SE520080C2 - Förfarande och anordning för kommunikation mellan ett TDM-nät och ett datapaket- eller cellbaserat- nät - Google Patents

Description

520 080 Sammanfattning av uppfinningen Detta syfte uppnås enligt uppfinningen medelst en första anordning för kommuni- kation mellan ett Time Division Multiplex -(TDM) nät och ett datapaket- eller cell- baserat nät, innefattande buffertorgan för att mottaga och lagra bitgrupper, eller ord, som emanerar från en anslutning i TDM-nätet, jämförande organ för att jämföra innehållet i minst en av bitgruppema, eller orden, i bufferten med en förutbestämd bitsekvens när bufferten är full; cell- eller datapaketöverföringsorgan för att sända eller förkasta innehållet i buffer- ten i beroende av resultatet av jämförelsen, och klockorgan för att fastställa när ett datapaket eller cell relaterad till en särskild an- slutning i TDM-nätet kan förväntas från det datapaket- eller cellbaserade nätet.

En andra anordning för kommunikation mellan ett TDM-nät och ett datapaket- eller cellbaserat nät, innefattar ramgenereringsorgan för att generera en ram innefattande bitgrupper, eller ord, med ett förutbestämt mönster om ett förväntat datapaket eller cell inte mottagits; och TDM-överföringsorgan för att sända den genererade ramen.

Syftet uppnås enligt uppfinningen även medelst ett förfarande för att komprimera den information som sänts från ett TDM-nät genom ett datapaket- eller cellbaserat nät till samma eller annat TDM-nät, kännetecknat av att det innefattar följande steg utförda i en enhet som förbinder TDM-nätet och det datapaket- eller cellbaserade nätet: - för varje kanal i det kretskopplade nätet att lagra varje bitgrupp, eller ord, i en buffert, - när bufferten är full, jämföra innehållet i bufferten med en förutbestämd bitse- kvens, 10 15 20 25 30 520 080 3 - om varje bitgrupp, eller ord, i bufferten överensstämmer med den förutbestämda bitsekvensen att förkasta innehållet i bufferten, - om minst en bitgrupp eller ord, i bufferten inte överensstämmer med den förut- bestämda tidssekvensen att paketöverföra innehållet i bufferten i ett datapaket eller cell och sända datapaketet eller cellen genom det datapaket- eller cellbase- rade nätet, och - att i en annan enhet som förbinder samma eller ett annat TDM-nät med det data- paket- eller cellbaserade nätet fastställa när ett datapaket eller cell relaterad till en särskild kanal kan förväntas.

F öreträdesvis innefattar förfarandet även följande steg: om ett förväntat datapaket eller cell icke mottagits att generera en ram med den för- utbestämda bitsekvensen och sända ramen i TDM-nätet.

Dessa anordningar och detta förfarande säkerställer att en bitsekvens som frekvent förekommer i nätet behöver inte sändas genom det datapaket- eller cellbaserade nä- tet och därigenom sparas bandbredd i detta nät. Detta uppnås utan något behov av tabeller. Till skillnad från andra komprimeringsförfaranden möjliggör denna kom- primeringsfunktion 100%-ig bitåterhämtning.

F öreträdesvis den första och andra anordningen på så sätt att den första anordningen tar bort passiva celler när trafiken kommer in i det datapaket- eller cellbaserade nätet och den andra anordningen återinsätter cellerna när trafiken återigen kommer in i TDM-nätet.

I ett föredraget utförande vid den första anordningen är det jämförande organet an- ordnat att jämföra innehållet i varje bitgrupp, eller ord, i bufferten med den förutbe- stämda bufferten och att överföringsorganet är anordnat att förkasta innehållet i buf- ferten endast om varje bitgrupp i bufferten överensstämmer med den förutbestämda bitsekvensen. I detta utförande är ramgenereringsorganet i den andra anordningen 10 l5 20 25 30 520 080 4 anordnat att generera en ram av bitgrupper med en särskild bitsekvens när ett för- väntat datapaket eller cell ej mottagits.

I ett annat utförande är överföringsorganet anordnat att förkasta innehållet i buffer- ten endast om varje bitgrupp, eller ord, i bufferten överensstämmer med den sista bitgruppen i den föregående cellen och ramgenereringsorganet är anordnat att gene- rera en ram av bitgrupper liknande en av bitgrupperna i det sista datapaketet eller cellen som mottagits och är relaterat till anslutningen.

På detta sätt kan bitsekvenser av fler än ett slag avlägsnas, fortfarande utan behov av tabeller.

Kort beskrivning av ritningarna I det följande kommer utföranden av uppfinningen att diskuteras mera i detalj med hänvisning till bifogade ritningar, där Fig. l illustrerar ett typiskt telekommunikationsnät i vilket uppfinningen kan tilläm- pas: Fig. 2 visar anslutningen mellan ett accessnät, eller en lokal station, och ett cell- el- ler datapaketbaserat transportnät enligt uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av utföranden Fig. l illustrerar en typ av nät som i dag vanligtvis används i telekommunikationer.

Abonnenter (ej visade) är anslutna till ett accessnät eller en accessnod l. Accessnä- tet är, via ett transportnät 3, anslutet till en lokal station 5. Den lokala stationen 5 är ansluten till andra enheter i nätet, såsom andra stationer och/eller andra transportnät, på sätt som i sig är väl känt. Flera accessnät och/eller stationer kan anslutas till transportnätet; men för klarhets skull visas bara de enheter som behövs för diskus- sionen. 10 15 20 25 30 520 080 I det utförande som visas i fig. l antas transportnätet vara ett Asynchronous Transfer Mode-(ATM) nät, kapabelt att sända med Constant Bit Rate (CBR) eller Variable Bit Rate i realtid-(VBR-rt) servicetypen. För att transportnätet 3 skall vara transpa- rent måste bitströmmen vid en punkt A mellan accessnätet 1 och transportnätet 3 och vid en punkt B mellan transportnätet 3 och den lokala stationen 5 vara exakt densamma.

Accessnätet 1 verkställer, bl.a., en koncentrationsfunktion. Den multiplexerar även trafik som kommer från ett antal abonnenter på en kabel. Det forfarande som mesta- dels används för detta benämns Pulse Code Modulation (PCM). Med PCM multi- plexeras 32 anslutningar av 64 kbit/s vardera med en bitström av 2 Mbit/s. I Förenta Staterna multiplexeras istället 24 anslutningar med en bitström av 1,5 Mbit/s. Det verkliga antalet kanaler, eller bithastigheter, är inte viktiga för förfarandet enligt uppfinningen.

På en 64 kbit/s-anslutning bärs informationen i bitgrupper om vardera 8 bitar, eller oktetter. En 2 Mbit/s PCM-ram innefattar 32 tidsluckor numrerade från O till 31, och var och en av dessa kan bära en oktett. Tidsluckoma som har samma nummer i en sekvens av PCM-ramar utgör en kanal som svarar mot en 64 kbit/s-anslutning.

I accessnätet 1 är trafiken kretskopplad och anländer därför vid det datapaket- eller cellbaserade transportnätet med en fixerad hastighet. I transportnätet 3 hanteras tra- fiken enligt ATM-protokollet. Vid gränssnittet mellan accessnätet 1 och transport- nätet 3 finns det därför en första omvandlingsenhet 7. Vid gränssnittet mellan trans- portnätet 3 och den lokala stationen 5 finns en andra omvandlingsenhet 9, liknande den första omvandlingsenheten 7. Associerad med den första omvandlingsenheten 7 finns en första buffertenhet ll. Associerad med den andra omvandlingsenheten 9 finns en andra buffertenhet 13. Såsom är känt inom tekniken har buffertenheten ll en buffert för varje kanal. Varje buffert lagrar antalet bitgrupper som går in i en cell 10 15 20 25 30 520 080 6 så att hela bufferten kommer att fyllas med bitgrupper, eller oktetter, mottagna på den relevanta kanalen. När bufferten är full packas den som en cell och sänds ge- nom transportnätet och proceduren börjar om från början.

Emedan trafiken är mottagen vid en fixerad hastighet fylls bufferten och dess inne- håll packas som en cell eller datapaket och sänds med regelbundna, väldefinierade intervaller. Den andra oinvandlingsenheten 9 mottar därför celler som svarar mot en särskild. PCM-kanal i transportnätet l vid regelbundna intervaller, med en förutbe- stämd maximal avvikelse.

Enligt uppfinningen innefattar den forsta omvandlingsenheten 7 logik för att under- söka varje buffert, eller varje cell som skall sändas, och fastställa om den innehåller användbar information. Om varje oktett i bufferten, eller cellen, innefattar ”ingen informationWbitsekvens förkastas hela cellen, dvs. den sänds ej. Den bandbredd som skulle ha tagits upp av denna cell kan då användas för annan information. Om, å andra sidan, en eller flera oktetter innefattar en bitsekvens som skiljer sig från ”ingen information”-sekvensen sänds hela cellen. l den andra omvandlingsenheten 9 förväntas celler svarande mot en särskild buffert i den första omvandlingsenheten 7 anlända vid väsentligen regelbundna intervaller.

Om en cell inte mottas som man räknat med, eller efter en förutbestämd maximal fördröjning, fastställer därför den andra omvandlingsenheten att cellen troligtvis inte sändes från den första omvandlingsenheten 7 emedan den bara innehöll ”ingen in- formation”-bitsekvenser. Den andra omvandlingsenheten 7 adderar därför till bit- strömmen antingen en ATM-cell i vilken nyttolasten innehåller enbart sådana bitse- kvenser, eller en sekvens av så många sådana bitsekvenser som går in i en cell eller ett datapaket, i beroende av den punkt i nätet där informationen adderades.

Vanligtvis används vissa kanaler i en PCM-länk, såsom kanal 16, att uppbära styr- information. Celler som svarar mot denna kanal kommer därför alltid att sändas. 10 15 20 25 30 520 080 I den motsatta riktningen kan information hanteras på samma sätt, lagrad i den andra buffertenheten 13 sänd genom accessnätet och mottagen av den första omvandlings- enheten 7, som adderar information på samma sätt som ovan beskrivits om en cell ej mottages. Transportnätet kan naturligtvis vara beläget, och utföra samma funktion, mellan två lokala stationer eller mellan två accessnät.

Uppfinningen har diskuterats här ovan med utnyttjande av 2 Mbit/s-anslutningar som ett exempel. Som redan påtalats skulle fackmannen lätt kunna tillämpa lärorna på 1,5 Mbit/s-anslutningar. Förfarandet enligt uppfinningen kan också tillämpas på högre ordningens anslutningar, dvs. multipler av 2 Mbit/s eller 1,5 Mbit/s använda i telekommunikationer. I varje fall demultiplexeras den mottagna PCM-ramen till in- dividuella 64 kbit/s-kanaler innan hanteringen enligt uppfinningen.

Det skulle naturligtvis vara möjligt att använda en lösning enligt uppfinningen för att avlägsna fler än en typ av bitsekvens. Detta skulle dock kräva att en kod addera- des till den borttagna sekvensen för att ange vilken sekvens som hade tagits bort och en cell måste det oaktat sändas. Uppfinningen är därför mer fördelaktig om bara en typ av bitsekvens tas bort.

I ett alternativt utförande kan sekvenser av varje bitsekvens tas bort. Den första cel- len eller datapaketet innehållande bara en särskild bitsekvens måste sändas men se- ' dan skulle tidigare celler eller datapaket innehållande endast denna särskilda bitse- kvens hållas tillbaka. Endast i fallet en ändring kommer det att ñnnas ett behov att sända en cell. På detta sätt kommer den mottagande omvandlingsenheten alltid att veta att om ingen cell eller datapaket har mottagits skall en cell eller ett datapaket liknande det som sist mottagits genereras. Alternativt måste endast den sista bit- gruppen i en cell eller ett datapaket undersökas och det finns då inget behov att sän- da en cell som bara bestod av en av de på förhand definierade bitsekvenserna. Detta kan göras för vilken som helst bitsekvens så snart en eller flera celler eller datapaket 10 15 20 25 30 520 080 8 bara innefattar endast en särskild bitsekvens, eller kan begränsas till ett antal på för- hand definierade bitsekvenser.

Fig. 2 visar mera i detalj gränssnittet mellan TMD-nätet och det datapaket- eller cellbaserade nätet enligt uppfinningen. Gränssnittet är utformat av en omvandlings- enhet liknande den som visas i fig. 1, som i fig. 2 är betecknad 107.

För överföring från TDM-nätet till det cell- eller datapaketbaserade nätet har om- vandlingsenheten 107 minst en ingångsöppning 109 för att motta inkommande TDM-ramar från TDM-nätet. Ramarna har redan blivit demultiplexerade till enkla kanaler, vardera vanligtvis uppbärande en 64 kit/s-anslutning. Omvandlingsenheten innefattar också en buffert 111, 111”, 111” för varje kanal som kan mottas från TDM-nätet. 1 varje buffert 1 1 1, 11 l”, 1 1 l” lagras de bitgrupper som mottagits på den tillbörliga kanalen till dess bufferten är full. Jämförande organ 113 förefinnes för att jämföra bitgruppema i en buffert med ett förutbestämt mönster när väl buf- ferten är full. Det förutbestämda mönstret är lagrat i en minnesenhet 115 i eller i an- slutning till det jämförande organet. Om alla bitgrupper i bufferten svarar mot det förutbestämda mönstret förkastas hela innehållet i bufferten, om ej, paketeras inne- hållet i cellen och sänds på en passande utmatningsöppning 117 på sätt som är van- ligt inom tekniken.

Det förutbestämda mönstret kan vara ett specifikt mönster, eller ett av ett antal för- utbestämda mönster, såsom beskrivits i anslutning till fig. 1. Om fler än ett förutbe- stämt mönster används måste minnesenheten 115 kunna lagra den sista bitgruppen som sänts för varje kanal, och, om tillämpbart, de förutbestämda bitfrekvenser som kan förkastas.

För överföring i den motsatta riktningen innefattar omvandlingsenheten 107 också organ, dvs. en eller flera inmatningsöppningar 1 19 för att mottaga datapaket eller celler från det cell- eller datapaketbaserade nätet samt klockorgan 121 för att fast- 10 15 520 080 9 ställa när en cell eller ett datapaket skall mottagas för en särskild anslutning.

Klockorganet samarbetar med ramgenereringsorgan 123 på så sätt att om klockor- ganet 121 fastställer att en cell som skulle ha mottagits ej har mottagits inom en för- utbestämd maximal fördröjningsperiod beordrar det ramgenereringsorganet 123 att generera en ram som sänds via en utmatningsöppning 125. Efteråt kan givetvis ra- marna multiplexeras till den passande nivån på sätt som vanligen används i TDM- system.

Innehållet i den genererade ramen är beroende av utförandet. I det enklaste utföran- det, där endast bitgrupper med en särskild bitsekvens förkastas är innehållet alltid detsamma. Alternativt om mer än en bitsekvens förkastas innefattar ramgenere- ringsorganet 123 eller är det anslutet till minnesorgan 127 för att lagra den sista bit- gruppen som sänds för varje anslutning.

Omvandlingsorganet 107 kan naturligtvis implementeras som två olika enheter, en för varje överföringsriktning.

Claims (10)

10 15 20 25 30 520 080 10 Patentkrav

1. Anordning för kommunikation mellan ett TDM-nät och ett datapaket- eller cell- baserat nät, kännetecknad av att det innefattar buffertorgan (1 1 1, l11°, lll”) för att mottaga och lagra bitgrupper, eller ord, som emanerar från en anslutning i TDM-nätet, jämförande organ (113) för att jämföra innehållet i åtminstone en av bitgrupper- na, eller orden, i bufferten (1 1 1, ll1°, 11l”) med en förutbestämd bitsekvens när bufferten är full; cell- eller datapaketöverförande organ (117) för att sända eller förkasta innehål- let i bufferten i beroende av resultatet av jämförelsen, och klockorgan (121) för att fastställa när ett datapaket eller cell relaterad till en sär- skild anslutning i TDM-nätet kan förväntas från det datapaket- eller cellbaserade nätet. .

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av att det jämförande organet (113) är anordnat att jämföra innehållet i Varje bitgrupp, eller ord, i bufferten (11 l, lll”, ll1”) med den förutbestämda bitsekvensen och att överföringsorganet (117) är anordnat att förkasta innehållet i bufferten endast om varje bitgrupp, eller ord, i bufferten överensstämmer med den förutbestämda bitsekvensen. .

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, vid vilken överföringsorganet (117) är anordnat att förkasta innehållet i bufferten endast om varje bitgrupp, eller ord, i bufferten överensstämmer med den sista bitgruppen, eller ord, i den föregående cellen. .

4. Anordning enligt något av föregående krav, innefattande ramgenererande organ (123) för att generera en ram innefattande bitgrupper, eller ord, med ett förutbestämt mönster om ett förväntat datapaket eller cell inte mottagits; och TDM-överföringsorgan (125) för att sända den genererade ramen. 10 15 20 25 520 080 ll .

5. Anordning enligt krav 4, vid vilken det ramgenererande organet (123) är anord- nat att generera en ram av bitgrupper, eller ord, av en särskild bitsekvens när ett förväntat datapaket eller cell ej mottagits. .

6. Anordning enligt krav 4 eller 5, vid vilken det ramgenererande organet (123) är anordnat att generera en ram av bitgrupper, eller ord, liknande en av bitgrupper- na, eller orden, i det mottagna sista datapaketet eller cellen som är relaterad till anslutningen. .

7. Förfarande för att komprimera information sänd från ett TDM-nät genom ett datapaket- eller cellbaserat nät till samma eller ett annat TDM-nät, känneteck- nat av att det innefattar följande steg, genomförda i en enhet som förbinder TDM-nätet och det datapaket- eller cellbaserade nätet 2- att för varje kanal i det kretskopplade nätet lagra varje bitgrupp-, eller ord, i en buffert, - att när bufferten är full jämföra innehållet i bufferten med en förutbestämd bit- frekvens, - att om varje bitgrupp, eller ord, i bufferten överensstämmer med den förutbe- stämda bitsekvensen förkasta innehållet i bufferten; - att om minst en bitgrupp, eller ord, i bufferten inte överensstämmer med den förutbestämda bitfrekvensen paketsända innehållet i bufferten i ett datapaket el- ler en cell och att sända datapaketet eller cellen genom det datapaket- eller cell- baserade nätet, och - att i en annan enhet som förbinder densamma eller ett annat TDM-nät med det datapaket- eller cellbaserade nätet fastställa när ett datapaket eller cell som hän- för sig till en särskild kanal kan förväntas. 520 080 12

8. Förfarande enligt krav 7, innefattande stegen att om ett förväntat datapaket eller cell inte mottagits generera en ram med den förutbestämda bitsekvensen och sända ramen i TDM-nätet. 5

9. Förfarande enligt krav 7 eller 8, vid vilket den förutbestämda bitsekvensen är en fixerad bitsekvens lagrad i en minnesenhet (115).

10. Förfarande enligt krav 7 eller 8, vid vilket den förutbestämda bitsekvensen är densamma som i den sista bitgruppen, eller ordet, i det sista datapaketet eller 10 sänd för kanalen.