NL9400100A - Werkwijze en inrichting voor het door middel van datacompressie omvormen van een reeks van datapakketten. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor het door middel van datacompressie omvormen van een reeks van datapakketten.

A. ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het comprimeren van datapakketten, een werkwijze voor het decomprimeren van datapakketten, inrichtingen voor het comprimeren en decomprimeren van datapakketten, en een stelsel voor het in gecomprimeerde vorm overdragen van datapakketten.

Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het omzetten van een eerste reeks van datapakketten met elk een kopveld en een dataveld in een tweede reeks van datapakketten met elk een kopveld en een dataveld, waarbij beide reeksen datapakketten van een aantal kanalen omvatten, en waarbij data uit de datavelden van de eerste reeks aan een compressieproces worden onderworpen en vervolgens in de datavelden van de tweede reeks worden ondergebracht. Een dergelijke werkwijze is bekend uit de Europese octrooiaanvrage EP-A-0.559.593.

Datacompressie wordt in de praktijk toegepast om de capaciteit van een communicatiekanaal te vergroten. Door het comprimeren van de over te dragen data kan een bepaalde hoeveelheid data in minder tijd of met een kleinere bandbreedte worden overgedragen. De datacompressie vindt daarbij in vele gevallen plaats door een compressieproces waarin de frequentie van optreden van datawoorden of boodschappen wordt gebruikt om de data op efficiëntere wijze te coderen: door de meest frequente data te vervangen door een korte code en minder frequente door een langere kan een hoge mate van compressie worden bereikt. De gecomprimeerde data kunnen vervolgens worden overgedragen, bijvoorbeeld in de vorm van datapakketten. Aldus wordt een eerste reeks van datapakketten omgevormd tot een tweede reeks, waarbij in het geval van een succesvolle compressie de tweede reeks in het algemeen korter zal zijn, dat wil zeggen minder data zal bevatten, dan de eerste reeks.

Bij de bekende werkwijze wordt een eerste reeks van datapakketten, die van verschillende bronnen (kanalen) afkomstig kunnen zijn, omgevormd tot een tweede reeks van datapakketten, die over één (netwerk)kanaal kan worden verzonden, waarbij in de datavelden van de tweede reeks informatie wordt opgeslagen met betrekking tot de oorspronkelijke datapakketten. Zo bevatten de datavelden van de tweede reeks sub-kopvelden waarin onder meer de lengte van een gecomprimeerd dataveld en reconstructie-informatie is opgeslagen. Aan de hand van deze sub-kopvelden kunnen de oorspronkelijke datavelden, dat wil zeggen de datavelden van de datapakketen van de eerste reeks, gereconstrueerd worden.

Deze bekende werkwijze heeft het nadeel dat relatief veel aanvullende informatie, te weten de sub-kopvelden, moet worden overgedragen. Hierdoor worden de datavelden van de tweede reeks effectief verkleind en neemt de nuttige overdrachtscapaciteit van de datapakketten af. Dit effect is nog sterker bij kleinere pakketlengtes, waarbij een relatief groot deel van de potentiële overdrachtscapaciteit door deze "overhead” in beslag wordt genomen. Bovendien moeten bij de bekende werkwijze aan de ontvangkant steeds de sub-kopvelden van de nuttige data worden gescheiden voordat de datavelden gedecomprimeerd kunnen worden. Dit brengt een extra bewerkingsstap met zich mee, die zowel bewerkingstijd als bewerkingsmiddelen (schakelingen en/of programmatuur) kosten. Bij het toepassen van de bekende werkwijze voor het, via een netwerk met tussenstations (centrales, schakelpunten), overdragen van berichten tussen verschillende bronnen en bestemmingen brengt de bekende werkwijze verder de noodzaak met zich mee dat alle tussenstations de compressiefunctie moeten ondersteunen, aangezien de routering van het netwerk aan de bundeling van kanalen in gecomprimeerde datapakketten dient te zijn aangepast.

B. SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

De uitvinding beoogt bovengenoemde en andere nadelen van de stand van de techniek op te heffen en een werkwijze voor het door middel van datacompressie ontvormen van een reeks van datapakketten te verschaffen, die een efficiënte overdracht van de gecomprimeerde data mogelijk maakt door de datavelden van de tweede reeks optimaal te gebruiken.

De uitvinding beoogt in het bijzonder een werkwijze voor het omvormen van datavelden te verschaffen, die het mogelijk maakt datapakketten van verschillende kanalen op efficiënte wijze te verwerken.

De uitvinding beoogt verder een werkwijze voor het oravormen van datapakketten te verschaffen, die geschikt is voor toepassing in X. 25-netwerken.

De uitvinding beoogt tevens een werkwijze voor het omvormen van datapakketten te verschaffen die onafhankelijk is van het toegepaste compressie- of decompressieproces.

De werkwijze volgens de uitvinding heeft hiertoe het kenmerk, dat elk dataveld van de tweede reeks data van slechts één kanaal bevat, en dat in een dataveld van de tweede reeks onder te brengen data per kanaal worden gebufferd. Met andere woorden, in de tweede reeks worden in het dataveld van elk datapakket slechts data van één kanaal opgenomen. Dit heeft onder meer het voordeel dat de (gecomprimeerde) data van de verschillende kanalen in gescheiden datapakketten worden overgedragen, zodat binnen een datapakket niet hoeft te worden aangegeven welke data tot welk kanaal behoren. De datapakketten van de tweede reeks kunnen op deze wijze in principe rechtstreeks naar hun eindbestemmingen worden geleid zonder eerste gedecomprimeerd te worden. Door het afzonderlijk comprimeren van elk kanaal volgens de uitvinding wordt verder bereikt, dat alleen het zendende en het ontvangende station binnen een netwerk compressie hoeven te ondersteunen, zonder dat het overdrachtsnetwerk zelf voor compressie is ingericht. Volgens de genoemde stand van de techniek is daarentegen een aanpassing van het netwerk nodig om compressie van meerdere kanalen, dat wil zeggen van meerdere (bron)kanalen naar één (netwerk)kanaal, te ondersteunen.

Teneinde in de mogelijkheid te voorzien dat in de eerste reeks (van oorspronkelijke datapakketten) opeenvolgende datapakketten tot verschillende kanalen behoren zonder in de tweede reeks gedeeltelijk lege datapakketten over te dragen, worden volgens de uitvinding de data van de verschillende kanalen afzonderlijk, dat wil zeggen per kanaal, gebufferd. Hierdoor is het mogelijk de datapakketten van de tweede reeks (van "gecomprimeerde" datapakketten) optimaal met data te vullen, aangezien per kanaal gecomprimeerde data kunnen worden opgespaard, bijvoorbeeld tot het dataveld van een datapakket geheel gevuld is.

Overigens wordt met "kanaal" in dit verband een logisch kanaal bedoeld, met andere woorden een overdrachtstraject tussen een bron (zendzijde) en een bestemming (ontvangzijde) dat gedurende een zekere tijd bestaat. Daarbij kunnen over één fysieke verbinding meerdere kanalen actief zijn, maar hoeft een kanaal niet uitdrukkelijk aan een specifieke fysieke verbinding te zijn toegewezen. Over een kanaal worden één of meer berichten in de vorm van datapakketten overgedragen, waarbij een bericht in het algemeen wordt afgesloten door een markering "einde bericht" (stopcode). Een dergelijke markering "einde bericht" geeft derhalve het einde aan van een groep functioneel bij elkaar behorende datapakketten.

De bovengenoemde reeksen van datapakketten kunnen, zoals gezegd, datapakketten van meerdere kanalen bevatten, maar ook uit datapakketten van slechts één kanaal zijn opgebouwd. De reeksen kunnen daarbij één of meerdere berichten omvatten, kunnen zowel synchroon als asynchroon zijn en behoeven geen vaste of bepaalde lengte te bezitten. Zo kan een "reeks" ook uit een enkel datapakket bestaan.

Bij voorkeur wordt bij de werkwijze volgens de uitvinding nagegaan of in de eerste reeks het laatste datapakket van een kanaal optreedt, en worden bij het optreden van het laatste datapakket alle gebufferde data van dat kanaal in een of meer datapakketten van de tweede reeks ondergebracht. Op deze wijze wordt de groep datapakketten van een bepaald kanaal afgesloten zonder dat daarvoor een bepaalde wachttijd verstreken hoeft te zijn. Verder kunnen de buffers worden geleegd en ter beschikking van een ander kanaal worden gesteld. Overigens kan hier onder "het laatste datapakket van een kanaal" in het algemeen "het laatste datapakket van een groep van datapakketten van een kanaal" worden verstaan, dus ook het laatste datapakket van een via dat kanaal overgedragen boodschap (bericht). Het kanaal zelf, dat bijvoorbeeld een fysieke of logische verbinding kan omvatten, kan daarbij blijven bestaan. Het optreden van het laatste datapakket kan daarbij gedetecteerd worden aan de hand van bijvoorbeeld een markering "einde bericht". De genoemde groep van datapakketten, waarvan het optreden van het laatste datapakket gedetecteerd wordt, kan ook een deel van een bericht of een aantal berichten omvatten, bijvoorbeeld de binnen een bepaalde tijdsduur ontvangen datapakketten van een kanaal.

Als het laatste datapakket van een kanaal van de eerste reeks is opgetreden en de gebufferde data in een datapakket van de tweede reeks worden ondergebracht, is het mogelijk dat de gebufferde data het dataveld van het datapakket niet geheel vullen. Teneinde aan de ontvangzijde eenvoudig te kunnen bepalen waar de nuttige data eindigen is voorzien dat, indien in de tweede reeks het dataveld van het laatste datapakket van een kanaal niet geheel gevuld is, dat dataveld wordt aangevuld met afsluitdata. Deze afsluitdata zijn bij voorkeur zodanig gekozen, dat zij aan de ontvangzijde op eenvoudige wijze als zodanig herkend kunnen worden en omvatten derhalve bij voorkeur een vaste code. Zo kunnen de afsluitdata een reeks van identieke bits omvatten, bij voorkeur tenminste elf enen. Het aantal identieke bits is daarbij met voordeel in overeenstemming met de voor de datacompressie toegepaste codering gekozen, bijvoorbeeld zodanig dat het aantal bits even groot is als, of groter is dan, het aantal bits van het langste codewoord.

Bij voorkeur wordt, indien in een datapakket van de tweede reeks afsluitdata aanwezig zijn, gecontroleerd of in de eerste reeks een laatste datapakket is opgetreden. Op deze wijze wordt een eenvoudige maar zeer effectieve foutcontrole verschaft.

Met voordeel wordt de werkwijze volgens de uitvinding zodanig uitgevoerd, dat een dataveld van de tweede reeks uitsluitend gecomprimeerde data en/of afsluitdata omvat. Met andere woorden, in een dataveld van de tweede reeks komt geen aanvullende informatie voor met betrekking tot de lengte van een boodschap, het betreffende kanaal, en dergelijke. Op deze wijze kan de beschikbare overdrachtscapaciteit van de datapakketten optimaal worden benut. Overigens kan in dit verband de zogenaamde "gecomprimeerde data" in voorkomende gevallen ook niet-gecomprimeerde, maar wel uit een dataveld van de eerste reeks afkomstige data omvatten.

Bij voorkeur wordt het optreden van het laatste datapakket van een kanaal vastgesteld aan de hand van informatie in de kopvelden van de datapakketten van de eerste reeks. Hierdoor kan de identificatie van het laatste pakket bijvoorbeeld tegelijk met de kanaalidentificatie plaatsvinden. Indien echter datapakketten dienen te worden omgezet, die niet van een dergelijke identificatie in de kopvelden zijn voorzien, kan het optreden van het laatst datapakket op een andere wijze worden vastgesteld, bijvoorbeeld door het identificeren van afsluitinformatie in een dataveld van de eerste reeks.

Indien de datapakketten zijn ingericht voor data-overdracht volgens het X.25-protocol omvat de informatie, aan de hand waarvan het optreden van het laatste datapakket van een kanaal wordt vastgesteld, met voordeel het m-bit ("more-bit"). Indien het m-bit gelijk is aan nul volgen geen verdere datapakketten van hetzelfde kanaal. Op deze wijze is een zeer eenvoudige identificatie van het laatste datapakket mogelijk.

In de werkwijze volgens de uitvinding kunnen vele verschillende compressieprocessen worden toegepast. Met voordeel wordt in het compressieproces een, op frequentie van optreden van data gebaseerde, tabel met codewoorden toegepast. Aan de hand van een dergelijke tabel wordt elk oorspronkelijk datawoord vervangen door een codewoord, waarbij aan bepaalde datawoorden die frequent voorkomen (of bijvoorbeeld een grote informatie-inhoud bezitten) een relatief korte code wordt toegewezen. Bij dergelijke, op zich bekende, compressieprocessen kan de tabel tijdens het compressieproces worden opgesteld. Met voordeel wordt echter in de werkwijze volgens de uitvinding een vaste (frequentie)tabel toegepast. Met een (voorafbepaalde) vaste, of althans tijdelijk vaste, tabel kan worden voorkomen, dat aan het begin van het compressieproces expansie van de data optreedt. Bovendien wordt voorkomen dat bitfouten in de overdracht tot gevolg hebben dat de respectieve tabellen van zendzijde en ontvangzijde uit synchronisatie raken. De tabel kan na een voorafbepaalde tijd of na een voorafbepaalde hoeveelheid datapakketten vernieuwd en/of gecontroleerd worden.

Hoewel de werkwijze volgens de uitvinding zeer geschikt is voor toepassing bij vele kanalen, is het ook mogelijk de werkwijze uit te voeren indien alle datapakketten van de eerste reeks tot hetzelfde kanaal behoren. In het geval dat de eerste reeks datapakketten van meerdere kanalen omvat is het mogelijk dat slechts op datapakketten van een deel van de kanalen compressie wordt toegepast, zodat de data van althans sommige kanalen niet-gecomprimeerd in de tweede reeks worden ondergebracht. Daarbij kunnen de niet-gecomprimeerde data in het geheel niet veranderd zijn, dan wel aan een geheel andere bewerking, zoals vercijfering. zijn onderworpen. Verder kunnen wel gecomprimeerde data tevens aan een andere bewerking, zoals vercijfering, worden onderworpen.

Ofschoon de werkwijze volgens de uitvinding hier beschreven wordt aan de hand van het omzetten van datapakketten, kunnen in plaats van de eerste en/of derde reeks van datapakketten een of meer (synchrone of asynchrone) bitstromen worden omgezet. Ook kan de eerste reeks, en bij tweerichtingsverkeer ook de derde reeks, door een reeks van tijdsleuven worden gevormd.

De uitvinding verschaft verder een werkwijze voor het omvormen van een tweede reeks van datapakketten in een derde reeks van datapakketten met kopvelden en datavelden, waarbij data uit datavelden van de tweede reeks aan een decompressieproces worden onderworpen en in datavelden van de derde reeks worden ondergebracht. Daarbij worden bij voorkeur in een dataveld van de derde reeks onder te brengen data per kanaal gebufferd. Indien de decompressie en de compressie symmetrisch zijn kunnen daarbij datapakketten van de derde reeks identiek zijn aan datapakketten van de eerste reeks.

Bij het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding op het overdragen van datapakketten, waarbij in de eerste reeks datapakketten van tenminste een kanaal met tussenpozen optreden, kan met voordeel voor dat kanaal met tussenpozen tenminste een datapakket van de tweede reeks worden overgedragen, ook als het dataveld van dat datapakket slechts gedeeltelijk is gevuld. Hierdoor kunnen grote vertragingen in de data-overdracht worden voorkomen. (Indien daarbij de datapakketten van de eerste reeks volgens het X.25-protocol worden overgedragen, kan het voordelig zijn het m-bit van een dergelijk datapakket te negeren). Datapakketten van de tweede reeks kunnen hiertoe bijvoorbeeld worden overgedragen op vooraf bepaalde tijdstippen, of indien een bepaalde tijd verstreken is sinds het in een lege buffer plaatsen van (in het algemeen gecomprimeerde) data (zogenaamd "time-out-mechanisme"). Op dergelijke wijze kunnen datapakketten met tussenpozen worden gecomprimeerd en overgedragen. Dit is met name voordelig voor databronnen die slechts met tussenpozen data genereren, zoals meetinstrumenten. Indien de datapakketten van de tweede reeks kleiner zijn dan die van de eerste reeks zal de datacompressie steeds een verbetering van de efficiëntie van de data-overdracht opleveren, ook indien elk datapakket van een eerste reeks wordt omgezet in één datapakket van de tweede reeks (1-op-l-omzetting). Bij X.25 kunnen datapakketten van de tweede reeks daarbij uit minder segmenten (van 64 bytes) bestaan.

De uitvinding verschaft bovendien een inrichting voor het comprimeren van datapakketten, een inrichting voor het decomprimeren van datapakketten, alsmede een stelsel voor het in gecomprimeerde vorm overdragen van datapakketten.

C. REFERENTIES

EP-A-0.559.593 CCITT Reeommendation V.42bis

D. UITVOERINGSVOORBEELDEN

De uitvinding zal in het onderstaande aan de hand van de figuren nader worden toegelicht.

Figuur 1 toont schematisch een eerste en een tweede reeks van datapakketten.

Figuur 2 toont schematisch het volgens de uitvinding comprimeren van een reeks van datapakketten.

Figuur 3 toont schematisch een inrichting voor het comprimeren en/of decomprimeren van datapakketten volgens de uitvinding.

Figuur 4 toont schematisch een stelsel voor het overdragen van datapakketten, waarin de uitvinding wordt toegepast.

In figuur 1 is een eerste reeks 10 van (bron)datapakketten bij wijze van voorbeeld weergegeven. De opeenvolgende datapakketten 11, 12, 13, 14 en 15 van de reeks 10 kunnen tot verschillende kanalen behoren. In het weergegeven geval behoren de datapakketten 11, 12 en 14 tot een kanaal A, terwijl de datapakketten 13 en 15 tot een kanaal B behoren. Uiteraard kunnen in de praktijk langere reeksen voorkomen, waarvan de datapakketten tot meer dan twee kanalen behoren.

De uitvinding voorziet in het omzetten van de eerste reeks 10 in een tweede reeks 20 van (transmissie)datapakketten. De opeenvolgende datapakketten 21, 22 en 23 behoren respectievelijk tot de kanalen A, A en B.

Elk datapakket van de weergegeven reeksen 10 en 20 omvat een kopveld ("header") h en een dataveld d. Met gebruikmaking van een geschikt compressieproces worden de datapakketten 11 tot en met 15 omgezet in de datapakketten 21 tot en met 23. Overeenkomstig de uitvinding worden daarbij slechts de datavelden d van de (bron)datapakketten van de reeks 10 in gecomprimeerde vorm in de datavelden d van de (transmissie)datapakketten van de reeks 20 opgenomen. Met andere woorden, de informatie van de kopvelden h van de datapakketten 11 tot en met 15 wordt niet in de datavelden van de datapakketten 21 tot en met 23 opgenomen. Daarentegen kunnen de kopvelden h van datapakketten van een eerste reeks 10 althans gedeeltelijk, in sommige gevallen zelfs geheel, overeenkomen met de kopvelden h van datapakketten van een tweede reeks 20. Het is echter ook mogelijk dat de tweede reeks een geheel andere structuur bezit dan de eerste, en bijvoorbeeld volgens een ander protocol is opgebouwd.

Een groep van datapakketten van hetzelfde kanaal, zoals in de weergegeven eerste reeks 10 door de datapakketten 11, 12 en 14 kan worden gevormd, zal in het algemeen een beperkte lengte bezitten. Het laatste pakket van een dergelijke groep wordt in het algemeen van een markering voorzien teneinde de bestemming te laten weten dat een bepaald bericht beëindigd is. Bij X.25 wordt dit aangegeven door in het kopveld een bit ("more-bit" of "m-bit") op te nemen dat gelijk is aan nul (m=0) indien geen verdere datapakketten van hetzelfde bericht of kanaal volgen; anders is het bit gelijk aan één (m=l). Een andere wijze om aan te geven dat geen verdere datapakketten van dezelfde groep volgen is het in het dataveld opnemen van een stopcode ("einde bericht") die door de ontvanger herkend kan worden. Een dergelijke stopcode kan bijvoorbeeld bestaan uit besturingstekens die eenvoudig onderscheiden kunnen worden van de gewone, nuttige data. Eventueel kan het einde van een bericht worden afgeleid uit de verstreken tijdsduur sinds het ontvangen van het laatste datapakket van dat kanaal ("time-out").

Overeenkomstig de uitvinding bevatten de datapakketten van de reeks 20 elk (gecomprimeerde dan wel niet-gecomprimeerde) data van slechts één kanaal, en worden de data voor elk kanaal afzonderlijk gebufferd. Door elk datapakket van de tweede reeks 20 aan slechts één kanaal toe te wijzen is aan de ontvangkant (bestemming) een eenvoudige wijze van decomprimeren mogelijk, waarbij de datavelden d van de datapakketten van de tweede reeks 20 niet eerst gescheiden behoeven te worden in fragmenten van afzonderlijke kanalen. Bovendien is het op deze wijze niet nodig om in de datavelden d aanvullende informatie op te nemen met betrekking tot de delen van het dataveld die tot een bepaald kanaal behoren, zoals lengte-informatie van blokken binnen het dataveld. Hierdoor wordt een efficiëntere overdracht bereikt, aangezien het dataveld van een datapakket van de tweede reeks gevuld kan zijn met uitsluitend data. Overigens is het mogelijk ook niet-gecomprimeerde data in een datapakket van de tweede reeks op te nemen, bijvoorbeeld indien één of meer kanalen niet gecomprimeerd worden.

Door het bufferen van data van elk kanaal kan een optimale vullingsgraad van de datavelden d van de tweede reeks 20 worden bereikt. Indien een dergelijk bufferen niet zou plaatsvinden, zou compressie weliswaar een kleinere hoeveelheid data per datapakket opleveren, maar zou het aantal datapakketten per kanaal in principe gelijk blijven, waardoor in de meeste gevallen geen voordeel zou worden behaald (tenzij de datapakketten van de tweede reeks een kleinere lengte bezitten dan die van de eerste reeks, hetgeen echter aan de tweede reeks een beperking oplegt). Door de bovengenoemde combinatie van maatregelen kan derhalve een zeer grote mate van efficiëntie van de data-overdracht bereikt, zonder eisen te stellen aan de opbouw van de datapakketten van de tweede reeks. Ook wordt een grote mate van flexibiliteit van de routering geboden, aangezien in tussenliggende stations van het netwerk, waarover de gecomprimeerde datapakketten worden overgedragen, geen aanpassingen ten behoeve van de compressie nodig zijn.

Opgemerkt wordt dat waar in deze tekst sprake is van een "datapakket" ook protocol-data-eenheid ("PDU"), container of data-eenheid in het algemeen kan worden gelezen. Het zal duidelijk zijn dat de datapakketten of data-eenheden behalve een kopveld en een dataveld andere velden kunnen omvatten, zoals een afsluitveld ("trailer"). Dit is echter niet wezenlijk voor de uitvinding. Zelfs kan de uitvinding worden toegepast op datastromen die niet in pakketvorm worden aangeboden. In het bijzonder kan de uitvinding echter met voordeel worden toegepast bij de compressie en decompressie van datapakketten in volgens het X.25-protocol werkende netwerken, met name voor toepassing op laag 3 van hot OSI-model.

In figuur 2 is de essentie van de werkwijze volgens de uitvinding schematisch weergegeven. De in figuur 1 in meer detail getoonde eerste reeks 10 van datapakketten wordt omgezet in de tweede reeks 20 van datapakketten. Daarbij worden de datapakketten 11-15 van de eerste reeks 10 eerst onderworpen aan een proces P, dat een geschikt, op zich bekend, datacompressieproces kan omvatten, zoals een datacompressieproces dat volgens de Ziv-Lempel-procedure werkt. In het weergegeven geval omvat het proces P tevens een kanaalidentificatie.

De gecomprimeerde data worden gebufferd, en wel per kanaal afzonderlijk. De gecomprimeerde data van de datapakketten 11, 12 en 14 worden derhalve steeds zolang gebufferd, totdat een dataveld van de tweede reeks geheel gevuld kan worden. In het weergegeven geval zouden bijvoorbeeld de gecomprimeerde data van de datapakketten 11 en 12 het datapakket 21 geheel kunnen vullen, waarna dit datapakket kan worden overgedragen. Eventuele resterende gecomprimeerde data van kanaal A worden in de buffer van kanaal A ("Buffer A") opgeslagen. Vervolgens worden de data van het pakket 13 gecomprimeerd en in de buffer van kanaal B ("Buffer B") opgeslagen (aangenomen dat deze data een datapakket van de tweede reeks niet geheel vullen). Het volgende te comprimeren pakket, datapakket 14, is het laatste pakket van de groep bestaande uit de pakketten 11, 12 en 14. Na compressie worden de gecomprimeerde data van kanaal A tijdelijk in de buffer van kanaal A opgeslagen, waarna de buffer wordt geleegd ("flush") en de gecomprimeerde data van kanaal A in het pakket 22 worden opgeslagen. Indien het pakket 22 daarmee niet geheel is gevuld, kan afsluitinformatie worden toegevoegd. Bij voorkeur wordt in de kop van het datapakket 22 aangegeven dat dit het laatste pakket van een groep is. Het pakket 15 kan ondertussen al aan het compressieproces zijn onderworpen. Evenals voor kanaal A het geval was zullen de gecomprimeerde data voor korte tijd in de desbetreffende buffer, in dit geval de buffer van kanaal B, worden opgeslagen om vervolgens, samen met de al in die buffer aanwezige data, in het datapakket 23 te worden ondergebracht. Bij voorkeur wordt in de kop van het datapakket 23 aangegeven dat dit het laatste datapakket van een groep (respectievelijk kanaal) is. Eventueel wordt het dataveld van het datapakket 23, evenals bij het datapakket 22 het geval was, van afsluitinformatie voorzien.

Het zal duidelijk zijn dat. de bufferwerkingen van de hier genoemde buffers op vele wijzen gerealiseerd kunnen worden, en dat bij meer dan twee kanalen meerdere buffers kunnen zijn verschaft, zoals in de figuur met onderbroken lijnen is weergegeven (optioneel Buffer C voor kanaal C). Indien het laatste datapakket van een bepaald kanaal is overgedragen kan de buffer van dat kanaal eventueel aan een ander kanaal worden toegewezen. Zo kan, indien bijvoorbeeld kanaal B wordt beëindigd, Buffer B aan een nieuw kanaal, bijvoorbeeld kanaal C of D, worden toegewezen.

Zoals in het bovenstaande werd aangegeven kan de tijd, die data in een buffer doorbrengen, in vele gevallen zeer kort zijn. De functie van de buffers is in hoofdzaak data van een bepaald kanaal te verzamelen, zodanig dat de pakketten van de tweede reeks zo efficiënt mogelijk kunnen worden benut.

Het decomprimeren volgens de uitvinding omvat het ontvangen van (transmissie)datapakketten, het aan een decompressie-proces onderwerpen van de datavelden van deze transmissie-datapakketten, en het vormen van (bestemming)datapakketten met in hun datavelden de gedecomprimeerde data. Aangezien geen reconstructie-informatie uit de datavelden hoeft te worden gehaald, kan de decompressie en het vormen van bestemming-datapakketten direct plaatsvinden. Met voordeel kan het decomprimeren geheel analoog aan het in figuur 2 geschetste comprimeren plaatsvinden.

De in figuur 3 schematisch weergegeven inrichting 100 omvat een identificatie-eenheid 110, een besturingeenheid 120, een bewerkingseenheid 130 die via een databus 140 verbonden is met een geheugen 150, en een buffereenheid 160. De identificatie-eenheid 110 omvat een ingangsbuffer en daarmee gekoppelde identificatiemiddelen voor het identificeren van (het kanaal van) binnenkomende datapakketten. De identificatie wordt doorgegeven aan de besturingseenheid 120, die daarop de bewerkingseenheid 130 en het geheugen 150 kanaalgerelateerd kan aansturen. Zo kunnen in het geheugen 150 verschillende compressieprocessen zijn opgeslagen, die voor verschillende kanalen kunnen worden gebruikt. Ook decompressieprocessen kunnen in het geheugen 150 zijn opgeslagen, zodat de inrichting 100 ook voor decompressie kan worden toegepast; eventueel kan de inrichting 100 voor sommige kanalen comprimeren en voor andere kanalen decomprimeren. Daarbij kan een decompressieproces, of voor dat proces benodigde reconstructiegegevens, bij het tot stand brengen van een kanaal worden overgedragen, voorafgaande aan de te decomprimeren datapakketten. Ook kan het geheugen 150 geheel of gedeeltelijk als slechts uitleesbaar geheugen (ROM) zijn uitgevoerd, zodat bepaalde gegevens (reconstructiegegevens ten behoeve van decompressieprocessen alsook één of meer decompressieprocessen zelf) vast in de inrichting 100 aanwezig zijn. Ook indien de inrichting 100 als compressie-inrichting wordt gebruikt, kan het voordelig zijn bepaalde gegevens in een slechts uitleesbaar geheugen onder te brengen.

Het voor een bepaald kanaal benodigde proces wordt onder besturing van de besturingseenheid 120 via de databus 140 uit het geheugen 150 in de bewerkingseenheid 130 geladen. De bewerkingseenheid 130 omvat bij voorkeur een microprocessor voor het uitvoeren van het beverkingsproces. Met voordeel is in de bewerkingseenheid 130 een processorgeheugen aangebracht voor het opslaan van gegevens met betrekking tot het actuele proces. De taak van het processorgeheugen kan echter ook door het geheugen 150 worden uitgevoerd. Teneinde de bewerkingssnelheid van de inrichting 100 te verhogen kunnen op de databus 140 meerdere parallelle bewerkingseenheden 130 worden aangesloten, of kunnen in een bewerkingseenheid 130 meerdere (micro)processoren, zonodig met elk een processorgeheugen, worden ondergebracht.

De buffereenheid 160 omvat een uitgangsbuffer 161 die overeenkomstig de uitvinding is opgebouwd uit een aantal deelbuffers A, B, C, enzovoorts, ten behoeve van de overeenkomstige kanalen. Zoals in het bovenstaande reeds werd vermeld behoeft de toewijzing van buffers aan bepaalde kanalen niet vast te zijn en kan eventueel in afhankelijkheid van de omstandigheden worden gewijzigd. Zo kan de deelbuffer A in figuur 3, na het afsluiten van kanaal A, bijvoorbeeld aan een (nieuw) kanaal H worden toegewezen.

Elk deelbuffer A, B, enz. van de uitgangsbuffer 161 omvat bij voorkeur een (schuif)register, maar kan ook door willekeurig toegankelijk geheugen (RAM) worden gevormd. Een aanvullend deelbuffer BP ("bit pointer") is verschaft voor het opslaan van informatie die aangeeft hoeveel data, in het bijzonder hoeveel bits en/of bytes, in elk van de andere deelbuffers zijn opgeslagen, respectievelijk na het vullen van het laatste over te dragen datapakket zijn overgebleven. Eventueel kan de deelbuffer BP worden gevormd door aparte, gereserveerde gedeelten van de deelbuffers A, B, enz.

De buffereenheid 160 omvat verder een selectie-eenheid 162, gevormd door bijvoorbeeld een multiplexer, voor het selecteren van een deelbuffer waarin data, die de buffereenheid 160 binnenkomen, moeten worden opgeslagen. Deze selectie vindt in het weergegeven voorbeeld plaats aan de hand van besturingssignalen, die door de besturingseenheid 120 aan de hand van identificatie-informatie zijn opgewekt. De buffereenheid 160 kan ook middelen (niet getoond) omvatten voor het opwekken van geschikte datapakketten, met bijvoorbeeld een lengte van 128 bits, waarin data vanuit de (deel)buffers worden overgebracht.

Met behulp van de inrichting 100 volgens de uitvinding is derhalve een snelle en efficiënte compressie van een reeks van datapakketten mogelijk. De mate van efficiëntie kan daarbij nog afhankelijk zijn van het optreden van stopcodes of andere markeringen (zoals het m-bit), die het einde van een groep van datapakketten (bericht, kanaal) aangeven. Bij voorkeur is de inrichting 100 zodanig uitgevoerd, dat het verdisconteren van stopcodes en dergelijke instelbaar is. Daardoor wordt bereikt, dat de werking van de inrichting kan worden aangepast aan de op de inrichting aangesloten apparatuur.

In een eerste modus houdt de inrichting in het geheel geen rekening met het einde van een groep van datapakketten, zodat data per kanaal worden gebufferd, ook indien een bericht is beëindigd. Dit brengt de hoogste vullingsgraad van datapakketten van de tweede reeks met zich mee, aangezien nu niet aan het einde van elke groep een (in de meeste gevallen) gedeeltelijk leeg, dan wel van afsluitdata voorzien, datapakket hoeft te worden verzonden. Om ervoor te zorgen dat de laatste in de betreffende buffer opgeslagen data verstuurd worden, kan worden voorzien in een tijdmechanisme, waarbij bijvoorbeeld de besturingseenheid 120 de buffer van een bepaald kanaal leegt en een datapakket van dat kanaal doet uitgaan als gedurende een zekere tijd geen datapakket van dat kanaal in de inrichting 100 is ontvangen. Dit legen van een buffer ("flushing") kan ook op vaste tijdstippen plaatsvinden, of indien de bestemming een verzoek daartoe aan de inrichting 100 stuurt. Een dergelijk verzoek kan de vorm aannemen van een speciale code in de data van een, naar de inrichting 100 verzonden, datapakket.

In een tweede modus wordt eveneens geen rekening gehouden met het einde van een groep van datapakketten, maar wordt een pakket van de tweede reeks verzonden zodra de data van een pakket van de eerste reeks bewerkt zijn. Hierdoor wordt weliswaar bereikt dat de data zo snel mogelijk worden overgedragen, maar zal het nuttige effect van de datacompressie zeer gering zijn, aangezien in het algemeen slechts gedeeltelijk gevulde datapakketten zullen worden gevormd.

In een derde modus wordt wel rekening gehouden met stopcodes of andere indicaties dat het einde van een bericht of kanaal is bereikt. Indien het laatste datapakket van een bericht of kanaal wordt geïdentificeerd, wordt het desbetreffende buffer geleegd. Hierdoor wordt steeds een snelle data-overdracht bereikt, terwijl het vormen van slechts gedeeltelijk gevulde datapakketten aanzienlijk wordt beperkt.

Opgemerkt wordt dat het in sommige stelsels voor het overdragen van datapakketten mogelijk kan zijn onderscheid te maken tussen het einde van een bericht en het einde van een kanaal, bijvoorbeeld doordat aan het einde van een kanaal een speciale code of een speciaal datapakket wordt verzonden. In dat geval is het voordelig de buffers wel te legen bij het einde van een bericht maar niet bij het einde van een kanaal.

De inrichting 100 van figuur 3 kan uit in de handel verkrijgbare componenten worden opgebouwd. Met voordeel kan deze inrichting echter ook als toepassingsspecifieke geïntegreerde schakeling (ASIC) worden uitgevoerd. Teneinde in één inrichting zowel compressie als decompressie voor tweerichtingsverkeer mogelijk te maken, kunnen twee inrichtingen 100 samen in één behuizing worden ondergebracht, dan wel volledig worden geïntegreerd.

Het stelsel van figuur 4 omvat compressie- en decompressie-inrichtingen 2, die via een netwerk 1 met elkaar zijn verbonden. De inrichtingen 2 kunnen daarbij elk bijvoorbeeld twee inrichtingen 100 van figuur 3 omvatten. Het netwerk 1 kan een op zich bekend commmunicatie-netwerk zijn, zoals een volgens het X.25-protocol werkend netwerk. Op een inrichting 2 kunnen meerdere eenheden 3 zijn aangesloten, die elk multiplexers kunnen omvatten. Eventueel kunnen deze eenheden 3 geen datapakketten maar datastromen afgeven, die in de inrichtingen 2 pas tot datapakketten wordt omgevormd. Op de inrichtingen 3 kunnen meerdere eindgebruikers 4 zijn aangesloten. Tussen de eindgebruikers 4 kunnen meerdere (logische) kanalen tot stand worden gebracht. Door toepassing van de uitvinding kunnen de data van die kanalen steeds op efficiënte wijze in gecomprimeerde vorm over het netwerk worden overgedragen.

Het zal deskundigen duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de weergegeven uitvoeringsvormen en dat vele wijzigingen en aanvullingen mogelijk zijn zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (31)

1. Werkwijze voor het omzetten van een eerste reeks van datapakketten met elk een kopveld en een dataveld in een tweede reeks van datapakketten met elk een kopveld en een dataveld, waarbij beide reeksen datapakketten van een aantal kanalen omvatten, en waarbij data uit de datavelden van de eerste reeks aan een compressieproces worden onderworpen en vervolgens in de datavelden van de tweede reeks worden ondergebracht, met het kenmerk, dat elk dataveld van de tweede reeks data van slechts één kanaal bevat, en dat in een dataveld van de tweede reeks onder te brengen data per kanaal worden gebufferd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij nagegaan wordt of in de eerste reeks het laatste datapakket van een kanaal optreedt, en bij het optreden van het laatste datapakket alle gebufferde data van dat kanaal in een of meer datapakketten van de tweede reeks worden ondergebracht.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij, indien in de tweede reeks het dataveld van het laatste datapakket van een kanaal niet geheel gevuld is, dat dataveld wordt aangevuld met afsluitdata.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, waarbij de afsluitdata een reeks van identieke bits omvatten, bij voorkeur tenminste elf enen.

5. Werkwijze volgens conclusie 3 of 4, waarbij, indien in een datapakket van de tweede reeks afsluitdata aanwezig zijn, gecontroleerd wordt of in de eerste reeks een laatste datapakket is opgetreden.

6. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarin een dataveld van de tweede reeks uitsluitend gecomprimeerde data en/of afsluitdata omvat.

7. Werkwijze volgens een van de conclusies 2 tot 6, waarbij het optreden van het laatste datapakket van een kanaal wordt vastgesteld aan de hand van informatie in de kopvelden van de datapakketten van de eerste reeks.

8. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de datapakketten zijn ingericht voor data-overdracht volgens het X.25-protocol.

9. Werkwijze volgens conclusie 7 en 8, waarbij de informatie, aan de hand waarvan het optreden van het laatste datapakket van een kanaal wordt vastgesteld, het m-bit ("more-bit") omvat.

10. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij in het compressieproces een, op frequentie van optreden van data gebaseerde, tabel met codewoorden wordt toegepast.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarbij een, althans gedurende een bepaalde periode, vaste tabel wordt toegepast.

12. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij alle datapakketten van de eerste reeks tot hetzelfde kanaal behoren.

13. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij slechts op datapakketten van een deel van de kanalen compressie wordt toegepast.

14. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij in plaats van de eerste reeks datapakketten een bitstroom wordt omgezet.

15. Werkwijze voor het omvormen van een, volgens één van de voorgaande conclusies gevormde, tweede reeks van datapakketten in een derde reeks van datapakketten met kopvelden en datavelden, waarbij data uit datavelden van de tweede reeks aan een decompressieproces worden onderworpen en in datavelden van de derde reeks worden ondergebracht.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, waarbij in een dataveld van de derde reeks onder te brengen data per kanaal worden gebufferd.

17. Werkwijze volgens conclusie 15 of 16, waarbij datapakketten van de derde reeks identiek zijn aan datapakketten van de eerste reeks.

18. Werkwijze voor het overdragen van datapakketten, omvattende het omvorraen van een eerste reeks van datapakketten volgens een van de conclusies 1 tot en met 14, het overdragen van de aldus gevormde tweede reeks van datapakketten, en het oravormen van de tweede reeks van datapakketten tot een derde reeks van datapakketten volgens een van de conclusies 15 tot en met 17.

19. Werkwijze volgens conclusie 18, waarbij voorafgaande aan het overdragen van de tweede reeks van datapakketten reconstructie-informatie wordt overgedragen.

20. Werkwijze volgens conclusie 19 of 20, waarbij in de eerste reeks datapakketten van tenminste een kanaal met tussenpozen optreden, en waarbij voor dat kanaal met tussenpozen tenminste een datapakket van de tweede reeks wordt overgedragen, ook als het dataveld van dat datapakket slechts gedeeltelijk is gevuld.

21. Werkwijze volgens conclusie 20, waarbij de datapakketten van de tweede reeks volgens het X.25-protocol worden overgedragen.

22. Werkwijze volgens conclusie 20 of 21, waarbij een datapakket van de tweede reeks wordt overgedragen indien sinds het in een lege buffer opnemen van data van het kanaal, waartoe het datapakket behoort, een voorafbepaalde tijd verstreken is.

23. Inrichting voor het comprimeren van datapakketten, omvattende middelen voor het ontvangen van een eerste reeks van datapakketten met elk een kopveld en een dataveld, middelen voor het vaststellen van het kanaal van de ontvangen datapakketten, middelen voor het comprimeren van het dataveld van elk te comprimeren datapakket, middelen voor het vormen van een tweede reeks van datapakketten met elk een kopveld en een dataveld, en middelen voor het in het dataveld van een datapakket van de tweede reeks onderbrengen van een gecomprimeerd dataveld van de eerste reeks, met het kenmerk, dat middelen zijn verschaft voor het per kanaal bufferen van in een dataveld van de tweede reeks onder te brengen data en voor het in elk dataveld van de tweede reeks onderbrengen van data van slechts één kanaal.

24. Inrichting volgens conclusie 23, waarin de middelen voor het bufferen van data van elk kanaal tenminste twee parallelle buffers omvatten.

25. Inrichting volgens conclusie 24, waarin voor elk kanaal een aparte buffer is aangebracht.

26. Inrichting volgens conclusie 23 of 24, waarin voor elk kanaal geheugenruimte in een voor de kanalen gemeenschappelijk geheugen is gereserveerd.

27. Inrichting volgens een van de conclusie 23 tot en met 26, waarin middelen zijn verschaft voor het genereren van afsluitdata.

28. Inrichting voor het decomprimeren van datapakketten welke zijn gecomprimeerd met behulp van een inrichting volgens een van de conclusies 23 tot en met 27.

29. Inrichting volgens conclusie 28, voorzien van middelen voor het. kanaalafhankelijk decomprimeren van datapakketten.

30. Stelsel voor het in gecomprimeerde vorm overdragen van datapakketten, omvattende tenminste een inrichting volgens een van de conclusies 23 tot en met 27, middelen voor het overdragen van datapakketten, en tenminste een inrichting volgens een van de conclusies 28 of 29.

31. Stelsel volgens conclusie 30, waarbij de middelen voor het overdragen van datapakketten een X.25-netwerk omvatten.