FR2828782A1

FR2828782A1 - Procede de routage de paquets a longueur variable, dits paquets de niveau aal2, transportes dans des cellules atm

Info

Publication number: FR2828782A1
Application number: FR0109965A
Authority: FR
Inventors: Jean Paul Quinquis; Jean Yves Cochennec; Olivier Roussel; Thierry Houdoin
Original assignee: France Telecom SA
Current assignee: Orange SA
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2003-02-21
Anticipated expiration: 2021-07-24
Also published as: EP1425886A1; FR2828782B1; WO2003010930A1

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

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.

Le transport d'informations conformes au protocole AAL2 (Recommandations 1.363.2, 1366.1 et 1366.2 de FUIT) et la mise en #uvre 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 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.

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 Specific 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 CI 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 ; 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 P11, P12 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 CI 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 ; 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 V CI, - 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 oeuvre. 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.

Port <SEP> VPI <SEP> VCI <SEP> PID <SEP> Port <SEP> de <SEP> VPI <SEP> VCI <SEP> PID
<tb> d'entrée <SEP> sortie
<tb> A <SEP> 0 <SEP> 100 <SEP> 50 <SEP> D <SEP> 0 <SEP> 300 <SEP> 51
<tb> D <SEP> 0 <SEP> 300 <SEP> 51 <SEP> A <SEP> 0 <SEP> 100 <SEP> 50
<tb> A <SEP> 0 <SEP> 50 <SEP> 60 <SEP> B <SEP> 0 <SEP> 400 <SEP> 25
<tb> B <SEP> 0 <SEP> 400 <SEP> 25 <SEP> A <SEP> 0 <SEP> 50 <SEP> 60
<tb> E <SEP> 0 <SEP> 150 <SEP> 48 <SEP> B <SEP> 0 <SEP> 200 <SEP> 61
<tb> B <SEP> 0 <SEP> 200 <SEP> 61 <SEP> E <SEP> 0 <SEP> 150 <SEP> 48
<tb> E <SEP> 0 <SEP> 1000- <SEP> C <SEP> 0 <SEP> 1200C <SEP> 0 <SEP> 1200 <SEP> - <SEP> E <SEP> 0 <SEP> 1000
<tb>

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 VCO de transport de paquets AAL2 conformément à la norme ; second E2, relié à son entrée e2, gère des canaux ATM VCO 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) ; troisième E3, relié à son entrée e3, est mixte, c'est-à-dire que certains circuits virtuels, en l'occurrence VC1, 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 VC1 correspondant au circuit virtuel VC1 de l'équipement E3, le second VC2 résultant de la fusion des circuits virtuels VCO émis par l'équipement E2 et VC2 émis par l'équipement E3 et le troisième VC3 correspondant aux circuits virtuels VCO émis par l'équipement El. On notera la traduction des identificateurs PIDO des circuits virtuels VCO (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 :

<tb>
<tb> VC <SEP> d'entrée <SEP> PID <SEP> d'entrée <SEP> VC <SEP> de <SEP> sortie <SEP> PID <SEP> de <SEP> sortie
<tb> VCO <SEP> sur <SEP> l'entrée <SEP> el <SEP> - <SEP> VC3 <SEP> VCO <SEP> sur <SEP> l'entrée <SEP> e2 <SEP> PIDO <SEP> VC2 <SEP> PIPI
<tb> VC1 <SEP> sur <SEP> l'entrée <SEP> e3 <SEP> - <SEP> VCI <SEP> VC2 <SEP> sur <SEP> l'entrée <SEP> e3 <SEP> PIDO <SEP> VC2 <SEP> PID2
<tb>

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.

Port <SEP> VPI <SEP> VCI <SEP> PID <SEP> Port <SEP> de <SEP> VPI <SEP> VCI <SEP> PID
<tb> d'entrée <SEP> sortie
<tb> A <SEP> 0 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> C <SEP> 0 <SEP> 100 <SEP> 50
<tb> B <SEP> 0 <SEP> 60 <SEP> 48 <SEP> C <SEP> 0 <SEP> 100 <SEP> 48
<tb> D <SEP> 0 <SEP> 70 <SEP> 48 <SEP> C <SEP> 0 <SEP> 100 <SEP> 51
<tb> E <SEP> 0 <SEP> 80 <SEP> 49 <SEP> C <SEP> 0 <SEP> 100 <SEP> 60
<tb>

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 dimensionne 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. Ils 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 #uvre 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 VC1 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 ; 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) ; 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 PID 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 PID1 et PID2 et en traduisant l'identificateur de circuit virtuel en conséquence. Ainsi, les cellules portant l'identificateur PID1 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 n#uds (dits aussi Node B) NI à N4 auxquels des mobiles peuvent se connecter. Par exemple, ces n#uds sont des stations de base d'un réseau d'accès pour des mobiles. Le premier n#ud 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 PID1 et PID2 sont prévus pour le transport de toutes les connexions.

Le second n#ud 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 n#ud 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 VC1 de transport de paquets AAL5.

Enfm le quatrième n#ud 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 n#uds NIà 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 :

<tb>
<tb> VC <SEP> d'entrée <SEP> PID <SEP> d'entrée <SEP> VC <SEP> de <SEP> sortie <SEP> PID <SEP> de <SEP> sortie
<tb> VCO <SEP> de <SEP> NI <SEP> PID1 <SEP> VC10 <SEP> PIPI
<tb> VCO <SEP> de <SEP> NI <SEP> PID2 <SEP> VC10 <SEP> PID2
<tb> VCO <SEP> de <SEP> N2 <SEP> PIDO <SEP> VC10 <SEP> PID3
<tb> VCI <SEP> de <SEP> N3 <SEP> PIDO <SEP> VC10 <SEP> PID4
<tb> VC2 <SEP> de <SEP> N3 <SEP> - <SEP> VC20VCO <SEP> de <SEP> N4 <SEP> - <SEP> VC30-
<tb>

On notera la concentration des circuits virtuels VCO de NI, VCO de N2 et VC1 de N3 vers l'unique VC10. Là encore, on remarquera les traductions des identificateurs de conduits virtuels PID quand elles sont nécessaires.

Elle comporte encore un équipement de brassage B1 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 :

<tb>
<tb> VC <SEP> d'entrée <SEP> VC <SEP> de <SEP> sortie
<tb> VC10 <SEP> VC10
<tb> VC20 <SEP> VC20
<tb> VC30 <SEP> VC30
<tb> VCO <SEP> VC40
<tb>

On notera que, là, il n'y a pas concentration des circuits virtuels VC10 et VCO.

Cela est dû au fait que l'équipement de brassage B1 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 VC10, VC20, VC30 et VC40 délivrés par le brasseur ATM Bl. Il comporte trois multiplex de sortie pour les circuits virtuels VC1 et VC2, VC10 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 Iub 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.