EP1040705A1 - Baustein zur oam behandlung von atm-zellen eines zellenflusses auf virtuelle verbindungen - Google Patents

Baustein zur oam behandlung von atm-zellen eines zellenflusses auf virtuelle verbindungen

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Publication number
EP1040705A1
EP1040705A1 EP98961017A EP98961017A EP1040705A1 EP 1040705 A1 EP1040705 A1 EP 1040705A1 EP 98961017 A EP98961017 A EP 98961017A EP 98961017 A EP98961017 A EP 98961017A EP 1040705 A1 EP1040705 A1 EP 1040705A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cell
scan
oam
connection
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP98961017A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Beck
Dirk Amandi
Christian Hinterberger
Oliver Von Soosten
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19748700A external-priority patent/DE19748700A1/de
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1040705A1 publication Critical patent/EP1040705A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/04—Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
    • H04Q11/0428—Integrated services digital network, i.e. systems for transmission of different types of digitised signals, e.g. speech, data, telecentral, television signals
    • H04Q11/0478—Provisions for broadband connections
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5625—Operations, administration and maintenance [OAM]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5672—Multiplexing, e.g. coding, scrambling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5678—Traffic aspects, e.g. arbitration, load balancing, smoothing, buffer management
    • H04L2012/5681—Buffer or queue management

Definitions

  • Module for processing ATM cells of a cell flow on virtual channels and virtual paths which is set up to detect error states in the ATM warehouse and to insert OAM-specific cells, for whose generation an OAM cell generator (OZG) is provided.
  • OAM cell generator OZG
  • B-ISDN broadband Integrated Services Digital Network
  • the structure in cells of the same length is characteristic of ATM.
  • the information to be conveyed is divided into ATM cells, namely into packets of 53 bytes, which have a cell header with 5 bytes and
  • the header information identifies a specific virtual connection.
  • the data traffic arriving at an ATM interface is segmented into the 53-byte cells mentioned and these cells are forwarded sequentially as they were generated. Further details on ATM can be found in the literature. Examples include: "ATM Networks, Concepts, Protocols and Applications", by Handel, Huber and Schröder, Verlag Addison-Wesley-Longman, 2nd edition, 1994 (ISBN 0-201-42274-3) or "ATM - Solutions for Enterprise Internet orking ", by D. Ginsburg,
  • OAM modules or other cell processing modules are used, for example, between network adaptation units and a switching network module or other modules.
  • Fig.l in which a possible architecture is shown.
  • PHY Physical layer modules
  • the dotted lines on the left and right symbolize the boundaries between the physical layer Phy.L. and the ATM layer ATM-L.
  • ATM modules BST are provided symmetrically to a switching network module SI, which are located between the switching network module SWI and the physical layer modules PHY. Depending on the requirements and circumstances, one or more ATM modules BST can be present. To indicate this, one ATM module is drawn with a broken line.
  • bidirectional data streams are processed, which are designated UP for upstream and DOWN for downstream.
  • the originally English terms upstream and downstream indicate in the case of switching networks the direction to the switching network "up” or “down” from the switching network.
  • the names of the two data streams with UP and DOWN are arbitrary and interchangeable.
  • the data or cell streams arriving at a module are referred to as ZI and the outgoing cell streams as ZA.
  • Cross channels are provided between two BST modules for upstream and downstream, to which cross channel inputs QI and cross channel outputs QA are assigned at the modules.
  • control software is also indicated in FIG. 1 with the help of the block STSW. It is necessary for the configuration of an ATM module, error handling and the assembly and disassembly of Links.
  • the control software normally runs on a commercially available processor module.
  • the control software STSW is connected to the ATM module BST via a so-called interrupt signal I and a bidirectional control bus CB.
  • the interrupt signal I is used to stop the software in order to inform it of time-critical events that have occurred in the ATM module BST (for example, detected error states).
  • the task of the ATM layer ATM-L which is explained in more detail, for example, in the abovementioned references, is to enable the transparent transfer of ATM cells via pre-configured connections and it focuses on the database unit, namely the 53-byte (or "Octet") ATM cell.
  • the database unit namely the 53-byte (or "Octet" ATM cell.
  • the ATM layers F4 for the virtual path level and F5 for the virtual channel level are decisive for the present invention.
  • the main tasks of the OAM rivers include the error detection, error localization and error message.
  • Certain OAM flows are assigned special cells, of which the AlS cells, the RDI cells and the CC cells are considered here. Error conditions in the physical layer (physical layer) and the ATM layer lead to error messages with the help of these special cells.
  • the F4 flows and the F5 flows must be treated independently of one another.
  • AIS cells Alarm Indication Signal Cells
  • RDI cells Remote Defect Indication Cells
  • CC cells continuity check
  • CC cells continuity check
  • a connection or segment In order to be able to continuously monitor the continuity of a connection, CC cells (continuity check) are used at the starting point of a connection or segment, in particular if no ATM user cells have been transmitted. At the end point of a connection or a segment, it can then be checked whether user or CC cells have arrived within a predetermined time interval. If this is not the case, the corresponding connection changes into a special error state (loss of continuity), which leads to the insertion of AIS or RDI cells described above.
  • the treatment of the OAM functions AIS, RDI and CC also in terms of the management of the states for the individual connections and the linking of these functions to one another is currently carried out essentially in the software, with all incoming OAM cells first being made available to the software.
  • the software required is so high that the requirements according to ITU 610 cannot be met with a large number of connections.
  • a line filter and processing unit to which the incoming cell stream is fed, a connection data memory connected to the line filter and processing unit, a scan connected to the connection data memory Unit, to which a controller and a request counter are assigned, an intermediate buffer, the input of which is connected to the output of the OAM cell generator, a status buffer which is used for the transmission of the status information to the control software is set up, and a multiplexer to which the output of the line filter and processing unit and the output of the intermediate buffer is fed, the cell filter and processing unit for recognizing the cell type and for delivering Cell recognition signals and a connection index relating to the respective connection to the connection data memory and also for forwarding received cells to the multiplexer as a function of the cell type and the configuration data detected, the controller is set up to emit a start signal for the scanning mechanism to the scanning unit , so that the sequential processing of all active connections is started by the scan unit at regular intervals, with an evaluation of the cell recognition signals and status signals and
  • the invention offers the advantage that the handling of the OAM functions, in particular the functions RDI, AIS and CC and their links to one another, can be carried out in the hardware.
  • the software is only informed of changes in status via a special interrupt signal I and the control bus CB.
  • the OAM treatment is therefore not dependent on the current load state of the software. This means that the requirements according to ITU 610 also occur when many error states occur and * with a large number of connections established - e.g. 8000 active connections - can always be guaranteed.
  • the intermediate buffer is set up to emit a stop signal to the scan unit when it is full, which means that Any overloads can be absorbed by the control software or the line filter and processing unit or a cross channel.
  • a request counter which indicates the number of connections that may be processed one after the other with the aid of a counter send signal from the scan unit, with the scan unit processing after request a connection in the current cycle the value of the request counter is decreased by 1.
  • a cycle counter is provided, the value of which at the start of the scanning unit, as well as the value of the request counter, is set to zero, and the scanning unit or the block LB are set up to increase the value of the request counter by one, and to reset the cycle counter to zero if the value of the cycle counter has reached an adjustable period.
  • the multiplexer has a cross channel from a module in the opposite direction.
  • the module according to the invention is set up for processing the OAM functions AIS, RDI and CC.
  • 1 is a block diagram of a general ATM structure with ATM modules, the control software and with a switching network module, as already explained above, 2 shows the basic structure of a module according to the invention,
  • FIG. 5 shows a special flowchart for expanding the method illustrated in FIG. 4 for external compliance with the response times required in the ITU recommendation. This is particularly important if empty cell cycles have to be used for the AIS RDI and CC treatment.
  • FIG. 6 shows in a more detailed flow chart a detail of the flow chart according to FIG. 4 for the treatment of the AIS, RDI and CC functions.
  • the basic internal structure of a block BST according to the invention is first explained below with reference to FIG. 2.
  • the incoming data flow ZI is fed to a cell filter and processing unit ZFV. Based on the different headers and the first payload byte, this recognizes what type of row it is, e.g. around an F4 user cell, F4 AlS cell, F5 AlS cell, etc.
  • the filter and processing unit ZFV is connected to a connection data connection data store VSP, which serves on the one hand to store the configuration data of a connection. Among other things, this involves determining whether the cell input ZI is a virtual path or a virtual channel.
  • FIGS. 3a and 3b show the flow structure using the example of a virtual path VPC P (F4 flow) with three virtual channels VCC A, VCC B, VCC C (F5 flow) and FIG. 3b shows the structure of the connection data memory VSP based on the ATM layer structure.
  • a virtual path can be resolved in the block BST, and a virtual channel can be combined in this block with other channels to form a path.
  • connection data memory VSP for connection data
  • the configuration data also stores whether an OAM segment begins or ends.
  • each cell is first uniquely assigned to a virtual connection.
  • the connection-specific entry in the connection data memory VSP can be accessed with the corresponding connection index signal VI (FIG. 2). Since cell processing corresponding to both the F4 and the F5-OAM flow must be carried out at path end and start points, not only F5-specific signals are stored in the connection-specific entry, but also an access address to F4-specific data , represented by the signal F4I in FIG. 2.
  • relevant cell recognition signals F4ZE, F5ZE are then set on the F4 and / or F5 level in accordance with the recognized cell type, the line filter and processing unit ZFU only setting these line recognition signals, the received one Cell is forwarded to the input of a multiplexer MULT or discarded.
  • a scan unit SCAN essential for the invention is provided, which is connected to the line filter and processing unit ZFV via the connection data memory VSP.
  • an exchange of line recognition signals F4ZS, F5ZS and status signals takes place between the scan unit SCAN and the connection data memory F 4 ZS, F5ZS regarding the F4 and F5 rivers.
  • the scan unit SCAN initially also uses the connection index signal VI, and it receives the address for the F4-specific entries via the addressed entry in the same way as the line filter and processing unit ZFV, shown as signals F4I in FIG . 2.
  • the scan unit SCAN searches in fixed processing cycles in which no incoming ATM cell has to be processed, i.e. in free cell processing cycles, all connections within a period of about 500 ms in which the connections must also be processed, e.g. maximum 8000 connections each 2.48 ⁇ s. If the processing time for the cells arriving at the cell input ZI takes up the entire cell processing cycle time, the scanning unit can only use those processing cycles in which no incoming ATM cell has to be processed, i.e. in so-called free cell processing cycles. Error conditions are detected and managed on a connection-specific basis and insert orders for AIS, RDI and CC cells are generated automatically. During cell processing, the corresponding flags for recognized cell types are set in the connection data memory, which are then used in the scanning mechanism and possibly lead to the error states mentioned at the outset, which the AIS and RDI cells serve to identify.
  • a control ST is provided for the entire time sequence control of the module BST, whereby only the control signals which lead to the scan unit SCAN and to the block LB are essential for the invention, namely:
  • a start signal SS for the scanning mechanism starts the sequential processing of all active connections by the scan unit SCAN at regular time intervals (-500 msec) and also resets the request counter AZ and the cycle counter ZZ in block LB.
  • the block LB is set up to implement a request counter. Like the SCAN scanning unit, it is used by the SCAN scanning unit.
  • the block LB controls the scan unit SCAN using the one request counter AZ, represented by a counter status signal.
  • the request counter AZ indicates the number of connections that the scan unit can process one after the other. The scan unit may only process the next connection if the value of the status signal AZ is greater than zero.
  • the block LB decreases the request counter by one each time a connection has been processed in the current cycle. This is indicated to the block LB by the signal "Decrement request counter DAZ".
  • the block LB increases the request counter and thus the signal AZ after an adjustable cycle (scan) period SP (see later FIG. 5), so that the value AZ of the request counter represents the state of a counter operating according to the so-called “leaky bucket” algorithm. This algorithm is described, for example, in the book “ATM Solutions for Enterprise Internet Working” mentioned at the beginning.
  • the block BST also contains an OAM cell generator OZG, which either supplies the OAM cells generated in it via an intermediate buffer OBUF to the input of the multiplexer MULT or forwards it via a cross channel QA to the block BST for the opposite direction (cf. FIG . l).
  • the OAM cell generator OZG receives the request to generate an OAM cell from the scan unit SCAN via a signal ANF. With this, the scan unit SCAN also defines the exact type of the OAM cell to be generated (F4 AIS, F5 AIS, F5-RDI, etc.) and the necessary connection data in the cell header.
  • the cross channel is needed for the generated cells that go back to the source of the ATM Cell stream must be sent.
  • the RDI cells are relevant for the invention.
  • a further input of the multiplexer MULT is connected to the output of the filter and proces b connected eitungstechnik ZFV, and a third input of the multiplexer MULT is connected to a cross-channel input Q
  • the intermediate buffer OBUF can only forward cells for the multiplexer MULT if there are no data cells from the cell filtering and processing unit ZFV. Furthermore, the cross channel QA to the block BST can be blocked for the opposite direction for a short time. The intermediate buffer OBUF can thus fill up. In this case, the scan unit SCAN is stopped by means of a hold signal V, which ensures that no further OAM cells are generated in the OAM cell generator OZG.
  • the status buffer ZBUF is filled with the status signals F4ZS and F5ZS of all connections at the request of the central control software with the aid of the signal AZS from the scan unit SCAN. At the same time, the central control software can fetch these status signals via the control bus CB in order to evaluate them internally. This evaluation of the states then does not hinder the further OAM treatment in the scan unit SCAN (offline evaluation).
  • the status buffer ZBUF is organized in such a way that the stored entries are read in the exact order in which they were first saved (FIFO principle).
  • the scanning mechanism is implemented in the scanning unit SCAN and is shown in more detail below with the aid of FIG. 4.
  • optional blocks which are discussed in detail in FIG. 5 with ""”” and the AIS / RDI / CC processing function, which is shown in detail in FIG. 6, are designated with "VI”.
  • the scan unit SCAN distinguishes two global states: “active” or “inactive”, the initial state after the BST module has been reset being the inactive state (FIG. 4 above).
  • the scan unit SCAN is started at regular intervals by the control ST and then changes to the active state, in which, starting with the first connection, processing of the AIS, RDI and CC functions according to FIG. 4 is carried out, with exactly one connection being processed with each loop pass. For this, a not shown
  • Loop counter is used, which also references the connection to be processed with the connection index VI. When changing from the inactive to the active state, this loop counter is initially loaded with the first connection. Since the cell filter and processing unit ZFV and the scan unit SCAN access the same connection data memory, a consistent state must be reached again at the beginning of each cell processing cycle. Therefore, the scan unit SCAN waits for the start of the next cycle after each loop run.
  • the value of the request counter AZ must be greater than zero (see above).
  • the block LB is caused to decrease the value of the request counter by one with the aid of the signal DAZ. Then the AIS / RDI / CC processing for the connection with the index VI is carried out and the loop counter is increased by one (index VI + 1, FIG. 4 below). After the AIS, RDI and CC functions have been processed, the revised status signals F4ZS and F5ZS are written into the status buffer ZBUF if the signal ST ac- was activated. As soon as the loop counter has reached the last connection with the index VL, the scan unit SCAN is switched back to the inactive state.
  • the load dependency of the processing speed means that the time intervals when processing the same connection vary in successive scan sequences. In order to be able to maintain the maximum reaction time to determined error states in accordance with ITU, these variations should be minimized, for which purpose a “leaky bucket” method is used, which is described with reference to FIG. 5 (and FIG. 4).
  • the leaky bucket method in block LB sets both the request counter already described, represented by its index or value AZ, and a cycle counter, represented by its index or Value ZZ, to the value zero.
  • connection data memory VSP for connection data (top field in FIG. 6).
  • OAM functions it is then determined whether the OAM functions have to be performed at the F4 and / or F5 level. This depends on the configuration data stored in the connection data memory, i.e. whether it is a path start point, a path end point, a channel start point or a channel end point.
  • OAM functions in connection with the invention are to be understood: The evaluation of the cell detection signals F4ZE, F5ZE and the status signals F4ZS and F5ZS,
  • connection (index VI) is a virtual path that is not resolved, i.e. A virtual path arrives at input ZI (VPC), but there is no VPC (Virtual Path Connection) end point VPC-EP, only the F4 -OAM functions have to be carried out.
  • connection to index VI is a virtual path (VPC) that is resolved in the block BST, i.e. if there is a VPC endpoint VPC-EP, it must first be checked whether the F4-OAM functions for this virtual path have already been performed since the start of the scan unit SCAN. If this has not been done, the F4-OA functions are first carried out using the signals F4ZE and F4ZS.
  • the revised F4 status signals F4ZS must also be taken into account when deciding which F5 OAM cells to insert. If, for example, the path is in accordance with the revised F4 status signals F4ZS, the F4-AIS error status, F5-AIS cells are inserted. c) If the connection at input ZI is a virtual channel (no VPC), which is included in the BST block other virtual channels are to be combined to form a virtual path, ie there is a VPC start point VPC-AP, it must first be checked whether the F4-OAM functions have already been carried out since the start of the scan unit SCAN. If this has not been done, the F4-OAM functions are carried out first.
  • the F5-0AM functions are carried out in a second step using the signals F5ZE and F5ZS.
  • the status signals F4ZS need not be taken into account here. d) If the connection is ultimately a virtual channel (no VPC) that is also relayed or terminated as a virtual channel, only the F5-OAM functions are processed.
  • connection data memory VSP namely

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Ein Baustein zur Bearbeitung von ATM-Zellen eines Zellenflusses auf virtuellen Kanälen (VCC A, VCC B, VCC C) bzw. einem virtuellen Pfad (VPC P), der zum Einfügen von OAM-spezifischen Zellen mittels eines OAM-Zellengenerators (OZG) eingerichtet ist, mit einer Zell-Filter- und Verarbeitungseinheit (ZFV), welcher der einlangende Zellenstrom (ZI) zugeführt ist, mit einem mit der Zell-Filter- und Verarbeitungseinheit (ZFV) in Verbindung stehenden Verbindungsdatenspeicher (VSP), mit einer mit dem Verbindungsdatenspeicher (VSP) in Verbindung stehenden Scan-Einheit (SCAN), der eine Steuerung (ST) zugeordnet ist, mit einem Zwischenpuffer (OBUF), dessen Eingang mit dem Ausgang des OAM-Zellengenerators (OZG) verbunden ist sowie mit einem Multiplexer (MULT), dem der Ausgang der Zell-Filter- und Verarbeitungseinheit (ZFV) sowie der Ausgang des Zwischenpuffers (OBUF) zugeführt ist.

Description

Beschreibung
Baustein zur OAM Behandlung von ATM-Zellen eines Zellenflusses auf virtuelle Verbindungen.
Baustein zur Bearbeitung von ATM-Zellen eines Zellenflusses auf virtuellen Kanälen und virtuellen Pfaden, der zum Erkennen von Fehlerzuständen im ATM-Lager und zum Einfügen von OAM-spezifischen Zellen eingerichtet ist, für deren Erzeugung ein OAM-Zellengenerator (OZG) vorgesehen ist.
ATM, die Kurzform für "Asynchronous Transfer Mode" ist eine Netzwerktechnologie, die zum Transport aller bekannten Signaldaten, wie reine Daten, Sprach- und Videodaten etc. ge- eignet ist, wobei die Bezeichnung ATM gelegentlich als Synonym für B-ISDN (= Broadband Integrated Services Digital Network) verwendet wird. Charakteristisch für ATM ist die Strukturierung in Zellen gleicher Länge . Die zu vermittelnde Information wird auf ATM-Zellen aufgeteilt, nämlich in Packets zu 53 -Byte, die einen Zellenkopf (Header) mit 5 Byte und
Nutzinformation (Payload) zu 48 Byte tragen. Dabei identifiziert die Kopfinformation eine bestimmte virtuelle Verbindung. Im Gegensatz zu herkömmlichen Zeitmultiplexverfahren, bei welchen Zeitschlitze verschiedenen Typen von Datenverkehr im vorhinein zugeordnet sind, wird der bei einer ATM- Schnittstelle ankommende Datenverkehr in die erwähnten 53- Byte-Zellen segmentiert und diese Zellen werden sequentiell, so wie sie erzeugt wurden, weitergesandt. Nähere Einzelheiten zu ATM sind der Literatur entnehmbar. Beispielsweise sei hier genannt: "ATM-Networks, Concepts, Protocols and Applications", von Händel, Huber und Schröder, Verlag Addison-Wesley- Longman, 2. Aufl., 1994 (ISBN 0-201-42274-3) oder "ATM- Solutions for Enterprise Internet orking" , von D. Ginsburg,
Zur Verarbeitung von ATM-Zellen werden hochintegrierte Schaltungen in ASIC-Bausteinen verwendet. Ein Beispiel sind OAM- Bausteine, welche zur Verwaltung und Bearbeitung der OAM- Flüsse (OAM = Operation Administration and Maintainance) eingesetzt werden. OAM-Bausteine oder andere Zellbearbeitungs- bausteine werden beispielsweise zwischen Netzanpassungseinheiten und einem Koppelnetzbaustein oder anderen Bausteinen eingesetzt. Dazu wird auf Fig.l verwiesen, in welcher eine mögliche Architektur dargestellt ist. Links und rechts im Bild sind Physical Layer-Bausteine PHY ersichtlich, die den Übergang von einem Transportnetz, z.B. STM1 auf ATM ermöglichen. Die punktierten Linien links und rechts symbolisieren die Grenzen zwischen der physikalischen Schicht Phy.L. und der ATM-Schicht ATM-L. Symmetrisch zu einem Koppelnetzbaustein S I sind ATM-Bausteine BST vorgesehen, die zwischen dem Koppelnetzbaustein SWI und den Physical Layer-Bausteinen PHY liegen. Je nach Erfordernissen und Gegebenheiten können ein oder mehrere ATM-Bausteine BST vorhanden sein. Um dies anzudeuten, ist je ein ATM-Baustein strichliert gezeichnet.
ie dem Blockschaltbild nach Fig.l, welches sowohl für den Stand der Technik als auch für die Erfindung relevant ist, entnehmbar, werden bidirektionale Datenströme verarbeitet, die mit AUF für stromauf und AB für stromab bezeichnet werden. Die ursprünglich englischen Bezeichnungen upstream und downstream weisen bei Koppelnetzen auf die Richtung zum Koppelnetz "hinauf" bzw. von dem Koppelnetz "herab" hin. Im Prinzip sind die Bezeichnungen der beiden Datenströme mit AUF und AB jedoch willkürlich und gegeneinander vertauschbar. Im weiteren werden sowohl stromauf als auch stromab die an einem Baustein einlangenden Daten- bzw. Zellenströme mit ZI, die abgehenden Zellenströme mit ZA bezeichnet. Zwischen je zwei Bausteinen BST für stromauf und stromab sind Querkanäle vorhanden, welchen an den Bausteinen Querkanal-Eingänge QI sowie Querkanal-Ausgänge QA zugeordnet sind.
Um einen ATM-Baustein BST steuern zu können, ist weiterhin eine Steuer-Software mit Hilfe des Blocks STSW in Figur 1 angedeutet. Sie ist notwendig für die Konfiguration eines ATM- Bausteins, die Fehlerbehandlung und das Auf- und Abbauen von Verbindungen. Die Steuer-Software läuft normalerweise auf einem käuflichen Prozessorbaustein ab. Mit dem ATM Baustein BST ist die Steuer-Software STSW über ein sogenanntes Interrupt Signal I und einen bidirektionalen Kontrollbus CB verbunden. Das Interrupt Signal I dient dazu, die Software anzuhalten um sie über aufgetretene, zeitkritische Ereignisse im ATM Baustein BST (z.B. erkannte Fehlerzustände) zu informieren.
Die Aufgabe der ATM-Schicht ATM-L, die beispielsweise in den obengenannten Literaturstellen näher erläutert ist, ist es, den transparenten Transfer von ATM-Zellen über voreingerichtete Verbindungen zu ermöglichen und sie konzentriert sich auf die Datenbasiseinheit, nämlich die 53-Byte (oder "Oktett") ATM-Zelle. Für die OAM-Flüsse liegt eine 5- Schichten-Hierarchie vor, die beispielsweise der genannten Literatur und der ITU-Empfehlung G. 610 entnehmbar ist. Für die vorliegende Erfindung sind die ATM-Schichten F4 für die virtuelle Pfadebene und F5 für die virtuelle Kanalebene maßgeblich.
Wesentliche Aufgaben der OAM-Flüsse sind u.a. die Fehlererkennung, Fehlerlokalisierung und Fehlermeldung. Bestimmten OAM-Flüssen sind besondere Zellen zugeordnet, von welchen hier die AlS-Zellen, die RDI-Zellen und die CC-Zellen be- trachtet werden. Fehlerzustände im Physical Layer (physikalische Schicht) und der ATM-Schicht führen zu Fehlermeldungen mit Hilfe dieser besonderen Zellen. Dabei müssen die F4- Flüsse und die F5-Flüsse unabhängig voneinander behandelt werden.
In Richtung zum Endpunkt der Verbindung auf Kanal oder Pfad werden Fehler durch die AIS-Zellen (Alarm Indication Signal Cells) signalisiert, wogegen die RDI-Zellen (Remote Defect Indication Cells) dazu in Richtung zum Anfangspunkt einer Verbindung dienen. Wenn Fehlerzustände erkannt wurden, müssen sie für alle aufgebauten Verbindungen entsprechend der ITU- Empfehlung G. 610 innerhalb von 500 ms weitergeleitet werden. Im Fehlerzustand muß pro Verbindung je eine AIS- oder RDI- Zelle eingesetzt werden, wobei beispielsweise 8000 Verbindungen vorliegen können.
Um die Durchgängigkeit einer Verbindung laufend überwachen zu können, werden am Anfangspunkt einer Verbindung oder eines Segments CC-Zellen (Continuity Check) eingesetzt, insbesondere falls keine ATM-User-Zellen übertragen wurden. Am Endpunkt einer Verbindung oder eines Segments kann dann überprüft werden, ob innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls User- oder CC-Zellen eingelangt sind. Ist dies nicht der Fall, so wechselt die entsprechende Verbindung in einen speziellen Fehlerzustand (Loss of Continuity) , der zu dem oben beschriebenen Einfügen von AIS- oder RDI-Zellen führt.
Die Behandlung der OAM-Funktionen AIS, RDI und CC auch im Sinne der Verwaltung der Zustände für die einzelnen Verbindungen und der Verknüpfung dieser Funktionen untereinander wird derzeit im wesentlichen in der Software durchgeführt, wobei zunächst alle ankommenden OAM Zellen der Software zur Verfügung gestellt werden. Der erforderliche Softwareaufwand ist so hoch, daß die Anforderungen nach ITU 610 bei einer großen Anzahl von Verbindungen nicht einzuhalten sind.
Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, die Bearbeitung der genannten OAM-Funktionen ökonomischer zu ermöglichen und dabei den Gesamtaufwand an Hard- und Software gering zu halten.
Diese Aufgabe wird mit einem Baustein gelöst, bei welchem gemäß der Erfindung eine Zeil-Filter- und Verarbeitungseinheit, welcher der einlangende Zellenstrom zugeführt ist, einen mit der Zeil-Filter- und Verarbeitungseinheit in Verbindung stehenden Verbindungsdatenspeicher, einer mit dem Verbindungsdatenspeicher in Verbindung stehenden Scan-Einheit, der eine Steuerung und ein Anforderungszähler zugeordnet sind, einen Zwischenpuffer, dessen Eingang mit dem Ausgang des OAM- Zellengenerators verbunden ist, einen Zustandspuffer, der für die Übertragung der Zustandsinformation an die Steuer- Software eingerichtet ist, sowie einen Multiplexer, dem der Ausgang der Zeil-Filter- und Verarbeitungseinheit sowie der Ausgang des Zwischenpuffers zugeführt ist, wobei die Zell- Filter- und Verarbeitungseinheit zur Erkennung des Zelltyps und zur Abgabe von Zellerkennungssignalen sowie eines die jeweilige Verbindung betreffenden Verbindungsindex an den Verbindungsdatenspeicher und außerdem zur Weiterleitung empfangener Zellen an den Multiplexer in Abhängigkeit von dem er- kannten Zelltyp und der Konfigurationsdaten eingerichtet ist, die Steuerung zur Abgabe eines Startsignals für den Scanmechanismus an die Scan-Einheit eingerichtet ist, sodaß in regelmäßigen Zeitabständen die sequentielle Bearbeitung aller aktiven Verbindungen durch die Scan-Einheit gestartet wird, wobei eine Bewertung der Zellerkennungssignale und von Zu- standssignalen und die Erzeugung neuer bzw. überarbeiteter Zustandssignale erfolgt, die Scan-Einheit (SCAN) zur Abgabe eines AnforderungsSignals an den OAM-Zellengenerator eingerichtet ist, welches den genauen Typ der zu erzeugenden OAM- Zelle sowie die nötigen Verbindungsdaten für den Zellheader enthält.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß die Behandlung der OAM- Funktionen, insbesondere der Funktionen RDI, AIS und CC und deren Verknüpfungen untereinander in der Hardware durchgeführt werden können. Die Software wird über ein spezielles Interruptsignal I und den Kontrollbus CB nur über Zustandsän- derungen informiert. Die OAM Behandlung ist somit nicht -abhängig vom momentanen Lastzustand der SW. Dies führt dazu, daß die Anforderungen nach ITU 610 auch beim Auftreten von vielen Fehlerzuständen und* bei einer großen Anzahl von aufgebauten Verbindungen - z.B. 8000 aktiven Verbindungen - immer garantiert werden können.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Zwischenpuffer bei Vollaufen zur Abgabe eines Haltesignals an die Scan-Einheit eingerichtet ist, wodurch kurzfri- εtige Überlasten seitens der Steuer-Software bzw. der Zeil- Filter- und Verarbeitungseinheit oder eines Querkanals abgefangen werden können.
Für die Funktion der Scan-Einheit ist es empfehlenswert, falls ein Anforderungszähler vorgesehen ist, der mit Hilfe eines Zählerzusandssignals der Scan-Einheit die Anzahl von Verbindungen angibt, die nacheinander abgearbeitet werden dürfen, wobei auf Anforderung durch die Scan-Einheit nach Ab- arbeiten einer Verbindung im aktuellen Zyklus der Wert des Anforderungszählerε um 1 erniedrigt wird.
Im Sinne einer gleichmäßigen Verteilung des Bearbeitens der einzelnen Verbindungen ist es von Vorteil, wenn ein Zyklus- zähler vorgesehen ist, dessen Wert beim Start der Scan- Einheit, ebenso wie der Wert des Anforderungszählers auf Null gesetzt ist, und die Scan-Einheit bzw. der Block LB dazu eingerichtet sind, den Wert des AnforderungsZählers um eins zu erhöhen, und den Zyklenzähler auf Null zurückzusetzen, falls der Wert des Zyklenzählers eine einstellbare Periodendauer erreicht hat .
Bei einer weiteren bevorzugten Variante weist der Multiplexer einen Querkanal von einem Baustein der Gegenrichtung auf .
Mit besonderen Vorteilen hinsichtlich der Bearbeitungsökonomie ist der Baustein nach der Erfindung zur Bearbeitung der OAM-Funktionen AIS, RDI und CC eingerichtet.
Die Erfindung samt weiterer Vorteile ist im folgenden an Hand beispielsweiser Ausführungsformen unter Zuhilfenahme der Zeichnung näher erläutert, die in der Zeichnung veranschaulicht sind. In dieser zeigen
Fig. l ein Blockschaltbild einer allgemeinen ATM-Struktur mit ATM-Bausteinen, der Steuer-Software und mit einem Koppelnetzbaustein, wie bereits oben erläutert, Fig. 2 den prinzipiellen Aufbau eines Bausteins nach der Erfindung,
Fig. 3a und 3b die Aufteilung des ATM Layers auf die virtuelle Pfadebene (F4 Fluß) und die virtuelle Kanalebene (F5 Fluß) anhand eines Beispiels bzw. die analoge Struktur eines Ver- bindungsdatenspeichers des Bausteins nach Fig. 2,
Fig. 4 an Hand eines vereinfachten Flußdiagramms das Verfahren nach der Erfindung,
Fig. 5 ein spezielles Flußdiagramm zur Erweiterung des in Fig. 4 veranschaulichten Verfahrens zum externen Einhalten der in der ITU-Empfehlung geforderten Reaktionszeiten. Dies ist vor allem dann von Bedeutung, wenn für die AIS RDI und CC Behandlung Leerzellenzyklen verwendet werden müssen.
Fig. 6 in einem genaueren Flußdiagramm ein Detail des Fluß- diagramms nach Fig. 4 zur Behandlung der AIS, RDI und CC- Funktionen.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 zunächst der prinzipielle Innenaufbau eines Bausteins BST nach der Erfindung erläutert. Der einlangende Datenfluß ZI wird einer Zell- Filter- und Verarbeitungseinheit ZFV zugeführt. Diese erkennt anhand der unterschiedlichen Header und des ersten Payload- Bytes, um welche Art von Zeiltyp es sich handelt, z.B. um eine F4 User-Zelle, F4 AlS-Zelle, F5 AlS-Zelle, etc.
Die Filter- und Verarbeitungseinheit ZFV steht mit einem Verbindungsdaten-Verbindungsdatenspeicher VSP in Verbindung, der einerseits dazu dient, die Konfigurationsdaten einer Verbindung abzulegen. Dabei handelt es sich unter anderem um die Festlegung, ob es sich am Zelleneingang ZI um einen virtuel- len Pfad oder einen virtuellen Kanal handelt.
An dieser Stelle sei auf die Fig. 3a und 3b verwiesen, von welchen Fig. 3a die Flußstruktur am Beispiel eines virtuellen Pfades VPC P (F4 Fluß) mit drei virtuellen Kanälen VCC A, VCC B, VCC C (F5 Fluß) und Fig. 3b die Struktur des Verbindungs- datenspeichers VSP in Anlehnung an die ATM-Schichtenstruktur darstellt.
Ein virtueller Pfad kann in dem Baustein BST aufgelöst werden, und ein virtueller Kanal kann in diesem Baustein mit anderen Kanälen zu einem Pfad kombiniert werden.
In dem Verbindungsdatenspeicher VSP für Verbindungsdaten ist weiters mit Hilfe der Konfigurationsdaten gespeichert, ob ein OAM Segment beginnt oder endet . Um auf den Verbindungsdatenspeicher VSP zugreifen zu können, wird zunächst jede Zelle einer virtuellen Verbindung eindeutig zugeordnet . Mit dem entsprechenden Verbindungsindexsignal VI (Fig. 2) kann auf den verbindungsspezifischen Eintrag in dem Verbindungsda en- speicher VSP zugegriffen werden. Da an Pfad-End- und Anfangspunkten eine Zellenbearbeitung entsprechend sowohl dem F4, als auch dem F5-OAM Fluß durchgeführt werden muß, sind in dem verbindungsspezifischen Eintrag nicht nur F5-spezifische Si- gnale abgelegt, sondern auch eine Zugriffsadresse auf F4- spezifische Daten, dargestellt durch das Signal F4I in Fig. 2.
Mit Hilfe der Adressensignale VI und F4I werden sodann ent- sprechend dem erkannten Zelltyp relevante Zellerkennungs- signale F4ZE, F5ZE auf der F4- und/oder F5-Ebene gesetzt, wobei die Zeil-Filter- und Verarbeitungseinheit ZFU diese Zeilerkennungssignale lediglich setzt, die empfangene Zelle an den Eingang eines Multiplexers MULT weitergeleitet oder verworfen wird.
Weiters ist eine für die Erfindung wesentliche Scan-Einheit SCAN vorgesehen, die über den Verbindungsdatenspeicher VSP mit der Zeil-Filter- und Verarbeitungseinheit ZFV in Verbin- düng steht. Wie eingezeichnet erfolgt zwischen der Scan- Einheit SCAN und dem Verbindungsdatenspeicher ein Austausch von Zeilerkennungssignalen F4ZS, F5ZS sowie Zustandssignalen F4ZS, F5ZS hinsichtlich der F4 und F5 Flüsse. Dabei bedient sich die Scan-Einheit SCAN zunächst ebenfalls des Verbindungsindexsignals VI, und sie erhält über den adressierten Eintrag in gleicher Weise wie die Zeil-Filter- und Verarbei- tungseinheit ZFV die Adresse auf die F4-spezifischen Einträge, gezeigt als Signale F4I in Fig. 2.
Die Scan-Einheit SCAN durchsucht in festen BearbeitungsZyklen, in denen keine einlangende ATM-Zelle bearbeitet werden muß, d.h. in freien Zellbearbeitungszyklen, alle Verbindungen innerhalb einer Periode von etwa 500 ms, in der auch die Verbindungen bearbeitet werden müssen, z.B. maximal 8000 Verbindungen je 2,48 μs . Falls die Bearbeitungsdauer für die am Zelleneingang ZI anlangenden Zellen die gesamte Zellbearbei- tungszykluszeit beansprucht, kann die Scan-Einheit nur diejenigen Bearbeitungszyklen benutzen, in denen keine einlangende ATM-Zelle bearbeitet werden muß, d.h. in sogenannten freigen Zellbearbeitungszyklen. Dabei werden Fehlerzustände verbindungsspezifisch detektiert und verwaltet und automatisch Ein- füge-Aufträge für AIS, RDI und CC-Zellen erzeugt. Während der Zellbearbeitung werden in dem Verbindungsdatenspeicher die entsprechenden Flags für erkannte Zelltypen gesetzt, die dann im Scanning-Mechanismus angewendet werden und gegebenenfalls zu den eingangs genannten Fehlerzuständen führen, zu deren Kennzeichnung die AIS- und RDI-Zellen dienen.
Für die gesamte zeitliche Ablaufsteuerung des Bausteins BST ist eine Steuerung ST vorgesehen, wobei für die Erfindung wesentlich hierbei nur die Steuersignale sind, welche zu der Scan-Einheit SCAN und zum Block LB führen, namentlich:
■ Ein Startsignal SS für den Scanmechanismus. Es startet in regelmäßigen Zeitabständen (-500 msec) die sequentielle Bearbeitung aller aktiven Verbindungen durch die Scan-Einheit SCAN und setzt auch den Anforderungszähler AZ und den Zy- kluszähler ZZ im Block LB zurück. ■ Ein Startsignal SZ für den Zyklus. Der Zyklus definiert sich hierbei durch die Verarbeitungszeit für genau eine Zelle, die über den Eingang ZI in den Baustein BST gelangt.
Um einen Anforderungszähler zu realisieren ist der Block LB eingerichtet. Er wird wie die Scan-Einheit SCAN von der
Steuerung ST über die Signale Start Scan SS und Start Zyklus SZ gesteuert . Der Block LB steuert seinerseits mit Hilfe des einen Anforderungszählers AZ, dargestellt durch ein Zählerzu- standssignal, die Scan-Einheit SCAN. Der Anforderungszähler AZ gibt die Anzahl der Verbindungen an, welche die Scan- Einheit nacheinander abarbeiten darf. Die Scan-Einheit darf die nächste Verbindung nur abarbeiten, wenn der Wert des Zu- standssignals AZ größer Null ist. Der Block LB setztt den Anforderungszähler jedes Mal um eins herab, wenn im aktuellen Zyklus eine Verbindung abgearbeitet wurde.Dies wird dem Block LB durch das Signal „Dekrementiere Anforderungszähler DAZ" angezeigt. Andererseits erhöht der Block LB den Anforderungs- zähler und damit das Signal AZ nach einer einstellbaren Zyklen (Scan) periode SP (siehe später Fig. 5), sodaß der Wert AZ des Anforderungszählers den Zustand einer nach dem sogenannten „Leaky Bücket"-Algorithmus arbeitenden Zählers repräsentiert . Dieser Algorithmus ist beispielsweise in dem eingangs erwähnten Buch „ATM-Solutions for Enterprise Internet Wor- king" beschrieben.
Der Baustein BST enthält weiters einen OAM-Zellgenerator OZG, der die in ihm erzeugten OAM-Zellen entweder über einen Zwischenpuffer OBUF an den Eingang des Multiplexers MULT liefert oder über einen Querkanal QA an den Baustein BST für die Ge- genrichtung weiterleitet (vgl. Fig. l). Die Anforderung, eine OAM-Zelle zu erzeugen, erhält der OAM-Zellengenerator OZG von der Scan-Einheit SCAN über ein Signal ANF. Hiermit legt die Scan-Einheit SCAN auch den genauen Typ der zu erzeugenden OAM-Zelle /F4 AIS, F5 AIS, F5-RDI, etc.) und die notwendigen Verbindungsdaten im Zellkopf fest. Der Querkanal wird für die erzeugten Zellen benötigt, die zurück zur Quelle des ATM- Zellenstroms geschickt werden müssen. Für die Erfindung relevant sind hierbei die RDI-Zellen. Ein weiterer Eingang des Multiplexers MULT ist mit dem Ausgang der Filter- und Verarbeitungseinheit ZFV verbunden, und ein dritter Eingang des Multiplexers MULT ist mit einem Querkanal-Eingang QI verbunden.
Der Zwischenpuffer OBUF kann Zellen für den Multiplexer MULT nur weiterleiten, wenn keine Datenzellen von der Zell-Filter- und Verarbeitungseinheit ZFV anliegen. Weiterhin kann kurzfristig der Querkanal QA zum Baustein BST für die Gegenrichtung blockiert sein. Somit kann der Zwischenpuffer OBUF vollaufen. In diesem Fall wird die Scan-Einheit SCAN über ein Halte-Signal V angehalten, womit sichergestellt ist, daß kei- ne weiteren OAM-Zellen in dem OAM-Zellengenerator OZG erzeugt werden.
Der Zustandspuffer ZBUF wird auf eine Anforderung durch die zentrale Steuer-Software mit Hilfe des Signals AZS von der Scan-Einheit SCAN mit den Zustandssignalen F4ZS und F5ZS aller Verbindungen gefüllt . Gleichzeitig kann die zentrale Steuer-Software über den Kontrollbus CB diese ZuStandsSignale wieder abholen , um sie intern auszuwerten. Diese Auswertung der Zustände behindert dann die weitere OAM Behandlung in der Scan-Einheit SCAN nicht (Offline-Auswertung) . Der Zustandspuffer ZBUF ist so organisiert, daß die gespeicherten Einträge genau in der Reihenfolge ausgelesen werden, wie sie zunächst abgespeichert wurden (FIFO-Prinzip) .
Der Scanmechanismus wird in der Scan-Einheit SCAN realisiert und im folgenden unter Zuhilfenahme der Fig. 4 näher dargestellt. Dabei sind fakultative Blöcke, auf die in Fig. 5 im Detail eingegangen wird mit "„"" und die AIS/RDI/CC- Bearbeitungsfunktion, die im Detail in Fig. 6 dargestellt ist, mit „VI" bezeichnet. Die Scan-Einheit SCAN unterscheidet zwei globale Zustände: „Aktiv" oder „inaktiv", dabei ist der Ausgangszustand nach einem Rücksetzen des Bausteins BST der inaktive Zustand (Fig. 4 oben) . Die Scan-Einheit SCAN wird in regelmäßigen Abständen von der Steuerung ST gestartet und geht dann in den aktiven Zustand über, in welchem der Reihe nach, beginnend mit der ersten Verbindung für jede einzelne Verbindung eine Bearbeitung der AIS, RDI und CC Funktionen gemäß Fig. 4 durchgeführt wird, wobei mit jedem Schleifendurchlauf genau eine Verbin- düng bearbeitet wird. Dazu wird ein nicht näher gezeigter
Schleifenzähler verwendet, der gleichzeitig auch die zu bearbeitende Verbindung mit dem Verbindungsindex VI referenziert . Beim Übergang von dem inaktiven in den aktiven Zustand wird dieser Schleifenzähler zunächst mit der ersten Verbindung ge- laden. Da die Zellfilter- und Verarbeitungseinheit ZFV und die Scan-Einheit SCAN auf den gleichen Verbindungsdaten- speichzer zugreifen, muß zu Beginn eines jeden Zellbearbei- tungszyklus wieder ein konsistenter Zustand erreicht sein. Daher wartet die Scan-Einheit SCAN nach jedem Schleifendurch- lauf auf den Beginn des nächsten Zyklus.
Damit die Bearbeitung der Funktionen AIS, RDI, CC durchgeführt werden darf, müssen zwei Bedingungen erfüllt sein.
■ Der Zwischenpuffer OBUF für die OAM-Zellen und der Zustand- spuffer dürfen nicht voll sein.
■ Der Wert des AnforderungsZählers AZ muß größer als Null sein (siehe oben) .
Sind beide Bedingungen erfüllt, so wird der Block LB mit Hil- fe des Signals DAZ veranlaßt, den Wert des AnforderungsZählers um eins herabzusetzen. Dann wird die AIS/RDI/CC- Bearbeitung für die Verbindung mit dem Index VI durchgeführt und der Schleifenzähler um eins erhöht (Index VI + 1, Fig. 4 unten) . Nach der Abarbeitung der AIS, RDI und CC Funktionen werden die überarbeiteten Zustandssignale F4ZS und F5ZS in den Zustandspuffer ZBUF geschrieben, falls das Signal ST ak- tiviert wurde. Sobald der Schleifenzähler die letzte Verbindung mit dem Index VL erreicht hat, wird die Scan-Einheit SCAN in den inaktiven Zustand zurückgeschaltet .
Die Zeit für die Bearbeitung einer festen Anzahl von Verbindungen hängt ab
■ von dem Füllstand des OAM-Zwischenpuffers OBUF und damit - siehe auch Fig. 2 - von der Verkehrslast am Zelleingang ZI des Bausteins sowie von der Verkehrslast am entsprechenden Eingang eines Bausteins für die Gegenrichtung,
■ von dem Füllstand des Zustanspuffers ZBUF.
Die Lastabhängigkeit der Bearbeitungsgeschwindigkeit führt bei regelmäßigem Start der Scan-Einheit SCAN dazu, daß die Zeitabstände bei Bearbeitung derselben Verbindung in aufeinanderfolgenden Scanabläufen variieren. Um die maximale Reaktionszeit auf festgestellte Fehlerzustände entsprechend ITU einhalten zu können, sollen diese Variationen minimiert werden, wozu ein „Leaky Bücket"-Verfahren verwendet wird, das unter Bezugnahme auf Fig. 5 (und Fig. 4) beschrieben wird.
Entsprechend Fig. 5 setzt das Leaky Bücket-Verfahren im Block LB (Fig. 2) beim Start der Scan-Einheit SCAN sowohl den bereits beschriebenen Anforderungszähler, dargestellt durch seinen Index bzw. Wert AZ, als auch einen Zyklenzähler, dargestellt durch seinen Index bzw. Wert ZZ, auf den Wert Null. Für jeden Zyklus wird eine Schleife durchlaufen, in der zunächst geprüft wird, ob eine einstellbare Periodendauer SP erreicht ist, d.h. ob ZZ = SP. Ist diese Bedingung erfüllt, so wird der Anforderungszähler um 1 inkrementiert und der Zyklenzähler zurückgesetzt (ZZ = 0) . Hat hingegen der Zyklenzähler die einstellbare Periodendauer SP nicht erreicht, so wird der Wert lediglich des Zyklenzählers um 1 inkrementiert. Zum Schluß wird überprüft, ob das Signal DAZ gesetzt ist: In diesem Fall wird der Anforderungszähler um eins herabgesetzt. Dadurch ergibt sich bei niedriger Verkehrslast am Eingang ZI, worunter zu verstehen ist, daß während SP Zyklen zumindest ein Leerzellenzyklus auftritt, und bei geringem Füllstand des Zwischenpuffers OBUF und geringem Füllstand des Zustandspuf- fers ZBUF, daß die Bearbeitung der AIS, RDI und CC-Funktionen immer nach etwa SP Zyklen durchgeführt wird. Falls kurzfristig eine höhere Verkehrslast am Zelleneingang ZI auftritt bzw. falls der Zwischenpuffer OBUF kurzfristig überlastet ist, da sehr viele OAM-Zellen erzeugt, aber nicht über den Multiplexer MULT an den Ausgang ZA (abgeschlossener Zellenstrom) weitergeleitet werden können, bzw. falls der Zustand- spuffer ZBUF kurzfristig überlastet ist, kann dies durch ein vorübergehend schnelleres Abarbeiten von Verbindungen wieder ausgeglichen werden.
Unter Zuhilfenahme des Ablaufdiagramms nach Fig. 6 wird nun die Bearbeitung der Funktionen AIS, RDI und CC näher erläutert. Für die Verbindung mit dem Index VI werden die F5- Zellerkennungssignale F5ZE, die F5-Zustandssignale F5ZS sowie der Index F4I betreffend die F4-OAM-Behandlung von dem Verbindungsdatenspeicher VSP für Verbindungsdaten eingelesen (oberstes Feld in Fig. 6) .
In einem zweiten Schritt werden für den Pfad entsprechend dem Index F4I die F4 Zellerkennungsdaten F4ZE sowie die F4-
Zustandssignale F4ZS, wiederum von dem Verbindungsdatenspeicher VSP, eingelesen.
Danach wird festgestellt, ob die OAM-Funktionen auf F4- und/oder F5-Ebene durchgeführt werden müssen. Dies hängt ab von den im Verbindungsdatenspeicher abgelegten Konfigurationsdaten, also ob es sich um einen Pfadanfangspunkt, einen Pfadendpunkt, einen Kanalanfangspunkt oder Kanalendpunkt handelt. Unter OAM-Funktionen im Zusammenhang mit der Erfindung sind zu verstehen: ■ Die Bewertung der ZellerkennungsSignale F4ZE, F5ZE und der ZustandsSignale F4ZS und F5ZS,
■ die Erzeugung der neuen Zustandssignale F4ZS und F5ZS,
■ die aus diesen überarbeiteten Zustandssignalen abgeleiteten Anforderungen ANF an den OAM-Zellengenerator OZG (vgl. Fig. 2) sowie
■ das Rücksetzen der Zellerkennungssignale F4ZE, F5ZE.
■ das Melden von einem oder mehreren Zustandsübergängen mit Hilfe des Interrupt-Signals I an die Steuer-Software.
Dabei sind vier, in Fig. 6 dargestellte Fälle zu unterscheiden: a) Handelt es sich bei der Verbindung (Index VI) um einen virtuellen Pfad, der nicht aufgelöst wird, d.h. am Eingang ZI kommt ein virtueller Pfad an (VPC) , aber es liegt kein VPC (Virtual Path Connection) -Endpunkt VPC-EP vor, müssen nur die F4 -OAM-Funktionen durchgeführt werden. b) Handelt es sich bei der Verbindung mit dem Index VI um einen virtuellen Pfad (VPC) , der in dem Baustein BST aufge- löst wird, d.h. es liegt ein VPC-Endpunkt VPC-EP vor, so muß zunächst geprüft werden, ob seit dem Start der Scan- Einheit SCAN die F4-OAM-Funktionen für diesen virtuellen Pfad bereits einmal durchgeführt worden sind. Sollte dies nicht erfolgt sein, werden zunächst die F4-OA -Funktionen mit Hilfe der Signale F4ZE und F4ZS durchgeführt. Bei der
Entscheidung, welche F5-OAM-Zellen einzufügen sind, müssen in diesem Fall auch die überarbeiteten F4-Zustandssignale F4ZS einbezogen werden. Befindet sich der Pfad beispielsweise entsprechend der überarbeiteten F4-Zustandssignale F4ZS in, dem F4-AIS-Fehlerzustand, so werden F5-AIS-Zellen eingefügt . c) Handelt es sich bei der Verbindung am Eingang ZI um einen virtuellen Kanal (kein VPC) , der in dem Baustein BST mit anderen virtuellen Kanälen zu einem virtuellen Pfad kombiniert werden soll, d.h. es liegt ein VPC-Anfangspunkt VPC- AP vor, so muß zunächst geprüft werden, ob seit dem Start der Scan-Einheit SCAN die F4-OAM-Funktionen bereits einmal durchgeführt worden sind. Sollte dies nicht erfolgt sein, so werden zunächst die F4-OAM-Funktionen durchgeführt. Auf jeden Fall werden in einem zweiten Schritt die F5-0AM- Funktionen mit Hilfe der Signale F5ZE und F5ZS durchgeführt. Im Unterschied zu Fall b) müssen hier die Zustands- signale F4ZS nicht in Betracht gezogen werden. d) Handelt es sich schließlich bei der Verbindung um einen virtuellen Kanal (kein VPC) , der auch als virtueller Kanal weitervermittelt oder terminiert wird, so werden ausschließlich die F5-OAM-Funktionen abgearbeitet.
Schließlich werden alle Signale bis auf die Konfigurationsdaten wieder an die entsprechenden Stellen im Verbindungsdaten- speicher VSP zurückgeschrieben, nämlich
■ die ZellerkennungsSignale F5ZE und die Zustandssignale F5ZS in den verbindungsspezifischen Bereich des Speichers VSP unter dem Index VI und
■ die Zellerkennungssignale F4ZS sowie die Zustandssignale F4ZE in den F5-spezifischen Bereich des Verbindungsdaten- speichers VSP unter F4I.

Claims

Patentansprüche
l. Baustein zur Bearbeitung von ATM-Zellen eines Zellenflusses auf virtuellen Kanälen und virtuellen Pfaden, der zum Er- kennen von Fehlerzuständen im ATM-Lager und zum Einfügen von OAM-spezifischen Zellen eingerichtet ist, für deren Erzeugung ein OAM-Zellengenerator (OZG) vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine Zeil-Filter- und Verarbeitungseinheit (ZFV) , welcher der einlangende Zellenstrom (ZI) zugeführt ist, einen mit der Zeil-Filter- und Verarbeitungseinheit (ZFV) in Verbindung stehenden Verbindungsdatenspeicher (VSP) , einer mit dem Verbindungsdatenspeicher (VSP) in Verbindung stehenden Scan-Einheit (SCAN) , der eine Steuerung (ST) zuge- ordnet ist, einen Zwischenpuffer (OBUV) , dessen Eingang mit dem Ausgang des OAM-Zellengenerators (OZG) verbunden ist, sowie einen Multiplexer (MULT) , dem der Ausgang der Zell- Filter- und Verarbeitungseinheit (ZFV) sowie der Ausgang des Zwischenpuffers (OBUF) zugeführt ist, wobei die Zeil-Filter- und Verarbeitungseinheit (ZFV) zur Erkennung des Zelltyps und zur Abgabe von ZellerkennungsSignalen (F4ZE, F5ZE) sowie eines die jeweilige Verbindung betreffenden Verbindungsindex (VI) an den Verbindungsdatenspeicher (VSP) und außerdem zur Weiterleitung empfangener Zellen an den Multiplexer (MULT) in Abhängigkeit von dem erkannten Zelltyp und der Konfigurationsdaten eingerichtet ist, die Steuerung (ST) zur Abgabe eines Startsignals (SS) für den Scanmechanismus an die Scan-Einheit (SCAN) eingerichtet ist, sodaß in regelmäßigen Zeitabständen die sequentielle Bearbeitung aller aktiven Verbindungen durch die Scan-Einheit gestartet wird, wobei eine Bewertung der Zeilerkennungssignale (F4ZE, F5ZE) und von Zustandssignalen (F4ZS, F5ZS) und die Erzeugung neuer bzw. überarbeiteter Zustandssignale erfolgt, die Scan-Einheit (SCAN) zur Abgabe eines AnforderungsSignals (ANF) an den OAM-Zellengenerator (OZG) eingerichtet ist, wel- ches den genauen Typ der zu erzeugenden OAM-Zelle (F4AIS,
F5AIS, F5RDI, ...) sowie die nötigen Verbindungsdaten für den Zellheader enthält.
2. Baustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net , daß der Zwischenpuffer (OBUF) bei Vollaufen zur Abgabe eines Haltesignals (V) an die Scan-Einheit (SCAN) eingerichtet ist.
3. Baustein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Zwischenpuffer (OBUF) einen Ausgang (QA) für einen zu einem Baustein der Gegenrichtung führenden Querkanal aufweist .
4. Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verbindungsdatenspeicher (VSP) in den verbindungsspezifischen Einträgen neben F5- spezifischen Signalen auch eine Zugriffsadresse (F4I) auf F4- spezifische Signale abgelegt ist.
5. Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (ST) zur Abgabe eines Zylklusstartsignals (SZ) an die Scan-Einheit (SCAN) eingerichtet ist, wobei die Zyklusdauer der Verarbeitungszeit für eine Zelle entspricht .
6. Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Scan-Einheit (SCAN) ein Schleifenzähler zugeordnet ist, der jeder in einer Schleife bearbeiteten Verbindung den Verbindungsindex (VI) zuordnet.
7. Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anforderungszähler vorgesehen ist, der mit Hilfe eines Zählerzusandssignals (AZ) der Scan-Einheit (SCAN) die Anzahl von Verbindungen angibt, die nacheinander abgearbeitet werden dürfen, wobei nach Abarbeiten einer Verbindung im aktuellen Zyklus der Wert des Anfor- derungszählers um 1 herabgesetzt wird.
8. Baustein nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich- net , daß ein Zykluszähler vorgesehen ist, dessen Wert
(ZZ) beim Start der Scan-Einheit (SCAN) , ebenso wie der Wert (AZ) des Anforderungszählers auf Null gesetzt ist, und den Wert des Anforderungszählers um eins erhöht, und den Zyklenzähler auf Null zurücksetzt, falls der Wert des Zyklenzählers eine einstellbare Periodendauer (SP) erreicht hat.
9. Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplexer (MULT) ein Eingang für einen Querkanal (QI) von einem Baustein der Gegen- richtung aufweist.
10. Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er zur Bearbeitung der OAM- Funktionen AIS, RDI und CC eingerichtet ist.
11. Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für den Informationsaustausch mit einer Steuer-Software beim Wechsel in oder aus einem OAM Fehler-Zustand ein Interruptsignal aktiviert wird und auf Anforderung durch die Steuer-Software mit Hilfe eines Zustand- spuffers, auf das die Steuer-Software lesend zugreifen kann, alle OAM Zustandssignale der Steuer-Software zur Verfügung gestellt werden.
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