WO1998014029A1 - Verfahren zum ermitteln von auf einer atm-übertragungsstrecke in atm-nutzzellen aufgetretenen bitfehlern mit hilfe von monitoring-oam-zellen - Google Patents

Verfahren zum ermitteln von auf einer atm-übertragungsstrecke in atm-nutzzellen aufgetretenen bitfehlern mit hilfe von monitoring-oam-zellen Download PDF

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    • H04L2012/5646—Cell characteristics, e.g. loss, delay, jitter, sequence integrity
    • H04L2012/5647—Cell loss

Definitions

  • the invention relates to methods for the permanent, system-internal determination of bit errors that have occurred on an ATM transmission path in ATM useful cells with a useful information field and a cell header with the aid of monitoring OAM cells, in which before the ATM useful cells are fed into the ATM Transmission links are generated by evaluating bits of ATM payload cells with a selected destination address in the cell header. Control bits, the control bits are subjected to additional coding to form additional control bits, and the monitoring OAM cells on the ATM transmission link in addition to the ATM payload cells are transmitted with the one control bit and the further control bits, the further control bits of the one received at the other end of the ATM transmission path
  • Monitoring OAM cells are checked to determine whether the respective monitoring OAM cells were transmitted without errors and whether the bit errors that occurred in the associated received ATM useful cells were determined with the one control bit of the monitoring OAM cells recognized as being correctly transmitted.
  • monitoring OAM cells are used for the permanent system-internal monitoring of an ATM transmission route used.
  • the monitoring OAM cells are shown in the cell stream of the ATM useful cells.
  • the monitoring OAM cells enable the detection of bit errors in ATM user cells via an EDC data (EDC: error detecting code) in their user data.
  • EDC error detecting code
  • the useful data of the monitoring OAM cells also contain an ECB data (ECB: error check bits), which enables the detection of bit errors in the respective monitoring OAM cell.
  • ECB error check bits
  • the invention is based on the object of specifying a method for determining bit errors which have occurred on an ATM transmission link in ATM useful cells, in which almost all bit errors in the ATM useful cells can be determined with the selected destination address in the cell header.
  • monitoring OAM cells identified as being transmitted with errors are corrected with the aid of their further control bits and converted to error-free monitoring OAM cells, and these monitoring OAM cells are used by means of their one control bit to detect those received in the ATM payload cells with the selected destination address in the cell header are used.
  • the main advantage of this method is that after the correction of monitoring OAM cells that have been transmitted with errors, a larger number of monitoring OAM cells is available for evaluation, so that bit errors in the ATM user cells with the selected one
  • Destination address in the cell header can be determined more reliably than with the known method.
  • a very efficient coding is the BCH coding (BCH: Bose-Chaudhuri-Hocquenghe) or the KKF coding (KKF:
  • the block code is a KKF code or a BCH code.
  • the main advantage of using a BCH code or a KKF code is that up to 30 bit errors can be detected and corrected in each monitoring OAM cell using these codes, significantly more than in the known method, where - as already explained - up to three bit errors can be recognized.
  • a coding device 3 is connected on the output side to an additional coding device 4.
  • the additional coding device 4 is provided on the output side with an ATM transmission supply path 5, which is connected to a receiving device 7.
  • An output A71 of the receiving device 7 is followed by a useful cell correction device 8 with an input E81.
  • Another output A72 of the receiving device 7 is connected to an error detection device 10.
  • An output A101 of the error detection device 10 is connected to a further input E82 of the useful cell correction device 8.
  • An additional output A102 of the error detection device 10 is followed by an OAM correction device 12. This is followed by an additional input E83 of the useful cell correction device 8.
  • the coding device 3 and the additional coding device 4 form a coding circuit 20; the receiving device 7, the error detection device 10, the useful cell correction device 8 and the OAM correction device 12 form a decoding circuit 21.
  • ATM user cells N with a user information field and a cell header travel from a message source (not shown) to the coding device 3, the input of which at the same time forms an input of the coding circuit 20.
  • control bits for monitoring OAM cells M1 are generated by evaluating bits of ATM useful cells with a selected destination address in the cell header, in accordance with the literature reference mentioned at the outset.
  • control bits can also contain a TUC date (TUC: total cell number), which indicates the number of times in the ATM -Transmission link 5 feeds ATM useful cells, and an MSN date (MSN: monitoring OAM cell sequence number), which indicates the consecutive numbering of the monitoring OAM cells.
  • TUC total cell number
  • MSN monitoring OAM cell sequence number
  • the ATM useful cells N and the monitoring OAM cells M1 are transmitted from the coding device 3 to the additional coding device 4.
  • additional control bits are generated from the one control bits of each monitoring OAM cell Ml by an additional coding, which are also entered in the respective monitoring OAM cells Ml.
  • Monitoring OAM cells M are generated in this way with the one and the further control bits.
  • the additional coding in the additional coding device 4 should be based on a block code which is designed in such a way that the further control bits fit into the part of the useful information field which is free of the one control bit.
  • the block code can be based, for example, on a BCH code or on a KKF code, both of which allow very efficient coding, decoding and error correction (cf. Andreas Wolf, "Measurement technology for the BISDN", VDE-Verlag GmbH, 1992) .
  • the additional coding device 4 feeds the useful cells N and the monitoring OAM cells M with the one and the further control bits into the ATM transmission path 5.
  • Get from the exit of the ATM transmission path 5 transmitted ATM useful cells Ne and transmitted monitoring OAM cells Me to the receiving device 7 and thus to the decoding circuit 21.
  • the transmitted monitoring OAM cells Me are separated from the transmitted ATM useful cells Ne by reading out their cell heads.
  • the transmitted ATM useful cells Ne arrive at the useful cell correction device 8.
  • the transmitted monitoring OAM cells Me are transmitted to the error detection device 10, in which the further control bits are used to check whether the one control bits were transmitted without errors.
  • Monitoring OAM cells Meg identified as being transmitted without errors arrive at the useful cell correction device 8.
  • Monitoring OAM cells Mes identified as being transmitted with errors are transmitted to the OAM correction device 12.
  • the monitoring OAM cells Mes identified as being transmitted with errors are converted to error-free monitoring OAM cells Mek after the error correction. These arrive at the useful cell correction device 8.
  • the monitoring OAM cells Mes, which are identified as being transmitted with errors, and which cannot be corrected due to an excessive number of bit errors, are not processed; they do not reach the useful cell correction device 8.
  • the transmitted ATM useful cells Ne, the monitoring OAM cells Meg recognized as being correctly transmitted and the error-free monitoring OAM cells Mek are thus present in the useful cell correction device 8. With the one control bits of these monitoring OAM cells Meg and Mek, bit errors in the ATM useful cells are determined with the selected destination address in the cell header.
  • a data processing system can be used to carry out the method according to the invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum ständigen, systeminternen Ermitteln von auf einer ATM-Übertragungsstrecke (5) in ATM-Nutzzellen mit einer ausgewählten Zieladresse im Zellenkopf aufgetretenen Bitfehlern mit Hilfe von Monitoring-OAM-Zellen (M), die zusammen mit den ATM-Nutzzellen (N) über die ATM-Übertragungsstrecke (5) übertragen werden. Bei einem bekannten Verfahren werden nur diejenigen Monitoring-OAM-Zellen (Meg) zum Ermitteln von Bitfehlern in den ATM-Nutzzellen mit der ausgewählten Zieladresse im Zellenkopf herangezogen, die fehlerfrei über die ATM-Übertragungsstrecke (5) übertragen wurden. Um fast alle Bitfehler in den ATM-Nutzzellen mit der ausgewählten Zieladresse im Zellenkopf ermitteln zu konnen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß als fehlerbehaftet übertragen erkannte Monitoring-OAM-Zellen (Mes) korrigiert und zu fehlerbefreiten Monitoring-OAM-Zellen (Mek) umgewandelt werden und diese Monitoring-OAM-Zellen (Mek) zum Erfassen der in den empfangenen ATM-Nutzzellen aufgetretenen Bitfehler herangezogen werden.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Ermitteln von auf einer ATM-Übertragungsstrecke in ATM-Nutzzellen aufgetretenen Bitfehlern mit Hilfe von Mo- nitoring-OAM-Zellen
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum ständigen, systeminternen Ermitteln von auf einer ATM-Übertragungsstrecke in ATM-Nutzzellen mit einem Nutzinformationsfeld und einem Zellenkopf aufgetretenen Bitfehlern mit Hilfe von Monitoring- OAM-Zellen, bei dem vor dem Einspeisen der ATM-Nutzzellen in die ATM-Übertragungsstrecke durch eine Auswertung von Bits von ATM-Nutzzellen mit einer ausgewählten Zieladresse im Zellenkopf Kontrollbits erzeugt werden, die Kontrollbits einer zusätzlichen Codierung unter Bildung weiterer Kontrollbits unterzogen werden, auf der ATM-Übertragungsstrecke zusätzlich zu den ATM-Nutzzellen die Monitoring- OAM-Zellen mit den einen Kontrollbits und den weiteren Kontrollbits übertragen werden, die weiteren Kontrollbits der am anderen Ende der ATM-Übertragungsstrecke empfangenen
Monitoring-OAM-Zellen dahingehend überprüft werden, ob die jeweiligen Monitoring-OAM-Zellen fehlerfrei übertragen wurden und mit den einen Kontrollbits der als fehlerfrei übertragen erkannten Monitoring-OAM-Zellen die in den zugehörigen emp- fangenen ATM-Nutzzellen aufgetretenen Bitfehler ermittelt werden.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (Andreas Wolf, „Leistungsmessungen in ATM-Netzen", NTZ Band 47, Heft 6, 1994, Seite 408 bis 413) werden Monitoring-OAM-Zellen zur ständigen systeminternen Überwachung einer ATM-Übertragungs- strecke eingesetzt. Die Monitoring-OAM-Zellen werden hierzu in den Zellenstrom der ATM-Nutzzellen eingeblendet. Die Monitoring-OAM-Zellen ermöglichen über ein EDC-Datum (EDC: error detecting code) in ihren Nutzdaten das Erfassen von Bitfeh- lern in ATM-Nutzzellen. In der Praxis werden nur ATM-Nutzzellen mit einer ausgewählten Zieladresse im Zellenkopf verwendet. Gemäß der obigen Literaturstelle enthalten die Nutzdaten der Monitoring-OAM-Zellen außerdem ein ECB-Datum (ECB: error check bits) , das das Erfassen von Bitfehlern in der jeweili- gen Monitoring-OAM-Zelle ermöglicht. Es handelt sich hierbei um die zyklische Ergänzung eines Abramson-Codes, der das Erkennen von bis zu drei Bitfehlern ermöglicht . Werden bei der Überprüfung des ECB-Datums Fehler in einer der Monitoring-OAM-Zellen erkannt, so wird diese gelöscht und nicht zur Auswertung herangezogen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ermitteln von auf einer ATM-Übertragungsstrecke in ATM-Nutz - Zellen aufgetretenen Bitfehlern anzugeben, bei dem fast alle Bitfehler in den ATM-Nutzzellen mit der ausgewählten Zieladresse im Zellenkopf ermittelt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als fehlerbehaftet übertragen erkannte Monitoring-OAM-Zellen mit Hilfe ihrer weiteren Kontrollbits korrigiert und zu fehlerbefreiten Monitoring-OAM-Zellen umgewandelt werden und diese Monitoring-OAM-Zellen mittels ihrer einen Kontrollbits zum Erfassen der in den empfangenen ATM-Nutzzellen mit der ausgewählten Zieladresse im Zellenkopf aufgetretenen Bitfeh- 1er herangezogen werden. Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß nach der Korrektur von fehlerbehaftet übertragen erkannten Monitoring-OAM-Zellen eine insgesamt größere Anzahl von Monitoring-OAM-Zellen zur Auswertung zur Verfügung steht, so daß Bitfehler in den ATM-Nutzzellen mit der ausgewählten
Zieladresse im Zellenkopf zuverlässiger ermittelt werden können als mit dem bekannten Verfahren.
Damit die in den Zellenstrom eingespeisten Monitoring-OAM- Zellen eine festgelegte, konstante Zellenlänge aufweisen, wird es als vorteilhaft erachtet, wenn für die zusätzliche Codierung ein Blockcode verwendet wird.
Eine sehr effiziente Codierung ist die BCH-Codierung (BCH: Bose-Chaudhuri-Hocquenghe ) oder die KKF-Codierung (KKF:
Kreuzkorrelationsfunktion) , so daß es als vorteilhaft angesehen wird, wenn der Blockcode ein KKF-Code oder ein BCH-Code ist . Der wesentliche Vorteil bei der Verwendung eines BCH- Codes oder eines KKF-Codes besteht darin, daß sich mit diesen Codes bis zu 30 Bitfehler in jeder Monitoring-OAM-Zelle erkennen und korrigieren lassen, also deutlich mehr als bei dem bekannten Verfahren, wo - wie bereits erläutert - bis zu drei Bitfehler erkannt werden können.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur ein Ausfüh- rungsbeispiel einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Blockschaltbild dargestellt.
Eine Codiereinrichtung 3 ist ausgangsseitig an eine zusätzli- ehe Codiereinrichtung 4 angeschlossen. Die zusätzliche Codiereinrichtung 4 ist ausgangsseitig mit einer ATM-Übertra- gungsstrecke 5 verbunden, der eine Empfangseinrichtung 7 nachgeordnet ist. Einem Ausgang A71 der Empfangseinrichtung 7 ist eine Nutzzellenkorrektureinrichtung 8 mit einem Eingang E81 nachgeschaltet. Ein weiterer Ausgang A72 der Empfangsein- richtung 7 ist an eine Fehlererkennungseinrichtung 10 angeschlossen. Ein Ausgang A101 der Fehlererkennungseinrichtung 10 ist mit einem weiteren Eingang E82 der Nutzzellenkorrektureinrichtung 8 verbunden. Einem weiteren Ausgang A102 der Fehlererkennungseinrichtung 10 ist eine OAM-Korrektureinrich- tung 12 nachgeordnet. Dieser nachgeschaltet ist ein zusätzlicher Eingang E83 der Nutzzellenkorrektureinrichtung 8. Die Codiereinrichtung 3 und die zusätzliche Codiereinrichtung 4 bilden eine Codierschaltung 20; die Empfangseinrichtung 7, die Fehlererkennungseinrichtung 10, die Nutzzellenkorrek- tureinrichtung 8 und die OAM-Korrektureinrichtung 12 bilden eine Decodierschaltung 21.
ATM-Nutzzellen N mit einem Nutzinformationsfeld und einem Zellenkopf gelangen von einer nicht dargestellten Nachrich- tenquelle zur Codiereinrichtung 3, deren Eingang zugleich einen Eingang der Codierschaltung 20 bildet. In der Codiereinrichtung 3 werden beispielsweise gemäß der eingangs angegebenen Literaturstelle durch eine Auswertung von Bits von ATM-Nutzzellen mit einer ausgewählten Zieladresse im Zel- lenkopf Kontrollbits für Monitoring-OAM-Zellen Ml erzeugt. Diese Kontrollbits können neben einem EDC-Datu (EDC: error detecting code) zum Erfassen von Bitfehlern in den ATM-Nutzzellen mit der ausgewählten Zieladresse im Zellenkopf auch ein TUC-Datum (TUC: total cell number) , das die Anzahl der in die ATM-Übertragungsstrecke 5 eingespeisten ATM-Nutzzellen angibt, und ein MSN-Datum (MSN: monitoring OAM cell sequence number) , das die fortlaufende Numerierung der Monitoring-OAM- Zellen anzeigt, aufweisen. Die Kontrollbits werden in die in der Codiereinrichtung 3 erzeugten Monitoring-OAM-Zellen Ml eingetragen.
Von der Codiereinrichtung 3 werden die ATM-Nutzzellen N und die Monitoring-OAM-Zellen Ml zur zusätzlichen Codiereinrichtung 4 übertragen. In der zusätzlichen Codiereinrichtung 4 werden aus den einen Kontrollbits jeder Monitoring-OAM-Zelle Ml durch eine zusätzliche Codierung weitere Kontrollbits erzeugt, die zusätzlich in die jeweiligen Monitoring-OAM-Zellen Ml eingetragen werden. In dieser Weise werden Monitoring-OAM- Zellen M mit den einen und den weiteren Kontrollbits erzeugt .
Da die Monitoring-OAM-Zellen eine konstante Zellenlänge aufweisen, sollte die zusätzliche Codierung in der zusätzlichen Codiereinrichtung 4 auf einem Block-Code basieren, der so gestaltet ist, daß die weiteren Kontrollbits in den von den einen Kontrollbits freien Teil des Nutzinformationsfeldes hineinpassen.
Der Blockcode kann beispielsweise auf einem BCH-Code oder auf einem KKF-Code beruhen, die beide eine sehr effiziente Codierung, Decodierung und Fehlerkorrektur erlauben (vgl. An- dreas Wolf, „Meßtechnik für das BISDN", VDE-Verlag GmbH, 1992) .
Von der zusätzlichen Codiereinrichtung 4 werden die Nutzzellen N und die Monitoring-OAM-Zellen M mit den einen und den weiteren Kontrollbits in die ATM-Übertragungsstrecke 5 eingespeist . Vom Ausgang der ATM-Übertragungsstrecke 5 gelangen übertragene ATM-Nutzzellen Ne und übertragene Monitoring-OAM- Zellen Me zur Empfangseinrichtung 7 und somit zur Decodier- schaltung 21. In der Empfangseinrichtung 7 werden die übertragenen Monitoring-OAM-Zellen Me von den übertragenen ATM- Nutzzellen Ne durch Auslesen ihrer Zellenköpfe getrennt. Die übertragenen ATM-Nutzzellen Ne gelangen zur Nutzzellenkorrektureinrichtung 8. Die übertragenen Monitoring-OAM-Zellen Me werden zur Fehlererkennungseinrichtung 10 übermittelt, in der anhand der weiteren Kontrollbits geprüft wird, ob die einen Kontrollbits fehlerfrei übertragen wurden. Als fehlerfrei übertragen erkannte Monitoring-OAM-Zellen Meg gelangen zur Nutzzellenkorrektureinrichtung 8. Als fehlerbehaftet übertragen erkannte Monitoring-OAM-Zellen Mes werden zur OAM- Korrektureinrichtung 12 übermittelt. Dort wird mit Hilfe der weiteren Kontrollbits eine Fehlerkorrektur der als fehlerbehaftet übertragen erkannten Monitoring-OAM-Zellen Mes durchgeführt . Verfahren zur Durchführung der Fehlererkennung und der Fehlerkorrektur sind beispielsweise erläutert in: M. Y. Rhee, „Error Correcting Coding Theory", McGraw-Hill Publishing Company, 1989; J. Swoboda, „Codierung zur
Fehlerkorrektur und Fehlererkennung", R. Oldenbourg Verlag, München, 1973.
In der OAM-Korrektureinrichtung 12 werden die als fehlerbe- haftet übertragen erkannten Monitoring-OAM-Zellen Mes nach der Fehlerkorrektur zu fehlerbefreiten Monitoring-OAM-Zellen Mek umgewandelt. Diese gelangen zur Nutzzellenkorrektureinrichtung 8. Die als fehlerbeha tet übertragen erkannten Monitoring-OAM-Zellen Mes, die aufgrund einer zu hohen Anzahl von Bitfehlern nicht korrigiert werden können, werden nicht weiterverarbeitet; sie gelangen nicht zur Nutzzellenkorrektureinrichtung 8.
In der Nutzzellenkorrektureinrichtung 8 liegen somit die übertragenen ATM-Nutzzellen Ne, die als fehlerfrei übertragen erkannten Monitoring-OAM-Zellen Meg und die fehlerbefreiten Monitoring-OAM-Zellen Mek vor. Mit den einen Kontrollbits dieser Monitoring-OAM-Zellen Meg und Mek werden Bitfehler in den ATM-Nutzzellen mit der ausgewählten Zieladresse im Zel- lenkopf ermittelt.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Datenverarbeitungsanlage eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum ständigen, systeminternen Ermitteln von auf einer ATM-Übertragungsstrecke (5) in ATM-Nutzzellen (N) mit einem Nutzinformationsfeld und einem Zellenkopf aufgetretenen Bitfehlern mit Hilfe von Monitoring-OAM-Zellen (M) , bei dem
- vor dem Einspeisen der ATM-Nutzzellen (N) in die ATM-Übertragungsstrecke (5) durch eine Auswertung von Bits von ATM- Nutzzellen mit einer ausgewählten Zieladresse im Zellenkopf Kontrollbits erzeugt werden,
- die Kontrollbits einer zusätzlichen Codierung unter Bildung weiterer Kontrollbits unterzogen werden,
- auf der ATM-Übertragungsstrecke (5) zusätzlich zu den ATM- Nutzzellen (N) die Monitoring-OAM-Zellen (5) mit den einen Kontrollbits und den weiteren Kontrollbits übertragen werden,
- die weiteren Kontrollbits der am anderen Ende der ATM-Übertragungsstrecke (5) empfangenen Monitoring-OAM-Zellen (Me) dahingehend überprüft werden, ob die jeweiligen Monitoring- OAM-Zellen fehlerfrei übertragen wurden und
- mit den einen Kontrollbits der als fehlerfrei übertragen erkannten Monitoring-OAM-Zellen (Meg) die in den zugehörigen empfangenen ATM-Nutzzellen aufgetretenen Bitfehler ermittelt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß
- als fehlerbehaftet übertragen erkannte Monitoring-OAM-Zellen (Mes) mit Hilfe ihrer weiteren Kontrollbits korrigiert und zu fehlerbefreiten Monitoring-OAM-Zellen (Mek) umgewandelt werden und - diese Monitoring-OAM-Zellen (Mek) mittels ihrer einen Kontrollbits zum Erfassen der in den empfangenen ATM-Nutzzellen mit der ausgewählten Zieladresse im Zellenkopf aufgetretenen Bitfehler herangezogen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß für die zusätzliche Codierung ein Block-Code verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Block-Code ein BCH-Code oder ein KKF-Code ist.
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