SE520752C2 - Förfarande och system för återvinning av overheadbandbredd i paketkopplade nät - Google Patents

Description

25 30 u) 01 - Q « . @| 520752 förhindrande eller opraktiska. Eftersom oanvända bitar eller fält ofta är frusna i en konstruktion är varje transmission av oanvända bitar oekonomisk eftersom de, som tillhandahåller systemet, blott debiterar för den sända datan. System kan också utformas med fasta paket- storlekar, som överför datameddelanden med variabel längd, vilka har oanvända nyttolastpartier. Eftersom digitala kommunikationssystem har begränsad bandbredd påverkas avkastningen direkt av ineffektiv sändning av oanvända bitar.

Sändningen av ringa mängder data kan vidare vara kostnadskrävande för vissa användare, eftersom en över- föring av data kräver reservation och användning av av- kastningsgenererande nyttolastdatapartier av datapaket. I själva verket kan vissa användare ha data för sändning, vilken inte erfordrar omedelbar leverans och vilken kan tolerera förseningar av leveransen.

Vad som erfordras är sålunda ett sätt och ett system för rekapitulering av overheadbandbredden (dvs oanvända bitar) från datapaketformat i ett existerande paketkommu- nikationssystem.

Vad som också erfordras är ett sätt och ett system för överföring och återvinning av bakgrundsdata relativt ett existerande paketnät utan påverkan av det existerande paketnätets aktuella utförande och konfiguration. Ännu erfordras ett sätt för val av meddelandefickor, varifrån bandbreddsutvidgad bakgrundsdata kan återvinnas.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Föreliggande uppfinning anges specifikt i bifogade patentkrav. En bättre förståelse av uppfinningen kan emellertid erhållas av efterföljande beskrivning och krav i samband med bifogade ritningar.

Fig 1 visar ett förenklat blockschema för en paket- nätnod enligt ett föredraget utförande av uppfinningen.

Fig 2 visar ett flödesschema för ett sätt ör sänd- f ning av bakgrundsdata i ett existerande kommunikations- lO 15 20 25 30 | ~ ~ . .o 520752 m. .- system i enlighet med ett föredraget utförande av uppfin- ningen och fig 3 visar ett flödesschema för ett sätt för åter- vinning av bakgrundsdata i ett existerande kommunika- tionssystem enligt ett föredraget utförande av förelig- gande uppfinning.

Det häri angivna utföringsexemplet illustrerar ett föredraget utförande av uppfinningen i en form därav, varvid detta utföringsexempel inte får anses begränsande i något avseende.

Detaljerad beskrivning av ritningarna Föreliggande uppfinning tillhandahåller bl a ett system och ett sätt för överföring och återvinning av bakgrundsdata i ett paketnät, vari varje meddelandepaket har ett format, vilket utmärkes av en identifierare av pakettyp och i vilket ett parti av meddelandepaketen ut- märkes av meddelandepaketidentifierare, som har åtminsto- ne en oanvänd eller reserverad bit. Systemet och sättet innefattar övervakning av varje meddelandepaket för be- stämmande av en pakettypidentifierare och inflätar ett parti av bakgrundsdatan (dvs ytterligare avkastning gene- rerande data) på de oanvända eller reserverade bitställe- na för bildande av ett berikat meddelandepaket, när en identifierare av pakettyp svarar mot en pakettyp, vilken har oanvända eller reserverade bitar. Det existerande pa- ketnätet transporterar det berikade meddelandepaketet till en mottagande paketnätnod för extrahering av partiet av bakgrundsdata från de ursprungligen oanvända bitarna i det berikade meddelandepaketet.

Uppfinningen tillhandahåller vidare ett sätt och ett system för adresserad transmission och distribution av bakgrundsdata. Distributionen sker genom sortering av bakgrundsdatan i enlighet med en destinationsidentifiera- re, vilken anger en av ett flertal mottagarpaketnätnoder, köställer bakgrundsdatan i separat '" destinationsidentifierarna och inflätar bakgrundsdatan, som svarar mot en specifik destinationsnod, när ett 10 15 20 25 30 « ~ ~ . U ... n. - . . .. . . . .. .. . . . . . . . . .. . . . . . . . . n. ... .. ... . , . . I. . , . .. . . . . . . . . . _ .. . n. -. meddelandepaket detekteras, vilket har en motsvarande destinationsidentifierare.

Fig 1 visar ett förenklat blockschema för en paket- nätnod enligt ett föredraget utförande av uppfinningen.

En paketnätnod 100 verkar i ett paketnät som sändnings-, mottagnings- eller transmissionsnod. Paketnätnoden 100 kan ha varje form av dataterminal för operation på pake- terad data, såsom tal, data eller video.

När paketnätnoden 100 verkar i sändningsmod mottar paketnätnoden 100 meddelandepaketet 130 i en paketöver- föringsbuffert 110 för utvärdering. Paketöverföringsbuf- ferten 110 fördröjer temporärt sändningen av meddelande- paketet 130 för bestämmande av en identifierare av paket- typ. En identifierare av pakettyp anger vanligen de strukturella egenskaperna av ett meddelandepaket, såsom ställena för och längderna av fält. Enligt föreliggande uppfinning kan stället för och kvantiteten av oanvända eller reserverade bitar deduceras genom indexering av en katalog 125 för oanvända bitar, vilken använder meddelan- depaketets 130 meddelandeidentifierare.

Katalogen 125 för oanvända bitar innefattar en för- behandlad förteckning över meddelandeidentifierare med ett ställe eller en mask av oanvända och därmed tillgäng- liga bitar i meddelandepaketet 130. Katalogen 125 för oanvända bitar kan vara strukturerad som en indexerad lista, vilken anger tillgängliga eller vakanta bitar för varje typ av meddelandepaket, som utmärkes av en paket- identifierare, och användes både för identifiering av vakanta bitar för inflätande bakgrundsdata och för iden- tifiering av bitar, som "berikats" i ett berikat medde- landepaket 130' vilken ännu inte extraherats och buffrerats. och som har partier av bakgrundsdata, En nodregulator 105 orkestrerar, bland andra ting, de i fig 2 och 3 närmare visade metoderna och är elekt- 1,^ k L al-. .A 1 .a :11 kan.. wa -,<--^ :x :vwwamdrcflv ^ 1 n AA iiaixt kopplat; till. Uauc yanc:ttzvcfiuriuxgauuiicitcfi ilu ucl katalogen 125 för oanvänd bit. Nodregulatorn 105 utvärde- rar paketöverföringsbufferten för bestämmande av paket- 10 15 20 25 30 U.) U'| 520752 identifierare och, destinationsidentifierare utmärkande adresser för mottag- ningspaketnätnoder. mottar nodregulatorn 105 bakgrundsdata från en sändarbak- grundsdatakö 115 i partier, i ett annat, ; » . : un f.. u; föredraget utförande, När bakgrundsdataservice inträffar som svarar mot de antal bi- tar, vilka bestämmes vid utvärderingen av katalogen 125 för oanvänd bit i enlighet med indexeringen medelst pa- ketidentifieraren. vilket som helst av fackmannen känner till, rad som en först-in- eller köarkitektur. vara diskret eller kan också vara integrerad i nodregula- Sändningsbakgrundsdatakön 115 kan ha ett flertal dataminnesformat, som såsom adresserbar RAM, (FIFO) Sändningsbakgrundsdatakön 115 kan organise- först-ut eller annan stapel- torn 105 som ett internt fickminne eller minne.

I ett annat föredraget utförande uppdelas bakgrunds- datakön 115 i separata köer, tionsidentifierare, ningspaketnätnoder, adresserat.

Den .

En mottagningsbakgrundsdatabuffert 120 verkar, som svarar mot en destina- vilken skiljer mellan olika mottag- till vilka meddelandepaketet är Uppdelningstekniker är välkända för fackman- när paketnätnoden 100 mottar berikade meddelandepaket 130'.

Vid mottagning av berikade meddelandepaket extraherar nodregulatorn 105 bakgrundsdata. grundsdatan lagras och ackumuleras i mottagningsbakgrund- Den extraherade bak- databufferten 120 tills den återvinnes av en annan pro- cess, som inte ligger inom uppfinningsramen. Mottag- ningsbakgrundsdatabufferten 120 kan strukturellt vara densamma eller identisk med sändningsbakgrundsdatakön 115.

I ett annat föredraget utförande uppdelas mottag- ningsbakgrundsdatabufferten 120 i separat köer, motsva- rande en källidentifierare, grundsdatans källor. vilken skiljer mellan bak- Fig 2 visar ett flödesschema för ett sätt för sänd- ning av bakgrundsdata i ett förekommande kommunikations- system i enlighet med ett föredraget utförande av före- liggande uppfinning.

Sändningsbakgrundsdataprocessen ut- 10 15 20 25 30 u) 01 - u - . 1» 520752 värderar meddelandepaket, återvinner bakgrundsdata för inflätning när så är lämpligt och inflätar partier av bakgrundsdatan som förberedelse för sändning över paket- nätet.

I ett annat föredraget utförande sorterar uppdraget 205 bakgrundsdatan i enlighet med en distinationsidenti- fierare. 100 (fig 1) destinationsidentifierare, Bakgrundsdatan, som mottages av paketnätnoden uppdelas i separata köer i enlighet med en som anger en av ett flertal mottagningsnoder av bakgrundsdata.

Ett uppdrag 210 köställer bakgrundsdata i sändnings- bakgrundsdatakön 115 (fig 1) tills ett meddelandepaket, som har den motsvarande destinationsidentifieraren, serar genom paketnätnoden 100 (fig 1). bakgrundsdata med låg datahastighet. pas- Bakgrundsdatan tillföres paketnätnoden 100 för tillförsel av På grund av att fö- religgande uppfinning utnyttjar oanvända bitar eller re- servbitar eller noll-datafält reduceras datahastighets- sändningens bandbredd under den av standardnyttolastda- tan. Överföringshastigheten approximerar emellertid an- talet användbara eller vakanta bitar, uppdelat med det som ger ett förhållande av Detta förhållande multipli- totala antalet nyttolastbitar, använda eller oanvända bitar. ceras sedan med bandbredden av standardnyttolastpaketen.

Ett köställninguppdrag 215 övervakar ett meddelande- paket 130 (fig 1), 100 (fig 1). uppdraget 220 meddelandepaketet 130 för att bestämma en som skall sändas till paketnätnoden När ett meddelandepaket detekteras övervakar identifierare av pakettyp för meddelandepaketet 130. En identifierare av pakettyp anger strukturen eller formatet av meddelandepaketet 130, bitar kan bestämmas, varifrån vakanta eller oanvända vari bakgrundsdata kan inflätas. I ett annat föredraget utförande åtföljes bestämningen av oanvända bitar av användningen av en lista av meddelande- pakettyper med designeringar av oanvända eller tillgäng- liga bitar för transport av bakgrundsdata. Ett sådant fö- redraget utförande använder en katalog 125 för oanvända 10 15 20 25 30 U) (fl 520752 bitar (fig 1) per med deras tillgängliga oanvända bitlokaliseringar. för lagring av listor av meddelandepaketty- Ett köställningsuppdrag 225 bestämmer om den för föreliggande meddelandepaket avsedda identifieraren av pakettyp svarar mot de meddelandepakettyper, vilka är kända för att ha vakanta eller oanvända bitar. När iden- tifieraren av pakettyp för föreliggande meddelandepaket som saknar vakanta eller oanvända utbredes meddelandepaketet 130 (fig 1) (fig 1) oberiktad eftersom den inte har några vakanta bitar för transport av partier av bak- svarar mot en pakettyp, bitar, ketnätnoden 100 genom pa- grundsdatan.

När i ett annat föredraget utförande identifieraren av pakettyp för föreliggande meddelandepaket svarar mot en identifierare av pakettyp, vilken är känd för att ha övervakar ett (fig l) ma meddelandepaketets 130 destinationsidentifierare_ En åtminstone en oanvänd eller vakant bit, uppdrag 230 meddelandepaketet 130 för att bestäm- destinationsidentifierare anger meddelandepaketets 130 (fig l) mer om bakgrundsdatan med en motsvarande destinations- destination. Ett köställningsuppdrag 235 bestäm- identifierare för tillfället är köställd i sändningsbak- (fig 1). sedd för en motsvarande destinationsnod, grundsdatakön 115 Om bakgrundsdatan, som är av- föreligger väljes företrädesvis bakgrundsdatan för inflätning i oanvända eller vakanta bitar av meddelandepaketet 130 (fig 1).

Ett uppdrag 240 inflätar ett parti av bakgrundsdatan i åtminstone en vakant eller oanvänd bit av meddelandepa- ketet 130 (fig 1) för att bilda ett berikat meddelandepa- ket 130' (fig 1). Det berikade meddelandepaketet 130' ut- breder sig vad gäller timing och utbredning på samma sätt som meddelandepaketet 130 men i det berikade meddelande- paketet 130' tärna giltig bakgrundsdata. transporterar de vakanta eller oanvända bi- En process med transportberikat meddelandepaket överför det berikade meddelandepaketet 130' (fig 1) under 10 15 20 25 30 » v > ; n. 520752 .-=. :H 1:- v. användning av standardtransmissions- (t ex modulation, nyckling etc) processer, som är välkända för fackmannen.

Fig 3 visar ett flödesschema för sättet för mottag- ning av bakgrundsdata i ett förekommande kommunikations- system i enlighet med ett föredraget utförande av före- liggande uppfinning. En mottagande paketnätnod återvinner partier av bakgrundsdata, som sänts i vakanta eller oan- vända bitpositioner, och kombinerar dem från fragmenterad eller portionerad bakgrundsdata till hela meddelanden, vilka överföres med lägre datahastighet och transparent till andra systemkomponenter. Blott en sändande och mot- tagande paketnätnod behöver utföra någon ytterligare be- handling, såsom beskrives i fig 2 och 3, för etablering av en bakgrundsdatatransportservice. (fig l) övervakar ett förfrågningsuppdrag 305 förekomsten av ett När paketnätnoden 100 verkar i mottagarmod meddelandepaket. När ett meddelandepaket detekteras för- dröjer paketöverföringsbufferten 110 (fig 1) både det berikade meddelandepaketet 130' paketet 130. delandepaketet för att bestämma en pakettypidentifierare. temporärt och meddelande- Ett uppdrag 310 övervakar det aktuella med- En pakettypidentifierare skiljer mellan meddelandepaket, som har vakanta eller oanvända bitar, från meddelandepa- ketet, vilka saknar oanvända bitar för användning vid transport av bakgrundsdata.

Ett förfrågningsuppdrag 315 bestämmer om pakettyps- identifieraren för det aktuella meddelandepaketet svarar mot de berikade meddelandepakettyper, som är kända för att ha vakanta eller oanvända bitar och därför potentiel- la transportställen för bakgrundsdata. När det aktuella meddelandepaketet inte är berikat på grund av att paket- typidentifieraren anger ett meddelandepaket, som saknar vakanta eller oanvända bitar eller saknar bakgrundsdata för transmission med låg datahastighet fortsätter behand- lingen av meddelandepaketet 130 normalt med konsumtion eller återtransmission av meddelandepaketet 130. 10 15 20 25 30 35 520752 När förfrågningsuppdraget 315 bestämmer att paket- typidentifieraren för det aktuella paketet svarar mot meddelandepaketet, som har åtminstone en oanvänd bit extraherar uppdraget 320 partier av bakgrundsdatan från de vakanta eller oanvända bitställena i det berikade med- delandepaketet 130' (fig 1).

När i ett annat föredraget utförande pakettypidenti- fieraren för det aktuella meddelandepaketet svarar mot en pakettypidentifierare, som är känd för att ha åtminstone en oanvänd eller vakant bit, det berikade meddelandepaketet 130' övervakar ett uppdrag 325 (fig 1) mande av en källidentifierare för det berikade meddelan- depaketet 130'. En källidentifierare anger källan för det berikade meddelandepaketet 130' (fig 1). Ett uppdrag 330 buffrerar partierna av bakgrundsdata i det aktuella beri- kade meddelandepaketet 130' (fig 1) ningsbakgrundsdatabuffert 120 (fig 1), för bestäm- i en separat mottag- vilken utses av källidentifieraren.

Ett sätt för överföring och återvinning av bak- grundsdata över ett förekommande paketnät, som transpor- terar en serie meddelandepaket, av vilka vissa har vakan- ta eller oanvända bitar, genom övervakning av dessa med- delandepaket har sålunda beskrivits.

Ett sätt och en paketnätnod för överföring och åter- vinning av bakgrundsdata i ett förekommande paketnät ge- nom övervakning av meddelandepaket, som kan inrymma bak- grundsdata, inflätning av ett parti av bakgrundsdatan i dessa meddelandepaket och övervakning och utdragning av partier av bakgrundsdatan ur de berikade meddelandepake- ten har också beskrivits.

Fackmannen inser, att den beskrivna uppfinningen kan modifieras på mångahanda sätt och kan kan ha många utfö- randen, som skiljer sig från det ovan beskrivna och visa- de.

Avsikten är sålunda att bifogade krav skall täcka samtliga modifikationer av uppfinningen, som faller inom uppfinningsramen.

Claims (9)

10 15 20 25 30 520752 10* ' Patentkrav

1. Sätt att i ett paketnät överföra och återvinna bakgrundsdata över paketnâtet, vilket paketnât transporterar en serie meddelandepaket, varvid vart och ett av meddelandepaketen har ett format, som anges av en av ett flertal pakettypidentifierare och ett parti av nämnda pakettypidentifierare anger vart och ett av nämnda meddelandepaket, som har åtminstone en oanvänd bit, vilket sätt k ä n n e t e c k n a s därav, (a) att i en sändningsnod övervakas varje meddelandepaket för bestämning av pakettypidentifieraren, (b) att när pakettypidentifieraren svarar mot de meddelandepaket, som har åtminstone en oanvänd bit, ett parti av bakgrundsdatan inflâtas i nämnda åtminstone ena oanvända bit för att bilda ett berikat meddelandepaket, genom att extrahera en oanvänd bitmask från ett meddelandepakets oanvända bitkatalog i enlighet med indexering av nämnda pakettypidentifierare, (c) att de berikade meddelandepaketen transporteras till en mottagarnod, (d) att övervakning sker i mottagarnoden av de berikade meddelandepaketen för bestämning av pakettypidentifieraren, (e) att när pakettypidentifieraren svarar mot de meddelandepaket, som har åtminstone en oanvänd bit, nämnda parti av bakgrundsdatan extraheras från nämnda åtminstone ena oanvända bit av det berikade meddelandepaketet och (f) stegen a-e upprepas för efterföljande partier av bakgrundsdatan.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att bakgrundsdatan köställes bakgrundsdata för transmission innan nämnda steg för övervakning i nämnda sändande nod. 70668 nya patentkramdoc; 2003-01-07 10 15 20 25 30 520752 li

3. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att bakgrundsdatan sorteras i enlighet med en destinationsidentifierare, vilken anger en av ett flertal mottagarnoder för bakgrundsdatan, att bakgrundsdatan köställes i separata köer i enlighet med destinationsidentifieraren, att varje meddelandepaket övervakas i sàndningsnoden för bestämmande av destinationsidentifieraren, och att bakgrundsdatan från de separata köerna, som har destinationsidentifierare i motsvarighet till meddelandepaketens destinationsidentifierare inflätas för bildande av de berikade meddelandepaketen.

4. Sätt att i en nod överföra och återvinna bakgrundsdata, som transporterats över ett förekommande paketnät, vilket förekommande paketnät transporterar en serie meddelandepaket, av vilka vart och ett har ett format, som anges av en pakettypidentifierare, varvid ett parti av pakettypidentifieraren anger vart och ett av nämnda meddelandepaket, som har åtminstone en oanvänd bit, vilket sätt k ä n n e t e c k n a s därav, att när noden har bakgrundsdatan för transmission (a) vart och ett av meddelandepaketen övervakas för bestämning av pakettypidentifieraren, (b) när pakettypidentifieraren överensstämmer med meddelandepaketen, som har åtminstone en oanvänd bit, ett parti av bakgrundsdatan inflätas i nämnda åtminstone ena oanvända bit för bildande av berikade meddelandepaket, genom att extrahera en oanvänd bitmask från ett meddelandepakets oanvända bitkatalog i enlighet med indexering av nämnda pakettypidentifierare, (c) vart och ett av de berikade meddelandepaketen övervakas för bestämning av pakettypidentifieraren, och 70668 nya patentkramdoc; 2003-01-07 10 15 20 25 30 520752 12 (d) när pakettypidentifieraren motsvarar de meddelandepaket, som har åtminstone en oanvänd bit, nämnda parti av bakgrundsdatan extraheras ur nämnda åtminstone ena bit av det berikade meddelandepaketet.

5. Sätt enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t därav, att bakgrundsdatan köställes när noden har nämnda bakgrundsdata för transmission.

6. Sätt enligt krav 4, när noden har nämnda bakgrundsdata för sändning, k ä n n e t e c k n a t därav, att bakgrundsdatan sorteras i enlighet med en destinationsidentifierare, som anger en av ett flertal mottagarnoder för bakgrundsdatan, att bakgrundsdatan köställes i separata köer i enlighet med destinationsidentifieraren, att vart och ett av meddelandepaketen övervakas i noden för bestämning av destinationsidentifieraren, och att bakgrundsdatan från de separata köerna, som har nämnda destinationsidentifierare svarande mot meddelandepaketens destinationsidentifierare, inflätas för bildande av berikade meddelandepaket.

7. Nod för överföring och återvinning av bakgrundsdata i ett förekommande paketnät, vilket paketnät transporterar en serie meddelandepaket, vilka meddelandepaket vart och ett har ett format, som anges av en av ett flertal pakettypidentifierare, varvid ett parti av pakettypidentifierarna anger vart och ett av nämnda berikade meddelandepaket, som har åtminstone en oanvänd bit, vilken nod k ä n n e t e c k n a s av en paketöverföringsbuffert för övervakning av vart och ett av meddelandepaketen och det berikade meddelandepaketet för bestämning av pakettypidentifierare och 70668 nya patentkramdoc; 2003-01-07 10 15 20 25 520752 lá en nodregulator, vilken är operativt kopplad till paketöverföringsbufferten för inflâtning av ett parti av bakgrundsdatan i nämnda åtminstone ena oanvända bit för bildande av berikade meddelandepaket, när pakettypidentifieraren motsvarar nämnda meddelandepaket, som har åtminstone en oanvänd bit, och extraherar nämnda parti av bakgrundsdatan ur nämnda åtminstone ena oanvända bit i det berikade meddelandepaketet, när pakettypidentifieraren motsvarar nämnda meddelandepaket, som har åtminstone en oanvänd bit, och ett meddelandepakets oanvända bitkatalog kopplat till nämnda nodregulator för att extrahera en oanvänd bitmask i enlighet med indexering av nämna pakettypidentifierare.

8. Nod enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av en sândningsbakgrundsdatakö, vilken är operativt kopplad till nodregulatorn för köställning av bakgrundsdata för transmission.

9. Nod enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av en mottagningsbakgrundsdatabuffert, som är operativt kopplad till nodregulatorn för buffring av nämnda parti och nämnda efterföljande partier av bakgrundsdata. 70668 nya patentkramdoc; 2003-01-07