahmen, um die Vorteile der ATM-Fähigkeiten
auszunutzen.
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Es
besteht ein Bedarf, ein verbessertes Netzwerk-Kommunikationssystem
mit einer minimalen Verdrängung
von vorhandenen Netzwerk-Komponenten zu schaffen, das in der Lage
ist, eine große Bandbreite
an die Endstationen für
Daten-, Video- und Sprachverkehr bereitzustellen und einen LAN-Zugang
an vermittelte Punkt-zu-Punkt-WAN-Verbindungsstrecken
bereitstellt.
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Die
internationale Anmeldung PCT/CA 95/00029 (WO95/20282) (von Burwell
et al., veröffentlicht
am 27. Juli 1995 und übertragen
auf die Newbridge Networks Corporation) beschreibt ein Kommunikationsnetzwerk,
das ATM-Schaltvermittlungen umfasst, die in Schnittstellenverbindung
mit LAN's stehen,
wobei die ATM-Zellen in LAN-Rahmen eingekapselt werden und in eingekapselter
Form über
das Ethernet-LAN
direkt an die Endstation geliefert werden. Bei einer anderen Ausführungsform
ergeben die LAN-Schnittstellenadapter der Endstation eine Brückenvermittlung,
Netzwerk-Schicht-Funktionen und LAN-Emulationsfunktionen, um eine
transparente Kommunikation zwischen den Endstationen über das ATM-Netzwerk
zu ermöglichen.
Der Schnittstellenadapter, der auch als ein „Ridge" (Brücke/Router)
bezeichnet wird, erzeugt Rahmen aus ATM-Zellen und umgekehrt.
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Das
in dem vorstehenden Patent offenbarte Verfahren schichtet die ATM-Übertragung jedoch auf die Oberseite
der Ethernet-Schicht. Das heißt,
dass ATM-Information
lediglich in der Ethernet-Nutzinformation erscheint, was eine zusätzliche
Schicht einer Umlenkung und Rahmenverarbeitung für die ATM-Abwicklung an der
LAN/WAN-Grenze auferlegt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist ein Ziel dieser Erfindung, einen Mechanismus zur Übertragung
von ATM-Zellen im Ethernet-Rahmen für das Zusammenwirken oder die
Anpassung von ATM-Hauptverbindungsstrecken-Netzen
mit der großen
Basis von herkömmlichen
Ausrüstungen
und zur Wiederherstellung eines Zugangs an ein ATM-Netzwerk für ein LAN
zu schaffen.
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Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Adressierungs-Konvention
zur Übertragung
von ATM über
Ethernet zu einer bestimmten Endstation zu schaffen.
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Diese
Erfindung beruht auf der Tatsache, dass obwohl eine Ethernet-MAC-Adresse
normalerweise für
ein universelles Zusammenwirken global eindeutig und einzigartig
ist, sie dies absolut nicht sein muss, damit ein geschlossenes Ethernet
arbeitet. Eine Eindeutigkeit der Adresse innerhalb der Ethernet-Rundsende-Domäne ist erforderlich.
Gemäß dieser
Erfindung wird es zugelassen, dass eine Ethernet-Endstation mehrfache
MAC-Schicht-Identifikationen auf einer einzigen Ethernet-Schnittstelle annimmt.
Diese Identifikationen, die dynamisch zugeordnet werden, haben lediglich
eine vorübergehende
Bedeutung auf den Ethernet.
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Entsprechend
ergibt die Erfindung einen Multiplexer (E-Mux) zum Einkapseln von
ATM-Zellen in einen LAN-Rahmen, mit einer Segmentierungs- und Neuzusammenfügungs-Einheit
zum Empfang einer Vielzahl von ankommenden ATM- Zellen mit einer LAN-Zieladresse und
zur Erzeugung einer ATM-Anpassungsschicht 5- (AAL5-) Protokolldateneinheit (PDU);
einer PDU-Verwaltungseinheit zum Empfang der AAL5-PDU und zur Ableitung
einer AAL5-Nutzinformation; einem Kopffeld-Prozessor zur Ableitung einer Verkehrstyp-Anzeige
aus dem Kopffeld der PDU; einem Adressenprozessor zur Ableitung
der LAN-Zieladresse aus dem Kopffeld einer ankommenden ATM-Zelle;
und einer Rahmenverwaltungseinheit zum Empfang der Verkehrstyp-Anzeige,
der AAL5-Nutzinformation und der LAN-Zieladresse und zur Erzeugung
eines ankommenden LAN-Rahmens.
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Die
Erfindung ergibt weiterhin einen Multiplexer (E-Mux) zum Segmentieren
eines LAN-Rahmens in eine Vielzahl von ATM-Zellen, der Folgendes
umfasst: eine Rahmenverwaltungseinheit zum Empfang eines abgehenden
LAN-Rahmens mit einer ATM-Zieladresse und zu dessen Zerlegung in
eine Verkehrstyp-Anzeige, eine AAL5-Nutzinformation und eine ATM-Zieladresse;
einen Kopffeld-Prozessor zum Empfang der Verkehrstyp-Anzeige von
der Rahmen-Verwaltungseinheit; eine PDU-Verwaltungseinheit zum Empfang der AAL5-Nutzinformation
und der Verkehrstyp-Anzeige
und zur Erzeugung einer ATM-Anpassungsschicht 5- (AAL5-) Protokolldateneinheit
(PDU); einen Adressenprozessor zum Empfang der ATM-Zieladresse von der
Rahmen-Verwaltungseinheit; und eine Segmentierungs- und Neuzusammenfügungseinheit
zum Empfang der PDU und der ATM-Zieladresse zur Erzeugung einer
Vielzahl von ATM-Zellen mit der ATM-Zieladresse.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Telekommunikationsnetzwerk
mit einem LAN mit einer Vielzahl von Endstationen geschaffen, die über ein Übertragungsmedium
und ein ATM-Netzwerk verbunden sind, mit: einem Multiplexer (E-Mux)
zum Einkapseln einer Vielzahl von ATM-Zellen, die von dem ATM-Netzwerk
empfangen werden, in einen ankommenden LAN-Rahmen, und zum Segmentieren
eines von dem LAN-Netzwerk empfangenen LAN-Rahmens in eine Vielzahl
von abgehenden ATM-Zellen; eine E-Mux-zu-LAN-Schnittstelle zum Anpassen
des Übertragungsformats
des LAN-Rahmens zur Übertragung über das
Verbindungsmedium eines LAN-Netzwerkes; eine ATM-zu-E-Mux-Schnittstelle
zur Anpassung des Übertragungsformats
des von einem ATM-Netzwerk empfangenen ATM-Zellen zur Verarbeitung
durch den E-Mux; einer Adressensteuerung an jeder Endstation zur
Weiterleitung des ankommenden LAN-Rahmens an die Endstation, wenn
eine in dem Ziel-MAC-Feld des LAN-Rahmens enthaltene Zieladresse
von der Adressensteuerung erkannt wird, und zur Einfügung einer
ATM-Zieladresse in das Quellen-MAC-Feld des abgehenden Rahmens.
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Es
wird weiterhin ein Verfahren zur Übertragung von Information
von einem ATM-Netzwerk
zu einem Ethernet-Netzwerk unter Verwendung eines E-Mux offenbart,
wobei das Verfahren die folgenden Schritte ausführt: Herstellen einer Verbindung
zwischen einer ATM-Schaltvermittlung des ATM-Netzwerkes und einer
Endstation des Ethernet-Netzwerkes auf der Grundlage einer VPI/VCI-Zieladresse
in dem Kopffeld einer ankommenden ATM-Zelle; Empfangen einer Vielzahl
von ankommenden ATM-Zellen mit der Zieladresse, und Erzeugen einer
ATM-Anpassungsschicht
5- (AAL5-) Protokolldateneinheit (PDU) mit einer Segmentierungs-
und Neuzusammenfügungseinheit;
Ableiten einer AAL5-Nutzinformation aus
der PDU mit einer PDU-Verwaltungseinheit; Ableiten einer Verkehrstyp-Anzeige
aus dem Kopffeld der PDU mit einem Kopffeld-Prozessor; Erzeugen
eines ankommenden Ethernet-Rahmens mit einer Rahmen-Verwaltungseinheit
unter Verwendung der Verkehrstyp-Anzeige, der AAL5-Nutzinformation und der
Zieladresse; und Senden des Ethernet-Rahmens über das Ethernet-Netzwerk an
die Endstation entsprechend der Zieladresse.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zur Übertragung
von Information von einem Ethernet-Netzwerk zu einem ATM-Netzwerk
unter Verwendung eines E-Mux geschaffen, das die Ausführung der
folgenden Schritte umfasst: Herstellen einer Verbindung zwischen
einer Endstation des Ethernet-Netzwerkes und einer ATM-Schaltvermittlung
des ATM-Netzwerkes auf der Grundlage einer VPI/VCI-Zieladresse,
die von der Endstation geliefert wird; Erzeugen eines abgehenden
Ethernet-Rahmens an der Endstation und Aussenden dieses Rahmens
an den E-Mux; Ableiten einer Verkehrstyp-Anzeige, einer Rahmen-Nutzinformation und
einer Quellen-Adresse aus dem abgehenden Ethernet-Rahmen mit einer
Rahmen-Verwaltungseinheit; Erzeugen einer ATM-Anpassungsschicht-5-(AAL5-) Protokolldateneinheit
(PDU) mit einer Segmentierungs- und Neuzusammenfügungseinheit aus der Rahmen-Nutzinformation
und einer Verkehrstyp-Anzeige, die von dem Typfeld des abgehenden
Rahmens mit einem Kopffeld-Prozessor abgeleitet wird; Segmentieren
der PDU in eine Vielzahl von abgehenden ATM-Zellen und Einfügen einer VPI/VCI-Zieladresse
in das Kopffeld der Zellen von einem Adressenprozessor.
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In
vorteilhafter Weise ergibt das System und Verfahren gemäß der Erfindung
eine hocheffiziente Übertragung
von ATM-Information zu einer Endstation unter Verwendung des tatsächlichen
MAC-Adressenraums in dem Ethernet-Rahmen.
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Weil
die Rahmen nicht an der Endstation sondern an dem E-Mux in AAL5-PDU's vorgepackt werden,
ist das System der Erfindung sehr wirkungsvoll, weil kundenspezifische
Hardware zur Ausführung
dieser Funktion nicht an jeder Ethernet-verbundenen Endstation eingesetzt werden
muss und die Endstations-Software nicht mit dieser Aufgabe belastet
wird. Eine kundenspezifische Hardware zur Ausführung der SAR- (Segmentierungs-
und Neuzusammenfügungs-)
Funktion ist in den E-Mux eingebaut.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein überkommenes
Ethernet mit einem ATM LAN-zu-UNI-Verkehr gemeinsam existieren kann. Die
ATM-Intelligenz kann in einem derartigen LAN-Segment verteilt sein.
Für vernetzte PVC/UBR-Typ-Verbindungen können genormte
Paketformate und Treiberschnittstellen zwischen der Schicht 3 und
der Ethernet-Schnittstelle verwendet werden, so dass die Erfindung
auf verschiedene LAN-Technologien anwendbar gemacht wird. Es muss
keine zusätzliche
Information außerhalb
des Systems der Erfindung weitergeleitet werden. Daher ermöglicht dies
es dem System, als eine anwendungsspezifische ATM-zu-Ethernet-Schnittstelle
zugeschnitten zu werden.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Ethernet-Rahmen
in effizienter Weise genutzt wird, weil die ATM-Pfadlenkungsinformation in
das Ethernet-MAC-Adressierfeld
eingebettet ist. Es ist kein zusätzliches
ATM-Kopffeld innerhalb der Ethernet-Nutzinformation erforderlich,
weil die gesamte ATM-Semantik nicht zu der Endstation übertragen
wird. Dies schließt
jedoch nicht aus, dass zusätzliche
Semantiken in ein getrenntes Kopffeld in dem Ethernet-Rahmen gepackt
werden.
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Eine
ATM-virtuelle Verbindungs- (VC-) Adressenumsetzung wird in die Ethernet-Domäne weitergeleitet.
Es sind keine Zwischenschritte erforderlich, um eine Ethernet-MAC auf VC umzusetzen, weil
die VC-Information Ende-zu-Ende fließt. Für mit einer ungebundenen Bitrate
(UBR) arbeitende Datendienste muss lediglich die ATM-Pfadidentifikation über ein
Ethernet-LAN weiter vorwärts übertragen werden.
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Als
Ergebnis kann Ethernet-Verkehr zusammen mit ATM-LAN-zu-UNI-Verkehr
existieren. Wie dies weiter oben angegeben wurde, kann jede Ethernet-verbundene
Station mehrfache ID's
auf dem LAN auf der MAC-Ebene annehmen. Somit behält sie für traditionellen
nicht-ATM-Verkehr die MAC-Adresse des Herstellers, die in die Ethernet-Schnittstelle
am Werk eingebaut wird. Für
den ATM-Verkehr nimmt sie ein oder mehrere ID's in Abhängigkeit von den virtuellen
ATM-Verbindungen an, die schließlich
an dieser speziellen Endstations-Schnittstelle enden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
vorstehenden und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden aus der folgenden spezielleren Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
ersichtlich, wie sie in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind,
in denen:
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1A die
Konvergenz- und Segmentierungs- und Neuzusammenfügungs-Funktionen von ATM zeigt (Stand der
Technik);
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1B ein
ATM-Netzwerk zur Definition der Ausdrücke „virtueller Kanal" und „virtueller
Pfad" zeigt (Stand
der Technik);
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1C einen
Ethernet-Rahmen zeigt (Stand der Technik);
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2 das
Blockschaltbild des E-Mux zeigt;
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3A die
Verarbeitung der ATM-Zellen zur Erzeugung eines ankommenden Ethernet-Rahmens zeigt;
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3B die
Verarbeitung eines abgehenden Ethernet-Rahmens zur Erzeugung von
ATM-Zellen zeigt;
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4A ein
Ablaufdiagramm zeigt, das die Zusammenfügung von ATM-Zellen zur Erzeugung
eines Ethernet-Rahmens zeigt;
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4B ein
Ablaufdiagramm ist, das die Segmentierung des Ethernet-Rahmens zur Erzeugung von
ATM-Zellen zeigt;
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5 das
Blockschaltbild einer Variante des E-Mux zeigt;
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6A die
Verarbeitung der ATM-Zellen zur Erzeugung eines ankommenden Ethernet-Rahmens gemäß der Variante
nach 5 zeigt; und
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6B die
Verarbeitung eines abgehenden Ethernet-Rahmens zur Erzeugung von
ATM-Zellen gemäß der Variante
nach 5 zeigt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Die 1A, 1B und 1C sind
zur Definition und Erläuterung
einiger der Ausdrücke
vorgesehen, die zur Beschreibung der vorliegenden Erfindung und
ihrer Betriebsart erforderlich sind.
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1A zeigt
die Konvergenzfunktion und die Segmentierungs- und Neuzusammenfügungs- (SAR-)
Funktion von ATM. Die Konvergenzfunktion ist für die Annahme des Benutzerverkehrs,
der von einem zu einem Maximum von 65000 Bytes reichen könnte, und
für die
Anordnung eines Kopffeldes 10 und eines Schlussfeldes 12 um
diesen Benutzerverkehr herum zur Gewinnung einer Protokolldateneinheit
(PDU) 2 verantwortlich. Für diese Erfindung ist das Nutzinformationsfeld
der PDU auf 1500 Bytes begrenzt, was die Größe des Ethernet-Nutzinformationsfeldes
ist. Um die PDU über
die Ethernet-Grenze von 1500 Bytes zu bringen, ist ein zusätzliches
Kopffeld in dem Ethernet-Rahmen erforderlich. Die Länge des
Kopffeldes und des Schlussfeldes liegt zwischen 6 und 40 Bytes.
Sobald das Kopffeld und das Schlussfeld zu der Benutzer-Nutzinformation
hinzugefügt
wurden, wird der Verkehr in 44–48
Byte-Dateneinheiten 14 segmentiert. Als nächstes fügt die Anpassungsschicht
ein Kopffeld 16 und möglicherweise
ein Schlussfeld 18 zu der Dateneinheit 14 hinzu,
in Abhängigkeit
von der Art der unterstützten Nutzinformation.
In jedem Fall ist die abschließende Dateneinheit
aus dieser Operation immer ein 48-Oktett-Block 20. Schließlich wird
die letzte Operation von der Datenverbindungsschicht ausgeführt, die
ein 5-Oktett-Kopffeld 22 zu der 48-Oktett-Nutzinformation 20 hinzufügt, was
zu einer Zelle 24 mit 53 Bytes führt. Jede Zelle wird über die
physikalische Schicht zwischen zwei ATM-Vermittlungen transportiert,
die durch die Adresseninformation in dem Kopffeld 22 bezeichnet
sind.
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1B zeigt
eine grundlegende lineare Punkt-zu-Punkt-ATM-Netzwerkkonfiguration,
bei der die Verbindungen durch virtuelle Kanalidentifikationen (VCI)
und virtuelle Pfadidentifikationen (VPI) in dem ATM-Zellen-Kopffeld
identifiziert werden. Die Vermittlung in dem ATM-Netzwerk ist bei 5, 7 und 9 gezeigt.
Eine virtuelle Kanalverbindung (VCC) hat eine Ende-zu-Ende-Bedeutung
zwischen Endbenutzern A und B. Eine virtuelle Pfadverbindung (VPC) hat
eine Bedeutung zwischen benachbarten ATM-Geräten 5, 7 und 9,
und die Vermittlung wird sehr schnell über die Verwendung einer Pfadlenkungstabelle
ausgeführt.
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1C zeigt
einen Ethernet-Rahmen. Ethernet-Endstationen werden global und eindeutig
durch die MAC-Adresse adressiert. Das Feld 28 umfasst die
Ziel-MAC, und das Feld 30 umfasst die Quellen-MAC. Die
MAC-Adresse hat eine organisatorisch eindeutige 24-Bit-Identifikation
(OUI) 38, 42 und eine 24-Bit-Endstations-Identifikation 40, 44.
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Ein
Typfeld 32 ist zur Angabe des Verkehrstyps vorgesehen.
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Das
Nutzinformationsfeld 34 kann bis zu 1500 Bytes umfassen.
Der Rahmen beginnt mit einer Trainingsfolge 26 zur Ermöglichung
einer Empfänger-Synchronisation
und endet mit einer Rahmen-Prüffolge 36 zur
Feststellung der Integrität
der Daten in dem Rahmen.
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2 zeigt
das Blockschaltbild des Systems gemäß der Erfindung. Ein E-Mux 21 tauscht ATM-Zellen
mit einer ATM-UNI 27 aus, die ihrerseits mit einem ATM-Netzwerk 23 verbunden
ist. Der E-Mux 21 ist weiterhin mit einem Ethernet-LAN 25 für den Austausch
von Rahmen verbunden. Per Konvention wird der Verkehr, der von dem
ATM-Netzwerk 23 zum LAN 25 fließt, durch
den Ausdruck „ankommend" bezeichnet, und
der Verkehr, der von dem LAN 25 zum ATM-Netzwerk 23 fließt, ist
durch den Ausdruck „abgehend" definiert.
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Gemäß der Erfindung
wird eine eindeutige MAC OUI zur Erweiterung der ATM-Pfadadressierung
in die Ethernet-MAC-Adressendomäne
festgelegt. Dieser eindeutige MAC-OUI definiert den Verkehr als
ATM UNI. Die ATM OUI wird sowohl in das Ziel- als auch das Quellen-MAC-Feld 38 und 42 eingefügt. Das
OUI-Feld informiert das LAN 25, dass der Verkehr von einer
Quelle kommt, die bei ihm nicht registriert ist, so dass es ihn
entsprechend behandelt. Wie dies weiter oben angegeben wurde, ermöglicht es
dies dem ATM-Verkehr, zusammen mit dem traditionell adressierten
Ethernet-Verkehr zu existieren.
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Der
den LAN's 25 zugeordnete
E-Mux 21 erfordert ebenfalls eine eindeutige ID in der
Ziel-MAC, so dass ankommender Verkehr in eindeutiger Weise an ihn
adressiert werden kann. Die ID könnte
beispielsweise VPI=0, VCI=0 sein, was niemals in dem ATM-Netzwerk 23 verwendet
wird. Diese eindeutige Adresse, ATM OUI, VPI=0, VCI=0 wird in das
Quellen-MAC-Feld 30 eines ankommenden Rahmens und in die
Ziel-MAC eines abgehenden Rahmens umgesetzt. Dies wird als nächstes in
Verbindung mit den 3A, die die Verarbeitung der
ATM-Zellen zur Erzeugung eines ankommenden Ethernet-Rahmens zeigt,
und 3B beschrieben, die die Verarbeitung eines abgehenden
Ethernet-Rahmens zur Erzeugung von ATM-Zellen zeigt.
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Jede
Endstation weist eine VPI/VCI-Adresse für den ATM-Verkehr auf, die
zur Herstellung einer Verbindung zwischen einer Vermittlung in dem ATM-Netzwerk
und einer Endstation über
eine Signalisierung in einer bekannten Weise verwendet wird. Für den ankommenden
Verkehr wird ein Fluss von Zellen 24, die an eine Endstation 39, 39', 39'' in dem Ethernet-Netzwerk 25 adressiert
sind, an der UNI 27 von dem Netzwerk 23 empfangen.
Die Zellen werden von der SAR-Einheit 29 des E-Mux 21 in
eine PDU 2 zusammengefügt.
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Die
PDU 2 umfasst ein AAL5-Nutzinformationsfeld 14 zum
Empfang der Nutzinformation von den ankommenden Zellen 24,
wobei die Größe des Nutzinformationsfeldes
auf die maximale Größe des Feldes 34 (bis
zu 1500 Bytes) eines Ethernet-Rahmens 3 begrenzt ist. Obwohl
die normale ATM AALS-Protokolldateneinheit
(PDU) ziemlich groß ist, wie
dies in Verbindung mit 1 erläutert wurde, kann
sie so beschränkt
werden, dass sie in die 1500 Byte eines Ethernet-Rahmens passt.
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Weil
die Größe der PDU
auf die Länge
des Nutzinformationsfeldes eines Rahmens beschränkt ist, wird die Zellensegmentierungsfunktion
von der SAR 29 an der Grenze zu dem ATM-Netzwerk ausgeführt, derart,
dass die Notwendigkeit für
eine zusätzliche
PDU-Information, die in dem Nutzinformationsteil des Ethernet-Rahmens
zu übertragen
ist, vermieden wird. Dies unterscheidet sich von der Zellen-im-Rahmen-(CIF-) Lösung, bei
der die SAR-Funktion an der Endstation ausgeführt wird, worauf die Zellen
im Ethernet-Rahmen für
die Übertragung
neu zusammengefügt
werden.
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Eine
PDU-Verwaltungseinheit 21 streift das LLC/SNAP- (logische
Verbindungssteuerung, Teilnetzwerk-Ansatzpunkt) Kopffeld der PDU 2 ab
und liefert es an einen Kopffeld-Prozessor 37, der die
Art der Nutzinformation bestimmt. Die Nutzinformation und der Nutzinformationstyp
werden an eine Rahmen-Verwaltungseinheit 33 weitergeleitet.
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Die
Rahmen-Verwaltungseinheit 33 erzeugt den Ethernet-Rahmen 3 durch
Umsetzen der Nutzinformation in das Feld 34 und des Nutzinformationstyps
in das Feld 32. Die Rahmen-Verwaltungseinheit 33 empfängt weiterhin
die Adresse der Ziel-Endstation von einem Adressen-Prozessor 35 und
setzt diese Information in das Feld 40 der Ziel-MAC um.
Diese Adresse ist eine Verkettung der VPI/VCI-Adresse, die von dem
Zellen-Kopffeld abgeleitet wurde. Genauso setzt der Adressen-Prozessor 35 die
Adresse des E-Mux in dem Quellen-MAC-Feld 30, nämlich ATM OUI
und VPI=0, VCI=0, in die Felder 40 bzw. 42 um. Als
solches umfasst für
den ankommenden Verkehr das Quellen-MAC-Feld des Rahmens 3 die
Adresse des E-Mux, und die Ziel-MAC
umfasst die Adresse der Endstation in dem Ethernet.
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Die
Rahmen-Verwaltungseinheit 33 sendet einen in der vorstehend
angegebenen Weise zusammengefügten
Rahmen 3 über
das Ethernet-Netzwerk 25. Eine Schnittstelle 47 ist
zur Anpassung des Formates des Rahmens an das Verbindungsmedium des
Ethernet 25 vorgesehen.
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Im
Allgemeinen ist jede ATM-"bewusste" Endstation 39, 39', 39'' mit einer Adressensteuerung versehen,
wie dies bei 41, 41', 41'' gezeigt ist, die es der Endstation
ermöglicht,
dem Netzwerk zu signalisieren, Verbindungen anzufordern/anzunehmen.
Außerdem
liefert die Adressensteuerung 41, 41', 41'' den Bereich von VPI/VCI-Werten,
die für
derartige Verbindungen an die zugeordnete Endstation 39, 39', 39'' zu einer definierten Teilmenge
der gesamten VPI/VCI's
zugeordnet werden könnten,
die der UNI 27 zugeteilt sind. Eine Adressensteuerung 41, 41', 41'' erkennt eine Ziel-ID als ihre
eigene, wobei eine Nachschlagetabelle verwendet wird, und lenkt
den Rahmen 3 an die zugehörige Endstation 39, 39', 39''.
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Für die abgehende
Richtung erzeugt eine Endstation 39, 39', 39'' einen abgehenden Rahmen 3,
wobei die Ziel-MAC die ATM-OUI-Adresse des E-Mux 21 statt
der Adresse einer anderen Endstation in dem Ethernet-Netzwerk 25 angibt.
Damit sendet die entsprechende Ethernet-Schnittstelle den abgehenden
Rahmen an den E-Mux 21. Das Quellen-MAC-ID-Feld 44 umfasst
die VCI/VPI-Adresse des Ziel-ATM-Gerätes in dem ATM-Netzwerk 23.
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Nunmehr
empfängt
die Rahmen-Verwaltungseinheit 33 den Rahmen von der Schnittstelle 47, segmentiert
den Rahmen und liefert die Nutzinformation an die PDU-Verwaltungseinheit 31,
die VPI/VCI-Adresse an den Adressen-Prozessor 35 und die
Typ-Information von dem Feld 32 an den Kopffeld-Prozessor 37.
Die PDU-Verwaltungseinheit 31 erzeugt
eine PDU 2 durch Einfügen
der von der Rahmen-Verwaltungseinheit 33 empfangenen
Nutzinformation in das Feld 14 und der Typ-Information von dem
Kopffeld-Prozessor 37 in das LLC/SNAP-Kopffeld 16.
Die PDU wird dann zu der SAR 29 weitergeleitet, die die
PDU 2 in Zellen 24 für die UNI 27 segmentiert.
Der Adressenprozessor 35 fügt die VPI/VCI-Adresse von
dem Quellen-MAC-ID-Feld 44 in
jedes Zellen-Kopffeld ein, so dass das ATM-Netzwerk 23 die
Zelle entsprechend vermittelt.
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Ein
einfaches Beispiel dieser Technik würde darin bestehen, dass die
Endstation 39 eine ATM-Verbindung auf VCI=5, VPI=7 hergestellt
hat. Für
den gesamten Verkehr, der über
das Ethernet hinaus auf das ATM-Netzwerk 23 zu lenken ist,
würde die
Endstation 39 die Ziel-MAC-Adresse in dem Ethernet-Rahmen
auf die des E-Mux 21 setzen, was ATM-OUI, VPI=0, VCI=0
ist, und würde
die virtuelle Verbindung über
die Quellen-MAC identifizieren, die ATM-OUI, VPI=7, VCI=5 zeigt,
was die Quelle als den Inhaber dieses VCC identifiziert. Verkehr,
der in der Richtung von dem E-Mux 21 zu der Endstation 39 fließt, würde die
Quellen- und Zieladressen umgekehrt sehen.
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Als
eine einfache Erweiterung dieses Konzeptes kann eine Ethernet-Station,
wenn sie den Ursprung für
eine Signalisierung darstellt, das Quellen-MAC-Feld für die normale
Ethernet-MAC und das Ziel-MAC-Feld für die ATM-OUI und „0" verwenden. Das Quellen-MAC-Feld
ermöglicht
es einem E-164-codierten NSAP, der Ethernet-verbundenen Endstation
eine eindeutige Identifikation in dem ATM-Netzwerk zu geben. Auf
diese Weise kann der E-Mux eine Signalisierung von mehrfachen Ethernet-verbundenen Geräten auf
eine Standard-UNI schlichten und zusammenfügen.
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Ein
zusätzlicher
Zusatzaufwand wird dadurch beseitigt, dass die ATM-AAL5-Protokoll-Einkapselung an dem
E-Mux ausgeführt
wird (beispielsweise eine normale Protokoll-Einkapselung für AAL5, wie sie durch RFC1483
definiert ist). Somit wird eine Einkapselung der Zellen in einem
PDU-Rahmen von der PDU-Verwaltungseinheit 31 bewirkt, und
eine Einkapselung der PDU in einen Ethernet-Rahmen wird durch die
Rahmen-Verwaltungseinheit 33 bewirkt, so dass die Ethernet-Endstation
weder ATM-Protokoll-bewusst
sein muss, noch CRC- (zyklische Blockprüfungs-) und SAR-(Segmentierungs- und
Neuzusammenfügungs-)
Funktionen ausführen muss.
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4 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung
der ATM-Zellen zur Erzeugung eines Ethernet-Rahmens zeigt. Im Schritt 100 wird
eine Verbindung zwischen der Station in dem ATM-Netzwerk und dem
E-Mux 21 auf der Grundlage der ATM-Adresse des E-Mux hergestellt. Eine
Adressensteuerung, sagen wir 41, erkennt ihre zugehörige Endstation
als den Inhaber der VPI/VCI, und die Station 39 stellt
eine Kommunikation mit dem ATM-Netzwerk 2 her, wie dies
im Schritt 110 gezeigt ist.
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Wenn
der E-Mux 21 einen Fluss von ATM-Zellen über einen
bestimmten VC gemäß Schritt 120 empfängt, fügt er die
Zellen in eine PDU zusammen, Schritt 130, überprüft, dass
die AAL5 CRC korrekt ist, im Schritt 140 und setzt die
Nutzinformation in den Nutzinformationsteil des Ethernet-Rahmens
im Schritt 150 um. Die Ziel-MAC wird im Feld 28 im
Schritt 160 auf ATM OUI, VCI/VPI gesetzt, um in eindeutiger
Weise den Inhaber dieses speziellen Pfades auf dem LAN zu identifizieren,
und die Quellen-MAC wird im Schritt 170 auf die des E-Mux
gesetzt, nämlich
ATM OUI 0x00.
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Der
E-Mux führt
eine Rundsendung des Ethernet-Rahmens auf das Ethernet-Netzwerk im Schritt 180 aus.
Die Station 39 mit der ID VPI/VCI in dem Ziel-MAC empfängt den
Rahmen, während
die anderen Stationen 39', 39'' auf dem Ethernet den Rahmen empfangen
und ihn verwerfen, weil er nicht an sie adressiert ist, wie dies
im Schritt 190 gezeigt ist.
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4B zeigt
das Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung eines Ethernet-Rahmens
zur Erzeugung von ATM-Zellen zeigt.
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Zunächst bildet
im Schritt 200 eine Endstation, beispielsweise die Station 39,
den Ursprung einer Mitteilung, die beispielsweise über VCI=5,
VPI=7 auszusenden ist. Sie bereitet einen Ethernet-Rahmen vor, wie
dies in 3b gezeigt ist, der an die E-Mux
dadurch gerichtet ist, dass die ATM OUI in die Felder 38 und 42 eingefügt wird,
die VPI=0, VCI=0-Adresse in das Ziel-MAC-Feld 40 eingesetzt wird
und die virtuelle ATM-Verbindungs-Adresseninformation
in das Quellen-MAC-Adressenfeld 44 eingesetzt wird.
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Im
Schritt 210 führt
die Station 39 eine Rundsendung des Rahmens auf das Ethernet
aus. Andere Stationen auf dem Ethernet empfangen den Rahmen, prüfen die
Ziel-MAC im Schritt 220 und
verwerfen ihn im Schritt 230, weil sie nicht die adressierten Empfänger dieses
Rahmens sind.
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Der
E-Mux 21 empfängt
den Rahmen im Schritt 240 und behält als der Empfänger den
Rahmen. Er führt
die ATM AAL5 PDU- und SAR-Verarbeitung an der Nutzinformation in
den Schritten 250 und 260 aus, leitet die virtuelle
ATM-Verbindungs-Adresseninformation
aus der Rahmen-Quellen-MAC ab und fügt sie in die Zellen-Kopffelder
im Schritt 270 ein. Die resultierenden Zellen werden im Schritt 280 über die
Adresse ausgesandt, die von der VPI/VCI-Adresseninformation angegeben
ist.
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Eine
zusätzliche
Verarbeitung könnte
während
der Verarbeitung der Zellen von den Ethernet-Rahmen ausgeführt werden.
Beispielsweise könnte
ein Ethernet II/DIX-Format-Rahmen
in eine RFC1483-Einkapselung vor der AALS- und SAR-Behandlung als
ein zusätzlicher
Zusammenwirkungs-Schritt umgewandelt werden.
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Die
Erfindung kann zur Bereitstellung eines ATM WAN- (Weitbereichs-Netzwerk-)
Zugang von einem LAN aus verwendet werden. Dies ermöglicht es einem
mit dem LAN verbundenen Computer, eindeutige und private WAN-Verbindungen
herzustellen, während
er einen Zugang an alle herkömmlichen Dienste
aufrecht erhält,
die auf den nicht-ATM-bewussten Teilen des örtlichen LAN eingesetzt sind.
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Die
Verwendung von Ethernet-Netzwerken als verteilte Multiplexer-Hauptverbindungsstrecke über mehrere
Gerätegestelle
hinweg ermöglicht
es, Ethernet als das Medium zum Demultiplexieren eines ATM UNI über eine
Ansammlung von Geräten
zu demultiplexieren, die über
eine große
Fläche
verteilt sind (beispielsweise bis zu 6000 Fuß (1829 Meter) für 10BaseT).
Die typische Anwendung würde
das Gerätegestell
und eine Leitungskarte sehen, die in dem ATM VPI/VCI-Adressierungsschema
codiert ist, um eine statische Demultiplexierung der UNI zu ermöglichen.
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Eine
Variation des E-Mux gemäß der Erfindung
kann als ein ATM-zu-Ethernet-Multiplexer
wirken, wie dies in 5 gezeigt ist.
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Diese
Variante sieht einen äußerst gut
skalierbaren und wahlweise redundanten UNI-Abschluss für das IP (Internetprotokoll)
vor. Die automatisierte Zuordnung von IP zu VCI/VPI kann verwendet
werden, um ATM-Schnittstellen für
IP-Protokoll-basierte Geräte
zu erzeugen, die beträchtlich
mehr virtuelle Verbindungen unterstützen können, als sie derzeit verfügbar sind.
Dies beseitigt die Notwendigkeit, dass sich die Adressensteuerungen 41, 41', 41'' in der damit verbundenen Endstation 39, 39', 39'' befinden. Dies bewegt weiterhin
die IP->ATM-Zuordnung von
der kundenspezifischen Hardware in der Ethernet-Schnittstelle 43, 43', 43'' zu dem traditionellen Ethernet-ARP-Cache-Speicher,
der sich auf der Endstation befindet. Derzeitige ATM-Schnittstellen sind auf
zwischen 500 und 2000 VC's
beschränkt.
Diese Erfindung ermöglicht
es, dass Schnittstellen für
eine relativ niedrige Bandbreite aufweisende Verbindungen (wie z.
B. für
einen ATM-basierten Element-Verwaltungskanal) auf mehr als 50000
virtuelle Verbindungen skaliert werden.
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In
diesem Fall übernimmt
der E-Mux 50 die OUI/VPI/VCI-Identifikationen, und die
verbundene Endstation behält
ihre normale MAC-Adresse. 6A zeigt
die Verarbeitung der ATM-Zellen zur Erzeugung eines ankommenden
Ethernet-Rahmens, und 6B zeigt
die Verarbeitung eines abgehenden Ethernet-Rahmens zur Erzeugung
von ATM-Zellen für
den E-Mux 50.
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Für den ankommenden
Verkehr enthält
das Quellen-OUI-Feld 42 die ATM-OUI zur Anzeige der Endstation,
von der der Verkehr von dem ATM-Netzwerk 23 kommt. Die
VPI/VCI-Adresse von dem Zellen-Kopffeld 22 wird von dem
E-Mux 50 auf das Quellen-ID-Feld 44 umgesetzt.
Das Ziel-MAC-Feld 28 umfasst die Ethernet-MAC der Station,
die Empfänger des
jeweiligen Rahmens ist.
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Für die abgehenden
Verkehr zeigt 6B, dass die Endstation die
ATM OUI-Identifikation
in das Feld 38 des Ziel-MAC-Feldes 28 und die VPI/VCI-Adresse
der Zielstation in dem ATM-Netzwerk 23 in das Feld 40 der
Ziel-MAC einfügt.
Der E-Mux 50 fügt
die VPI/VCI-Adresse in die Zellen-Kopffelder ein, so dass die Zellen
entsprechend in dem Netzwerk 23 vermittelt werden. Das
Quellen-MAC-Feld 30 umfasst die Ethernet-Adresse der Endstation
in dem Ethernet-Netzwerk, das den jeweiligen Rahmen erzeugt hat.
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Es
gibt vielfältige
Möglichkeiten,
wie die Ausführungsform
nach 5 die Ethernet-MAC-Adresse der
verbundenen Endstationen lernen kann. Alternativ kann die Rundsende-Adresse
aller Ethernet-Stationen verwendet werden.
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Die
verallgemeinerte Betriebsweise besteht darin, dass eine verbundene
Endstation die IP->MAC-Zuordnung
für Geräte lernt,
die an einer entfernten Stelle mit dem ATM-Netzwerk verbunden sind, wie dies für ein normales
Ethernet der Fall sein würde.
Die gelieferten MAC-Adressen enthalten jedoch tatsächlich die
VPI/VCI-Informationen, über
die diese Geräte
erreicht werden können.
Die verbundene Host-Einheit wird so „getäuscht", dass sie annimmt, dass sie eine Ethernet-
Schicht 2/Adressenumsetzung für
ATM-verbundene Geräte
hat, so dass Ethernet-Adressenauflösungs- und
Weiterleitungs-Mechanismen über
ATM-verbundene Geräte erreichbar
machen.
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Die
Erfindung kann weiterhin dazu verwendet werden, direkt betriebsbereite
Reserve-Plattformen
bereitzustellen. Normalerweise ist eine ATM-Verbindung eindeutig
und kann nicht automatisch örtlich
auf eine andere Plattform umgeschaltet werden. Die Verfügbarkeit
von Ethernet als Rundsende-Medium ermöglicht es, dass der ATM-Verkehr gleichzeitig
auf mehrere Geräte
aufgefächert
wird und lediglich von der derzeit „aktiven" Plattform behandelt wird.
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Obwohl
die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde, können
weitere Modifikationen und Verbesserungen, die für den Fachmann naheliegend
sind, innerhalb des Rahmens der beigefügten Ansprüche ausgeführt werden, ohne von dem Schutzumfang
der Erfindung in ihrem breiteren Gesichtspunkt abzuweichen.