SE515588C2 - Miniceller med variabel för storlek på nyttolasten i ett mobiltelefonnät - Google Patents

Description

515 588 2 huvudet är förlängt med en oktett. I det förlängda huvudet finns ett fält med fast längd om 4 bitar vilket används för att indikera storleken av cellens nyttolast. I detta patent anges också att storleken av cellen kan indikeras indirekt med cellens identifierare PRI för fysisk väg och med hjälp av den virtuella väg VP cellen tilldelas i väljaren. Patentet beskri- ver inte någon metod med hjälp av vilken cellstorleken kan ändras.

I ANSI T1S1.5/95-001 Revision l, "An AAL for transporting Short Multiplexed Packets (SMAAL)", Dec 95 inkapslar och transporterar ATM-adaptionslagret AAL korta användarpaket in- uti en ATM-cellström. Ett fält med fast längd används för att indikera längden av minicellen. Den stora nackdelen som är förknippad med användning av ett fält av fast längd för att indikera storleken av en minicell är den dåliga transmis- sionsverkningsgraden, i synnerhet när storleken av användarda- tat i cellen är påtagligt liten. Om t ex storleken av nytto- lasten är 17 oktetter måste storleken av fältet med den fasta längden vara 7 bitar, vilket översatt till bandbredd utgör cirka 6% av bandbredden.

Andra nackdelar som är förknippade med användning av ett fält med fast längd i huvudet av en minicell avser transmissions- fördröjning. Transmissionsfördröjningen beror på ineffektivt bandbreddsutnyttjande när minicellerna utsätts för statistisk multiplexering.

SAMANDRAG Ett huvudändamål med uppfinningen är att spara bandbredd på en länk i ett mobiltelekommunikationssystem.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att förkorta fältet med fast längd och använda de bitar som därvid frigörs antingen till att spara bandbredd eller till att förlänga kretsidenti- kallat CID-fältet, fieringsfältet, i huvudet av en minicell. 515 588 3 Huvudändamålet med föreliggande uppfinning är att reducera och till och med helt undanröja det antal bitar som används i hu- vudet av en minicell till att indikera cellstorleken.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att indikera längden av en minicell genom att använda ett fält med kort fast längd i vilket icke-linjär kodning används till att tillhandahålla ett brett område av många olika cellstorlekar. Ännu ett ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en förlängningsbit med vars hjälp det fasta längdfältet förlängs.

Förlängningsbiten anordnas i det korta fasta längdfältet i hu- vudet av en minicell. Ännu ett ändamål med uppfinningen är att indikera längden av en minicell genom att använda en färlängningskod som anordnas i det korta fasta längdfältet i huvudet av minicellen. Ännu ett ändamål med uppfinningen är att indikera längden av en minicell genom att använda ett kort fast längdfält i kombi- nation med ett längdförlängningskvalificerande fält. Ännu ett ändamål med uppfinningen är att använda det längdför- längningskvalificerande fältet som indikator på en minicell med ett förlängt huvudformat. Ännu ett ändamål med uppfinningen är att indikera längden av en minicell indirekt genom att relatera kretsidentifieraren CID av en enskild förbindelse till en cellstorlek som väljs ur en grupp av förutbestämda cellstorlekar. Ännu ett ändamål med uppfinningen är att ange cellstorleken av en minicell indirekt genom att relatera, på systembasis, en kretsidentifierare CID med en cellstorlek. Varje cellstorlek associeras med varsin kretsidentifierare CID som i sin tur är global i transportnätet. 515 588 4 Ännu ett ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla ett sätt att dynamiskt modifiera storleken av en minicell under en pågående förbindelse.

I enlighet med uppfinningen modifieras storleken av minicell under en pågående förbindelse med hjälp av ett styrmeddelande som skickas i en styrkanal som är skild från den användardata- kanal i vilken minicellerna transporteras. Ännu ett ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla ett sätt att dynamiskt modifiera storleken av en minicell under en pågående förbindelse genom att använda cellstorleksändrand celler, vilka transporteras i samma användardatakanal som den i vilken minicellerna transporteras.

I ett mobilt telefonsystem som använder ATM-celler i trans- portnätet kommer reducerad bandbredd eller förbättrad använd- ning av den tillgängliga bandbredden att göra det möjligt att addera fler kanaler till systemet.

Ett stort antal förbindelser, vilka kräver ett större CID- fält, kommer att öka bandbreddsvinsten om statistisk multi- plexering används.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer att förklaras närmare nedan i anslutning till de bifogade ritningarna, i vilka Fig. 1 visar formatet av en ATM-cell som transporterar mi- niceller, Fig. 2 visar huvudet av en minicell som transporteras i ATM-cellen i Fig. 1, Fig. 3 visar en oktett av cellhuvudet i Fig. 2, vilken ok- tett innefattar ett fast längdfält för indikering av Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig. ll 12 13 14 515 588 längden av den minicell som transporteras i en ATM- cell, visar en oktett i huvudet av en minicell som trans- porteras i en ATM-cell, vilken oktett innefattar ett fast längdfält som är linjärt kodat i enlighet med uppfinningen, är en mappningstabell, visar det fasta längdfältet och ett förlängt fast längdfält som skapats med hjälp av förlängningsbit- metoden i enlighet med uppfinningen, är en mappningstabell, visar ett fast längdfält och ett förlängt fast längdfält som skapats med hjälp av förlängningskod- metoden i enlighet med uppfinningen, visar det grundläggande formatet av en minicell vars huvud är försett med ett kort fast längdfält och ett längdförlängningskvalificerande fält som innefattar olika förlängningskoder, är en tabell, visar minicellen i Fig. 9 i dess förlängda format när förutbestämda förlängningskoder finns närvarande i det längdförlängningskvalificerande fältet, är en tabell, visar en drift-och underhàllscell, är ett blockschema som visar en cellhuvudanalyseran- de krets som används till att ur datakanalen extra- Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig. 16 17 18 19 21 515 588 hera användardatadelen av en minicell i vilken det fasta längdfältet innehåller den icke-linjära kod- ningen enligt uppfinningen, visar en minicells huvud och användardata vilka ex- traherats ur användardatakanalen, är ett blockschema av en cellhuvudanalyskrets vilken används till att extrahera användardatadelen av en minicell ur en användardatakanal när förlägningskod- metoden enligt uppfinningen används, är ett blockschema av en modifierad cellhuvudana- lyskrets som används för att extrahera användar da- tadelen av en minicell ur en användardatakanal med användande av antingen förlängningskodmetoden eller förlängningsbitmetoden, är ett blockschema som visar en cellhuvudanalyskrets vilket används till att extrahera användardatadelen av en minicell ur en användardatakanal med användan- de av bitförlängningsmetoden i enlighet med uppfin- ningen, visar en minicells huvud i vilket CID-indikatorn an- vänds till att indirekt indikera cellstorleken, är en mappningstabell som används tillsammans med den indirekta metoden till att indikera cellstorle- ken, visar olika tabeller som tillsammans spänner upp en adressrymd, vilken används på länkarna i transport- nätet i ett mobiltelefonsystem, Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig. 22 23 24 26 27 28 515 588 7 visar en minicells huvud försedd med en synkronise- ringsbit vilken används för synkronisering av ett cellstorleksändringsmeddelande, visar användardatakanalen och enheter som är invol- verade i sättet att ändra cellstorlek i enlighet med uppfinningen, visar en systemglobal specifik minicell vilken an- vänds till att ändra storleken av miniceller som hör till en enskild förbindelse, visar en DOU-minicell som används till att andra storleken av miniceller som hör till den förbindelse med vilken DOU-cellen är relaterad, visar en specifik minicell som används för att ändra cellstorlek, vilken specifika minicell hör till den förbindelse vars miniceller skall storleksändras, visar en förbindelserelaterad minicell försedd med en förlängningsbit i sitt huvud och ett förläng- ningsfält i sin nyttolast, vilket förlängningsfält innehåller den nya cellstorleken som skall användas för minicellerna i förbindelsen, och visar ett mobilt telefonsystem försett med cellhu- vudanalyskretsar.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER I Fig. 1 visas en ATM-cell 1 innefatta ett huvud 2 och en nyt- tolast 3. Konventionellt består nyttolasten av användardata som avser en specifik förbindelse. I det ovan nämnda patentdo- kumentet PCT/SE95/00575 visas en ATM-cell som i sin nyttolast bär en eller flera miniceller. I det Fig. 1 visade exemplet finns tre miniceller 4, och 6 av olika storlekar. ATM- 515 588 8 huvudet 2 består av 5 oktetter (1 oktett = 8 bitar = och dess nyttolast 3 består av 48 oktetter. 1 byte) Varje minicell 4, 5, 6 består av ett huvud 7 och användardata.

I Fig. 2 visas ett exempel på ett minicellhuvud 7 som består av två oktetter 8, 9. Andra storlekar på minicellhuvudet är tänkbara beroende på hur ATM-systemet är konstruerat. Minicel- lens huvud kan även bestå av 3 eller flera oktetter. Minicel- lens huvud 7 innefattar en kretsidentifierare CID, vilken identifierar den etablerade förbindelsen/kretsen, en nytto- lasttypväljare PTS, som kan implementeras såsom LEQ-och EXQ- fält, vilka identifierar olika typer av nyttolaster, t ex DOU- information eller användardatainformation, en långdindikator LEN, ibland kan LEQ, EXQ och/eller LENE användas till att för- och en bit eller ett fält HIC som kon- trollerar att huvudet är korrekt. länga längdindikatorn, Längdindikatorn LEN definie- Indikatorn PSI för nyttolastens storlek behövs inte alltid såsom kommer att rar storleken av nyttolasten av denna minicell. beskrivas närmare nedan.

Det finns ett behov av att kunna skilja mellan olika typer av miniceller. Det följande krävs för att indikera med PTS- fältet: - Användarinformation av fast längd. Längdindikatorn LEN är inte nödvändig i huvudet utan istället konfigureras användarinformationens längd in i systemet och i tjänsten. För "GSM full bithastighet" är längden av användarinformationen 35 oktetter, för PDC full bit- hastighet är den 20 oktetter och "D-AMPS full bithas- tighet" är den 23 oktetter.

° Användarinformation av olika storlekar, d v s använda- rinformation med variabel längd. Detta är den före- dragna utföringsformen och kommer att beskrivas nedan.

Att använda PTS-fältet till att indikera användarin- 515 588 9 formation med variabel längd är en framtidssäker lös- ning.

' Användarinformation med olika storlekar med förlängda längder.

- DOU-information är krets/förbindelse.

~ Synkroniseringsinformation. Denna användning av PTS- fältet för detta ändamål är valfri.

I Fig. 3 visas cellhuvudet 7 innehålla ett fast längdfält 10 som används till att indikera storleken av användardatat i den minicell till vilken huvudet hör. Storleken av minicellen in- dikeras i fältet 10 med användande av en linjär kod. Om (O0OlOl) i detta fält. År minicellen 6 oktetter skrivs en binär 6 i detta cellängden t ex är 5 oktetter skrivs en binär 5 fält. För korta miniceller kommer det fasta fältet 10 att upp- ta stor bandbredd men all den upptagna bandbredden används in- te för transmission av nyttig information som framgår ur den inledande nollorna i de givna exemplen. En ytterligare nackdel med ett fast längdfält 10 är att det område av cellstorlekar som kan uttryckas med linjär kodning är begränsat. Är det fas- ta längdfältet 6 bitar kan cellstorlekar från 1 till 64 oktet- ter indikeras. Skall större cellstorlekar indikeras mäste storleken av det fasta längdfältet 10 förlängas vilket i sin tur leder till ännu större slöseri av bandbredd när små mini- celler används.

I ett mobiltelefonsystem alstras miniceller av talkodare. I eller 22 oktetter. Om ett fast längdfält 10 används i enlighet med dag aktuella talkodare av typen IS 95 använder 2, 5, nämnda ANSI-dokument då skulle det krävas 7 bitar i huvudet på minicellen för att ange en cellstorlek pä 22 oktetter. Med den icke-linjära kodningen i enlighet med Fig. 4 har det fasta längdfältet 11 endast 3 bitar. Detta ger en bandbreddsbespa- 515 588 ring på 10% för en IS 95-talkodare som arbetar med 2kbps (5 oktetter per 20 ms).

I Fig. 5 visas en mappningstabell 12 som används tillsammans med ett fast längdfält 11 i enlighet med uppfinningen. Som framgår ur tabellen motsvarar kodvärdena inte minicellernas storlek utan i stället tilldelas förutbestämda cellstorlekar olika kodvärden om tre bitar. Exempel på minicellstorlekar ges i mappningslistans storlekskolumn. Storlekarna varierar från 4 till 60 oktetter. Naturligtvis kan området utvidgas men det maximala antalet storlekar bestäms av antalet använda kodbi- tar.

För att förlänga det antal storlekar som kan användas tillsam- mans med den icke-linjära kodningen är det möjligt att vid be- hov förlänga det fasta längdfältet ll. Två metoder för detta kommer att beskrivas. Antingen används en förlängningsbit i det fasta längdfältet 11 till att förlänga längdfältet 11 och denna metod kallas förlängningsbitmetoden, eller används någon av längdfältkoderna för samma ändamål i vilket fall metoden kallas förlängningskodmedtoden.

I Fig. 6 är en bit 13 i ett separat förlängningsfält 11A re- serverad som en förlängningsbit 13. När förlängningsbiten 13 är ställd till 1 indikerar detta att minicellens huvud har ett förlängt längdfält 14 av samma storlek som det fasta längdfäl- tet. När förlängningsbiten är 0 innehåller cellhuvudet endast det fasta längdfältet 11.

Det förlängda längdfältet 14 betår i det visade exemplet av 3 bitar.

När förlängningsbiten 13 är ställd kommer antalet bitar som kan användas för mappningstabellen 12 att öka från 3 till 6 bitar varvid den i Fig. 7 visade mappningstabellen 15 erhålls.

Eftersom förlängningsbiten 13 är reserverad för detta ändamål kan den inte användas för kodad storleksmappning. 515 588 ll Såsom variant av förlängningsbitmetoden är det möjligt att lägga till ett förlängningsfält 11B till det förlängda längdfältet 14. Det tillagda förlängningsfältet används för att ange om det finns ännu ett förlängt längdfält i minicel- lens huvud eller ej. Om det tillagda förlängningsfältet inne- håller en bit som är ställd till 1 anger detta att ett andra förlängningsfält 14A skall adderas till huvudet. Om det till- lagda förlängningsfältet innehåller en bit som är ställd till 0 finns inte något sådant tillagt förlängningsfält.

I Fig. 8 illustreras förlängningskodmetoden. I enlighet med denna metod reserveras en kod i det fasta längdfältet 11 i Fig. 4 och används såsom förlängningskod. Antag att t ex koden 111 i mappningstabellen 12 används som förlängningskod. När denna kod 111 förekommer i det fasta längdfältet 11 betyder detta att ett förlängt längdfält 14 skall inkluderas i mini- cellens huvud. Således finns ytterligare 3 bitar tillgängliga för storleksmappning. Detta visas i Fig. 8. Denna metod redu- cerar antalet storlekar i mappningstabellen 12 med 1 samt ställer ytterligare 7 storlekar till förfogande, vilka kan mappas på de tillkommande 8 kodvärdena i det förlängda längdfältet 14.

Sett ur bandbreddsutnyttjandesynpunkt är förlängningskodmeto- den bàttre än förlängningsbitmetoden. Betraktas värdeomràdet är förlängningsbitmetoden bättre än förlängningskodmetoden.

I Fig. 9 har förlängningsbitmetoden kombinerats med förläng- ningskodmetoden på ett sätt som medger högt utnyttjande av de bitar som finns i cellhuvudet samtidigt som ett brett område av cellstorlekar täcks och bandbredden utnyttjas effektivt.

Det grundläggande formatet av en minicell som använder denna kombinerad kodningsmetod visas i Fig. 9. Minicellen innefattar ett huvud 21 bestående av 2 oktetter och en nyttolastdel 22 som kan innehålla från 1 till 48 oktetter. De fyra minst sig- lO 515 588 l2 nifikanta bitarna av längden av en aktuell minicell indikeras i ett litet fast längdfält 23, betecknat LEN-fält, i huvudet.

LEN-fältet 23 innefattar 4 bitar.

CID-fält 24 som upptar 8 bitar och som identifierar den krets Huvudet innefattar även ett till vilken minicellen hör. I huvudet finns även ett längdför- längningskvalificerande fält 25, betecknat LEQ-fält, samt ett fält 26, HIC-fält, vilket indikerar att huvudet är korrekt. De två sistnämnda fälten är båda 2 bitar långa.

I enlighet med uppfinningen definieras längdförlängnings kva- lificeraren LEQ 25 såsom en längdförlängning av nyttolasten och såsom en förlängning av huvudet. Binära LEQ-värden på 00, 01 och 10, som betyder att minicellen har det grundläggande formatet visat i Fig. 9, utgör bitar som skall läggas till LEN-fältet 23. LEQ-fältet kommer således att tjäna såsom en förlängning av LEN-fältet 23.

Närmare bestämt förknippas 2* olika värden i LEN-fältet 23 med värdet 00 i LEQ 25. Med värdet 01 i LEQ 25 förknippas också 2* olika värden i LEN-fältet 23 och med värdet 10 i LEQ 25 för- På det- ta sätt erhålls totalt 48 olika längdvärden i enlighet med knippas 2* olika värden i LEN 23 såsom visas i Fig. 10. följande allmänna uttryck; längd av LEQ i bitar_ längd av LEN i bitar [2 m] X [2 1, där m är antalet koder som används för att indikera det för- längda formatet av minicellen.

Således kan minicellen storlek väljas bland 48 längd värden.

Med det visade exemplet är längdvärdena kodade såsom 1 till 48.

När LEQ 25 har kodvärdet 11 betyder detta att det grundläggan- de cellformatet skall förlängas. När LEQ 25 har koden 11 har detta en dubbel betydelse. Den dubbla betydelsen av LEQ är; (i) att det används som de två mest signifikanta bitarna i 515 588 13 längdindikeringen, t ex LEQ x 2* +LEN och (ii) det används som en indikering av ett förlängt huvudformat, d v s LEN-fältet 23 tolkas såsom ett förlängningskvalificerande fält 27, EXQ-fält.

EXQ-fältet 27 består av 4 bitar.

Av de fyra bitarna i EXQ-fältet 27 är de binära värdena 0000 och 0001 reserverade för användning tillsammans med det till- kommande längdfältet 29, LENE-fält, på det sätt som visas i Fig. 12. Närmare bestämt skall den minst signifikanta biten i EXQ-fältet 27 läggas till de sju bitarna i det tillkommande LENE-fältet 29 på det sätt som visas med den streckade rektan- geln 31 i Fig. 12. Detta är likartat med vad som visats i Fig.

. För det binära EXQ-värdet O kommer detta att ge tillkom- mande 128 olika längdvärden och för det binära EXQ-värdet 1 erhålls ytterligare 128 olika längdvärden.

Antalet längdvärden som kan användas med denna metod ges av följande uttryck: 2 antalet bitar i LEN 29 ] X [2 1 [zantalet använda EXQ-bitar I en föredragen utföringsform av uppfinningen används EXQ- värdet 0 till att indikera minicellängder som varierar från 1 till 128 oktetter och EXQ-värdet 1 används till att indikera minicellängder vilkas storlekar varierar från 129 till 256 ok- tetter.

Det bör noteras att längden av de i figurerna 9 och 11 visade minicellerna indikeras med användande av en linjär kodning.

Ett EXQ-värde på 2 (binärt 0010) drift- och underhållscell, DOU-cell, som består av ett huvud Hu- betyder att minicellen är en 32 och ett DOU-informationsfält 33 såsom visas i Fig. 13. vudet 32 är likartat huvudet 21 i Fig. 11. I LEQ-fältet 25 finns den binära koden 11 och i EXQ-fältet 27 finns den binära koden 0010. 515 588 14 EXQ-koden 3 (binärt 0011) används till att indikera en mini- cell av fast längd, t ex för DAMPS-systemstandarden. Andra EXQ värden kan användas för andra systemstandarder eller tjänster.

EXQ-kodvärden lxxx används som synkroniseringsceller; varvid xxx är tidsinformation.

I den föredragna utföringsformen är det ett huvudkrav att hu- vudet av minicellen har den maximala längden 2 oktetter. Givet denna restriktion används det tillgängliga bitarna på ett ef- fektivt sätt för att täcka alla värdeomràden.

I Fig. 9-12 anges föredragna storlekar under de olika fälten.

De angivna storlekarna är enbart exempel och många andra stor- lekar pà de olika fälten kan tänkas. Andra LEQ- och EXQ-koder än de angivna kan användas såsom bitar vilka hängs på LEN- fältet 23 och LENE-fältet 29.

I Fig. 14 visas ett blockschema på en cellhuvudläsare. Cellhu- vudläsaren innefattar ett skiftregister 10, en första räknare , ett låsregister 30, ett ROM-minne 40, en andra räknare 50 och en mulitplexor 60. En bitström innehållande användardatat i minicellerna skiftas in i skiftregistret 10 vid en ingàng till skiftregistret. En klocksignal styr den frekvens med vil- ken databitarna skiftas in i skiftregistret 10. Klocksignaler- na räknas av den första räknaren 20 vilken används till att extrahera det fasta längdfältet 11 ur en minicell och skriva in detta fälts data i registret 30. Det fasta längdfältet, el- ler närmare bestämt den information som finns i detta, används som adress till ROM-minnet 40, vilket har konfigurerats med den i Fig. 5 visade mappningstabellen. Således kommer en en- skild kod i det följande benämnd längdkod, svara mot en speci- fik längd av användardatat. Från ROM-minnet 40 läses storleken av användardatat (minicellens längd minus huvudets längd) och skickas till den andra räknaren 50 som styr multiplexorn 60 så, att användardatat kommer att uppträda på multiplexorns ut- gäng 61. Antag, att den första räknaren 20 läser den binära 515 588 koden 011 från användardatakanalen. Denna kod används som adress till ROM-minnet och på denna adress finns cellstorleken lagrad. Således är längden av användardatat 20 oktetter.

Därefter räknar den andra räknaren 50 de följande 20 oktetter- na bit för bit. Genom att räkna ett motsvarande antal klock- pulser. Multiplexorn 20 visas ha en arm 62 som är rörlig mel- lan de visade två lägena. Initialt ställer räknaren 50 armen 62 i det undre, med streckad linje visade läget, och inget ut- gángsdata kommer då att uppträda vid utgången 61. När den and- ra räknaren 50 mottar cellstorleken från ROM-minnet 40 flyttar den armen 62 till dess övre läge. I armens övre läge är armen ansluten till en ledning 63 som i sin tur är ansluten till in- gången av användardatakanalen. När den andra räknaren 50 har räknat 20 oktetter flyttar den tillbaka armen 62 till dess initiala läge och det korrekta antalet oktetter har nu fram- ställts på utgången 61.

I Fig. 15 visas extraktionen av det fasta längdfältet 11 ur användardatakanalen vid tidpunkten to. Vid tiden to börjar räknaren 20 att räkna 20 oktetter bit för bit och vid tidpunk- ten tl har räknaren 20 räknat 20 oktetter. Således kommer ar- men 62 att befinnas sig i det övre läget i Fig. 14 mellan tid- punkterna to och tl.

I den i Fig. 14 visade cellhuvudläsaren finns ett förutbestämt antal längdkoder och cellstorlekar lagrade i ROM-minnet 40. I den i Fig. 16 visade cellhuvudläsaren finns ett RAM-minne 70 till vilket längdkoder och cellstorlekar skrivs från ett styr- system 80. På detta sätt är det möjligt att konfigurera olika specifika minicellstorlekar för enskilda mobiltelefonsystem.

De minicellstorlekar som lagras i ROM-minnet 40 är globala i det avseendet att en enskild längdkod, t ex 101, hänför sig till samtliga förbindelser som utnyttjar miniceller med denna längdkod. 515 588 16 Det är emellertid möjligt att ha en specifik minicellstorlek för en specifik förbindelse eller för en specifik fysisk länk genom att använda styrsystemet 80 och RAM-minnet 70 på sätt som kommer att beskrivas i samband med Fig. 16-27.

Fig. 17 är ett blockschema på en cellhuvudläsare för implemen- tering av förlängningskodmetoden. Block som i Fig. 17 motsva- rar block i Fig. 14 och 16 har samma hänvisningsbeteckningar.

Kretsen i Fig. 17 skiljer sig från de i Fig. 14 och 16 visade genom att det finns en komparator 90 som används till att de- tektera förlängningskoden. Om matchning förekommer triggar komparatorn en subtraherare 100 vilken räknar ner den första räknaren 20 med 3 räknesteg. När detta har gjorts skrivs det förlängda längdfältet, eller närmare bestämt det data som finns i detta fält, ånyo in i registret 30. De olika storlekar som hör ihop med det förlängda längdfältet måste adderas till RAM-minnet 70. Detta betyder att antalet cellstorlekar i RAM- minnet kommer att fördubblas i praktiken betyder detta att en ny minnesbank används i RAM-minnet 70. Enheten 110 är en D- láskrets som låser utgàngsvärdet från komparatorn 90 och an- vänder detta till att adressera den nya minnesbanken i RAM- minnet 70.

Komparatorn 90 och subtraheraren 100 är de enheter som hante- rar det förlängda längdfältet 14 så att läget i huvudet flyt- tas när förlängningskoden detekteras. Tre extra bitar adderas till längdfältet 11 och det är dessa tre bitar som används till att indikera cellängden. Således byts det fasta längdfäl- tet 11 ut mot det förlängda längdfältet 14 som finns insatt i dataströmmen.

Jämfört med funktionen för kretsarna i Fig. 14 eller 16, där ett fält skrivs in i minnet, kommer i Fig. 17 ett annat fält att skrivas in i minnet 70. 515 588 17 Cellhuvudläsaren i Fig. 17 kan även används till att implemen- tera förlängningsbitmetoden. Detta visas i Fig. 18. Från re- gistret 30, som innehäller det fasta längdfältet 11, extrahe- ras förlängningsbiten 13 och används till att öka adressområ- det. tre bitar vilket subtraheraren 100 indikerar. Detta betyder Förlängningsbiten räknar ner den första räknaren 20 med att tre nya bitar kommer att skrivas in i registret 30 och dessa nya tre bitar plus de gamla tre bitarna, d v s sex bi- tar, används till att adressera RAM-minnet 40 såsom symbolise- ras med de sex pilarna. På detta sätt kommer antalet cellstor- lekar att utökas.

I den ovan beskrivna metoden anges storleken av en minicell direkt av själva minicellerna. I stället för att förse varje cell med ett fast längdfält som används till att indikera mi- nicellens storlek är det möjligt att använda en implicit metod att använda något längdfält i minicellens huvud. Enligt den implicita metoden att indikera cellstorlek finns cellstorle- karna i systemets nätverk. I stället för att använda ett dedi- cerat fält till att indikera cellstorleken används ett existe- rande fält i minicellens huvud. I den föredragna utföringsfor- men av uppfinningen mappas minicellstrolekar på identiteterna av etablerade förbindelser. Således är storlekarna inte globa- la utan är förbindelseorienterade.

Identiteten av en förbindelse ges av CID-fältet av en förbin- delse. I Fig. 19 visas huvudet 7 av en minicell innefatta ett CID-fält 71. Den faktiska storleken av CID-fältet 71 beror av systemet men i allmänhet bör det räcka med tvä oktetter. Genom att använda samma mappningsmetod som beskrivits i samband med Fig. 6 och 7 erhålls en mappningstabell 72.

Således har det fasta längdfältet 11 tagits bort. Detta kommer att öka bandbreddsutnyttjandet. CID-värdet används som adress till RAM-minnet 70 i Fig. 16 och tillhandahålls av styrsytemet 80. I stället för att låsa längdfältet 11 i registret 30 låses CID-värdet i registret 30 och används som adress till RAM- 515 588 18 minnet 70. På detta sätt kommer en relation att finnas mellan identiteten av den etablerade förbindelsen och längden av de miniceller som används i förbindelsen. Således krävs inte någ- ra tillkommande minnesplatser för att lagra relationen mellan ett CID-värde och storleken av den minicell hör ihop med detta CID-värde.

Vid uppställning av en förbindelse kommer styrsystemet 80 att motta ett meddelande som begär (a) att en förbindelse skall ställas upp mellan två identifierade ändpunkter och (b) att denna förbindelse skall använda miniceller som har en storlek på X oktetter. X antas vara ett heltal valt bland de tillgäng- liga cellstorlekarna. Därefter väljer styrkretsen ett ledigt CID-värde bland de logiska adresser som ATM-nätet tillhanda- håller. Såsom exempel väljs ett CID-värde CID=7. Styrsystemet 80 kommer nu att använda 7 såsom en adress till RAM-minnet 70 och kommer att på denna adress skriva in minicellstroleken X.

Cellhuvudläsaren i Fig. 16 kommer därefter att arbeta på samma sätt som beskrivits. Det bör noteras att mappningen äger rum i samband med förbindelseuppställningen.

Vidare bör noteras att ett och samma CID-värde kan avse flera olika minicellstorlekar beroende på det faktum att celler som har samma CID-värde kan transporteras på olika virtuella VC- förbindelser. Detta illustreras i Fig. 21 där en typisk adressstruktur i ett ATM-nät visas. Till varje fysisk länk, även benämnd fysisk väg, i ATM-nätet finns en fysisk länktabell 140 som har ett antal ingångar, t ex de visade in- gångarna O-23. Till varje fysisk länk hör varsin VPI/VCI- tabell 150 (virtuell väg /virtuell kretsförbindelse- identifierare). Såsom ett exempel visas 256 virtuella vägar VP O-255 i varje fysisk länk. I varje VC-förbindelse, identifie- rad med ett VCI-/VPI-várde finns t ex 256 minicellförbindelser vilka vardera har varsitt CID-värde.

I bland är det nödvändigt att ändra storleken av en minicell under en pågående förbindelse. Exempelvis skall talets bithas- 515 588 19 tighet ändras från full bithastighet till halv bithastighet eller skall tjänsten ändras från tal till data eller skall en codec med variabel bithastighet för talet användas. Om cell- storleken inte skall ändras allt för ofta, d v s mindre än en gång per sekund, är det möjligt att i enlighet med föreliggan- de uppfinning ändra cellstorleken med ett styrmeddelande som skickas över accessprotokollet mellan basstationen och en sty- rande nod, t ex en mobiltelefonväxel MSC. Den styrande noden hanterar och styr all utrustning som är involverad i etable- randet av en minicellförbindelse, i synnerhet styrsystemet 80 i Fig. 14, 17 och 18. Styrmeddelandet skickas över en kanal som är skild från den i vilken minicellerna transporteras. Det kommer således att krävas att någon form av synkronisering finns mellan den sändande sidan av minicellerna och den motta- gande sidan av samma celler. I enlighet med uppfinningen ord- nas synkroniseringen på så sätt att en flagga ställs i en bit i huvudet av en minicell på det sätt visas i Fig. 22 där en flaggbit betecknas 82.

Fig. 23 visar en utföringsform av en metod för att ändra cell- storlek. I det följande kallas metoden för styrplansignale- ring. En cellhuvudläsare 83, som är identisk med den i Fig. 16, mottar en användardatabitströmm 84 vilken sänds från en symboliskt visad sändare 85. När storleken av en minicell skall ändras skickar sändaren 85 ett styrmeddelande 86 som transporteras i en styrkanal och som anger att den förbindelse som har CID=N skall ändra cellernas storlek från den gamla längden L1 till en ny längd L2, där L är antalet oktetter som bildar minicellen.

Styrmeddelandet 86 skickas i en bitström 87 i en styrkanal.

Bitströmmen 87 är inte synkroniserad med bitströmmen 84. En protokollhanterare 88 för signalmeddelanden mottar styrmedde- landet och levererar det till styrsystemet 80. Strysytemet 80 kommer nu att skriva den nya längden L1 för cellen i cellhu- vudläsaren 83 på adressen för den identifierade förbindelsen CID=N. 515 588 När det har gått tillräckligt lång tid för styrsystemet 80 i ATM-nätet att bearbeta styrmeddelandet kommer sändaren 85 att ändra cellstorleken från L1 till L2 genom att ställa en flagga 83 i den första minicellen 89 som använder den nya storleken L2. Detta signalerar till mottagarsidan att denna cell och de efterföljande cellerna skall ha den nya storleken L2.

När slutligen den första minicellen 89 som bär flaggan 82 mot- tas av cellhuvudläsaren 83 och CID-värdet för minicellen 89 mottas av registret 30, kommer den nya längden L2 att läsas från den mappningstabell som hör ihop med detta CID-värde. Den andra räknaren 50 kommer således att styra multiplexorn 60 på sådant sätt att den nya cellängden kommer att tillämpas på mi- nicellen 89 i skiftregistret 10 och på alla efterföljande cel- ler i denna förbindelse. Härigenom kommer ingen information att förloras när cellstorleken ändras.

Styrplansignalering kan trigga cellstorleksändringar på se- kundbas. Fallet är så eftersom styrsytemet 80 mäste bearbeta styrsignalerna, vilket typsikt tar cirka %-sekund. Således är styrplanssignalering tämligen långsam och kräver synkronise- ring.

Det bör noteras att Fig. 23 är något förenklad i syfte att tydligt belysa synkroniseringsförfarandet. I realiteten är bitströmmen 87 interfolierad med bitströmmen 84 på irreguljär tidsbas.

Vissa applikationer kräver att cellstorleken ändras på milli- sekundbas. Andra storleksändringsmetoder som uppfyller detta krav använder cellstorleksändrande miniceller, nedan kallade längdändringsceller, vilka transporteras i användardatakana- 24-27. De använda längdändringsmetoderna kräver inte bearbetning i styr- len. Detta kommer att beskrivas i samband med Fig. systemet och kräver inte någon synkroniseringsmekanism. 515 588 21 Närmare bestämt används en särskild minicell till att indikera den nya längden i enlighet med de metoder som beskrivs i före- ning med Fig. 24-27. Den nya cellängden finns i nyttolasten 94. Fyra olika typer används: 1) ett specifikt EXQ-värde definierar en storleksindika- torcell, visat i Fig. 26, 2) ett bestämt EXQ-värde om 2, d v s en OAM-cell, an- vänds, visat i Fig. 25, 3) längdändringscellen indikeras av ett specifikt CID- värde, t ex CID=O, och förbindelsen identifieras av CID-fältet 93 i nyttolasten, visat i Fig. 24, 4) en typ som beskrivs under metod fyra nedan.

Den nya cellängden som skall användas för de efterföljande mi- nicellerna i en förbindelse anges i längdfältet 94. Alla mini- celler som följer efter minicellerna 91, 95, 97 i dataströmmen och som har samma CID kommer att ha den nya cellstorleken och kommer att ha sin storleksindikator ställd till noll, vilket således indikerar att cellen används för användardata.

En fjärde metod att ändra storleken av minicellerna är att an- kallad längdänd- ringscell av den typ som visas i Fig.27 där ett valfritt fält vända en cellstorleksändrande minicell 170, 171 används till att indikera den nya längd som skall användas för de miniceller som följer på denna cell 170 och som tillhör samma förbindelse. Förbindelsen anges av CID i cellens huvud.

I huvudet finns även en förlängningsbit 13 som, när den är ställd, tet 171. Om förlängningsbiten är ställd till 0 finns inte nå- got fält 171 i cellen 170. indikerar att cellen innehåller det valfria längdfäl- Istället för att använda en förlängningsbit 13 är det även möjligt att använda en specifik kod för val av nyttolasttyp, kallad PTS-kod, att indikera att cellerna används för ändring av efterföljande liknande förlängningskodmetoden i Fig. 8 för miniceller i samma förbindelse. 515 588 22 I Fig. 28 visas ett mobiltelefonsystem innefatta ett ATM-nät 200 till vilket en sändare 201 och en mottagare 202 är anslu- ten via varsin länk 205 respektive 206. Användardatakällor 203 är anslutna till sändaren över separata förbindelser represen- terade av linjerna 209. Användardatasänkor 204 är anslutna till mottagaren 202 över separata förbindelser 210. Förbindel- som bildas av miniceller, multiplexeras samman i Pâ likartat serna 209, sändaren 201 med hjälp av en ej visad multiplexor. sätt finns i mottagaren 202 en demultiplexor som demultiplexe- rar miniceller som hör till förbindelser som termineras av an- vändardatasänkorna 204. I sändaren 201 finns en cellhuvudläsa- re 207 av det slag som visas i Fig. ll och i mottagaren finns en likartad cellhuvudläsare 208 av det slag som visas i Fig. ll.

Claims (7)

515 588 lå PATENTKRAV

1. Sättfatt ange storleken av en minicell i ett mobilt telekommunikation-ssystem, varvid en cellstorleksindikator finns anordnad i minicellens huvud, känneteck- nat av att cellstorleksindikatorn är ett kort fast längdfält (1 1) som är icke-linjärt kodat.

2. Sätt enligt patentkrav 1, kännetecknat av att cellstorleksindikatorn inne- fattar en förlängningsbit (13) anordnad i det fasta längdfältet, vilken förläng- ningsbit, om den är ställd, indikerar att ett tillkommande fast längdfält (14) föl- jer pa det fasta längdfaltet (11) i huvudet.

3. Sätt enligt patentkrav 1, kännetecknat av att cellstorleksindikatorn inne- fattar en förutbestämd kod (t.ex. binärt 111) som, om den förekommer, indike- rar att ett tillkommande fast längdfält (14) följer pa det fasta längdfältet (11) i huvudet.

4. Sätt att indikera längden av en minicell i enlighet med patentkrav 2 eller 3, kännetecknat av att den information som finns i cellstorleksindikatorn map- pas pa cellstorlekar pa minnesplatser i ett minne (40) i en minicellhuvudlåsare och att cellstorleksindikatorn används som adress till cellstorleken.

5. Minicellhuvudläsare för utövande av sättet enligt patentkrav 1, innefattande ett skiftregister (10) i vilket bitströmmen av miniceller transporterade i en data- kanal avseende en enskild förbindelse skiftas in synkront med klockpulser, en första räknare (20) för räkning av storleken av ett cellstorleksindikerande fält i huvudet av nämnda miniceller, ett läsregister (30) anslutet till den första räkna- ren och till skiftregistret för läsning av den information som finns i det cellstor- leksindikerade fältet och som räknats av den första räknaren, ett minne (40; 70) anslutet till läsregistret, en andra räknare (50) ansluten till läsregistret samt till minnet för styrning av en multiplexor (60) sä att användardelen av minicellen i 515 588 LH skiftregistret extraheras ur användardatabitströmmen, kännetecknad av att informationen i làsregistret (30) används som adress till minnet (40; 70) och att pà nämnda adress lagras storleken av användardatadelen.

6. Minicellhuvudläsare enligt patentkrav 5, kännetecknad av att minnet är ett ROM-minne i vilket varje adress som mottas fran lásregistret (30) finns mappad pa en enskild cellstorlek.

7. Anordning enligt patentkrav 6, varvid det finns ett styrsystem (80) för styr- ning av uppställning och frigöring av förbindelser i ett mobiltelefonsystem kän- netecknad av att minnet är ett RAM~minne (70) i vilket styrsystemet skriver, på varje adress som mottas frán läsregistret (20), en individuell cellstorlek.