FI90484C - Menetelmä ja laite synkronisessa digitaalisessa tietoliikennejärjestelmässä käytettävän elastisen puskurimuistin täyttöasteen valvomiseksi - Google Patents

Description

! 90484

Menetelmä ja laite synkronisessa digitaalisessa tietoliikennejärjestelmässä käytettävän elastisen puskurimuistin täyttöasteen valvomiseksi , 5 _ Keksinnön kohteena on oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmä sekä oheisen patenttivaatimuksen 3 johdanto-osan mukainen laite elastisen puskuri-10 muistin täyttöasteen valvomiseksi.

Nykyinen digitaalinen siirtoverkko on plesiokroni-nen, mikä tarkoittaa sitä, että jokaisella 2 Mbit/s pe-ruskanavointijärjestelmällä on oma, toisista järjestelmistä riippumaton kellonsa. Tämän johdosta ei ylemmän 15 asteen järjestelmän bittivirrasta pystytä paikallistamaan yhtä 2 Mbit/s:n signaalia, vaan 2 Mbit/s s n signaalin erottamiseksi on ylemmän tason signaali demultipleksoitava jokaisen väliasteen kautta 2 Mbit/s -tasolle. Tästä johtuen on erityisesti haaroittuvien yhteyksien, joilla vaadi-20 taan useita multipleksereitä ja demultipleksereitä, rakentaminen ollut kallista. Toinen plesiokronisen siirtoverkon haitta on se, että kahden eri laitevalmistajan laitteet eivät useinkaan ole keskenään yhteensopivia.

Muun muassa yllä mainitut puutteet ovat johtaneet 25 uuden synkronisen digitaalisen hierarkian SDH (Synchronous Digital Hierarchy) määrittelyyn. Määrittely on tehty CCITTsn suosituksissa G.707, G.708 ja G.709. Synkroninen digitaalinen hierarkia perustuu STM-N -siirtokehyksiin (Synchronous Transport Module), joita on usealla hierar-30 kiatasolla N (N=l,4,16...). Olemassa olevat PCM-järjestel-ϊ. mät, kuten 2, 8, ja 32 Mbit/stn järjestelmät multiplek- soidaan SDH-hierarkian alimman tason (N=l) synkroniseen 155,520 Mbit/s kehykseen, jota kutsutaan edellä esitetyn mukaisesti STM-1 -kehykseksi. Ylemmillä hierarkiatasoilla 55 ovat bittinopeudet alimman tason monikertoja.

2 90484

Kuviossa 1 on havainnollistettu STM-N -kehyksen rakennetta, ja kuviossa 2 yhtä STM-1 -kehystä. STM-N -kehys koostuu matriisista, jossa on 9 riviä ja N kertaa 270 saraketta siten, että jokaisen rivin sarakkeen ris-5 teyskohdassa on yksi tavu. N x 9:n ensimmäiset sarakkeen , rivit 1-3 ja 5-9 käsittävät siirto-otsikon SOH (Section Overhead), ja rivi 4 AU-osoittimen. Loppuosan kehysrakenteesta muodostaa N kertaa 261 sarakkeen pituinen osa, johon sisältyy STM-N- kehyksen hyötykuormaosa.

10 Kuvio 2 havainnollistaa yhtä STM-1- kehystä, joka on siis 270 tavun pituinen edellä esitetyn mukaisesti. Hyöty-kuormaosa käsittää yhden tai useamman hallintoyksikön AU (Administration Unit). Kuvion esimerkkitapauksessa hyöty-kuormaosa muodostuu ylimmän hierarkiatason AU-yksiköstä 15 AU-4, johon on sijoitettu vastaavasti ylimmän tason virtu aalinen kontti VC-4 (Virtual Container). (Vaihtoehtoisesti siirtokehys STM-1 voi sisältää useita alemman tason AU-yksiköitä (AU-3), joista kuhunkin on sijoitettu vastaava alemman tason virtuaalinen kontti (VC-3)). VC-4 muodostuu 20 puolestaan kunkin rivin alussa olevasta yhden tavun pituisesta (yhteensä 9 tavua) reittiotsikosta PÖH (PathOverhe-ad) sekä hyötykuormaosasta, jonka sisältämät alemman tason kehykset sisältävät myös tavuja, jotka mahdollistavat lii-täntätasauksen suorittamisen mapituksen yhteydessä mapi-25 tettavan informaatiosignaalin nopeuden poiketessa jossain määrin nimellisarvostaan. Informaatiosignaalin mapitusta siirtokehykseen STM-1 on kuvattu esimerkiksi patenttihakemuksissa AU-B-34689/89 sekä FI-914746.

Jokaisella tavulla, joka on AU-4 -yksikössä on oma 30 paikkanumeronsa. Edellä mainittu AU-osoitin sisältää VC-4-kontin ensimmäisen tavun paikan AU-4 -yksikössä. Osoittimien avulla voidaan suorittaa SDH-verkon eri pisteissä positiivisia tai negatiivisia osoitintasauksia. Jos verkon solmuun, joka toimii tietyllä kellotaajuudella, tuodaan 35 ulkopuolelta virtuaalinen kontti, jonka kellotaajuus on 3 90484 äskeistä suurempi, on seurauksena datapuskurin täyttyminen. Tällöin on suoritettava negatiivinen tasaus: vastaanotetusta VC-kontista siirretään yksi tavu otsikkotilan puolelle ja osoittimen arvoa pienennetään vastaavasti - 5 yhdellä. Jos taas vastaanotetulla VC-kontilla on solmun kellonopeuteen nähden pienempi nopeus, pyrkii datapuskuri tyhjenemään. Tällöin on suoritettava positiivinen tasaus: vastaanotettuun VC-konttiin lisätään täytetavu ja osoittimen arvoa kasvatetaan yhdellä.

10 Kuvio 3 esittää sitä, kuinka STM-N-kehys on mahdol lista muodostaa olemassaolevista asynkronisista bittivirroista. Nämä bittivirrat (1,5, 2, 6, 8, 34, 45 tai 140 Mbit/s, jotka on esitetty kuviossa oikealla) pakataan ensimmäisessä vaiheessa CCITTsn määrittelemiin kontteihin 15 C (engl. Container). Toisessa vaiheessa lisätään kontteihin ohjaustietoa sisältäviä otsikkotavuja, jolloin saadaan edellä esitetty virtuaalinen kontti VC-11, VC-12, VC-2, VC-3 tai VC-4 (lyhenteiden perässä esiintyvistä indekseistä ensimmäinen viittaa hierarkiatasoon ja toinen bit-20 tinopeuteen). Tämä virtuaalinen kontti pysyy koskemattomana matkallaan synkronisen verkon läpi aina kontin määränpäähän asti. Virtuaalisista konteista muodostetaan edelleen (hierarkiatasosta riippuen) joko ns. aliyksiköitä TU (Tributary Unit) tai edellä esitettyjä AU-yksiköitä (AU-3 25 ja AU-4) lisäämällä niihin osoittimet. AU-yksikkö voidaan mapittaa suoraan STM-1- kehykseen, mutta TU-yksiköt on koottava aliyksikköryhmien TUG (Tributary Unit Group) ja ·.: VC-3- sekä VC-4- yksiköiden kautta AU-yksiköiden muodosta miseksi, jotka sitten voidaan mapittaa STM-1- kehykseen.

.-30 Kuviossa 3 on mapitusta (engl. mapping) merkitty yhtenäi-* sellä ohuella viivalla, kohdistusta (aligning) katkovii valla, ja multipleksausta (multiplexing) yhtenäisellä paksummalla viivalla.

Kuten kuviosta 3 voidaan havaita, on STM-1 -kehyksen 35 muodostamiseen olemassa useita vaihtoehtoisia tapoja, 4 90484 samoin voi esimerkiksi ylimmän tason virtuaalisen kontin VC-4 sisältö vaihdella sen mukaan, miltä tasolta ja miten sitä on lähdetty rakentamaan. STM-l-signaaliin voi siten sisältyä esim. 3 TU-3- yksikköä tai 21 TU-2- yksikköä tai 5 63 TU-12- yksikköä. Ylemmän tason yksikön sisältäessä useita alemman tason yksiköitä, esim. VC-4- yksikön sisältäessä vaikkapa TU-12-yksiköitä (joita on siis yhdessä VC-4- yksikössä yhteensä 63 kappaletta, vrt. kuvio 3), on alemman tason yksiköt mapitettu ylemmän tason kehykseen 10 käyttäen lomitusta siten, että kustakin alemman tason yksiköstä on ensin otettu peräkkäin ensimmäiset tavut, sen jälkeen toiset tavut, jne. Näin ollen, VC-4- signaalin sisältäessä esim. edellä mainitut 63 kappaletta TU-12 signaaleja, sijaitsevat nämä VC-4- kehyksessä kuvion 2 esit-15 tämällä tavalla eli siten, että ensin tulee ensimmäisen TU-12- signaalin ensimmäinen tavu, sen jälkeen toisen TU-12- signaalin ensimmäinen tavu, jne. Viimeisen eli 63. TU-12- signaalin ensimmäisen tavun jälkeen tulee jälleen ensimmäisen TU-12- signaalin toinen tavu, jne. STM-1- kehyk-20 sen yhdelle riville tulee siten jokaisesta TU-12- signaalista neljä tavua, ja koko STM-1- kehykseen siis 4x9= 36 tavua. Yksi kokonainen TU-12 -kehys, jonka pituus on 500 μβ, jakautuu perustapauksessa neljään peräkkäiseen STM-1- kehykseen. TU-12- kehykseen kuuluu neljä osoitinta-25 vua V1-V4 siten, että ensimmäinen neljännes TU-12-kehyk-sestä sisältää osoitintavun VI, toinen neljännes osoitin-tavun V2, jne. Kaksi ensimmäistä tavua VI ja V2 muodostavat varsinaisen TU-osoitinarvon, tavua V3 käytetään tasauksen suorittamiseen ja tavu V4 on varattu muihin tar- 30 koituksiin. TU-12- osoitin, joka siis muodostuu tavuista VI ja V2, osoittaa ensimmäiseen tavuun VC-12-yksikössä. Tätä ensimmäistä tavua merkitään yleisesti viitemerkillä V5. TU-12 -kehyksen rakenne ilmenee tarkemmin kuviosta 8 ja 13, joihin viitataan tarkemmin vielä jäljempänä.

35 Edellä kuvattuja SDH-kehysrakenteita sekä niiden 5 90484 muodostamista on kuvattu esimerkiksi viitteissä [1] ja [2], joihin viitataan tarkemman kuvauksen suhteen (viite-luettelo on selitysosan lopussa).

Kytkettäessä esim. edellä kuvattuja TU-1-, TU-2- tai v 5 TU-3 -tason signaaleja esim. kuvion 4 esittämässä SDH-ris- tikytkentälaitteessa 41 on kaikkien kytkettävien saman hierarkiatason signaalien oltava toisiinsa nähden täysin synkronisia, toisin sanoen samalla kellosignaalireunalla kellotettuja. Lisäksi on kytkettävien signaalien kehysten 10 oltava täysin samanvaiheisia.

Edellä esitetty synkronointi voi tapahtua kunkin sisääntulevan linjan synkronointiyksikössä 42, jossa ris-tikytkentälaitteeseen 41 tulevan signaalin hyötykuorma varastoidaan tulevasta signaalista uutetun kellosignaalin 15 tahdissa elastiseen puskuriin ja luetaan siitä ristikyt-kentälaitteen kellosignaalin tahdissa. Jotta saataisiin selville elastiseen puskuriin kirjoitettava hyötykuorma ja sen vaihe, on ylempien tasojen kehysten sisältämät ohjaustiedot, esimerkiksi osoittimet, purettava auki. Vastaavas-20 ti on elastisesta puskurista luettavaan hyötykuormaan voitava liittää SDH:n mukaiset ylempien tasojen kehysrakenteet ja niihin liittyvät ohjaustiedot.

Tietyn hierarkiatason hyötykuorman täytyy kulkea elastisen puskurin läpi, jotta synkronointi ristikytkennän " 25 kellotahtiin onnistuisi. Mikäli saman hierarkiatason kanavia on useita, täytyy jokaisella olla oma, muista riippumaton elastinen puskurinsa. Esimerkiksi synkronoitaessa edellä kuvatulla tavalla yhden STM-1 -kehyksen sisältämät 63 VC-12- signaalia, tarvitaan 63 kappaletta toisistaan 30 riippumattomia elastisia puskureita. Kunkin elastisen puskurin täyttöastetta on voitava seurata muista elastisista puskureista riippumatta.

Puskureiden täyttöasteen valvonta onkin tunnetusti toteutettu rakentamalla yksi elastisen puskurin täyttöas-35 tetta valvova yksikkö, jota on sen jälkeen monistettu 6 90484 siten, että jokaisella elastisella puskurilla on oma täyttöastetta valvova yksikkönsä. Tälläisen ratkaisun periaatteellinen lohkokaavio on esitetty kuviossa 5, jossa esimerkkinä on (edelleen) käytetty 63 TU-12- kanavan pusku-5 rointia synkronointiyksikössä 42. STM-1 -kehysrakenteen omaava signaali tuodaan ensin yhteiseen tulkintayksikköön 51, joka tulkitsee AU-osoitintiedot sekä H4-tavun VC-4-kontin reittiotsikossa (PÖH) löytääkseen kehysrakenteeseen sisältyvät TU-12-kehykset. Tämän jälkeen tulkintayksikkö 10 51 jakelee kunkin TU-12 -kanavan tavut omalle tulkintayk- sikölleen 52, joita on tässä tapauksessa siis yhteensä 63 kappaletta. Tulkintayksikkö tulkitsee kunkin TU-12-kanavan osoittimen löytääkseen VC-12-signaalin vaiheen. Johtuen TU-12 -yksiköiden lomituksesta kehysrakenteessa toimii 15 kukin tulkintayksikkö siis vain noin 1/63 osan ajasta. Kukin VC-12 -signaali talletetaan omaan elastiseen puskuriinsa 53, joka on riippumaton muista puskureista 53. Muodostettaessa ylimmän tason kehysrakenne uudelleen generoidaan jokaisen uuden TU-12 -yksikön osoitintiedot omassa 20 generointiyksikössään 54, minkä jälkeen lopullinen kehys-rakenne muodostetaan yhteisessä generointiyksikössä 55 yhdistämällä elastisista puskurimuisteista saatavat hyötykuormat uusiin osoittimiin ja uusiin ohjaustietoihin. Kunkin elastisen puskurin 53 täyttöastetta valvotaan 25 omalla erillisellä valvontayksiköllään 56.

AU- ja TU-osoittimia sekä niiden muodostamista ja tulkitsemista on kuvattu viitteessä [1], johon viitataan tarkemman kuvauksen suhteen.

Ongelmaksi edellä kuvatussa tunnetussa valvonta-30 tavassa muodostuu tarvittava suuri kovomäärä (suuri pii-pinta-ala).

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena onkin päästä eroon edellä kuvatusta ongelmasta ja saada aikaan menetelmä, joka mahdollistaa kanavien täyttöasteen valvonnan suo-35 rittamisen käyttäen entistä pienempää kovomäärää. Tämä 7 90484 saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, mitä kuvataan oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön mukaiselle laitteelle on puolestaan tunnusomaista se, mitä kuvataan oheisen 5 patenttivaatimuksen 3 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön perusajatuksena on käyttää täyttöasteen valvonnassa hyväksi aikajakoarkkitehtuuria siten, että ainakin kahden saman hierarkiatason kanavan täyttöastetta valvotaan aikajaetusti mainituille kanaville yhteisessä 10 valvontayksikössä.

Käytettäessä keksinnön mukaista aikajaettua valvontaa voidaan tarvittava piipinta-ala minimoida, kun kaikkien saman hierarkiatason kanavien täyttöastetta valvotaan aikajaetusti mainituille kanaville yhteisessä valvonta-15 yksikössä.

Seuraavassa keksintöä selitetään tarkemmin esimerkkien valossa viitaten kuvioihin 6-10 oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää yhden STM-N- kehyksen perusraken- 20 netta, kuvio 2 esittää yhden STM-1- kehyksen rakennetta, kuvio 3 esittää STM-N- kehyksen muodostamista olemassaolevista PCM-järjestelmistä, kuvio 4 esittää lohkokaaviona SDH-ristikytkentälai- 25 tetta, jonka synkronointiyksiköissä keksinnön mukaista puskurointimenetelmää käytetään, kuvio 5 esittää lohkokaaviona puskurointiperiaatet-ta tunnetuissa ratkaisuissa, kuvio 6 esittää lohkokaaviona puskurointiperiaätet-30 ta synkronointiyksikössä, jossa käytetään keksinnön mukai sta menetelmää, kuvio 7 esittää tarkemmin kuvion 6 synkronointiyk-sikön purkuyksikköä, jossa kehysrakenne puretaan, kuvio 8 esittää kuviossa 7 esitetyn purkuyksikön 35 toimintaa yhden TU-12 -signaalin yhden kehyksen osalta, 8 90484 kuvio 9 esittää tarkemmin synkronointiyksikön elastista puskuria, kuvio 10 esittää elastisen puskurin täyttöasteen keksinnön mukaista valvontamenetelmää, 5 kuvio 11 esittää elastisen puskurin täyttöasteen valvonnassa käytettävän eroarvon vaihteluväliä, kuvio 12 esittää tarkemmin kuvion 6 synkronointiyksikön muodostusyksikköä, jossa kehysrakenne muodostetaan uudelleen, ja 10 kuvio 13 esittää kuviossa 12 esitetyn muodostusyksi- kön toimintaa yhden TU-12 -signaalin yhden kehyksen osalta.

Kuviossa 6 on esitetty yksi aikajakoinen synkro-nointiyksikkö, jossa sovelletaan keksinnön mukaista val-15 vontaperiaatetta. Aikajakoperiaatetta sovelletaan myös kehysrakenteen purkamiseen ja muodostamiseen sekä elastiseen puskurointiin, jotka seikat ovat kohteena omissa rinnakkaisessa patenttihakemuksissa. Synkronointiyksikkö 42 käsittää peräkkäiset TU-12- kanavien purku- ja muodostusyk-20 siköt 61 ja 62, joiden välissä on kaikille TU-12- kanaville yhteinen elastinen puskurimuisti 63, jonka täyttöastetta valvotaan samoin yhteisen valvontayksikön 64 avulla. Synkronointiyksikössä 42 suoritetaan sisääntulevan AU-4-signaalin synkronointi toiseen AU-4- tasoiseen kelloon. '25 STM-1- signaali tuodaan aluksi yhteiseen AU-tulkintayksik-köön 51, joka tulkitsee sinänsä tunnetulla tavalla (C-CITT:n suosituksia noudattaen, viite [1]) AU-4-osoitintie-dot, erottaa TU-12- signaalit AU-4- kehyksestä ja syöttää TU-12- signaalit jatkokäsittelyyn purkuyksikölle 61, jossa 30 suoritetaan TU-12- osoittimien tulkinta ja erotetaan VC-12 data TU-12- kehysrakenteesta. Osoitinkäsittely suoritetaan yhdessä tai useammassa prosessointivaiheessa aikajakoises-ti, toisin sanoen siten, että ainakin kahden saunan hierarkiatason signaalin prosessointia hoidetaan samaa fyy-35 sistä johdinta pitkin. Purkuyksikkö 61 käsittää näin aina- 9 90484 kin yhden aliprosessorin 65 ja väliaikaisen muistin 66 muodostaman aliprosessointiyksikön 67, joka hoitaa ainakin kahden saman hierarkiatason signaalin kehysrakenteen osoittimien käsittelyä. Tässä selityksessä esitettävässä 5 esimerkissä valvotaan kaikkien 63 TU-12- kanavan täyttö-astetta samassa valvontayksikössä, mutta se ei ole välttämätöntä, vaan useampia valvontayksiköitä voidaan myös sijoittaa keskenään rinnan tai peräkkäin, kunhan ainakin kahden TU-12- kanavan täyttöasteen valvonta suoritetaan 10 aikajaetusti ko. kanaville yhteisessä valvontayksikössä.

TU-purkuyksikköön 61 tuleva VC-12 -hyötykuorma kulkee sen läpi muuttumattomana, ja se varastoidaan kaikille TU-12- kanaville yhteiseen puskurimuistiin 63, jonka täyttöastetta valvotaan keksinnön mukaisesti yhteisellä val-15 vontayksiköllä 64. TU-12- osoittimien ja kehysten uudelleenmuodostus suoritetaan muodostusyksikössä 62 vastaavasti yhdessä tai useammassa prosessointivaiheessa aikajakoi-sesti, toisin sanoen siten, että ainakin kahden kanavan signaalien prosessointia hoidetaan samaa fyysistä johdinta 20 pitkin. TU-muodostusyksikkö 62 käsittää vastaavasti ainakin yhden aliprosessorin 65 ja väliaikaisen muistin 66 muodostaman aliprosessointiyksikön 67, joka hoitaa ainakin kahden saman hierarkiatason signaalin kehysrakenteen osoittimien käsittelyä. Tässä selityksessä esitettävässä '•25 esimerkissä käsitellään kaikki 63 kanavaa samassa muodostusyksikössä, mutta se ei ole välttämätöntä, vaan useampia muodostusyksiköitä voidaan myös sijoittaa keskenään rinnan tai peräkkäin.

Kuviossa 7 on esitetty tarkemmin yhtä purkuyksikköä 30 61, joka käsittää Vl-muistin 71, TU-12 tilamuistin 73 ja v osoittimen lukuyksikön 72 muodostaman aliprosessointiyk sikön sekä V5-paikkamuistin 74. Seuraavassa purkuyksikön toimintaa kuvataan yhden TU-12- signaalin yhden kehyksen osalta viitaten samalla myös kuvioon 8, jonka vasempaan 35 sarakkeeseen on piirretty yksi TU-12- kehys, joka koostuu ίο 90 484 sinänsä tunnetusti 140 datatavusta (jotka on numeroitu kehyksen viereen) ja neljästä osoitintavusta V1-V4. Yhden TU-12 kehyksen pituus on 500 μβ, joten se lähetetään perustapauksessa neljässä STM-1- kehyksessä. Kuviossa 8 5 muissa sarakkeissa on esitetty Vl-muistiin 71, TU-12- tilamuistiin 73 ja V5-paikkamuistiin 74 tapahtuvat lukuja kirjoitustapahtumat. Jokaisen muun TU-12- signaalin osalta on toiminta vastaavanlainen, kahden peräkkäisen signaalin käsittely on ainoastaan ajallisesti yhden kello-10 jakson verran toisiinsa nähden siirtynyt (sama pätee jäljempänä esitettävään muodostusyksikköön).

TU-purkuyksikköön sisääntulevan TU-12-kehyksen ensimmäinen tavu eli Vl-tavu talletetaan aluksi Vl-muis-tiin 71. Vl-tavun jälkeen tulevat datatavut talletetaan 15 puskurimuistiin 63, samoin kaikki muut datatavut. Kuviossa 8 on puskurimuistiin tapahtuvia VC-12-datan talletusjaksoja merkitty nuolilla A. TU-12- kehyksen toisen neljänneksen alkaessa tavusta V2 luetaan Vl-tavu muistista ja uusi osoitinsana muodostetaan osoittimen lukuyksikölle 72 yh-20 distämällä VI- ja V2-tavut. Vähän ennen uuden osoitinsanan muodostamista luetaan osoittimen vanha tila tilamuistista 73 lukuyksikölle. Vanha tila käsittää tiedot edellisen (voimassaolevan) osoittimen arvoista. Osoittimen lukuyk-sikkö 72 käsittelee saamansa tiedot, ja tulokseksi saatava 25 uusi tilatieto talletetaan tilamuistille 73. Lisäksi samanaikaisesti kirjoitetaan V5-paikkamuistiin 74 V5-lippu (1 bitti) uuden tilan määräämään osoitteeseen. Paikka-muisti 74 käsittää 63 x 140 yhden bitin pituista muistipaikkaa eli kullekin kanavalle muistipaikan jokaista TU-30 12- kehyksen datatavua varten. V5-lippu eli looginen yk könen kirjoitetaan sitä datatavua vastaavaan osoitteeseen, johon uusi osoitin osoittaa. Muut 139 muistipaikkaa sisältävät loogisen nollan. V5-paikkamuistia luetaan TU-12-kehyksen datatavujen ajan, jolloin tietyllä kohdalla (joka "35 ilmaisee V5-tavun paikan) saadaan ulos nollasta poikkeava 11 90484 arvo. Tieto V5-tavun paikasta (V5 loc.-signaali, kuvio 7) talletetaan puskurimuistiin.

Sisääntulevat VI- ja V2-tavut kertovat myös sen, täytyykö aiemmin kuvattu osoitintasaus suorittaa. Nega-5 tiivisen tasauksen tapauksessa kirjoitetaan V3-tavun sisältö puskurimuistiin, positiivisen tasauksen tapauksessa ei V3-tavun jälkeen tulevaa datatavua kirjoiteta puskuri-muistiin.

Kuviossa 9 on esitetty tarkemmin elastista puskuria 10 63, johon mm. VC-12 data talletetaan. Puskuri käsittää varsinaisen puskurimuistin 101 ja sitä ohjaavat lasku-riyksiköt, joihin kuuluu sisäänmenopuolella ensimmäinen kanavalaskuri 102 ja ensimmäinen osoitelaskuriyksikkö 103 sekä ulostulopuolella toinen kanavalaskuri 104 ja toinen 15 osoitelaskuriyksikkö 105. Sisäänmenopuolen yksiköt ohjaavat datan muistiin kirjoitusta ja ulostulopuolen yksiköt vastaavasti muistista lukua. Sisäänmenopuolella tahdistetaan kirjoitus kello- ja synkronointisignaaleilla clockl ja syncl ja ulostulopuolella kello- ja synkronointisignaa-20 leiliä clock2 ja sync2, jotka ovat riippumattomia sisäänmenopuolen vastaavista signaaleista. Puskurimuisti 101 käsittää 63 kappaletta (1 kutakin kanavaa varten) muisti-yksiköltä 106, joista kussakin on tässä esimerkkitapauksessa 10 peräkkäistä 8 bitin (eli 1 tavun) levyistä muis-. ; :25 tipaikkaa 106a. (Muunmuassa SDH-kehysrakenteissa olevien aukkojen ja erilaisten viiveiden takia on kuhunkin muis-tiyksikköön varattu tilaa tässä esimerkissä 10 muistipaikan verran, muistipaikkojen lukumäärä voi olla myös jokin muu, esim. 16). Osoitelaskuriyksikkö 103 käsittää 63 kap-30 paletta osoitelaskureita, joista kukin laskee yhdestä kym-- meneen osoittaen vastaavaa muistipaikkaa yhdessä muistiyk- sikössä. Kunkin osoitelaskurin vaihe voi olla erilainen, koska kunkin kanavan täyttöaste puskurissa voi vaihdella. Ensimmäinen kanavalaskuri 102 laskee jatkuvasti yhdestä 35 kuuteenkymmeneenkolmeen (1-63), ja se tahdistetaan synkro- i2 90 4 84 nointisignaalilla syncl. Kanavalaskurin 102 avulla valitaan aikajakoisesti yksi ensimmäisistä osoitelaskureista, ja vastaava tavu kirjoitetaan ko. muistiyksikössä valitun osoitelaskurin osoittamaan muistipaikkaan 1-10.

5 Ulostulopuolella luettavan tavun osoite muodostetaan vastaavalla tavalla toisen kanavalaskurin 104 ja toisen osoitelaskuriyksikön 105 avulla: kanavalaskuri 104 valitsee aikajakoisesti yhden toisista osoitelaskureista, jonka osoittamasta muistipaikasta tavu luetaan puskurimuistin 10 ulostuloon 107.

Kuvioissa 10 ja 11 on esitetty tarkemmin elastisen puskurin täyttöasteen valvontaa, joka suoritetaan keksinnön mukaisesti yhteisellä valvontayksiköllä 64. Kunkin muistiyksikön 106 (eli kunkin TU-12- kanavan) täyttöas-15 tetta valvotaan johtamalla valvontayksikön 64 sisäänmenoi- hin kanavakohtaisesti ensimmäisen ja toisen osoitelaskurin (luku- ja kirjoituslaskureiden) arvot. Valvontayksikkö vähentää lukulaskurin arvosta kirjoituslaskurin arvon ja vertaa tulosta E ennaltamäärättyihin rajoihin, jotka voi-20 vat olla esim. 2 ja 8 kuvion 11 mukaisesti. Ihannetilanteessa eroarvo E on noin 5 (puolivälissä).

Täyttöasteen valvonta toimii ulostulopuolen (luku-puolen) kanssa samassa tahdissa. Jotta valvontayksikkö 64 pystyisi vertaamaan saman kanavan arvoja keskenään, täytyy 25 kirjoituslaskurista 103 ottaa lukulaskurin 105 osoitetie don kanssa samanvaiheinen osoitetieto, toisin sanoen samaa kanavaa vastaavat laskurit (valittava kirjoituspuolen kanava on eri kanava kuin se kanava, jolle sillä hetkellä kirjoitetaan).

30 Eroarvosta riippuen täytön valvontayksikkö antaa ulostuloonsa tiedon kunkin kanavan täyttöasteesta käyttäen 2 bitillä ilmoitettavaa kolmea eri tilaa (täysi/tyhjä/so-piva), ja tämä tieto johdetaan TU-muodostusyksikölle.

Kuvioissa 12 ja 13 on esitetty synkronointiyksikön 35 42 TU-muodostusyksikön 62 rakenne ja toiminta vastaavalla 13 90 484 tavalla kuin esitettiin edellä purkuyksikön toiminta kuvioihin 7 ja 8 viitaten. Muodostusyksikkö 62 muodostaa edellä kuvatut V-tavut sekä päättää tasauksesta. Ainoa muuttuja kehysrakenteen muodostuspuolella on TU-12- osoi-5 tin. Kehystä rakennettaessa voi edellä kuvattu V5-tavu olla missä tahansa paikassa TU-12- kehystä, ja tämä paikka on kerrottava tavuilla VI ja V2 (muutettava puskurimuistista saatava V5-lipun hetki osoitinluvuksi). Muodostuspuolelle saadaan omat kello- ja synkronointisig-10 naalinsa clock2 ja sync2 (kuvio 9), jotka ovat riippumattomia purkuyksikön vastaavista signaaleista, mutta samat kuin puskuroinnin lukupuolella käytettävät kello- ja syn-kronointisignaalit.

Muodostusyksikön sisäänmenossa on referenssilaskuri 15 92 sekä sille kytketty puskurin tilamuisti 91, joka on puolestaan kytketty TU-12- osoitingeneraattorille 93, joka muodostaa ulostulon tilamuistin 94 kanssa oman ali-prosessointiyksikkönsä 67. Tilamuistin ulostulo on kytketty multiplekserille 95, jonka toiseen sisäänmenoon on 20 kytketty suoraan puskurimuistilta 63 saatavat datatavut.

Referenssilaskuri 92 laskee VC-12-kehyksen tavuja 0-139 (kuvio 10, vasen sarake). Muodostusyksikön sisäänmenoon syötetään V5-paikkatietosignaali (V5 loc.), joka on vastaava signaali, joka muodostettiin purkuyksikössä. V5-25 lipun tullessa talletetaan referenssilaskurin sen hetkinen arvo puskurin tilamuistiin 91. Tietyllä hetkellä (V4-tavun kohdalla) ennen osoitintavun lähetystä suoritetaan prosessointi TU-12- osoitingeneraattorissa 93. Prosessointia varten osoitingeneraattoriin luetaan referenssilaskurin 30 arvo puskurin tilamuistista 91 sekä TU-12- osoittimen van-' .. ha tilatieto ulostulon tilamuistista 94. Prosessoinnin seurauksena saadaan osoittimen uusi tilatieto, joka sisältää muun muassa VI- ja V2-tavujen arvot. Tämä uusi tilatieto talletetaan vanhan tilalle ulostulon tilamuis-35 tiin. Osoittimen tilatiedot ja puskurimuistilta saatava 14 90484 data yhdistetään multiplekserissä 95, jonka ulostuloon saadaan siten uudelleen muodostetut TU-12- kanavat.

Osoitintasaus suoritetaan muodostusyksikössä tuomalla valvontamonitorilta 64 tieto puskurin täyttöasteesta 5 TU-12- osoitingeneraattorille 93. Tieto, joka on (edellä kuvatulla tavalla) yksi kolmesta mahdollisesta tilasta (täysi/tyhjä/sopiva) ilmoitetaan siis 2 bitillä. Osoitin-generaattori 93 tulkitsee täyttöasteen ja tekee sen mukaan päätöksen tasauksen suorittamisesta.

10 TU-muodostusyksikön ulostuloon saatava signaali johdetaan AU-generointiyksikölle 55 (kuviot 5 ja 6), jossa lopullinen AU-4- signaali muodostetaan sinänsä tunnetulla tavalla.

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten 15 oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, ei keksintö luonnollisestikaan ole rajoitettu siihen, vaan sitä voidaan muunnella monin tavoin edellä ja oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Vaikka edellä on esimerkkinä käytetty SDH-spesifisiä 20 termejä, soveltuu keksintö yhtä hyvin käytettäväksi myös esim. vastaavassa amerikkalaisessa SONET-järjestelmässä tai missä tahansa muussa vastaavassa järjestelmässä, jossa kehysrakenne muodostuu ennalta määrätystä määrästä vakio-pituisia tavuja, ja joka kehysrakenne käsittää osoittimen, 25 joka osoittaa hyötykuorman vaiheen kehysrakenteen sisällä. Samaten voidaan keksintöä käyttää edellä mainittujen järjestelmien eri hierarkiatasoilla tapahtuvaan valvontaan. Kehyksen purkamisen tai muodostamisen tai puskuroinnin suorittamisen ei myöskään välttämättä tarvitse tapahtua 30 edellä esitetyllä tavalla aikajakoisesti, vaan täyttöasteen valvonta voidaan toteuttaa edellä esitetyllä tavalla niiden toteutuksesta riippumattomasti. Yhteisten kanavien valvontaa keksinnön mukaisesti suorittava yksikkö voi olla myös osana suurempaa valvontayksikköä, riippumatta siitä, 35 miten valvonnan tulokset annetaan ulos suuremmalta valvon- is 90484 tayksiköltä.

Viiteluettelo: 5 [1]. CCITT Blue Book, Recommendation G.709: "Syn chronous Multiplexing Structure," May 1990.

[2]. SDH - Ny digital hierarki, TELE 2/90.

Claims (3)

1. Menetelmä synkronisessa digitaalisessa tietolii- 5 kennejärjestelmässä, kuten SDH- tai SONET-järjestelmässä käytettävän elastisen puskurimuistin täyttöasteen valvomiseksi, jossa järjestelmässä kehysrakenne muodostuu ennalta määrätystä määrästä vakiopituisia tavuja ja käsittää osoittimen, joka osoittaa hyötykuorman vaiheen kehysraken-10 teen sisällä, jossa menetelmässä kehysrakenteeseen sisältyvät saman hierarkiatason signaalit talletetaan puskuri-muistiin, jonka täyttöastetta valvotaan jatkuvasti, tunnettu siitä, että ainakin kahden saman hierarkiatason kanavan täyttöastetta valvotaan aikajaetusti mainituille 15 kanaville yhteisessä valvontayksikössä (64).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaikkien saman hierarkiatason kanavien täyttöastetta valvotaan aikajaetusti mainituille kanaville yhteisessä valvontayksikössä (64). 20

3. Laite synkronisessa digitaalisessa tietoliikenne järjestelmässä, kuten SDH- tai SONET-järjestelmässä käytettävän elastisen puskurimuistin täyttöasteen valvomiseksi, jossa järjestelmässä kehysrakenne muodostuu ennalta määrätystä määrästä vakiopituisia tavuja ja käsittää 25 osoittimen, joka osoittaa hyötykuorman vaiheen kehysrakenteen sisällä, joka laite käsittää muistielimet (101) kehysrakenteeseen sisältyvien signaalien tallettamiseksi, ja valvontaelimet kunkin kanavan täyttöasteen määrittämiseksi jatkuvasti (64), tunnettu siitä, että se käsittää 30 elimet (103, 105) ainakin kahden saman hierarkiatason kanavan täyttöastetta kuvaavan signaalin (E) syöttämiseksi aikajakoisesti mainituille valvontaelimille (64). i7 9 0 4 84