ES2306510T3 - Procedimiento y dispositivo para acoplar una capa de comunicaciones atm a varias conexiones de comunicaciones con multiplexado en el tiempo. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para acoplar una capa de comunicaciones atm a varias conexiones de comunicaciones con multiplexado en el tiempo. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para el acoplamiento de una capa de comunicaciones ATM a un conjunto N de conexiones de comunicaciones con multiplexado en el tiempo independientes entre sí en el tiempo, con una velocidad total de células de información CRN, que presenta las siguientes etapas: - generación de una secuencia de señales de control con una velocidad de impulsos correspondiente a la velocidad total de células de información CR N de las N conexiones de comunicaciones con multiplexado en el tiempo, pudiendo representar las señales de control un primer o un segundo estado, - puesta a disposición de una muestra de datos fija, - transmisión de las células ATM procedentes de la capa de comunicaciones ATM a una cola de espera de células ATM, - sobre solicitud, transmisión de la célula ATM desde la cola de espera ATM a la conexión de comunicaciones con multiplexado en el tiempo que realiza la solicitud, cuando la correspondiente señal de control más antigua de la secuencia de señales de control representa el primer estado, y transmisión de una muestra de datos fija a la conexión de comunicaciones con multiplexado en el tiempo que realiza la solicitud cuando la señal de control más antigua de la secuencia de señales de control representa el segundo estado, y - borrado de la señal de control más antigua de la secuencia de señales de control.
Description
Procedimiento y dispositivo para acoplar una
capa de comunicaciones ATM a varias conexiones de comunicaciones con
multiplexado en el tiempo.
La invención se refiere a un procedimiento y a
un dispositivo para acoplar una capa de comunicaciones ATM a varias
conexiones de comunicaciones con multiplexado en el tiempo
independientes entre sí.
En el modo de transferencia asíncrono (ATM) se
transmiten datos, independientemente de la información que los
mismos representan (comunicación de voz, comunicación de datos,
multimedia) en la capa ATM en células de 53 bytes (48 bytes de
datos de información y 5 bytes de datos de control). Las células no
se transmiten entonces continuamente, sino en función de la demanda
momentánea, según la anchura de banda de transmisión, de forma
asíncrona o por ráfagas (bursts).
Para acoplar una capa ATM potente como la
indicada a puestos terminales o a redes locales, es necesario
repartir el flujo de células de la capa ATM a varias conexiones de
comunicaciones (ports) con multiplexado en el tiempo e
independientes entre sí en el tiempo. Entonces se presenta el
problema del desacoplamiento del comportamiento, no correlado en el
tiempo, de la capa de comunicaciones ATM con las exigencias de
transmisión de células no correladas en el tiempo de las diversas
conexiones de comunicaciones con multiplexado en el tiempo.
Entonces, para responder a las exigencias de tiempo real por
ejemplo relativas a la comunicación por voz, debe asegurarse un
comportamiento de variación del retardo de las células (Cell Delay
Variation, CDV) lo más favorable posible. Es decir, el retardo en
el tiempo de las distintas células no debe oscilar más que lo que
indique un valor fijado, para evitar en la transmisión de
células
sucesivas a través de distintas vías de comunicación un falseamiento de la secuencia en el tiempo de las células.
sucesivas a través de distintas vías de comunicación un falseamiento de la secuencia en el tiempo de las células.
Es conocida la generación, para un conjunto N de
conexiones de comunicaciones con multiplexado en el tiempo, de una
cola de espera con una velocidad de células correspondiente a N
veces la velocidad de células de los distintos ports (se presupone
que todos los ports tienen la misma anchura típica de banda de
transmisión). Las células de la cola de espera se distribuyen
entonces entre las N conexiones según el llamado procedimiento
Round-Robin (adjudicación de manera equitativa y
ordenada). Entonces se da servicio desde la cola de espera a
aquéllas de las N conexiones que en ese momento solicitan una
célula, en una secuencia fija una tras otra por células. Puesto que
las N conexiones de comunicaciones son independientes entre sí en el
tiempo, puede suceder que en un determinado instante sean
consultadas por la cola de espera hasta N células a la vez. El
acoplamiento de la capa de comunicaciones ATM a las N conexiones de
comunicaciones con multiplexado en el tiempo, debe así "realizar
un colchón" tanto para las ráfagas (bursts) ATM como también para
las oscilaciones del lado de los ports de la demanda de células.
Por otro lado, las colas de espera demasia-
do largas dan lugar a un empeoramiento del comportamiento de variación del retardo de las células del acoplamiento.
do largas dan lugar a un empeoramiento del comportamiento de variación del retardo de las células del acoplamiento.
El formato y las especificaciones de la capa ATM
se describen por ejemplo en Rathgeb, Wallmeier, "Infraestructura
ATM para la comunicación de elevada potencia", páginas 78 a 90, y
el acoplamiento a un conjunto de conexiones de multiplexado en el
tiempo en el foro ATM: "Texto de base para el multiplexado inverso
para ATM, AF-PHY-0086.000". El
documento del patente US 5509001 da a conocer que en lugar de una
célula no válida, puede retransmitirse una célula vacía al sistema
de conmutación ATM.
La invención tiene como base el problema de
proponer un procedimiento y un dispositivo para realizar el
acoplamiento de una capa de comunicaciones ATM a varias conexiones
de comunicaciones con multiplexado en el tiempo, evitándose
pérdidas de células y estando minimizada la variación del retardo de
las células.
El problema se resuelve mediante el
procedimiento definido en la reivindicación 1 y el dispositivo
definido en la reivindicación 10. El procedimiento presenta las
siguientes etapas de procedimiento:
- -
- generación de una secuencia de señales de control con una velocidad de impulsos correspondiente a la velocidad total de células de información CR_{N} de las N conexiones de comunicaciones con multiplexado en el tiempo, pudiendo representar las señales de control un primer o un segundo estado,
- -
- puesta a disposición de una muestra de datos fija,
- -
- transmisión de las células ATM provenientes de la capa de comunicaciones ATM a una cola de espera de células ATM,
- -
- sobre solicitud, transmisión de una célula ATM desde la cola de espera ATM a la conexión de comunicaciones con multiplexado en el tiempo que realiza la solicitud, cuando la señal de control en cada caso más antigua de la secuencia de señales de control representa el primer estado, y transmisión de la muestra de datos fija a la conexión de comunicaciones con multiplexado en el tiempo que realiza la solicitud cuando la señal de control más antigua de la secuencia de señales de control representa el segundo estado, y
- -
- borrado de la señal de control más antigua de la secuencia de señales de control.
Mediante la secuencia de señales de control se
prescribe una velocidad de impulsos de la transmisión de las
células de comunicaciones de la cola de espera ATM a la conexión
(port) que realiza la solicitud, que es independiente de la
aportación asíncrona de células ATM a la cola de espera de células
ATM, así como también de la demanda de células irregular de los N
ports independientes entre sí en el tiempo. La secuencia de señales
de control émula un comportamiento de las conexiones de
comunicaciones no correladas en el tiempo (physical layer, capa
física) correspondiente a una conexión con anchura de banda de N
veces. Entonces la velocidad de impulsos se elige en función de la
anchura de banda total de los N ports, con lo que en promedio la
cantidad de células generada en la cola de espera de N ports es
igual a la demanda de células de los N ports. En función de si en
la cola de espera ATM se encuentra o no una célula ATM, se transmite
bien esta célula ATM o bien una muestra de datos fija (célula de
relleno). Cuál de ambos contenidos de célula de la cola de espera de
N ports se añade en cada caso, depende de la señal de control más
antigua en cada caso de la secuencia de señales de control. La señal
de control puede entonces representar un primer o un segundo
estado.
Preferentemente se asigna a cada célula en la
cola de espera de células ATM una señal de control que representa
al primero de los dos estados. En cada instante determinado por la
velocidad de exploración prefijada para la generación de una nueva
señal de control, se comprueba si en la cola de espera ATM se
encuentra una célula a la que aún no está asignada ninguna señal de
control que representa el primer estado. Si es éste el caso, se
genera una señal de control representativa del primer estado, por
ejemplo un "1" lógico y caso contrario una señal de control
representativa del segundo estado, por ejemplo un "0" lógico.
La longitud de la secuencia de señales de control puede elegirse en
función del procedimiento del encadenamiento virtual de los N ports
de comunicación y ser por ejemplo de hasta 3 N señales de
control.
La transmisión de una célula de la capa de
comunicaciones ATM a la cola de espera ATM sólo se libera cuando la
cantidad de células en la cola de espera ATM menos la cantidad de
señales de control ("unos") que representan el primer estado,
es menor o igual a una cantidad X. Con X puede ajustarse el tiempo
de avance para la transmisión de células de la capa ATM a las
conexiones de comunicaciones. X debe ser al menos mayor o igual a 1,
para asegurar de manera fiable la transmisión de todas las células.
No obstante, cuanto más grande se ajuste X tanto más fuerte varía
el tiempo de avance y tanto peor es el comportamiento en cuanto a
variación del retardo de las células (CDV).
Las N conexiones de comunicaciones con
multiplexado en el tiempo pueden estar totalmente no correladas o
parcialmente correladas entre sí. El reparto de las células entre
las N conexiones puede realizarse según el llamado procedimiento
Round-Robin (de reparto equitativo y ordenado) o
según un procedimiento adecuado en función de la aplicación
deseada.
Un ejemplo de ejecución de la presente invención
se describirá en base a la figura 1, que muestra una representación
esquemática para describir el funcionamiento del procedimiento
correspondiente a la invención y del dispositivo correspondiente a
la invención.
Desde la capa ATM llegan los datos a transmitir
en unidades de células ATM de cada una 53 bytes no correlados en el
tiempo a la cola de espera de células ATM. Un circuito de emisor de
impulsos CLK genera impulsos de activación con una frecuencia que
se corresponde con la velocidad total de células de todas las N
conexiones de comunicaciones con multiplexado en el tiempo que
están conectadas (en la figura, a la derecha). En cada instante de
un impulso de activación, comprueba el dispositivo correspondiente a
la invención si en la cola de espera de células ATM se encuentra
una célula ATM a la que aún no se ha signado ninguna señal de
control. Si es éste el caso, entonces se inscribe un "1"
lógico como señal de control en la secuencia de señales de control.
Si no se encuentra ninguna "nueva" célula ATM en la cola de
espera, entonces se inscribe un "0" en la secuencia de señales
de control. Este proceso se repite con cada impulso de activación
del circuito del emisor de impulsos CLK, con lo que a cada célula
ATM en la cola de espera de células ATM se le asigna un "1" de
la secuencia de señales de control. Si proviene de una de las N
conexiones de comunicaciones una solicitud de células, entonces
decide la inscripción en la secuencia de señales de control si se
transmite una célula ATM o una muestra de datos fija F, una llamada
célula de relleno. Si la señal más anterior (más antigua) de la
secuencia de señales de control es un "1", entonces se
transmite por ejemplo una célula ATM y si es un "0", entonces
se transmite la célula de relleno F. El reparto de las células entre
las N conexiones de comunicaciones con multiplexado en el tiempo se
realiza según el conocido procedimiento Round-Robin.
A continuación se borra esta señal más antigua de la secuencia de
señales de control.
Para evitar una pérdida de células, comprueba el
dispositivo de acoplamiento correspondiente a la invención si la
cantidad de células ATM en la cola de espera de células ATM menos la
cantidad de "unos" en la secuencia de señales de control, es
menor o igual a X (con X mayor igual a 1). Si es éste el caso, esto
significa que se encuentra como máximo una célula ATM en la cola de
espera que aún no lleva asignado ningún "1" en la secuencia de
señales de control y libera la transmisión de células ATM a la cola
de espera ATM. Si la diferencia es mayor, entonces se bloquea la
transmisión hasta que de nuevo se ha generado suficiente número de
"unos" en la secuencia de señales de control.
La presente invención posibilita así un
acoplamiento asíncrono de una capa de comunicaciones ATM a varias
conexiones de comunicaciones con multiplexado en el tiempo
independientes entre sí, evitándose pérdidas de células y
simultáneamente manteniéndose mínima la variación del tiempo de
retardo de las células. La secuencia de señales de control émula un
comportamiento de las N conexiones de comunicaciones independientes
entre sí en el tiempo como una conexión con la anchura de banda
total de todas las N conexiones. De esta manera se desacoplan entre
sí ráfagas (bursts) de la capa ATM y un comportamiento a modo de
ráfagas de las conexiones no correladas entre sí en el tiempo.
Claims (10)
1. Procedimiento para el acoplamiento de una
capa de comunicaciones ATM a un conjunto N de conexiones de
comunicaciones con multiplexado en el tiempo independientes entre sí
en el tiempo, con una velocidad total de células de información
CR_{N}, que presenta las siguientes etapas:
- -
- generación de una secuencia de señales de control con una velocidad de impulsos correspondiente a la velocidad total de células de información CR_{N} de las N conexiones de comunicaciones con multiplexado en el tiempo, pudiendo representar las señales de control un primer o un segundo estado,
- -
- puesta a disposición de una muestra de datos fija,
- -
- transmisión de las células ATM procedentes de la capa de comunicaciones ATM a una cola de espera de células ATM,
- -
- sobre solicitud, transmisión de la célula ATM desde la cola de espera ATM a la conexión de comunicaciones con multiplexado en el tiempo que realiza la solicitud, cuando la correspondiente señal de control más antigua de la secuencia de señales de control representa el primer estado, y transmisión de una muestra de datos fija a la conexión de comunicaciones con multiplexado en el tiempo que realiza la solicitud cuando la señal de control más antigua de la secuencia de señales de control representa el segundo estado, y
- -
- borrado de la señal de control más antigua de la secuencia de señales de control.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque
a cada célula ATM de la cola de espera ATM en la
secuencia de señales de control se le asigna una señal de control
que representa el primer estado y tal que cuando en coincidencia con
la velocidad de impulsos prescrita se genera una nueva señal de
control de la secuencia de señales de control, se comprueba si en la
cola de espera ATM existe aún una célula ATM que no lleva asignada
ninguna señal de control representativa del primer estado, y en
este caso se genera una señal de control representativa del primer
estado y caso contrario se genera una señal de control
representativa del segundo estado.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó
2,
caracterizado porque
la señal de control representativa del primer
estado viene representada por un "1" lógico y la señal
representativa del segundo estado mediante un "0" lógico.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque
la secuencia de señales de control tiene una
longitud de hasta 3 N señales.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque
se libera una transmisión de células desde la
capa de comunicaciones ATM hasta la cola de espera ATM cuando la
cantidad de células ATM existentes en la cola de espera ATM menos la
cantidad de señales de control de la secuencia de señales de
control representativas del primer estado es \leq X.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque
X es \geq 1.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque
X = 1.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7,
caracterizado porque
las N conexiones con multiplexado en el tiempo
no están correladas.
9. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque
las células ATM y las células que contienen la
muestra de datos fija se reparten entre las N conexiones de
comunicaciones según el procedimiento Round-Robin
(de reparto equitativo y equilibrado).
10. Dispositivo para el acoplamiento de una capa
de comunicaciones ATM a un conjunto de N conexiones de
comunicaciones con multiplexado en el tiempo, independientes entre
sí en el tiempo con una velocidad total de células de información
CR_{N}, presentando:
- -
- un equipo para generar una secuencia de señales de control con una velocidad de impulsos correspondiente a la velocidad total de células de información CR_{N} de las N conexiones de comunicaciones con multiplexado en el tiempo, pudiendo representar las señales de control un primer o un segundo estado,
- -
- un equipo para poner a disposición una muestra de datos fija,
- -
- un equipo para la transmisión de las células ATM que provienen de la capa de comunicaciones ATM a una cola de espera de células ATM,
- -
- un equipo para la transmisión de una célula ATM desde la cola de espera ATM a una conexión de comunicaciones con multiplexado en el tiempo que realiza la solicitud, cuando la señal más antigua en cada caso de la secuencia de señales de control representa el primer estado y transmisión de la muestra de datos fija a la conexión de comunicaciones con multiplexado en el tiempo que realiza la solicitud, cuando la señal de control más antigua de la secuencia de señales de control representa el segundo estado, y
- -
- un equipo para borrar la señal de control más antigua de la secuencia de señales de control.
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