SE516103C2 - Förfarande och anordning i ett paketförmedlingsnät - Google Patents

Description

30 516 103 c u o ~ en 2 1:1 skyddsomkoppling innebär att den skyddade trafiken endast sänds på en av för- bindelsema, dvs. antingen arbetsförbindelsen eller skyddsförbindelsen, från källan.

Väljaren, vid mottagaren, måste i detta fall vara synkroniserad med källan för att veta vilken förbindelse trafiken skall väljas från. I denna konfiguration kräver skyddsomkopplingen åtgärder både vid källan och vid mottagaren i den skyddade domänen, vilket gör denna konfiguration långsammare än IH-konfigurationen. När skyddsomkoppling inte utförs kan skyddsförbindelsen användas för annan trafik så att nätets resurser utnyttjas bättre än med IH-konfigurationen. mzn-skyddsomkoppling innebär att m skyddsförbindelser kan användas av n arbe- tande förbindelser om en förbindelse upphör att fungera. Om m betande förbindelse skyddas om alla får problem samtidigt.

I ATM kan skyddsomkoppling utföras på Virtual Path (VP-) nivå eller Virtual Channel (VC-) nivå. Flera förbindelser på samma nivå (VP eller VC) kan grupperas i en logisk grupp som kallas Virtual Path-grupp eller Virtual Channel-grupp (VPG resp. VCG). Möjligheten att hantera ett stort antal förbindelser såsom en enhet minskar processorkraften som behövs för skyddsomkoppling.

Skyddsomkopplingen som utförs av väljaren kan utföras på flera sätt. Ett sätt är att definiera, för varje skyddad förbindelse, huruvida celler som mottas på förbindelsen skall godtas eller inte. Detta kan ta tid om många förbindelser skall kopplas om samtidigt. När en VP eller VPG-förbindelse kopplas om måste ett stort antal VC- förbindelser kopplas om samtidigt ifall en VP eller en VPG upphör att fimgera. Be- handlingshastigheten blir då viktig. Det kan också vara svårt att hålla drifts- och un- derhållsfunktionerna aktiva vid standbyförbindelsen. Dessa fimktioner förutsätter att vissa fimktioner, t.ex. vidareförmedling av celler, kopplas bort.

Uppfinningens syfte Det är ett syfte med uppfmningen att göra överförandet av information i paketför- medlingsnät mer tillförlitlig. 10 15 20 25 30 516 103 Sammanfattning av uppfinningstanken Detta syfte uppnås enligt uppfinningen med ett förfarande för att utföra skyddsom- koppling i ett paketförmedlingsnät mellan åtminstone en aktiv förbindelse och åt- minstone en standby-törbindelse, varvid informationsceller mottas i åtminstone en ingångsport hos en nod, vilket forfarande innefattar stegen att - information som fmns i eller i anslutning till varje cell jämförs med tillståndsin- formation i eller i anslutning till ingångsporten, _ - varje mottagen cell mottas eller kastas bort utifrån denna jämförelse, - när skyddsomkoppling skall utföras ändras tillståndsinformationen i eller i anslut- ning till ingångsporten för att utföra en skyddsomkoppling.

Syftet uppnås också enligt uppfinningen genom en nod för att motta informations- celler i ett paketförrnedlingsnät, innefattande: - organ för att extrahera information som finns i eller i anslutning till varje cell, vil- ken identifierar en domän, eller en grupp av domäner, till vilken cellen hör, - organ för att jämföra den extraherade informationen med tillståndsinforrnation som finns i eller i anslutning till ingångsporten, - organ för att avgöra, utifrån jämförelsen, huruvida cellen skall mottas eller kastas bort, - organ för att utföra en skyddsomkoppling genom att ändra informationen i närnnda tabell.

Detta förfarande och denna anordning möjliggör snabb skyddsomkoppling av ett godtyckligt antal förbindelser, även när antalet förbindelser är mycket stort.

Inforrnationen som finns i eller i anslutning till cellen identifierar företrädesvis en domän och/eller en grupp av domäner till vilken cellen hör.

Förbindelsema som skall tillhöra samma domän kan därför väljas fritt. tex. obero- ende av de fysiska förbindelsema på vilka de mottas. 10 15 20 25 30 516 103 Domäninfonnationen kan läggas till i cellen, t.ex. i ingângsporten.

Med förfarandet och anordningen enligt uppfmningen kan prestanda övervakas både för standby-förbmdelsen och den aktiva förbindelsen och huruvida skyddsomkopp- ling skall utföras kan bestämmas utifiån båda förbindelsemas prestanda.

Ett ATM-nät beskrivs också innefattande åtminstone en ATM-nod för att motta och koppla om ATM-celler, vilken ATM-nod innefattar - organ för att extrahera information som fmns i eller i anslutning till varje cell, vil- ken identifierar en skyddad domän, eller en grupp av skyddade domäner, till vilken cellen hör, - organ för att järnfóra den extraherade informationen med tillstândsinformation som finns i eller i anslutning till ingångsporten, - organ för att avgöra, utifrån jämförelsen, hmuvida cellen skall mottas eller kastas bort, - organ för att utföra en skyddsomkoppling genom att ändra informationen i nämnda tabell.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Uppfinningen kommer att beskrivas i mer detalj i det följande, med hänvisning till ritningama, på vilka Figur 1 visar grundprincipen för skyddsomkoppling, Figur 2 visar principen för skyddsomkoppling enligt en första utföringsform av uppfinningen, Figur 3 visar principen för skyddsomkoppling enligt en andra utföringsform av upp- finfliflgfln, Figur 4a visar en datacell enligt en första utföringsfonn av uppfinningen, Figur 4b och 4c visar en första och en andra föredragen utföringsform av en tabell som används enligt uppfmningen. 10 15 20 25 30 516 103 5 Detaljerad beskrivning av utföringsformer Figur 1 visar grundprincipen for skyddsomkoppling. En källa 1 sänder information till en mottagare 3 genom en forsta 5 och en andra 7 växel, t.ex. ATM-växlar. Käl- lan 1 och mottagaren 3 kan t. ex. vara persondatorer, och informationen kan givetvis vara dubbelriktad även om endast en riktning visas i figuren.

Inforrnationen sänds från källan 1 till den första växeln, från vilken den sänds såsom två identiska flöden genom en första 9 och en andra 11 utgångsport hos den forsta växeln 5 till en forsta 13 och en andra 15 ingångsport hos den andra växeln 7. En väljare 17 avgör vilken av förbindelserna som skall mottas i den andra växeln 7 och förmedlas vidare till mottagaren 3. Iden i figur 1 visade situationen skall den övre förbindelsen, som går genom den forsta utgångsporten 9 och den första ingångspor- ten 13 väljas. Om kvaliteten på förbindelsen försämras kan väljaren 17 i stället stäl- las så att den väljer det andra informationsflödet, som går genom den andra ut- gångsporten 11 och den andra ingångsporten 15.

Såsom är välkänt inom teknikområdct kan standby-förbindelsen användas för att sända annan information när den inte behövs för skyddsomkopplingen, vilket möj- liggör en effektivare användning av nätresursema. Konfigurationen blir då något an- norlunda än den i figur 1 visade. Innan omkoppling sker måste det också säkerställas at standby-förbindelsen har börjat sända den önskade infonnationen. Den första och andra utgångsporten 9, 11 kan givetvis realiseras såsom en enhet, liksom den första och andra ingångsporten 13, 15.

Figur 2 visar principen för skyddsomkoppling enligt en första utföringsfonn av upp- fmningen. Såsom i figur 1 sänder en källa 101 information till en mottagare 103 ge- nom en första 105 och en andra 107 växel, som t.ex. kan vara ATM-växlar. Infor- mationen som sänds fiån källan 101 delas i två identiska informationsflöden på vä- gen ut från den första växeln 106, varvid de två identiska infonnationsflödena passe- rar genom en forsta 109 resp. en andra 11 1 utgångsport hos den första växeln till en första 113 resp. en andra 115 ingångsport hos den andra växeln. 10 15 20 25 30 516 103 ø | n o oo Valet av vilket infonnationsflöde som skall vidareförmedlas till den andra växeln 107 och vidare till mottagaren 103 utförs i ingångsporten 113, 115, utifrån informa- tion som flnns i eller i anslutning till varje cell. En övervakningsenhet 116 i varje utgångsport och en övervakningsenhet ll7 i varje ingångsport utför övervaknings- fimktioner. Ingångsövervalcrringsenheten ll7 verifierar alla mottagna celler och godtar endast celler som mottagits på förbindelser som för tillfället är uppkopplade.

Den lägger också till domäninforrnation avseende den skyddade domänen för varje cell som godtas. Denna infomiation anger vilken domän cellen tillhör. En väljaren- het 119 avgör, utifrån domäninfonnationen som lagts till av ingängsövervaknings- enheten 117, vilka celler som skall skickas genom en växelport 121 till växeln 107, ochtvilka celler som skall kastas bort. Väljarenheten 119 jämför denna domäninfor- mation med information som firms i en tabell 123 om vilka domäner som är aktiva och vilka som är standby.

En eller flera VPar eller VCar kan tillhöra samma domän. Alla celler på alla förbin- delser tillhörande samma domän kan ges sarmna dcmäninfonnation av ingångsöver- vakningsenheten 117 och kommer att hanteras på samma sätt.

Informationen som används för att avgöra om en cell skall skickas vidare eller kas- tas bort kan finnas i själva cellen eller i anslutning till den. Enligt en utföringsform används Virtual Path Indicator/Virtual Channel Indicator (VPI/VCI) i varje cell. I detta fall måste tabellen 123 innefatta infonnation för varje VP/V C om huruvida denna VP/V C är aktiv eller inte. Om VP/V C är aktiv skall cellen skickas vidare till växeln 107, om inte skall den kastas bort.

Enligt en annan utföringsfonn läggs informationen till i cellen, eller sänds ut i an- slutning till cellen, för att ange vilken skyddad domän cellen tillhör. En VP eller en VP-grupp kan identifieras på samma sätt. Tabellen 123 innefattar då information som anger kodema som innebär att en cell skall skickas vidare eller kastas bort. För 10 15 20 25 30 516 103 nu n v n Q | o o ø ~ ø nu 7 att ändra sättet på vilket cellema som tillhör en viss förbindelse skall hanteras behö- ver endast informationen i tabellen 123 ändras.

Om den aktiva förbindelsen och standby-förbindelsen hanteras av olika enheter, så- som visat i figur 2, i vilken de två förbindelsema hanteras av olika utgångs- respek- tive ingångsportar, kan samma kod användas både för den aktiva förbindelsen och för standby-förbindelsen. Övervakningsenhetema 116 i utgångsportama 109, 111 och övervakníngsenheterna 117 i ingångsportama 113, 115 gör det möjligt att övervaka både den aktiva förbin- delsen och standby-förbindelsen kontinuerligt, för att avgöra vilken som har bäst kvalitet och huruvida skyddsomkoppling skall utföras.

Skyddsomkoppling kan också utföras av andra anledningar, såsom en fel på en un- derliggande nivå. En VC kan t.ex. skyddsomkopplas på grund av att VP'n eller den fysiska förbindelsen den tillhör är felaktig.

Figur 3 visar en andra utföringsforrn av uppfinningen. Liksom tidigare sänder en källa 201 information till en mottagare 203 genom en första 205 och en andra 207 växel. Dataflödet passerar genom en utgångsport 211 i vilken det, bland annat, delas i två dataflöden som skickas på separata förbindelser till en ingångsport 213 i den andra växeln 207. Dataflödena är identiska. I ingångsporten 213 väljs cellema som tillhör den aktiva förbindelsen och cellema som tillhör standby-förbindelsen kastas bort.

Liksom i figur 2 innefattar ingångsporten 213 en övervakningsenhet 117 som utför prestandaövervakning och andra funktioner, och som lägger till information om den skyddade domänen som cellen tillhör. Urvalet av celler utförs i en väljarenhet 219.

Väljarenheten 219 läser tilläggsinfonnationen avseende förbindelsen för varje cell och avgör utifrån information som firms i en tabell 223 vilka celler som skall skickas 10 15 20 25 30 516 103 en o u o o | ~ . ; ø . g. 8 vidare till växeln och vilka celler som skall kastas bort. Dataflödet skulle givetvis kunna delas i två efter utgångsporten.

Figur 4a visar en cell enligt en föredragen uttöringsfonn av uppfinningen. På sed- vanligt sätt har cellen ett startfált 301 innefattande information såsom adressinfor- mation och ett nyttolastfält 303. Enligt uppfinningen innefattar cellen ett ytterligare fält 305 som identifierar den skyddade domänen som cellen tillhör, eller gruppen av förbindelser. I den i figur 4a visade cellen innefattar tilläggsfáltet 305 informationen A. Informationen är inte nödvändigtvis knuten till den VP/V C som cellen tillhör. Ett obegränsat antal VP/VC'ar kan tillhöra samma domän och skyddsomkopplas till- sammans. Lösningen enligt uppfmningen möjliggör därför snabb skyddsomkoppling oberoende av antalet förbindelser för vilka skyddsomkoppling skall utföras.

Figur 4b visar en tabell såsom den i figur 3 visade tabellen 123 eller den i figur 3 visade tabellen 223 enligt en första utföringsform av uppfinningen. Tabellen har två kolumner, en första kolumn 307 för informationen som finns i tilläggsfáltet 305 i varje cell, såsom visat i figur 4a, och en andra kolumn 309 för att visa hur denna in- fonnation skall tolkas. I detta fall tillhör cellema som har informationen A eller D i sina tilläggsfált 305 aktiva förbindelser och skall därför skickas vidare. Celler med infonnationen B eller C i sina tilläggsfalt 305 tillhör standbyförbindelser och skall därför kastas bort.

I den i figur 2 visade utföringsformen behövs två tabeller 123, en i vardera ingångsporten 113, 115. Dessa två tabeller behöver inte irmehålla sarnrna informa- tion. Till exempel om både den aktiva förbindelsen och standby-förbindelsen anges med bokstaven A, kan tabellen tillhörande ingångsporten som hanterar den aktiva förbindelsen ange att celler som innehåller bokstaven A i tilläggsfaltet skall släppas igenom. Tabellen tillhörande ingångsporten som hanterar standby-förbindelsen kan visa att celler innefattande bokstaven A skall kastas bort. För att utföra en skydds- omkoppling måste informationen i tabellema avseende hanteringen av celler inne- fattande informationen A i sina tilläggsfalt ändras i båda tabellema. 10 15 20 25 30 516 103 .- ~ r I - - ø » - - . n I den i figur 3 visade utföringsformen kan endast en tabell användas. Den aktiva förbindelsen och standby-förbindelsen måste därför innehålla olik information i tilläggsfältet. Till exempel kan bokstaven A användas för den aktiva förbindelsen och bokstaven B för standby-förbindelsen. Efter skyddsomkoppling skulle boksta- ven B i så fall ange den aktiva förbindelsen. Celler innefattande informationen A skulle tillhöra standby-förbindelsen och därmed kastas bort.

Figur 4c visar en utföringsfonn i vilken domänen A innefattar flera underdomäner Al, A2, A3. Till vissa tider skall underdomänema som tillhör samma domän hante- ras tillsammans, medan det andra gånger skall vara möjligt att hantera dem indivi- duellt. I denna utföringsform finns domänen och underdomänema i samma tabell, med en kolumn 311 som anger domänen resp. underdomänen och en kolumn 313 som anger för varje domän eller underdomän om den är aktiv eller standby. Två el- ler flera tabeller kan givetvis användas för olika domän- och underdomännivåer. För att en cell tillhörande någon av underdomänema Al, A2, A3 skall mottas måste do- mänen A vara aktiv och den aktuella underdomänen måste vara aktiva. För att ändra alla underdomäner till standby-mod, måste endast registreringen för domänen A ändras till standby.

För celler som överförs på förbindelser som inte är skyddade bör tilläggsfaltet, och tabellen, innehålla information som anger att dessa förbindelser skall vara aktiva.

Denna information bör inte ändras.

Såsom nämnt ovan kan i vissa utföringsfonner informationen i startfältet 301 an- vändas, varvid tilläggsfältet 305 inte behövs. Den i figur 4b visade tabellen kommer då att innefatta VPI/V CI för varje skyddad domän i stället för bokstävema A, B, C och D.

Enligt en utföringsform kan samma förbindelse tillhöra fler än en skyddad domän.

Till exempel kan alla förbindelser som överförs på samma fysiska länk tillhöra en 10 15 516 103 o o | n a. 10 skyddad domän medan det samtidigt firms en skyddad domän t.ex. för varje trafik- klass (såsom Constant Bit Rate - CBR, Available Bit Rate - ABR, osv.). Detta skulle möjliggöra t.ex. skyddsomkoppling av högt prioriterade förbindelser, t.ex. alla realtidsförbindelser, medan skyddsomkoppling inte skulle utföras för icke- realtidsförbindelser på samma fysiska länk. När en cell kan tillhöra fler än en skyd- dad domän måste givetvis information som anger alla skyddade domäner som för- bindelsen tillhör läggas till i varje cell. Hur förbindelsen skall hanteras i beroende av vaije domäns tillstånd kan specificeras såsom det önskas. Den mest tillämpliga lös- ningen är troligen att en förbindelse endast kan vara aktiv om alla skyddade domä- ner som den tillhör är aktiva.

I de i figurema visade utföiingsformema har skyddsomkoppling visats mellan två ATM-växlar med direkt förbindelse dem emellan. Detta är endast för att uppnå klar- het i beskrivningen. Skyddsomkoppling enligt uppfinningen kan givetvis även utfö- ras mellan växlar med en eller flera andra noder emellan, eller mellan två termina- ler.

För varje figur diskuterades en enkelriktad förbindelse. Uppfinningen kan emellertid tillämpas på ett godtyckligt antal enkel- eller dubbelriktade förbindelser.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 516 103 I u o u n a en 11i Patentkrav . Förfarande för att utföra skyddsomkoppling i ett paketiörniedlingsnät mellan åt- minstone en aktiv förbindelse och åtminstone en standbyförbindelse, varvid in- fonnationsceller mottas i åtminstone en ingångsport hos en nod, vilket forfarande är kännetecknat av stegen att - information som firms i eller i anslutning till varje cell jämförs med till- ståndsinformation som finns i eller i anslutning till ingångsporten, - varje mottagen cell mottas eller kastas bort utifrån denna järntörelse, - skyddsomkoppling skall utföras ändras tillståndsinfonnationen i eller i anslutning till ingångsporten for att utföra skyddsomkopplingen. . Förfarande enligt krav 1, varvid nämnda information som finns i eller i anslutning till cellen identifierar en domän och/eller en grupp av domäner till vilken cellen hör. . Förfarande enligt krav 2 varvid nämnda information som firms i eller i anslutning till cellen läggs till cellen i ingångsporten. . Förfarande enligt något av kraven 1-3, varvid nämnda nod är en ATM-nod och cellema är ATM-celler. . Förfarande enligt något av föregående krav, varvid prestanda hos både standby- förbindelsen och den aktiva förbindelsen övervakas och huruvida en skyddsom- koppling skall utföras bestärns utifrån båda förbindelser-nas prestanda. . Förfarande enligt något av kraven 1-4 varvid en skyddsomkoppling utförs om en resurs på en underliggande nivå upphör att fimgera. 10 15 20 25 516 103 12 7. Nod för att motta infonnationsceller i ett paketfönnedlingsnät, kännetecknad av att den innefattar: organ for att extrahera infonnation som firms i eller i anslutning till varje cell, vilken identifierar en domän och/eller en grupp av domäner till vilken cellen hör, organ för att jämföra den extraherade informationen med tillståndsinformation som firms i eller i anslutning till ingångsporten, organ för att avgöra, utifrån nämnda jämförelse, huruvida cellen skall mottas eller kastas bort, organ for att utföra en skyddsomkoppling genom att ändra informationen i nämnda tabell. 8. Nod enligt krav 7, vidare innefattande organ i eller i anslutning till ingångsporten för att lägga till informationen som finns i eller i anslutning till cellen. 9. Nod enligt krav 7 eller 8, vidare innefattande organ fór att övervaka en aktiv forbindelses och en standbyforbindelses pre- standa, organ för att bestämma huruvida en skyddsomkoppling skall utföras mellan den aktiva förbindelsen och standbytörbindelsen utifrån deras prestanda. 10. Nod enligt något av kraven 7 eller 8, vidare innefattande organ för att bestämrna att en skyddsomkoppling skall utföras om en resurs på en underliggande nivå upphör att fimgera. 1l.Nod enligt något av kraven 8-10, kännetecknad av att den är anordnad att motta och koppla inkommande celler. 10 516 103 13 12. ATM-nät kännetecknat av att det innefattar åtminstone en ATM-nod för att motta och koppla ATM-celler, vilken nod innefattar: organ för att extrahera information som finns i eller i anslutning till varje cell, organ för att jämföra den extraherade informationen med information som firms i eller i anslutning till ingångsporten, organ för att avgöra, utifrån jämförelsen, huruvida cellen skall mottas eller kastas bort, organ för att utföra en skyddsomkoppling genom att ändra informationen i nämnda tabell.