EP1425886A1 - Procede de routage de paquets a longueur variable transportes dans des cellules atm - Google Patents

Procede de routage de paquets a longueur variable transportes dans des cellules atm

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Publication number
EP1425886A1
EP1425886A1 EP20020753120 EP02753120A EP1425886A1 EP 1425886 A1 EP1425886 A1 EP 1425886A1 EP 20020753120 EP20020753120 EP 20020753120 EP 02753120 A EP02753120 A EP 02753120A EP 1425886 A1 EP1425886 A1 EP 1425886A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
aal2
virtual
level
atm
packet
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Withdrawn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
EP20020753120
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Paul Quinquis
Jean-Yves Cochennec
Olivier Roussel
Thierry Houdoin
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.)
Orange SA
Original Assignee
France Telecom SA
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
Application filed by France Telecom SA filed Critical France Telecom SA
Publication of EP1425886A1 publication Critical patent/EP1425886A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/30—Peripheral units, e.g. input or output ports
    • H04L49/3081—ATM peripheral units, e.g. policing, insertion or extraction
    • 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
    • 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
    • H04L2012/5638—Services, e.g. multimedia, GOS, QOS
    • H04L2012/5646—Cell characteristics, e.g. loss, delay, jitter, sequence integrity
    • H04L2012/5652—Cell construction, e.g. including header, packetisation, depacketisation, assembly, reassembly
    • H04L2012/5653—Cell construction, e.g. including header, packetisation, depacketisation, assembly, reassembly using the ATM adaptation layer [AAL]
    • H04L2012/5656—Cell construction, e.g. including header, packetisation, depacketisation, assembly, reassembly using the ATM adaptation layer [AAL] using the AAL2

Definitions

  • Variable-length packet routing method called packets of level AAL2, transported in ATM cells
  • the present invention relates to a method for routing variable length packets, known as AAL2 level packets, transported in ATM cells, each ATM cell belonging to an ATM level virtual path and to an ATM level virtual circuit included in said virtual path. and each package belonging to a
  • UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • the present invention can find application in RNC mobile network controller architectures and in so-called node B base stations of a network. UTRAN access.
  • other fields of application can also be envisaged when they involve packets of the AAL2 type.
  • AAL2 transport protocol The principles governing the so-called AAL2 transport protocol described in the three recommendations of IUT 1363.2, 1366.1 and 1366.2 are recalled below.
  • This transport protocol was defined to circumvent the problem of the assembly time of an ATM cell which becomes critical for low bit rates. Indeed, at 16 kbit / s, this assembly time is 24 ms for a complete filling of the ATM cell.
  • the solution which has been adopted consists in multiplexing the flows of several communications in the same ATM channel by using a structuring of the information in packets, called in this description packets AAL2, but which can also be called minicells or also CPS packets.
  • This mode of transport constitutes the lower part of the protocol called CPS (Common Part Sublayer).
  • the essential adaptation functions are located above the CPS sublayer in sublayers called SSCS (Service Specifies Convergence Sublayer).
  • SSCS Service Specifies Convergence Sublayer
  • the first, the SSCS segmentation sublayer is described in ITU Recommendation 1.366.1 and is intended for the transport of data units with a large number of bytes.
  • the second, the SSCS real-time trunking sublayer is described in ITU Recommendation 1.366.2.
  • the format of the AAL2 packets of the CPS layer of the AAL2 protocol as specified in recommendation 1.363.2. of the IUT is such that the AAL2 packets have a H CPS header of three bytes and a useful part P_CPS of variable length containing the user information. By default, this length is limited to 45 bytes.
  • the H_CPS header consists inter alia of a CID connection identification field which makes it possible to identify the AAL2 connection carried by the corresponding packet.
  • AAL2 packets are generally transmitted transported by ATM cells.
  • the AAL2 packets have any length. They are generally not framed in the ATM cells transporting them. The overlapping technique ensures filling in these cells.
  • a packet whose start is stored at the end of a cell (n) can overflow onto the next cell (n + 1).
  • two ATM cells C1 and C2 which contain an AAL2 packet denoted MC.
  • the first byte following the Hl header of cell Cl is called “start field”, or “Start Field” (abbreviated STF) and essentially contains a 6-bit pointer also called “shifted field” (abbreviated OSF) which codes the number of bytes separating this field from the next CPS packet (here the MC packet) or, in the case general, of the next empty field.
  • STF Start Field
  • OSF shifted field
  • a null value indicates that the AAL2 packet immediately follows the STF byte.
  • the maximum value carried by the OSF pointer is 47, which indicates that the ATM cell contains no data.
  • the management of this pointer enables any number of packets to be transported securely in successive ATM cells of the same virtual circuit.
  • the performance of the links measured in terms of filling rate is thus optimal.
  • a sequence number (SN) bit and a parity bit also constitute the STF byte.
  • a routing method according to the invention is characterized in that it consists in routing each packet according to its belonging to a virtual path of level AAL2 included in the virtual circuit of the ATM cells which transport them and including a group of virtual connections.
  • each ATM cell which carries an AAL2 level packet comprising an STF pointer pointing to said AAL2 level packet, characterized in that said AAL2 level virtual path to which a packet belongs is identified by an identifier of PID virtual path present in a CPID field of the ATM cell which contains the STF pointer to said AAL2 packet.
  • said CPID field precedes said STF pointer.
  • said CPID field also contains priority information making it possible to differentiate the traffic transported in terms of quality of service.
  • the present invention also relates to equipment for routing variable length packets called AAL2 level packets, transported in ATM cells, each ATM cell belonging to a virtual path and to an ATM level virtual circuit included in said virtual path and each packet level AAL2 belonging to a virtual connection. It is characterized in that it is intended to be able to brew each packet of level AAL2 according to its membership of a virtual path of level AAL2 included in the virtual circuit of the ATM cells which transport them and including a group of virtual connections.
  • the term “patching” is understood to mean switching at the level of the conduit, for example virtual conduit of ATM level or virtual conduit of level AAL2, thereby excluding switches at the circuit level, in the case of ATM, or at the connection level in the case of the AAL2 level.
  • this equipment consists of an ATM cell switch provided for routing said ATM cells based on the ATM level virtual path and circuit identifiers and on the AAL2 level virtual path identifier, said switch being provided for be able to translate said identifiers if necessary.
  • It can also be a multiplexer / demultiplexer which, in a sense, concentrates the incoming multiplexes towards a single outgoing multiplex and performs the translations of identifiers necessary to avoid collisions of virtual paths at AAL2 level.
  • this equipment translates the VCI virtual circuit identifiers of the incoming ATM cells into a single virtual circuit identifier for the outgoing ATM cells and performs the translations of the AAL2 level virtual path identifiers necessary to avoid collisions of virtual paths.
  • AAL2 level the multiplexer / demultiplexer which, in a sense, concentrates the incoming multiplexes towards a single outgoing multiplex and performs the translations of identifiers necessary to avoid collisions of virtual paths at AAL2 level.
  • the present invention also relates to a variable length packet telecommunications network transported in ATM cells which is characterized in that it comprises at least one item of equipment as just described.
  • FIG. 1 is a diagram which illustrates the insertion into ATM cells of the AAL2 packets in accordance with the standard recalled above
  • FIG. 2 is a diagram which illustrates the four levels of hierarchy resulting from the application of the present invention
  • Fig. 3 is a diagram which illustrates the insertion into ATM cells of AAL2 packets in accordance with the present invention
  • Fig. 4 is a diagram which shows the use of equipment for mixing virtual conduits of level AAL2 according to the present invention
  • FIG. 5 is a diagram which shows another use of equipment for mixing virtual conduits of level AAL2 according to the present invention
  • FIG. 6 is a diagram showing a part of a network which uses patching equipment according to the present invention.
  • Fig. 7 is a diagram showing part of another network which uses patching equipment according to the present invention.
  • FIG. 2 There is shown schematically in FIG. 2 the four hierarchy levels that are the ATM level virtual paths identified by VPI identifiers and the ATM level virtual circuits identified by VCI identifiers, the AAL2 level virtual paths identified by PID identifiers and the connections identified by the identifiers CID.
  • an ATM VP virtual path two virtual circuits VCI and VC2 of ATM level which contain respectively two virtual paths of AAL2 level PI 1, PI 2 and P21, P22.
  • Each AAL2 level virtual path contains AAL2 connections.
  • an AAL2 level virtual path uniquely identified by a PID identifier carries a set of AAL2 connections which are themselves identified by CID connection identifiers.
  • the PID identifier is 6 bits long so that it is possible to code up to 64 virtual paths of level AAL2.
  • FIG. 3 insertion, in accordance with the present invention, of an AAL2 packet into ATM cells, in this case cells C1 and C2.
  • cell C1 incorporates a CPID routing field containing a PID path identifier.
  • this CPID routing field is placed in the byte immediately following the header of the ATM cell.
  • this PID routing field replaces the STF byte which is then shifted so as to be on the second byte of the useful part of the cell.
  • the byte of the routing field is
  • the PID field which is the AAL2 level path identifier and which serves as a label for the routing of AAL2 connections; if its length is 6 bits, it allows coding up to 64 AAL2 paths in the same identified virtual circuit, in the header of the ATM cell which transports them, by a VPI virtual path identifier and a VCI virtual circuit,
  • an ATM level virtual circuit cannot transport both AAL2 packets, some identified by a PID identifier and others not. Indeed, the mode of transport must be the same for all the packets of the same virtual circuit of ATM level. In contrast, the same ATM-level virtual path may contain ATM virtual circuits that use either mode of transport. Each AAL2 level virtual path identified by a PID may have its own traffic characteristics. Nevertheless, the sum of the peak PCR rates of the virtual paths of level AAL2 must not be greater than the peak peak PCR of the virtual circuit VC (of ATM level) which transports them.
  • ATC ATM transfer capability
  • DBR Deterministic Bit Rate
  • connections are permanent so that a call-by-call signaling protocol such as that defined for the establishment of AAL2 connections (Recommendation Q.2630) does not have to be implemented.
  • Updating the translation tables of the brewing equipment is carried out by the network management. Note that, in terms of performance, the effects on the AAL2 packet transfer times and any variations in these times are reduced.
  • FIG. 4 equipment for mixing virtual conduits of level AAL2 comprising, for example, 5 input ports and 5 output ports referenced A to E. It will be noted that only the direction of cell transfer has been shown. left to right of the figure so that we can speak of input and output port. But, in reality, both directions of transfer are possible. Thus, in the direction from right to left of the figure, the output ports become input ports and vice versa.
  • Such patching equipment essentially consists of an XATM switch of the type which can switch ATM cells but which, unlike a conventional ATM switch, performs this switching from an address which consists not only of the port number d input, ATM VPI and VCI level virtual path and circuit identifiers but also AAL2 PID level virtual path identifier.
  • This equipment also includes a TRAD translation table to enable it to carry out the translations of the necessary identifiers.
  • this switch decodes the header of 5 bytes of each ATM cell present on one of its inputs but also the first byte of the useful part of this cell, where the CPID field containing the PID identifier of AAL2 level virtual path is located.
  • FIG. 4 there is shown in dotted lines the switching channels in the XATM switch relating to the ATM virtual circuits according to the invention, that is to say whose cells include the PID patching field.
  • a solid line shows a routing channel in the XATM switch for ATM cells which belong to other ATM level virtual paths and circuits and which therefore do not transport AAL2 packets or which transport AAL2 packets in accordance with the protocol. the state of the art described above.
  • the translation table which is associated with the brewing equipment of FIG. 4 as it stands at any given time.
  • This table should be read as follows.
  • a cell which enters port A which is identified by virtual path and circuit identifiers VPI and VCI equal to 100 and 50 respectively and whose field containing the virtual path identifier of level AAL2 PID equal to 50 is switched to port D.
  • VPI, VCI and PID are translated into the respective values 0, 300 and 51.
  • the second line of this table shows that the XATM switch works in both directions of transfer of ATM cells. The operation of the switch for the next two lines can be extrapolated from the explanation for the first two lines.
  • the last two lines concern the case of ATM cells which do not include a PID field for an AAL2 level virtual path identifier, either that they are ATM cells which do not transport AAL2 packets, or that these are ATM cells carrying AAL2 packets according to the standardized protocol.
  • Brewing equipment such as that shown in FIG. 4 allows you to mix AAL2 level virtual paths with translation of the VPI, VCI and PID identifiers. It will be understood that it also allows the mixing of virtual level conduits and circuits of ATM level respectively identified by the identifiers VPI and VCI. It also allows multiplexing / demultiplexing of virtual circuits VC of ATM level. It also allows diffusion to several output ports of the cells which are present on each of its output ports.
  • this patching equipment is transparent to ATM cells which do not transport AAL2 packets as well as to ATM cells which transport AAL2 packets conforming to the standardized protocol.
  • AAL2 level virtual path mixers identified by PID identifiers are switching equipment which are capable of processing ATM cells comprising a CPID field. Furthermore, conventional ATM switching equipment is transparent to cell flows containing AAL2 packets identified by a PID identifier.
  • XPID brewing equipment which is, for example, made up like that shown in FIG. 4. It then includes an ATM switch and a TRAD translation table.
  • Three types of terminal equipment are connected to this XPID patching equipment: the first El, connected to its input el, manages ATM VC0 channels for transporting packets AAL2 in accordance with the standard; the second E2, connected to its input e2, manages ATM VC0 packet transport channels AAL2 in accordance with the present invention (the virtual path identifier of level AAL2 takes in this case the value PIDO); the third E3, connected to its input e3, is mixed, that is to say that certain virtual circuits, in this case VCI, transport AAL2 packets in accordance with the standard and certain others, in this case VC2, transport AAL2 packets in accordance with the present invention, the AAL2 level virtual path identifier then also taking the value PIDO.
  • the first VCI corresponding to the virtual circuit VCI of the equipment E3 the second VC2 resulting from the fusion of the virtual circuits VC0 emitted by the equipment E2 and VC2 emitted by the E3 equipment and the third VC3 corresponding to the virtual circuits VC0 emitted by the equipment El.
  • the translation table could therefore be as follows:
  • Equipment such as that shown in FIG. 4 can also be used as a multiplexer / demultiplexer for ATM-level virtual circuits.
  • the multiplexer direction it would for example have n inputs and 1 output to which the cells present on the n inputs would be routed.
  • provision would be made for the translation of the identifiers of the input virtual circuits VCI (possibly VPI) into that of the virtual fusion circuit as well as that possibly of the identifiers of virtual paths of level AAL2.
  • the translation table would be of the type given above as an example. Only one direction of cell transfer is shown in this table.
  • PID 49 at port of entry E which has been translated to the value 60, only here for administrative convenience.
  • This concentration of ATM multiplexes supporting AAL2 traffic makes it possible to gain bandwidth by merging several virtual circuits VC into a single virtual circuit VC.
  • the bandwidth reserved on the outgoing multiplex may be less than the sum of the bandwidths reserved on the N incoming multiplexes.
  • This possible gain is possible because packet data flows, cases ATM flows are generally sporadic (they are not perfectly determined, for example in circuit mode). Indeed, there are time intervals during which cell traffic is very low, or even zero, for variable and unpredictable durations. This is particularly the case for data but it is also partly true for the transport of compressed voice traffic of AMR type for which the silence times are the subject of very low traffic.
  • the network is sized and an optimal CAC connection admission control algorithm is chosen so that the QoS qualities of service are adapted to the requirements of the flows.
  • the implementation of scheduling and priority mechanisms makes it possible to differentiate between sensitive data in terms of time and those which are sensitive in terms of loss, which also makes it possible to overcome the drawbacks mentioned above.
  • This statistical gain which is made at the ATM level, can be supplemented by a filling gain at the AAL2 level.
  • An AAL2 packet switch extracts the AAL2 packets from the ATM cells present on the incoming multiplexes and then inserts them again into ATM cells which it transmits on the outgoing multiplex, thereby ensuring that a maximum of bytes of stuffing are replaced by useful bytes.
  • Such a statistical multiplexing technique could use AAL2 packet switches, in particular for a gain in filling at the AAL2 level. It would then require the implementation of a standardized signaling protocol which is penalizing in terms of delays, in particular of establishment and release of AAL2 connections. It would also require the implementation of CAC admission control algorithms.
  • the processing of the CPS layers on reception (extraction of AAL2 packets) and on transmission (insertion of AAL2 packets) which would also be necessary and AAL2 switching are complex operations which modify the transfer times and can cause dispersions of these times at the level AAL2 connections. Last but not least, there are risks of connection collisions (use of the same CID connection identifier for different connections). This can for example be the case when two connections respectively originally present on two incoming multiplexes of the multiplexers carry identical CID connection identifiers and are found together on the same outgoing multiplex.
  • the number of AAL2 connections on the concentration port must be distributed among all the incoming multiplexes. It will be recalled that this number is limited to 248 per virtual circuit VC.
  • a virtual duct mixer according to the invention makes it possible to solve the problems which are mentioned above.
  • the problems of connection collisions are resolved since these connections belong to virtual paths of level AAL2 which can be easily distinguished by their identifiers of virtual paths of level AAL2. This can be seen in particular in FIG. 5 where these identifiers have become, on the outgoing multiplex, after translation in the XPID, PID1 and PID2 mixing equipment. They were identical and equal to PID on the incoming multiplexes.
  • ATM are not changed so that the delays and jitters at AAL2 level are less important than by the use of AAL2 packet switching.
  • connections are semi-permanent so that they can be managed by administration.
  • the multiplexing with fusion of virtual circuits VC can only be carried out on AAL2 transport cells comprising a CPID field.
  • the other AAL2 packet transport cells without a CPID field therefore those which conform to the standardized protocol, only pass through, without processing, the patching equipment used.
  • the gain is only realized at the ATM level.
  • ATC ATM Transfer Capability
  • UBR and SBR traffic make it possible to obtain concentration rates higher than those obtained with traffic of the DBR type
  • scheduling and priority mechanisms implementation of the bit Pr of the CPID field.
  • Fig. 6 a part of a network which is essentially constituted by XPID cross-connection equipment for virtual conduits of level AAL2 in accordance with the present invention, a packet switch XAAL2 and an ET_AAL2 AAL2 termination equipment which could be, for example, an AAL2 packet switch or an AAL2 packet processing terminal.
  • VC followed by a number N means that the virtual circuit ATM has as identifier the number N; in parentheses, the identification of the packets transported by the virtual circuit is given.
  • PID followed by a number M means that the packets transported belong to an AAL2 level path identifier whose value is the number M; aal2 means that the packets transported are AAL2 packets identified by their CID connection identifiers, the latter being able to belong to a virtual path of level AAL2 (in this case, the mention PID is made) or not (no mention of PID); aal5 means that the packets transported are packets of type AAL5 (ATM Adaptation Layer level 5), the latter necessarily not comprising a PID virtual path identifier.
  • ATM Adaptation Layer level 5 ATM Adaptation Layer level 5
  • the two virtual packet transport circuits AAL2 in accordance with the standard whose identifiers have been translated so that they are now the virtual circuits VC10 and VC20.
  • the virtual packet transport circuits AAL2 according to the invention they are found in a single virtual circuit VC30. There is therefore concentration with possible statistical gain in bandwidth.
  • the AAL2 level virtual path identifiers have been translated into PID1 and PID2 to avoid possible connection collisions.
  • the XAAL2 switch receives the three virtual circuits and directs them to two output multiplexes, one receiving the VC10 virtual circuit without translation, the other receiving the virtual circuit VC20 and the virtual circuit VC30. Note that to do this, the switch XAAL2 does not process at the level AAL2 the cells of the virtual circuit VC30. It cannot, moreover, because these cells are not normalized: in particular the STF byte is not housed in the normalized location. As for the equipment ET_AAL2, it receives on its single input multiplex the virtual circuits VC20 and VC30 which it processes.
  • the virtual circuit VC20 is processed at the level AAL2 and the virtual circuit VC30 is first processed at the virtual path level at the level AAL2 using the identifiers PID1 and PID2 and translating the virtual circuit identifier accordingly.
  • the cells carrying the identifier PID1 are located in the virtual circuit VC40 while the cells carrying the identifier PID2 are located in the virtual circuit VC50 routed to two different physical links.
  • these cells of the virtual circuits VC40 and VC50 are processed at the AAL2 level.
  • a network for example an access network for UMTS type mobiles.
  • This part of the network includes nodes (also called Node B) NI to N4 to which mobiles can connect.
  • these nodes are base stations of an access network for mobiles.
  • the first NI node is intended to deliver a VCO virtual circuit transporting AAL2 packets according to the invention, that is to say by means of ATM cells comprising a PID identifier of AAL2 level virtual path.
  • PID1 and PID2 are provided for the transport of all the connections.
  • the second node N2 is also provided for delivering a VCO virtual circuit transporting AAL2 packets in accordance with the invention, that is to say by means of ATM cells comprising a PID identifier of AAL2 level virtual path. There, only one PIDO identifier is provided.
  • the third node N3 is also provided for delivering a virtual circuit VCO transporting AAL2 packets in accordance with the invention with a single PIDO identifier. In addition, it is also intended to deliver a virtual circuit VCI for transporting packets AAL5. Finally, the fourth node N4 is provided for delivering a VCO packet transport virtual circuit AAL2 in accordance with the standard, that is to say without a PID identifier.
  • the network part of FIG. 7 also includes XPID patching equipment receiving the virtual circuits from the nodes NI to N4 and routing them to its single output multiplex. This equipment also performs the translation of virtual circuit identifiers and virtual path identifiers in accordance with the following table:
  • RNC network controller in fact consisting of an AAL2 packet switch which receives on its single input multiplex the virtual circuits VCIO, VC20, VC30 and VC40 delivered by the ATM brewer Bl. It comprises three output multiplexes for virtual circuits VCI and VC2, VCIO and VC20.
  • An ATM type B2 cross-connect is also provided in this part of the network.
  • the XPID patching equipment makes it possible in particular to carry out the physical multiplexing of lub links with the possibility of statistical gains. It is thus possible to use a limited number of virtual circuits of ATM level in the ATM transport network.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un procédé de routage de paquets à longueur variable, dits paquets de niveau AAl2, transportés dans des cellules ATM, chaque cellule ATM appartenant à un conduit virtuel de niveau ATM et à un circuit virtuel de niveau ATM inclus dans ledit conduit virtuel et chaque paquet appartenant à une connexion virtuelle, caractérisé en ce qu'il consiste à router chaque paquet selon son appartenance à un conduit virtuel de niveau AAL2 inclus dans le circuit virtuel des cellules ATM qui les transportent et incluant un groupe de connexions virtuelles.

Description

PROCEDE DE ROUTAGE DE PAQUETS À LONGUEUR VARIABLE TRANSPORTES DANS DES CELLULES ATM
Procédé de routage de paquets à longueur variable, dits paquets de niveau AAL2, transportés dans des cellules ATM
La présente invention concerne un procédé de routage de paquets à longueur variable, dits paquets de niveau AAL2, transportés dans des cellules ATM, chaque cellule ATM appartenant à un conduit virtuel de niveau ATM et à un circuit virtuel de niveau ATM inclus dans ledit conduit virtuel et chaque paquet appartenant à une
5 connexion virtuelle.
Le transport d'informations conformes au protocole AAL2 (Recommandations 1.363.2, 1366.1 et 1366.2 de l'UIT) et la mise en œuvre de la signalisation qui y est associée (Recommandation Q.2630.2 de l'UIT) sont recommandés ou envisagés dans différents réseaux de communication dont le plus connu est à l'heure actuelle le réseau
10 d'accès pour mobiles de 3ème génération baptisé UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network). L'utilisation de ce protocole AAL2 sur un réseau d'accès de type à cellules ATM a été définitivement adoptée par l'organisme de normalisation 3GPP pour la version de 1999 (R99) de l'UTRAN, cette version étant appelée aujourd'hui R3.
15 La présente invention peut trouver application dans les architectures de contrôleur de réseau mobile RNC et dans les stations de base dites node B d'un réseau d'accès UTRAN. Mais d'autres domaines d'application peuvent également être envisagés dès lors qu'ils font intervenir des paquets de type AAL2.
On rappelle ci-dessous les principes qui gouvernent le protocole de transport dit AAL2 décrit dans les trois recommandations de l'IUT 1363.2, 1366.1 et 1366.2. Ce protocole de transport a été défini pour contourner le problème du temps d'assemblage d'une cellule ATM qui devient critique pour les bas débits. En effet, à 16 kbit/s, ce temps d'assemblage est de 24 ms pour un remplissage complet de la cellule ATM. La solution qui a été retenue consiste à multiplexer les flux de plusieurs communications dans un même canal ATM en faisant appel à une structuration des informations en paquets, appelées dans la présente description paquets AAL2, mais pouvant également s'appeler minicellules ou également paquets CPS. Ce mode de transport constitue la partie basse du protocole nommée sous-couche CPS (Common Part Sublayer). Les indispensables fonctions d'adaptation se situent au-dessus de la sous-couche CPS dans des sous-couches nommées SSCS (Service Spécifie Convergence Sublayer). La première, la sous-couche SSCS de segmentation est décrite dans la recommandation 1.366.1 de l'UIT et est destinée au transport d'unités de données comportant un nombre d'octets important. La seconde, la sous-couche SSCS de trunking pour le temps réel est décrite dans la recommandation 1.366.2 de l'UIT.
Le format des paquets AAL2 de la couche CPS du protocole AAL2 tel qu'il est spécifié dans la recommandation 1.363.2. de l'IUT est tel que les paquets AAL2 ont un en-tête H CPS de trois octets et une partie utile P_CPS de longueur variable contenant l'information usager. Par défaut, cette longueur est limitée à 45 octets. L'en-tête H_CPS est constitué entre autres d'un champ d'identification de connexion CID qui permet d'identifier la connexion AAL2 portée par le paquet correspondant. Les paquets AAL2 sont généralement transmis transportés par des cellules ATM. Les paquets AAL2 ont une longueur quelconque. Ils ne sont en général pas cadrés dans les cellules ATM les transportant. La technique de recouvrement (overlapping) assure le remplissage dans ces cellules. Ainsi, un paquet dont le début est rangé en fin d'une cellule (n) peut déborder sur la cellule suivante (n+1). Ainsi, à la Fig. 1, on montre deux cellules ATM Cl et C2 lesquelles contiennent un paquet AAL2 noté MC. Le premier octet qui suit l'en-tête Hl de la cellule Cl est appelé "champ de démarrage", ou "Start Field" (en abrégé STF) et contient essentiellement un pointeur de 6 bits appelé aussi "champ décalé" (en abrégé OSF) qui code le nombre d'octets séparant ce champ du prochain paquet CPS (ici le paquet MC) ou, dans le cas général, du prochain champ vide. Une valeur nulle indique que le paquet AAL2 suit immédiatement l'octet STF. La valeur maximum portée par le pointeur OSF est de 47, ce qui indique que la cellule ATM ne contient aucune donnée. La gestion de ce pointeur permet de transporter de manière sécurisée un nombre quelconque de paquets dans les cellules ATM successives d'un même circuit virtuel. Le rendement des liaisons mesuré en taux de remplissage est ainsi optimal. Un bit de numéro de séquence (SN) et un bit de parité sont également constitutifs de l'octet STF.
Ce protocole, s'il donne satisfaction dans la majorité des cas, peut s'avérer insuffisant lorsque le nombre de connexions à traiter dans un circuit virtuel est supérieur à ce que l'identificateur de connexions CID permet, en l'occurrence 248 (254 moins 8 réservés au système). Deux problèmes se posent alors : d'une part, l'identificateur de connexions CID est insuffisamment dimensionné; d'autre part, même s'il était suffisamment dimensionné, certains traitements seraient lourds en terme de ressources du fait du nombre important de connexions à traiter.
Le but de la présente invention est de résoudre ce problème. A cet effet, un procédé de routage selon l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à router chaque paquet selon son appartenance à un conduit virtuel de niveau AAL2 inclus dans le circuit virtuel des cellules ATM qui les transportent et incluant un groupe de connexions virtuelles.
Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque cellule ATM qui transporte un paquet de niveau AAL2 comprenant un pointeur STF pointant ledit paquet de niveau AAL2, caractérisé en ce que ledit conduit virtuel de niveau AAL2 auquel un paquet appartient est identifié par un identificateur de conduit virtuel PID présent dans un champ CPID de la cellule ATM qui contient le pointeur STF vers ledit paquet AAL2.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit champ CPID précède ledit pointeur STF.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit champ CPID contient en outre une information de priorité permettant de différencier les trafics transportés en terme de qualités de service.
La présente invention concerne également un équipement pour router des paquets à longueur variable dits paquets de niveau AAL2, transportés dans des cellules ATM, chaque cellule ATM appartenant à un conduit virtuel et à un circuit virtuel de niveau ATM inclus dans ledit conduit virtuel et chaque paquet de niveau AAL2 appartenant à une connexion virtuelle. Il est caractérisé en ce qu'il est prévu pour pouvoir brasser chaque paquet de niveau AAL2 selon son appartenance à un conduit virtuel de niveau AAL2 inclus dans le circuit virtuel des cellules ATM qui les transportent et incluant un groupe de connexions virtuelles. Dans la présente demande, on entend par brassage le fait d'effectuer une commutation au niveau conduit, par exemple conduit virtuel de niveau ATM ou conduit virtuel de niveau AAL2, en excluant ainsi les commutations au niveau circuit, dans le cas d'ATM, ou au niveau connexion dans le cas du niveau AAL2.
De plus, cet équipement est constitué d'un commutateur de cellules ATM prévu pour aiguiller lesdites cellules ATM sur la base des identificateurs de conduit et circuit virtuels de niveau ATM et de l'identificateur de conduit virtuel de niveau AAL2, ledit commutateur étant prévu pour pouvoir traduire si nécessaire lesdits identificateurs.
Il peut également être un multiplexeur/démultiplexeur qui, dans un sens, concentre les multiplex entrants vers un unique multiplex sortant et effectue les traductions d'identificateurs nécessaires pour éviter les collisions de conduits virtuels au niveau AAL2. Par exemple, cet équipement effectue la traduction des identificateurs de circuits virtuels VCI des cellules ATM entrantes en un unique identificateur de circuit virtuel pour les cellules ATM sortants et effectue les traductions des identificateurs de conduit virtuel de niveau AAL2 nécessaires pour éviter les collisions de conduits virtuels de niveau AAL2.
La présente invention concerne encore un réseau de télécommunication par paquets à longueur variable transportés dans des cellules ATM qui est caractérisé en ce qu'il comporte au moins un équipement tel qu'il vient d'être décrit.
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels :
La Fig. 1 est un schéma qui illustre l'insertion dans des cellules ATM des paquet AAL2 conformément à la norme rappelée ci-dessus, La Fig. 2 est un schéma qui illustre les quatre niveaux de hiérarchie résultant de l'application de la présente invention,
La Fig. 3 est un schéma qui illustre l'insertion dans des cellules ATM de paquets AAL2 conformément à la présente invention, La Fig. 4 est un schéma qui montre l'utilisation d'un équipement de brassage de conduits virtuels de niveau AAL2 selon la présente invention,
La Fig. 5 est un schéma qui montre une autre utilisation d'un équipement de brassage de conduits virtuels de niveau AAL2 selon la présente invention, La Fig. 6 est un schéma qui montre une partie d'un réseau qui utilise un équipement de brassage selon la présente invention, et
La Fig. 7 est un schéma qui montre une partie d'un autre réseau qui utilise un équipement de brassage selon la présente invention.
On a représenté schématiquement à la Fig. 2 les quatre niveaux de hiérarchie que sont les conduits virtuels du niveau ATM identifiés par des identificateurs VPI et les circuits virtuels de niveau ATM identifiés par des identificateurs VCI, les conduits virtuels de niveau AAL2 identifiés par des identificateurs PID et les connexions identifiées par les identificateurs CID. En particulier, on peut voir sur cette figure, un conduit virtuel de niveau ATM VP, deux circuits virtuels VCI et VC2 de niveau ATM lesquels contiennent respectivement deux conduits virtuels de niveau AAL2 PI 1, PI 2 et P21, P22. Chaque conduit virtuel de niveau AAL2 contient des connexions AAL2.
Ainsi, un conduit virtuel de niveau AAL2 identifié de manière univoque par un identificateur PID transporte un ensemble de connexions AAL2 elles-mêmes identifiées par des identificateurs de connexion CID. Par exemple, l'identificateur PID est de longueur 6 bits si bien qu'il est possible de coder jusqu'à 64 conduits virtuels de niveau AAL2. Quant à l'identificateur de connexion CID, sa longueur est de 8 bits si bien qu'un conduit virtuel de niveau AAL2 peut contenir jusqu'à 256 connexions AAL2 (en réalité 248 du fait que 8 codes sont réservés par le système). Par conséquent, un circuit virtuel de niveau ATM peut transporter jusqu'à 64 conduits virtuels de 256 connexions chacun, soit jusqu'à 248 x 64 = 15 872 connexions AAL2.
Ainsi, dans un circuit virtuel donné, la capacité de multiplexage de connexions AAL2 est multipliée par 64 par rapport à la solution normalisée par le protocole AAL2 rappelé ci-dessus. On a représenté à la Fig. 3 l'insertion, conformément à la présente invention, d'un paquet AAL2 dans des cellules ATM, en l'occurrence les cellules Cl et C2. On peut constater que, par rapport à cette insertion représentée à la Fig. 1, la cellule Cl incorpore un champ de routage CPID contenant un identificateur de conduit PID. Dans le mode de réalisation représenté, ce champ de routage CPID est placé dans l'octet qui suit immédiatement l'en-tête de la cellule ATM. Par rapport aux cellules ATM qui sont conformes au protocole AAL2 décrit en relation avec la Fig. 1, ce champ de routage PID se substitue à l'octet STF qui est alors décalé de manière à se trouver sur le deuxième octet de la partie utile de la cellule. Toujours selon le mode de réalisation représenté, l'octet du champ de routage
CPID est en réalité découpé en trois champs :
- le champ PID qui est l'identificateur de conduit de niveau AAL2 et qui sert d'étiquette pour le routage des connexions AAL2 ; si sa longueur est de 6 bits, il permet de coder jusqu'à 64 conduits AAL2 dans un même circuit virtuel identifié, dans l'en-tête de la cellule ATM qui les transporte, par un identificateur de conduit virtuel VPI et un identificateur de circuit virtuel VCI,
- un bit de priorité Pr permettant de différencier les trafics transportés en termes de qualités de service, et
- un bit de parité Pp pour la détection d'éventuelles erreurs. On notera qu'un circuit virtuel de niveau ATM ne peut transporter à la fois des paquets AAL2, les uns identifiés par un identificateur PID et les autres pas. En effet, le mode de transport doit être le même pour tous les paquets d'un même circuit virtuel de niveau ATM. Par contre, un même conduit virtuel de niveau ATM peut contenir des circuits virtuels ATM qui utilisent l'un ou l'autre mode de transport. Chaque conduit virtuel de niveau AAL2 identifié par un identificateur PID peut avoir ses propres caractéristiques de trafic. Néanmoins, la somme des débits crêtes PCR des conduits virtuels de niveau AAL2 ne doit pas être supérieure au débit crête PCR du circuit virtuel VC (de niveau ATM) qui les transporte. Par exemple, si on considère que le circuit virtuel VC pour le transport des paquets AAL2 a été défini avec une capacité de transfert ATM (ATC = ATM transfer capability) de type DBR (Deterministic Bit Rate), les conduits virtuels AAL2 pourraient être également de type DBR, chacun étant défini avec ses propres paramètres de trafic.
L'intérêt de disposer d'un niveau hiérarchique supplémentaire entre les connexions AAL2 et les circuits virtuels ATM réside dans le fait qu'il est ainsi possible d'effectuer un brassage de conduits virtuels de niveau AAL2 qui s'avère être l'intermédiaire entre la commutation de cellules ATM (niveau circuits virtuels) et la commutation de paquets AAL2 (niveau connexions AAL2). Par définition, ce brassage ne permet pas la commutation individuelle des paquets AAL2 appartenant à différentes connexions mais la commutation de groupes de paquets AAL2 réunis sous l'égide d'un même niveau supérieur qui, précisément, est le conduit virtuel de niveau AAL2.
Ce brassage de conduits virtuels de niveau AAL2 est plus simple à réaliser que la commutation AAL2 dans la mesure où, pour ce faire, on ne commute que des unités de données de taille fixe, en l'occurrence des cellules ATM, dont la longueur est normalisée à 53 octets, contrairement à la commutation AAL2 dont les unités commutées ont une longueur variable qui, selon le protocole décrit ci-dessus, est comprise entre 4 et 48 octets (en-têtes de 3 octets compris). De plus, le niveau de la couche AAL2 des terminaisons AAL2 n'est pas traité : il n'y a donc ni extraction, ni insertion de paquets AAL2 dans les cellules ATM, ni encore gestion de Timer-CU.
Enfin, les connexions sont permanentes si bien qu'un protocole de signalisation appel par appel tel que celui qui a été défini pour l'établissement des connexions AAL2 (Recommandation Q.2630) n'a pas à être mis en œuvre. La mise à jour des tables de traduction de l'équipement de brassage est réalisée par la gestion du réseau. On notera que, sur le plan performance, les effets sur les délais de transfert des paquets AAL2 et les éventuelles variations de ces délais sont réduits.
On a représenté à la Fig. 4, un équipement de brassage de conduits virtuels de niveau AAL2 comportant, à titre d'exemple, 5 ports d'entrée et 5 ports de sortie référencés A à E. On notera qu'on a uniquement représenté le sens de transfert de cellules de la gauche vers la droite de la figure si bien que l'on peut parler de port d'entrée et de sortie. Mais, en réalité, les deux sens de transfert sont possibles. Ainsi, dans le sens de la droite vers la gauche de la figure, les ports de sortie deviennent des ports d'entrée et réciproquement.
Un tel équipement de brassage est essentiellement constitué d'un commutateur XATM du type qui peut commuter des cellules ATM mais qui, contrairement à un commutateur ATM classique, effectue cette commutation à partir d'une adresse qui est constituée non seulement du numéro du port d'entrée, des identificateurs de conduit et circuit virtuels de niveau ATM VPI et VCI mais aussi de l'identificateur de conduit virtuel de niveau AAL2 PID. Cet équipement comporte également une table de traduction TRAD pour lui permettre d'effectuer les traductions d'identificateurs nécessaires.
Pour pouvoir effectuer la fonction d'aiguillage et celle de traduction de l'en-tête au niveau conduit virtuel de niveau AAL2, ce commutateur décode l'en-tête de 5 octets de chaque cellule ATM présente sur une de ses entrées mais également le premier octet de la partie utile de cette cellule, là où se trouve le champ CPID contenant l'identificateur PID de conduit virtuel de niveau AAL2.
A la Fig. 4, on a représenté en pointillés les voies d'aiguillage dans le commutateur XATM concernant les circuits virtuels ATM conformes à l'invention, c'est-à-dire dont les cellules comportent le champ de brassage PID. En trait plein, on a représenté une voie d'aiguillage dans le commutateur XATM pour des cellules ATM qui appartiennent aux autres conduits et circuits virtuels de niveau ATM et qui ne transportent donc pas de paquets AAL2 ou qui transportent des paquets AAL2 conformément au protocole de l'état de la technique décrit ci-dessus. A titre d'exemple, on donne ci-dessus la table de traduction qui est associée à l'équipement de brassage de la Fig. 4 telle qu'elle se présente à un moment donné.
Cette table doit être lue de la manière suivante. Une cellule qui entre sur le port A, qui est identifiée par des identificateurs de conduit et circuit virtuels VPI et VCI égaux respectivement à 100 et 50 et dont le champ contenant l'identificateur de conduit virtuel de niveau AAL2 PID égal à 50 est aiguillé sur le port D. Ainsi, toutes la connexions AAL2 qui appartiennent à ce conduit virtuel de niveau AAL2 suivent le même chemin. Ses identificateurs VPI, VCI et PID sont traduits dans les valeurs respectives 0, 300 et 51. La seconde ligne de cette table montre que le commutateur XATM fonctionne dans les deux sens de transfert des cellules ATM. Le fonctionnement du commutateur concernant les deux lignes suivantes est extrapolable de l'explication concernant les deux premières lignes. Enfin, les deux dernières lignes concernent le cas de cellules ATM qui ne comportent pas de champ PID pour un identificateur de conduit virtuel de niveau AAL2, soit qu'il s'agit de cellules ATM ne transportant pas de paquets AAL2, soit qu'il s'agit de cellules ATM transportant des paquets AAL2 conformément au protocole normalisé.
On notera que la diffusion d'une cellule présente sur un port d'entrée vers plusieurs ports de sortie est également possible avec un tel équipement de brassage. Un équipement de brassage tel que celui qui est représenté à la Fig. 4 permet de brasser des conduits virtuels de niveau AAL2 avec traduction des identificateurs VPI, VCI et PID. On comprendra qu'il permet également le brassage de conduits et circuits virtuels de niveau ATM respectivement identifiés par les identificateurs VPI et VCI. Il permet encore le multiplexage/démultiplexage de circuits virtuels VC de niveau ATM. Il permet encore la diffusion vers plusieurs ports de sorties des cellules qui sont présentes sur chacune de ses ports de sortie.
On notera que cet équipement de brassage est transparent aux cellules ATM qui ne transportent pas de paquets AAL2 ainsi qu'aux cellules ATM qui transportent des paquets AAL2 conformes au protocole normalisé.
L'avantage de disposer de conduits virtuels de niveau AAL2 distincts est la possibilité de transporter des groupes de connexions AAL2 de bout en bout ou sur des tronçons de réseau. Comme on l'a vu précédemment, les brasseurs de conduits virtuels de niveau AAL2 identifiés par des identificateurs PID sont des équipements de commutation qui sont capables de traiter les cellules ATM comportant un champ CPID. Par ailleurs, les équipements classiques de commutation ATM sont transparents aux flux de cellules contenant des paquets AAL2 identifiés par un identificateur PID.
On a représenté à la Fig. 5, un équipement de brassage XPID qui est par exemple constitué à l'instar de celui qui est représenté à la Fig. 4. Il comprend alors un commutateur ATM et une table de traduction TRAD. Sur cet équipement de brassage XPID, sont connectés trois types d'équipements terminaux : le premier El, relié à son entrée el, gère des canaux ATM VC0 de transport de paquets AAL2 conformément à la norme; le second E2, relié à son entrée e2, gère des canaux ATM VC0 de transport de paquets AAL2 conformément à la présente invention (l'identificateur de conduit virtuel de niveau AAL2 prend en l'occurrence la valeur PIDO) ; le troisième E3, relié à son entrée e3, est mixte, c'est-à-dire que certains circuits virtuels, en l'occurrence VCI, transportent des paquets AAL2 conformément à la norme et certains autres, en l'occurrence VC2, transportent des paquets AAL2 conformément à la présente invention, l'identificateur de conduit virtuel de niveau AAL2 prenant alors également la valeur PIDO.
Sur l'unique multiplex sortant s, on trouve trois circuits virtuels : le premier VCI correspondant au circuit virtuel VCI de l'équipement E3, le second VC2 résultant de la fusion des circuits virtuels VC0 émis par l'équipement E2 et VC2 émis par l'équipement E3 et le troisième VC3 correspondant aux circuits virtuels VC0 émis par l'équipement El. On notera la traduction des identificateurs PIDO des circuits virtuels VC0 (émis par E2) et VC2 (émis par E3) vers les identificateurs respectifs PID1 et PID2 rendue nécessaire pour éviter les collisions de connexions (connexions différentes portant des identificateurs de connexion identiques). La table de traduction pourrait donc être la suivante :
Un équipement tel que celui qui est représenté à la Fig. 4 peut également être utilisé en tant que multiplexeur/démultiplexeur de circuits virtuels de niveau ATM. Dans le sens multiplexeur, il comporterait par exemple n entrées et 1 sortie vers laquelle seraient aiguillées les cellules présentes sur les n entrées. De plus, il serait prévu la traduction des identificateurs des circuits virtuels VCI d'entrée (éventuellement VPI) en celui unique du circuit virtuel de fusion ainsi que celle éventuellement nécessaire des identificateurs de conduits virtuels de niveau AAL2. La table de traduction serait du type de celle qui est donnée ci-dessus à titre d'exemple. Un seul sens de transfert des cellules est représenté dans cette table.
On remarquera que la valeur 48 de l'identificateur PID de conduit virtuel de niveau AAL2 du port d'entrée D a été traduit en la valeur 51 pour éviter la collision avec l'identificateur PID du port d'entrée B. On notera la traduction de l'identificateur
PID égal à 49 au port d'entrée E qui a été traduit en la valeur 60, uniquement ici pour des convenances d'administration.
Cette concentration de multiplex ATM supportant des trafics AAL2 permet de faire des gains de bande passante en fusionnant plusieurs circuits virtuels VC dans un seul circuit virtuel VC. En effet, la bande passante réservée sur le multiplex sortant peut être inférieure à la somme des bandes passantes réservées sur les N multiplex entrants. Ce gain éventuel est possible parce que les flux de données par paquets, cas des flux ATM, sont généralement sporadiques (ils ne sont pas parfaitement déterminés comme par exemple en mode circuit). En effet, il existe des intervalles de temps pendant lesquels le trafic de cellules est très faible, voire nul, et ce pendant des durées variables et non prévisibles. C'est particulièrement le cas pour les données mais c'est également en partie vrai pour le transport des trafics de voix compressés de type AMR pour lesquels les temps de silence font l'objet d'un trafic très faible.
La contrepartie de ce gain de bande passante est un risque de congestion avec des dégradations possibles de la qualité de service QoS qui se manifestent sous la forme de pertes de données et/ou d'attentes au niveau de l'utilisateur. Pour pallier ces inconvénients, on dimensionné le réseau et on choisit un algorithme de contrôle d'admission des connexions CAC optimal afin que les qualités de service QoS soient adaptées aux exigences des flux. La mise en oeuvre de mécanismes d'ordonnancement et de priorité permet de faire la différence entre des données sensibles en terme de délais de celles qui sont sensibles en terme de perte, ce qui permet également de pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus.
Ce gain statistique, qui est effectué au niveau ATM, peut être complété par un gain de remplissage au niveau AAL2. Un commutateur de paquets AAL2 extrait les paquets AAL2 des cellules ATM présentes sur les multiplex entrants puis les insère de nouveau dans des cellules ATM qu'il émet sur le multiplex sortant et, ce, en faisant en sorte qu'un maximum d'octets de bourrage soient remplacés par des octets utiles.
Une telle technique de multiplexage statistique pourrait utiliser des commutateurs de paquets AAL2, notamment pour un gain de remplissage au niveau AAL2. Elle nécessiterait alors la mise en oeuvre d'un protocole de signalisation normalisé ce qui est pénalisant en termes de délais notamment d'établissements et de libération des connexions AAL2. Elle nécessiterait aussi la mise en oeuvre d'algorithme de contrôle d'admission CAC. Les traitements des couches CPS en réception (extraction de paquets AAL2) et en émission (insertion de paquets AAL2) qui seraient également nécessaires et la commutation AAL2 sont des opérations complexes qui modifient les délais de transfert et peuvent provoquer des dispersions de ces délais au niveau des connexions AAL2. Enfin et surtout, il y a des risques de collisions de connexions (utilisation d'un même identificateur de connexion CID pour des connexions différentes). Cela peut par exemple être le cas lorsque deux connexions respectivement présentes à l'origine sur deux multiplex entrants du multiplexeur portent des identificateurs de connexion CID identiques et se retrouvent ensemble sur le même multiplex sortant.
Par ailleurs, le nombre de connexions AAL2 sur le port de concentration doit être réparti entre tous les multiplex entrants. On rappelle que ce nombre est limité à 248 par circuit virtuel VC.
Un brasseur de conduits virtuels selon l'invention permet de résoudre les problèmes qui sont évoqués ci-dessus. En particulier, les problèmes de collisions de connexion sont résolus puisque ces connexions appartiennent à des conduits virtuels de niveau AAL2 que l'on peut différentier facilement par leurs identificateurs de conduits virtuels de niveau AAL2. Cela est visible notamment à la Fig. 5 où ces identificateurs sont devenus, sur le multiplex sortant, après traduction dans l'équipement de brassage XPID, PID1 et PID2. Us étaient identiques et égaux à PID sur les multiplex entrants.
La répartition des connexions est facilitée et ce d'autant plus, que le nombre maximum de connexions AAL2 par circuit virtuel VC est multiplié par 64 (voir plus haut). Les processus de traitement sont également plus simples (voir également plus haut).
On notera encore que les emplacements des paquets AAL2 dans les cellules
ATM ne sont pas modifiés si bien que les délais et gigues au niveau AAL2 sont moins importants que par l'utilisation d'une commutation de paquets AAL2. De plus, les connexions sont semi-permanentes si bien qu'elles peuvent être gérées par administration.
On notera cependant que le multiplexage avec fusion de circuits virtuels VC ne peut être effectué que sur des cellules de transport AAL2 comportant un champ CPID. Les autres cellules de transport de paquets AAL2 sans champ CPID, donc celles qui sont conformes au protocole normalisé, ne font que traverser, sans traitement, l'équipement de brassage utilisé. De plus, le gain est uniquement réalisé au niveau ATM.
On notera, pour finir, que les gains espérés sont aussi fonction, d'une part, du type de capacité de transfert ATM (ATC = ATM Transfer Capability) choisi pour les circuits virtuels VC (les trafics UBR et SBR permettent d'obtenir des taux de concentration supérieurs à ceux obtenus avec des trafics de type DBR) et, d'autre part, de la mise en oeuvre de mécanismes d'ordonnancement et de priorité (mise en œuvre du bit Pr du champ CPID). A la Fig. 6, on a représenté une partie d'un réseau qui est essentiellement constituée d'un équipement de brassage XPID de conduits virtuels de niveau AAL2 conforme à la présente invention, un commutateur de paquets XAAL2 et un équipement ET_AAL2 de terminaison AAL2 qui pourrait être, par exemple, un commutateur de paquets AAL2 ou un terminal de traitement de paquets AAL2. Pour des raisons de simplification de la figure, un seul sens de transfert des cellules est représenté. La description est faite en relation avec ce sens de transfert. Sur les multiplex d'entrée de l'équipement de brassage XPID, sont présents deux circuits virtuels VCI et VC2 pour le transport de connexions AAL2 conformément à la norme ainsi que deux circuits virtuels VCO pour le transport de connexions AAL2, lesdites connexions appartenant à des conduits virtuels de niveau AAL2 identifiés par un même identificateur PIDO. On notera que les identificateurs de circuits virtuels VCO et de conduits virtuels PIDO sont identiques sur ces deux multiplex.
A la Fig. 6 (mais aussi sur la Fig. 7 suivante), la notation est la suivante : VC suivi d'un nombre N signifie que le circuit virtuel ATM a pour identificateur le nombre N ; entre parenthèses, sont données l'identification des paquets transportés par le circuit virtuel. PID suivi d'un nombre M signifie que les paquets transportés appartiennent à un identificateur de conduit de niveau AAL2 dont la valeur est le nombre M ; aal2 signifie que les paquets transportés sont des paquets AAL2 identifiés par leurs identificateurs de connexion CID, ces derniers pouvant appartenir à un conduit virtuel de niveau AAL2 (dans ce cas, la mention PID est faite) ou pas (pas de mention de PID) ; aal5 signifie que les paquets transportés sont des paquets de type AAL5 (ATM Adaptation Layer de niveau 5), ces derniers ne comportant nécessairement pas d'identificateur de conduit virtuel PID. A la Fig. 6, sur l'unique multiplex de sortie de l'équipement de brassage XPID, on retrouve les deux circuits virtuels de transport de paquets AAL2 conformément à la norme dont les identificateurs ont été traduits si bien qu'ils sont maintenant les circuits virtuels VC10 et VC20. Quant aux circuits virtuels de transport de paquets AAL2 conformément à l'invention, ils se retrouvent dans un unique circuit virtuel VC30. Il y a donc concentration avec éventuellement gain statistique de bande passante. Les identificateurs de conduits virtuels de niveau AAL2 ont été traduits en PID1 et PID2 pour éviter les éventuelles collisions de connexions.
Le commutateur XAAL2 reçoit les trois circuits virtuels et les aiguillent vers deux multiplex de sortie, l'un recevant sans traduction le circuit virtuel VC10, l'autre recevant le circuit virtuel VC20 et le circuit virtuel VC30. On notera que pour ce faire, le commutateur XAAL2 ne traite pas au niveau AAL2 les cellules du circuit virtuel VC30. Il ne peut d'ailleurs pas car ces cellules ne sont pas normalisées : en particulier l'octet STF n'est pas logé à l'emplacement normalisé. Quant à l'équipement ET_AAL2, il reçoit sur son unique multiplex d'entrée les circuits virtuels VC20 et VC30 qu'il traite. En particulier, le circuit virtuel VC20 est traité au niveau AAL2 et le circuit virtuel VC30 est d'abord traité au niveau conduit virtuel de niveau AAL2 en utilisant les identificateurs PIDl et PID2 et en traduisant l'identificateur de circuit virtuel en conséquence. Ainsi, les cellules portant l'identificateur PIDl se trouvent dans le circuit virtuel VC40 alors que les cellules portant l'identificateur PID2 se trouvent dans le circuit virtuel VC50 aiguillées vers deux liens physiques différents. De plus, ces cellules des circuits virtuels VC40 et VC50 sont traitées au niveau AAL2.
A la Fig. 7, on a représenté une partie d'un réseau, par exemple un réseau d'accès pour des mobiles de type UMTS. Cette partie de réseau comporte des nœuds (dits aussi Node B) NI à N4 auxquels des mobiles peuvent se connecter. Par exemple, ces nœuds sont des stations de base d'un réseau d'accès pour des mobiles. Le premier nœud NI est prévu pour délivrer un circuit virtuel VCO transportant des paquets AAL2 conformément à l'invention, c'est-à-dire au moyen de cellules ATM comportant un identificateur PID de conduit virtuel de niveau AAL2. En l'occurrence, deux identificateurs PIDl et PID2 sont prévus pour le transport de toutes les connexions.
Le second nœud N2 est également prévu pour délivrer un circuit virtuel VCO transportant des paquets AAL2 conformément à l'invention, c'est-à-dire au moyen de cellules ATM comportant un identificateur PID de conduit virtuel de niveau AAL2. Là, un seul identificateur PIDO est prévu.
Le troisième nœud N3 est aussi prévu pour délivrer un circuit virtuel VCO transportant des paquets AAL2 conformément à l'invention avec un seul identificateur PIDO. De plus, il est également prévu pour délivrer un circuit virtuel VCI de transport de paquets AAL5. Enfin le quatrième nœud N4, est prévu pour délivrer un circuit virtuel VCO de transport de paquets AAL2 conformément à la norme, c'est-à-dire sans identificateur PID.
La partie de réseau de la Fig. 7 comporte encore un équipement de brassage XPID recevant les circuits virtuels des nœuds NI à N4 et les aiguillant vers son unique multiplex de sortie. Cette équipement effectue également la traduction des identificateurs de circuits virtuels et des identificateurs de conduits virtuels conformément à la table suivante :
On notera la concentration des circuits virtuels VCO de NI, VCO de N2 et VCI de N3 vers l'unique VCIO. Là encore, on remarquera les traductions des identificateurs de conduits virtuels PID quand elles sont nécessaires.
Elle comporte encore un équipement de brassage Bl pour le brassage de conduits virtuels de niveau ATM. Les circuits virtuels sur ses deux multiplex d'entrée sont aiguillés vers son unique multiplex de sortie. La traduction des seuls identificateurs ATM est conforme à la table suivante :
On notera que, là, il n'y a pas concentration des circuits virtuels VCIO et VCO.
Cela est dû au fait que l'équipement de brassage Bl travaille au niveau ATM uniquement.
Elle comporte encore un contrôleur de réseau RNC en fait constitué d'un commutateur de paquets AAL2 qui reçoit sur son unique multiplex d'entrée les circuits virtuels VCIO, VC20, VC30 et VC40 délivrés par le brasseur ATM Bl. Il comporte trois multiplex de sortie pour les circuits virtuels VCI et VC2, VCIO et VC20.
Un brasseur B2 de type ATM est également prévu dans cette partie de réseau. Dans cette structure particulière de cette partie de réseau, l'équipement de brassage XPID permet notamment de réaliser le multiplexage physique de liaisons lub avec possibilité de gains statistiques. Il est ainsi possible de faire appel à un nombre limité de circuits virtuels de niveau ATM dans le réseau de transport ATM.

Claims

REVENDICATIONS
1) Procédé de routage de paquets à longueur variable, dits paquets de niveau AAL2, transportés dans des cellules ATM, chaque cellule ATM appartenant à un conduit virtuel de niveau ATM et à un circuit virtuel de niveau ATM inclus dans ledit conduit virtuel et chaque paquet appartenant à une connexion virtuelle, caractérisé en ce qu'il consiste à router chaque paquet selon son appartenance à un conduit virtuel de niveau AAL2 inclus dans le circuit virtuel des cellules ATM qui les transportent et incluant un groupe de connexions virtuelles.
2) Procédé de routage selon la revendication 1, chaque cellule ATM qui transporte un paquet de niveau AAL2 comprenant un pointeur (STF) pointant ledit paquet de niveau AAL2, caractérisé en ce que ledit conduit virtuel de niveau AAL2 auquel un paquet appartient est identifié par un identificateur de conduit virtuel (PID) présent dans un champ (CPID) de la cellule ATM qui contient le pointeur (STF) vers ledit paquet AAL2. 3) Procédé de routage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit champ
(CPID) précède ledit pointeur (STF) qui est décalé de manière à se trouver en tant que second octet de la charge utilise de la cellule.
4) Procédé de routage selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit champ (CPID) contient en outre une information de priorité (Pp) permettant de différencier les trafics transportés en terme de qualités de service.
5) Equipement pour router des paquets à longueur variable dits paquets de niveau AAL2, transportés dans des cellules ATM, chaque cellule ATM appartenant à un conduit virtuel et à un circuit virtuel de niveau ATM inclus dans ledit conduit virtuel et chaque paquet de niveau AAL2 appartenant à une connexion virtuelle, caractérisé en ce qu'il est prévu pour pouvoir brasser chaque paquet de niveau AAL2 selon son appartenance à un conduit virtuel de niveau AAL2 inclus dans le circuit virtuel des cellules ATM qui les transportent et incluant un groupe de connexions virtuelles.
6) Equipement selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un commutateur de cellules ATM prévu pour aiguiller lesdites cellules ATM sur la base des identificateurs de conduit et circuit virtuels de niveau ATM et de l'identificateur de conduit virtuel de niveau AAL2, ledit commutateur étant prévu pour pouvoir traduire si nécessaire lesdits identificateurs. 7) Equipement selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il est un multiplexeur/démultiplexeur qui, dans un sens, concentre les multiplex entrants vers un unique multiplex sortant et effectue les traductions d'identificateurs nécessaires pour éviter les collisions de conduits virtuels au niveau AAL2. 8) Equipement selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il effectue la traduction des identificateurs de circuits virtuels VCI des cellules ATM entrantes en un unique identificateur de circuit virtuel pour les cellules ATM sortantes et effectue les traductions des identificateurs de conduit virtuel de niveau AAL2 nécessaires pour éviter les collisions de conduits virtuels de niveau AAL2. 9) Réseau de télécommunication par paquets à longueur variable transportés dans des cellules ATM, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un équipement selon une des revendications 5 à 8.
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