WO2001024459A1 - Method for transferring time-critical data by ip-protocol - Google Patents

Method for transferring time-critical data by ip-protocol Download PDF

Info

Publication number
WO2001024459A1
WO2001024459A1 PCT/DE2000/001332 DE0001332W WO0124459A1 WO 2001024459 A1 WO2001024459 A1 WO 2001024459A1 DE 0001332 W DE0001332 W DE 0001332W WO 0124459 A1 WO0124459 A1 WO 0124459A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transmission
communication network
atm
protocol
data
Prior art date
Application number
PCT/DE2000/001332
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus Hünlich
Rainer Windecker
Steffi Winkler
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2001024459A1 publication Critical patent/WO2001024459A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/16—Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
    • H04L69/168—Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP] specially adapted for link layer protocols, e.g. asynchronous transfer mode [ATM], synchronous optical network [SONET] or point-to-point protocol [PPP]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46—Interconnection of networks
    • H04L12/4604—LAN interconnection over a backbone network, e.g. Internet, Frame Relay
    • H04L12/4608—LAN interconnection over ATM networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70—Admission control; Resource allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70—Admission control; Resource allocation
    • H04L47/80—Actions related to the user profile or the type of traffic
    • H04L47/803—Application aware
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/04—Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
    • H04Q11/0428—Integrated services digital network, i.e. systems for transmission of different types of digitised signals, e.g. speech, data, telecentral, television signals
    • H04Q11/0478—Provisions for broadband connections
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5638—Services, e.g. multimedia, GOS, QOS
    • H04L2012/5665—Interaction of ATM with other protocols
    • H04L2012/5667—IP over ATM
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5638—Services, e.g. multimedia, GOS, QOS
    • H04L2012/5671—Support of voice
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/16—Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]

Definitions

  • conversion devices For data transmission via such heterogeneous networks, conversion devices, so-called 'interworking units', are required between the respective differently designed networks, by means of which bidirectional implementation takes place between the transmission protocols used in the connected networks.
  • the implementation is usually carried out on the basis of the known OSI layer model (Open Systems Interconnection), in which a total of seven successive layers are defined for data transmission.
  • Layer 1 bit transmission layer
  • layer 2 data link layer
  • Layer 3 network layer
  • a uniform transmission protocol based on layer 3 of the OSI layer model is desirable.
  • the IP protocol Internet Protocol
  • the IP protocol also offers one successful data transmission is no way a particular service Good - m the literature often referred to as 'Quality of Ser ⁇ vice' short 'QoS' denotes - adjust.
  • OSI reference model specific services are defined by the network layer (layer 3) of the higher-order transport ⁇ layer (layer 4) are made available with certain at a Verbmdungsprayed through the transport layer, the service Good defining so-called service Good parameters are agreed upon.
  • time-critical data for example of voice or 'realtime video' - compliance with a certain quality of service is necessary in order to ensure a sufficient transmission quality.
  • Time-critical data e.g.
  • Speech data - m in a queue with high priority and time-uncritical data in a queue with low priority With this method, however, fluctuations in the transmission delay beyond an allowed amount cannot be completely avoided in the case of larger 'loadburts'. These delays lead to a deterioration in the transmission quality when time-critical data is transmitted.
  • the present invention is based on the object
  • An essential advantage of the inventive method be ⁇ is that, by provision of properties (for example, a certain transmission quality) of a transmission of time-critical data designed communication network for a caused by a user data transfer regardless of the subscriber side used transmission protocol of layer 3 - in particular the IP protocol - a secure data transmission without interventions in the transmission protocol used by the subscriber - in particular the IP protocol - is made possible in a simple manner.
  • An advantage of the embodiments of the invention defined in the subclaims is, inter alia, that by using the ATM transmission protocol in the communication network, in contrast to other transmission protocols specially designed for the transmission of time-critical data, such as e.g. the TDM transmission protocol (Time Division Multiplex) with a fixed data transmission rate of 64 or 128 kBit / s - high variability in relation to the transmission bandwidth available in the communication network is achieved.
  • TDM transmission protocol Time Division Multiplex
  • 1 a structural diagram for the schematic representation of the essential functional units involved in the method according to the invention
  • 2 a flowchart to illustrate the essential method steps taking place in the method according to the invention.
  • 1 shows a schematic representation of three communication networks KN1, KN2, KN3, which are each connected to one another by a conversion device IWU1, IWU2.
  • a first communication network KN1 is connected to a second communication network KN2 via a first conversion device IWUl.
  • the second communication network KN2 is connected to a third communication network KN3 via a second conversion device IWU2.
  • a data transmission takes place j in each case on the basis of the IP protocol - indicated by the numbers in brackets IP.
  • data is transmitted on the basis of the ATM protocol - indicated by the ATM in brackets.
  • the first and the second conversion device IWU1, IWU2 each carry out a bidirectional conversion between the respective transmission protocols used in the connected communication networks KN1, KN2, KN3.
  • the first and the second conversion device IWU1, IWU2 thus respectively carry out a bidirectional conversion between the IP protocol and the ATM protocol.
  • the first and the second conversion device IWU1, IWU2 each have a conversion unit UE that realizes the bidirectional conversion.
  • a first communication terminal KE-A assigned to a first subscriber TlnA and a second communication terminal KE-B assigned to a second subscriber TlnB are connected to the first communication network KN1. Furthermore, third and fourth communication terminals KE-Cl, KE-C2, which are assigned to a third subscriber TlnC, are connected to the third communication network KN3.
  • the first, second and third communication terminals KE-A, KE-B, KE-Cl - for example conventional telephones - each cause time-critical data - for example voice - to be transmitted.
  • the fourth communication terminal KE-C2 - for example a data processing em- device - a transmission of non-time-critical data is initiated.
  • connection information in each case comprises a terminal device information identifying a communication terminal set up for the transmission of time-critical data via the second communication network KN2 and service-specific transmission features assigned to this communication terminal.
  • the connection information must be configured manually for each communication terminal once before data is to be transmitted.
  • the first conversion device IWU1 contains, for example, a terminal device information IK-A which identifies the first communication terminal KE-A and has associated service-specific ones
  • Transmission features DQ1 and end device information IK-B identifying the second communication terminal KE-B are stored with assigned service-specific transmission features DQ2.
  • end device information IK-Cl which identifies the third communication terminal KE-Cl, is stored, for example, with assigned service-specific transmission features DQ3.
  • the service-specific transmission features DQ1, DQ2, DQ3 specify the quality of service of an ATM to be set up via the second, ATM-oriented communication network KN2.
  • Fig. 2 shows the processes taking place in the method of inventive shaped egg ⁇ ne transmission of time critical data via the second communication network KN2 essential process steps.
  • transmission of time-critical data - in particular voice data - is initiated with the third communication terminal KE-Cl.
  • the time-critical data is transmitted on the transmitter side, ie by the first communication terminal KE-A based on the IP protocol.
  • the first conversion device IWUl checks, based on the number or IP address transmitted by the first communication terminal KE-A, whether the table TAB of the first conversion device IWUl is the first communication terminal KE -A identifying terminal device information IK-A is stored. If this is not the case, a connection is set up via the second communication network KN2 in accordance with standard settings (not shown) stored in the first conversion device IWU1.
  • the time-critical data configured in accordance with the IP protocol is transmitted via the second communication network KN2 Use of the established connection to the ATM Ubertra ⁇ procedure pursuant.
  • ATM transmission methods to be fixed for the data transport data packets Lange so-called ATM-cell h ⁇ len ATM-Z used.
  • An ATM cell ATM-Z is composed of a f o r the transport an ATM cell ATM-Z relevant Vermitt ⁇ transmission data containing five bytes long cell header ATM-H, the so-called 'Header' and a 48-byte-long payload ATM P, the so-called payload 'together.
  • the time-critical data designed in accordance with the IP protocol are transmitted in the user data field ATM-P of an ATM cell ATMZ.
  • IP packets defined for data transmission in accordance with the IP protocol have a minimum length of 576 bytes (and a maximum length of 65535 bytes)
  • an IP packet is used in the context of several ATM user data fields ATM-P by successive ATM cells ATM-Z transmitted. This procedure for
  • IP packets over an ATM communication network is often referred to in the literature as 'IP over ATM' or 'IPoA' for short.
  • the connection is terminated via the second communication network KN2.
  • the described method enables secure transmission of data without any intervention in the IP protocol used by the transmitter for the transmission of time-critical data based on the IP protocol by providing a specific transmission quality in the ATM-oriented network.
  • another transmission method suitable for the transmission of time-critical data e.g. the TDM transmission method - can be used.
  • the ATM transmission method offers the advantage over other transmission methods that a high variability is achieved in relation to the transmission bandwidth available in the communication network.

Landscapes

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

Abstract

According to the invention, a method for the transfer of time-critical data (ATM) is provided in a communication network (KN2). Also provided for said transfer of time-critical data via a communication network (KN2) are devices therefor (KE-A, KE-B, KE-C1), each of which is assigned specific transmission characteristics (DQ1, DQ2, DQ3). During the transmission of IP-protocol-based time-critical data initiated in a communication device (KE-A), a link is established via the communication network (KN2) by means of said transmission characteristics (DQ1) which are specific to the services stored for this communication device (KE-A). The IP-protocol-based data is then transferred via the communication network (KN2) using the (IPoA) link thus established.

Description

Beschreibungdescription
VERFAHREN FÜR EINE ÜBERMITTLUNG VON ZEITKRITISCHENDATEN MITTELS DES IP-PROTOKOL LSMETHOD FOR TRANSMITTING TIME-CRITICAL DATA BY MEANS OF THE IP-PROTOKOL LS
Durch die zunehmende globale Vernetzung entstehen eine Vielzahl von Kommunikationsnetzen mit unterschiedlicher physikalischer Ausprägung. In der Literatur wird m diesem Zusammenhang häufig von heterogenen Netzen gesprochen. So existieren neben Kommunikationsnetzen zur Übermittlung von Sprache, wie beispielsweise dem ISDN-Kommunikationsnetz (_Integrated Services Digital Network) , weitere Netze, wie beispielsweise IP- orientierte (_Internet Protocol) oder ATM-orientierte (Asyn- chronous Transmission Protocol) Netze zur Übermittlung von Daten.The increasing global networking creates a large number of communication networks with different physical characteristics. In this context, the literature often speaks of heterogeneous networks. In addition to communication networks for the transmission of voice, such as the ISDN communication network (_Integrated Services Digital Network), there are other networks, such as IP-oriented (_Internet Protocol) or ATM-oriented (Asynchronous Transmission Protocol) networks for the transmission of data ,
Für eine Datenübermittlung über derartige heterogene Netze werden zwischen den jeweiligen unterschiedlich ausgestalteten Netzen Umsetzeinrichtungen, sogenannte ' Interworkmg Units' benötigt, durch welche eine bidirektionale Umsetzung zwischen den m den angeschlossenen Netzen verwendeten Ubertragungs- protokollen erfolgt. Die Umsetzung erfolgt dabei üblicherweise unter Zugrundelegung des bekannten OSI-Schichtenmodells (Open Systems Interconnection) , bei welchem für eine Daten- Übermittlung insgesamt sieben aufeinander aufbauende Schichten definiert sind. Hierbei sind die Schicht 1 (Bitubertra- gungsschicht) und die Schicht 2 (Sicherungsschicht) durch die physikalischen Eigenschaften des Netzes vorbestimmt. Die Schicht 3 (Vermittlungsschicht ) ist die erste, von den physi- kaiischen Eigenschaften des Netzes unabhängige Schicht.For data transmission via such heterogeneous networks, conversion devices, so-called 'interworking units', are required between the respective differently designed networks, by means of which bidirectional implementation takes place between the transmission protocols used in the connected networks. The implementation is usually carried out on the basis of the known OSI layer model (Open Systems Interconnection), in which a total of seven successive layers are defined for data transmission. Layer 1 (bit transmission layer) and layer 2 (data link layer) are predetermined by the physical properties of the network. Layer 3 (network layer) is the first layer that is independent of the physical properties of the network.
Für eine vereinfachte Datenübermittlung - z.B. die Verwendung einer einheitlichen Software - zwischen heterogenen Netzen ist ein einheitliches, auf der Schicht 3 des OSI-Schichten- modells basierendes Ubertragungsprotokoll wünschenswert.For simplified data transmission - e.g. the use of uniform software - between heterogeneous networks, a uniform transmission protocol based on layer 3 of the OSI layer model is desirable.
Hierbei findet zunehmend das IP-Protokoll (Internet Protocol) Verwendung. Das IP-Protokoll bietet edoch im Rahmen einer zu erfolgenden Datenübermittlung keine Möglichkeit eine bestimmte Dienstgute - m der Literatur häufig als 'Quality of Ser¬ vice' kurz 'QoS' bezeichnet - einzustellen. Durch das OSI- Referenzmodell sind bestimmte Dienste definiert, die von der Vermittlungsschicht (Schicht 3) der übergeordneten Transport¬ schicht (Schicht 4) zur Verfugung gestellt werden, wobei bei einem Verbmdungsaufbau durch die Transportschicht bestimmte, die Dienstgute festlegende sogenannte Dienstguteparameter vereinbart werden. Für die Übertragung von zeitkritischen Da- ten - beispielsweise von Sprache oder 'Realtime Video' - ist eine Einhaltung einer bestimmten Dienstgute zur Gewährleistung einer ausreichenden Ubertragungsqualitat jedoch notwendig.The IP protocol (Internet Protocol) is increasingly being used here. However, the IP protocol also offers one successful data transmission is no way a particular service Good - m the literature often referred to as 'Quality of Ser ¬ vice' short 'QoS' denotes - adjust. By the OSI reference model specific services are defined by the network layer (layer 3) of the higher-order transport ¬ layer (layer 4) are made available with certain at a Verbmdungsaufbau through the transport layer, the service Good defining so-called service Good parameters are agreed upon. However, for the transmission of time-critical data - for example of voice or 'realtime video' - compliance with a certain quality of service is necessary in order to ensure a sufficient transmission quality.
Um bei einer Übertragung von zeitkritischen Daten mittels des IP-Ubertragungsprotokolls eine gewisse Dienstgute zur Verfugung stellen zu können, wurde bereits vorgeschlagen, in einem Netzknoten Warteschlangen mit unterschiedlich hoher Priorität - m der Literatur h ufig als 'weighted queues ' bezeichnet - einzurichten. Hierbei werden zeitkritische Daten - z.B.In order to be able to provide a certain quality of service when transmitting time-critical data by means of the IP transmission protocol, it has already been proposed to set up queues with different priorities in a network node - frequently referred to in the literature as 'weighted queues'. Time-critical data - e.g.
Sprachdaten - m einer Warteschlange mit hoher Priorität und zeitunkritische Daten m einer Warteschlange mit niedriger Priorität zwischengespeichert. Mittels dieses Verfahrens lassen sich bei größeren 'Lastburts' jedoch Schwankungen der Ubertragungsverzogerung über ein erlaubtes Maß hinaus nicht vollständig vermeiden. Diese Verzogerungen fuhren bei einer Übertragung von zeitkritischen Daten zu einer Verschlechterung der Ubertragungsqualitat.Speech data - m in a queue with high priority and time-uncritical data in a queue with low priority. With this method, however, fluctuations in the transmission delay beyond an allowed amount cannot be completely avoided in the case of larger 'loadburts'. These delays lead to a deterioration in the transmission quality when time-critical data is transmitted.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einThe present invention is based on the object
Verfahren anzugeben, durch welches eine Übertragung von zeitkritischen Daten auf Basis des IP-Protokolls mit ausreichender Ubertragungsqualitat ermöglicht wird.Specify a method by which a transmission of time-critical data based on the IP protocol with sufficient transmission quality is made possible.
Die Losung dieser Aufgabe erfolgt erfmdungsgemaß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Ein wesentlicher Vorteil des erfmdungsgemaßen Verfahrens be¬ steht darin, daß durch eine Bereitstellung von Eigenschaften (z.B. einer bestimmten Ubertragungsqualitat) eines für eine Übermittlung von zeitkritischen Daten ausgebildeten Kommuni- kationsnetzes für eine von einem Teilnehmer veranlaßte Datenübermittlung unabhängig von dem teilnehmerseitig verwendeten Ubertragungsprotokoll der Schicht 3 - insbesondere dem IP- Protokoll - auf einfache Weise eine gesicherte Datenübermittlung ohne Eingriffe m das teilnehmerseitig verwendete Uber- tragungsprotokoll - insbesondere dem IP-Protokoll - ermöglicht wird.This problem is solved according to the invention with the features of patent claim 1. An essential advantage of the inventive method be ¬ is that, by provision of properties (for example, a certain transmission quality) of a transmission of time-critical data designed communication network for a caused by a user data transfer regardless of the subscriber side used transmission protocol of layer 3 - in particular the IP protocol - a secure data transmission without interventions in the transmission protocol used by the subscriber - in particular the IP protocol - is made possible in a simple manner.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind m den Un- teranspruchen angegeben.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
Ein Vorteil von m den Unteranspruchen definierten Ausgestaltungen der Erfindung besteht unter anderem darin, daß durch eine Verwendung des ATM-Ubertragungsprotokolls im Kommunika- tionsnetz, im Gegensatz zu anderen, für eine Übermittlung von zeitkritischen Daten speziell ausgestalteten Ubertragungspro- tokollen - wie z.B. dem TDM-Ubertragungsprotokoll (Time Division Multiplex) mit einer festen Datenübertragungsrate von 64 bzw. 128 kBit/s - eine hohe Variabilität m Bezug auf die im Kommunikationsnetz zur Verfugung stehende Ubertragungsband- breite erreicht wird.An advantage of the embodiments of the invention defined in the subclaims is, inter alia, that by using the ATM transmission protocol in the communication network, in contrast to other transmission protocols specially designed for the transmission of time-critical data, such as e.g. the TDM transmission protocol (Time Division Multiplex) with a fixed data transmission rate of 64 or 128 kBit / s - high variability in relation to the transmission bandwidth available in the communication network is achieved.
Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung naher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
Dabei zeigen:Show:
Fig. 1: ein Strukturbild zur schematischen Darstellung der am erfmdungsgemaßen Verfahren beteiligten wesentlichen Funktionseinheiten; Fig. 2: ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der beim erfmdungsgemaßen Verfahren ablaufenden wesentlichen Verfahrensschritte. Fig. 1 zeigt m einer schematischen Darstellung drei Kommunikationsnetze KNl, KN2, KN3, die jeweils durch eine Umsetzeinrichtung IWUl, IWU2 miteinander verbunden sind. Hierbei ist ein erstes Kommunikationsnetz KNl über eine erste Umsetzeinrichtung IWUl mit einem zweiten Kommunikationsnetz KN2 verbunden. Des weiteren ist das zweite Kommunikationsnetz KN2 über eine zweite Umsetzeinrichtung IWU2 mit einem dritten Kommunikationsnetz KN3 verbunden. Im ersten und im dritten Kommumkationsnetz KNl, KN3 erfolgt eine Datenübermittlung jeweils auf Basis des IP-Protokolls - durch das in Klammern gesetzte IP angedeutet. Im zweiten Kommunikationsnetz KN2 erfolgt eine Datenübermittlung auf Basis des ATM-Protokolls - durch das m Klammern gesetzte ATM angedeutet. Durch die er- ste und die zweite Umsetzeinrichtung IWUl, IWU2 erfolgt jeweils eine bidirektionale Umwandlung zwischen den m den angeschlossenen Kommunikationsnetzen KNl, KN2, KN3 verwendeten jeweiligen Ubertragungsprotokollen. Im vorliegenden Ausfuh- rungsbeispiel erfolgt durch die erste und die zweite Um- setzemrichtung IWUl, IWU2 somit jeweils eine bidirektionale Umwandlung zwischen dem IP-Protokoll und dem ATM-Protokoll. Hierzu weisen die erste und die zweite Umsetzeinrichtung IWUl, IWU2 jeweils eine die bidirektionale Umwandlung realisierende Umwandlungsemheit UE auf.1: a structural diagram for the schematic representation of the essential functional units involved in the method according to the invention; 2: a flowchart to illustrate the essential method steps taking place in the method according to the invention. 1 shows a schematic representation of three communication networks KN1, KN2, KN3, which are each connected to one another by a conversion device IWU1, IWU2. Here, a first communication network KN1 is connected to a second communication network KN2 via a first conversion device IWUl. Furthermore, the second communication network KN2 is connected to a third communication network KN3 via a second conversion device IWU2. In the first and third Kommumkationsnetz KNL, KN3 a data transmission takes place j in each case on the basis of the IP protocol - indicated by the numbers in brackets IP. In the second communication network KN2, data is transmitted on the basis of the ATM protocol - indicated by the ATM in brackets. The first and the second conversion device IWU1, IWU2 each carry out a bidirectional conversion between the respective transmission protocols used in the connected communication networks KN1, KN2, KN3. In the present exemplary embodiment, the first and the second conversion device IWU1, IWU2 thus respectively carry out a bidirectional conversion between the IP protocol and the ATM protocol. For this purpose, the first and the second conversion device IWU1, IWU2 each have a conversion unit UE that realizes the bidirectional conversion.
An das erste Kommunikationsnetz KNl ist ein, einem ersten Teilnehmer TlnA zugeordnetes erstes Kommunikationsendgerat KE-A und ein einem zweiten Teilnehmer TlnB zugeordnetes zweites Kommunikationsendgerat KE-B angeschlossen. Des weiteren sind an das dritte Kommunikationsnetz KN3 ein, einem dritten Teilnehmer TlnC zugeordnetes drittes und viertes Kommunikationsendgerat KE-Cl, KE-C2 angeschlossen. Durch das erste, zweite und dritte Kommunikationsendgerat KE-A, KE-B, KE-Cl - beispielsweise herkömmliche Telefone - wird dabei jeweils eine Übermittlung von zeitkritischen Daten - beispielsweise von Sprache - veranlaßt. Durch das vierte Kommunikationsendgerat KE-C2 - beispielsweise eine Datenverarbeitungsemπch- tung - wird eine Übermittlung von zeitunkritischen Daten veranlaßt .A first communication terminal KE-A assigned to a first subscriber TlnA and a second communication terminal KE-B assigned to a second subscriber TlnB are connected to the first communication network KN1. Furthermore, third and fourth communication terminals KE-Cl, KE-C2, which are assigned to a third subscriber TlnC, are connected to the third communication network KN3. The first, second and third communication terminals KE-A, KE-B, KE-Cl - for example conventional telephones - each cause time-critical data - for example voice - to be transmitted. The fourth communication terminal KE-C2 - for example a data processing em- device - a transmission of non-time-critical data is initiated.
Für einen Aufbau einer der Übermittlung von zeitkritischen Daten dienenden Verbindung über das zweite Kommunikationsnetz KN2 ist sowohl m der ersten als auch m der zweiten Umsetzeinrichtung IWUl, IWU2 jeweils eine Tabelle TAB mit erfin- dungsge aßen Verbindungsinformationen hinterlegt. Die Verbindungsinformationen umfassen dabei jeweils eine, ein für eine Übermittlung von zeitkritischen Daten über das zweite Kommunikationsnetz KN2 eingerichtetes Kommunikationsendgerat identifizierende Endgerateinformation und diesem Kommunikationsendgerat zugeordnete dienstespezifische Ubertragungsmerkmale. Die Verbindungsinformationen müssen dabei einmal vor einer zu erfolgenden Datenübermittlung individuell für jedes Kommunikationsendgerat manuell konfiguriert werden.To set up a connection for the transmission of time-critical data via the second communication network KN2, a table TAB with connection information according to the invention is stored in both the first and the second conversion device IWU1, IWU2. The connection information in each case comprises a terminal device information identifying a communication terminal set up for the transmission of time-critical data via the second communication network KN2 and service-specific transmission features assigned to this communication terminal. The connection information must be configured manually for each communication terminal once before data is to be transmitted.
In der ersten Umsetzeinrichtung IWUl sind beispielhaft eine das erste Kommunikationsendgerat KE-A identifizierende Endge- ratemformation IK-A mit zugeordneten dienstespezifischenThe first conversion device IWU1 contains, for example, a terminal device information IK-A which identifies the first communication terminal KE-A and has associated service-specific ones
Ubertragungsmerkmalen DQl und eine das zweite Kommunikationsendgerat KE-B identifizierende Endgerateinformation IK-B mit zugeordneten dienstespezifischen Ubertragungsmerkmalen DQ2 gespeichert. In der zweiten Umsetzeinrichtung IWU2 ist bei- spielhaft eine das dritte Kommunikationsendgerat KE-Cl identifizierende Endgerateinformation IK-Cl mit zugeordneten dienstespezifischen Ubertragungsmerkmalen DQ3 gespeichert. Die dienstespezifischen Ubertragungsmerkmale DQl, DQ2, DQ3 spezifizieren hierbei die Dienstgute einer über das zweite, ATM-orientierte Kommunikationsnetz KN2 einzurichtenden ATM-Transmission features DQ1 and end device information IK-B identifying the second communication terminal KE-B are stored with assigned service-specific transmission features DQ2. In the second conversion device IWU2, end device information IK-Cl, which identifies the third communication terminal KE-Cl, is stored, for example, with assigned service-specific transmission features DQ3. The service-specific transmission features DQ1, DQ2, DQ3 specify the quality of service of an ATM to be set up via the second, ATM-oriented communication network KN2.
Verbmdung. Relevante dienstespezifische Ubertragungsmerkmale DQl, DQ2, DQ3 f r eine ATM-Verbindung zur Übermittlung von zeitkritischen Daten sind dabei unter anderem die sogenannte Zellenverlustrate und die sogenannte Zellenverzogerung . Die Dienstgute wird m der Literatur auch häufig als 'Quality of Service' kurz 'QoS' bezeichnet. Die ein Kommunikationsendgerat KE-A, KE-B, KE-Cl identifizierende Endgerateinformation IK-A, IK-B, IK-Cl kann beispielsweise durch die, dem jeweili¬ gen Kommunikationsendgerat KE-A, KE-B, KE-Cl m den Kommuni¬ kationsnetzen KNl, KN2, KN3 eindeutig zugeordnete Rufnummer oder IP-Adresse realisiert werden.Verbmdung. Relevant service-specific transmission characteristics DQ1, DQ2, DQ3 for an ATM connection for the transmission of time-critical data include the so-called cell loss rate and the so-called cell delay. The quality of service is often referred to in the literature as 'Quality of Service' or 'QoS'. The terminal device information identifying a communication terminal device KE-A, KE-B, KE-Cl IK A, IK-B, IK-Cl, for example, the communi ¬ cation networks KNL, KN2, KN3 uniquely assigned number or by, the m jeweili ¬ gen communication terminal KE-A, KE-B, KE-Cl realized IP address become.
Fig. 2 zeigt nun die beim erfmdungsgemaßen Verfahren für ei¬ ne Übermittlung von zeitkritischen Daten über das zweite Kommunikationsnetz KN2 ablaufenden wesentlichen Verfahrensschritte. Beim vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel wird ausge- hend vom ersten Kommunikationsendgerat KE-A eine Übermittlung von zeitkritischen Daten - insbesondere von Sprachdaten - mit dem dritten Kommunikationsendgerat KE-Cl veranlaßt. Die Übermittlung der zeitkritischen Daten erfolgt dabei senderseitig, d.h. durch das erste Kommunikationsendgerat KE-A aus Basis des IP-Protokolls.Fig. 2 shows the processes taking place in the method of inventive shaped egg ¬ ne transmission of time critical data via the second communication network KN2 essential process steps. In the present exemplary embodiment, starting from the first communication terminal KE-A, transmission of time-critical data - in particular voice data - is initiated with the third communication terminal KE-Cl. The time-critical data is transmitted on the transmitter side, ie by the first communication terminal KE-A based on the IP protocol.
Bei Empfang der Daten m der ersten Umsetzeinrichtung IWUl wird anhand der vom ersten Kommunikationsendgerat KE-A mit- ubermittelten Rufnummer bzw. IP-Adresse durch die erste Um- setzemrichtung IWUl überprüft, ob m der Tabelle TAB der ersten Umsetzeinrichtung IWUl eine das erste Kommunikationsendgerat KE-A identifizierende Endgerateinformation IK-A gespeichert ist. Ist dies nicht der Fall, so erfolgt ein Verbindungsaufbau über das zweite Kommunikationsnetz KN2 gemäß m der ersten Umsetzeinrichtung IWUl gespeicherter - nicht dargestellter - Standardeinstellungen. Ist dagegen - wie im vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel - eine das erste Kommunikationsendgerat KE-A identifizierende Endgerateinformation IK-A m der Tabelle TAB der ersten Umsetzeinrichtung IWUl gespei- chert, so erfolgt ein Verbindungsaufbau über das zweite Kommunikationsnetz KN2 gemäß der m der Tabelle TAB der Endgera- teinformation IK-A zugeordnet gespeicherten dienstespezifischen Ubertragungsmerkmale DQl.When the data m are received by the first conversion device IWU1, the first conversion device IWUl checks, based on the number or IP address transmitted by the first communication terminal KE-A, whether the table TAB of the first conversion device IWUl is the first communication terminal KE -A identifying terminal device information IK-A is stored. If this is not the case, a connection is set up via the second communication network KN2 in accordance with standard settings (not shown) stored in the first conversion device IWU1. On the other hand, if - as in the present exemplary embodiment - end device information IK-A m identifying the first communication terminal KE-A is stored in the table TAB of the first conversion device IWU1, a connection is established via the second communication network KN2 in accordance with the table TAB of the terminal devices Information IK-A assigned to stored service-specific transmission characteristics DQl.
Nach einem erfolgreichen Aufbau der Verbindung erfolgt eine Übermittlung der gemäß dem IP-Protokoll ausgestalteten, zeitkritischen Daten über das zweite Kommunikationsnetz KN2 unter Nutzung der eingerichteten Verbindung gemäß dem ATM-Ubertra¬ gungsverfahren. Beim ATM-Ubertragungsverfahren werden für den Datentransport Datenpakete fester Lange, sogenannte ATM-Zel¬ len ATM-Z benutzt. Eine ATM-Zelle ATM-Z setzt sich aus einem für den Transport einer ATM-Zelle ATM-Z relevante Vermitt¬ lungsdaten enthaltenden, fünf Bytes langem Zellkopf ATM-H, dem sogenannten 'Header' und einem 48 Bytes langem Nutzdatenfeld ATM-P, der sogenannten Payload' zusammen. Die gemäß dem IP-Protokoll ausgestalteten, zeitkritischen Daten werden da- bei im Nutzdatenfeld ATM-P einer ATM-Zelle ATMZ übermittelt. Da die für eine Datenübermittlung gemäß dem IP-Protokoll definierten IP-Pakete eine Mindestlange von 576 Bytes (und eine Maximallange von 65535 Bytes) aufweisen, wird em IP-Paket im Rahmen mehrerer ATM-Nutzdatenfelder ATM-P von aufemanderfol- genden ATM-Zellen ATM-Z übermittelt. Dieses Verfahren zurAfter the connection has been successfully established, the time-critical data configured in accordance with the IP protocol is transmitted via the second communication network KN2 Use of the established connection to the ATM Ubertra ¬ procedure pursuant. When ATM transmission methods to be fixed for the data transport data packets Lange, so-called ATM-cell h ¬ len ATM-Z used. An ATM cell ATM-Z is composed of a f o r the transport an ATM cell ATM-Z relevant Vermitt ¬ transmission data containing five bytes long cell header ATM-H, the so-called 'Header' and a 48-byte-long payload ATM P, the so-called payload 'together. The time-critical data designed in accordance with the IP protocol are transmitted in the user data field ATM-P of an ATM cell ATMZ. Since the IP packets defined for data transmission in accordance with the IP protocol have a minimum length of 576 bytes (and a maximum length of 65535 bytes), an IP packet is used in the context of several ATM user data fields ATM-P by successive ATM cells ATM-Z transmitted. This procedure for
Übermittlung von IP-Paketen über ein ATM-Kommunikationsnetz wird m der Literatur häufig mit 'IP over ATM' oder kurz mit 'IPoA' bezeichnet. Nach einer Beendigung der Datenübermittlung wird die Verbindung über das zweite Kommunikationsnetz KN2 abgebaut.The transmission of IP packets over an ATM communication network is often referred to in the literature as 'IP over ATM' or 'IPoA' for short. After the data transmission has ended, the connection is terminated via the second communication network KN2.
Durch das beschriebene Verfahren wird für eine Übermittlung von zeitkritischen, auf dem IP-Protokoll basierenden Daten durch die Bereitstellung einer bestimmten Ubertragungsquali- tat im ATM-oπentierten Netz auf einfache Weise eine gesicherte Datenübermittlung ohne Eingriffe m das senderseitig verwendete IP-Protokoll ermöglicht. Alternativ zum ATM-Ubertragungsverfahren kann em anderes, für eine Übermittlung von zeitkritischen Daten geeignetes Ubertragungsverfahren - z.B. das TDM-Ubertragungsverfahren - verwendet werden. Das ATM- Ubertragungsverfahren bietet jedoch gegenüber anderen Ubertragungsverfahren den Vorteil, daß eine hohe Variabilität m Bezug auf die im Kommunikationsnetz zur Verfugung stehende Ubertragungsbandbreite erreicht wird. The described method enables secure transmission of data without any intervention in the IP protocol used by the transmitter for the transmission of time-critical data based on the IP protocol by providing a specific transmission quality in the ATM-oriented network. As an alternative to the ATM transmission method, another transmission method suitable for the transmission of time-critical data - e.g. the TDM transmission method - can be used. However, the ATM transmission method offers the advantage over other transmission methods that a high variability is achieved in relation to the transmission bandwidth available in the communication network.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Übermittlung von auf Basis des IP-Protokolls (IP) strukturierter Daten über em Kommumkationsnetz (KN2), auf dem em für eine Übermittlung von zeitkritischen Daten vorgesehenes Ubertragungsverfahren (ATM) eingerichtet ist, bei dem den eine Übermittlung von innerhalb des IP-Protokolls als zeitkritisch zu behandelnden Daten über das Kommumkationsnetz (KN2) veranlassenden Kommunikationseinrichtungen (KE-A, KE-B, KE-Cl) jeweils im Rahmen des im Kommunikationsnetz eingerichteten Ubertragungsverfahrens einstellbare dienstespezifische Ubertragungsmerkmale (DQl, DQ2, DQ3 ) zugeordnet werden, bei dem im Zuge einer von einer Kommunikationse richtung (KE-A) veranlaßten Übermittlung der als zeitkritisch zu behandelnden Daten mittels der für diese Kommunikationseinrichtung (KE-A) zugeordneten dienstespezifischen Übertragungs- merkmale (DQl) eine Verbindung über das Kommumkationsnetz (KN2) eingerichtet wird, und bei dem die auf dem IP-Protokoll (IP) basierenden Daten unter Nutzung (IPoA) der eingerichteten Verbindung über das Kommunikationsnetz (KN2) übermittelt werden.1. Method for the transmission of data structured on the basis of the IP protocol (IP) via a communication network (KN2), on which a transmission method (ATM) intended for the transmission of time-critical data is set up, in which the transmission from within the IP Protocol are assigned to communication devices (KE-A, KE-B, KE-Cl) which are to be treated as time-critical data via the communication network (KN2), in each case adjustable service-specific transmission features (DQ1, DQ2, DQ3) as part of the transmission method set up in the communication network a connection via the communication network (KN2) is established in the course of a transmission of the data to be treated as time-critical by a communication direction (KE-A) by means of the service-specific transmission features (DQl) assigned for this communication device (KE-A), and where the data based on the IP protocol (IP) under Use (IPoA) of the established connection can be transmitted via the communication network (KN2).
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 Fallen, m denen der Kommunikationseinrichtung (KE-A) keine dienstespezifischen Ubertragungsmerkmale (DQl) zugeordnet sind, eine Verbindung über das Kommumkationsnetz (KN2) anhand von für das Kommunikationsnetz (KN2) vorgesehener Standardeinstellungen eingerichtet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that traps m to which the communication device (KE-A) are not assigned any service-specific transmission features (DQl), a connection via the communication network (KN2) is established on the basis of standard settings provided for the communication network (KN2) ,
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die dienstespezifischen Ubertragungsmerkmale (DQl, DQ2, DQ3) m einer das Kommumkationsnetz (KN2) mit einem weiteren Kommumkationsnetz (KNl, KN3) verbindenden oder einer die Kommunikationseinrichtung (KE-A, KE-B, KE-Cl) mit dem Kommu- mkationsnetz (KN2) verbindenden Verbindungseinheit (IWUl, IWU2) gespeichert werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the service-specific transmission features (DQl, DQ2, DQ3) m one of the communication network (KN2) with a further communication network (KNl, KN3) connecting or one of the communication device (KE-A, KE-B , KE-Cl) with the commu- Mkationsnetz (KN2) connecting unit (IWUl, IWU2) are stored.
4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß durch die Verbindungseinheit (IWUl, IWU2) eine bidirektionale Umsetzung zwischen dem im Kommunikationsnetz (KN2) verwendeten Ubertragungsverfahren (ATM) und dem im weiteren Kommunikationsnetz (KNl, KN3) bzw. von der Kommunikationsem- richtung (KE-A, KE-B, KE-Cl) verwendeten Ubertragungsverfahren (IP) realisiert wird.4. The method according to claim 3, characterized in that by the connection unit (IWUl, IWU2) a bidirectional implementation between the transmission method used in the communication network (KN2) (ATM) and in the further communication network (KNl, KN3) or from the communication device ( KE-A, KE-B, KE-Cl) used transmission method (IP) is realized.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß das im Kommunikationsnetz (KN2) eingerichtete Ubertragungsverfahren (ATM) auf dem bekannten ATM-Protokoll (Asyn- chronous Transfer Modus) basiert.5. The method according to any one of the preceding claims, that the transmission method (ATM) set up in the communication network (KN2) is based on the known ATM protocol (Asynchronous Transfer Mode).
6. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die einem IP-Paket zugeordneten Daten jeweils im Nutzdatenbereich (ATM-P) mehrerer aufeinanderfolgender ATM-Zellen übermittelt werden.6. The method of claim 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the data assigned to an IP packet are each transmitted in the user data area (ATM-P) of several successive ATM cells.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß m den dienstespezifischen Ubertragungsmerkmalen (DQl, ...,DQ4) Informationen über die f r eine Verbindung zu reservierende Ubertragungsbandbreite gespeichert werden. 7. The method according to any one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that m the service-specific transmission characteristics (DQl, ..., DQ4) information about the transmission bandwidth to be reserved for a connection are stored.
PCT/DE2000/001332 1999-09-27 2000-04-27 Method for transferring time-critical data by ip-protocol WO2001024459A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19946159.7 1999-09-27
DE19946159A DE19946159A1 (en) 1999-09-27 1999-09-27 Method for data transmission over a communication network

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2001024459A1 true WO2001024459A1 (en) 2001-04-05

Family

ID=7923390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2000/001332 WO2001024459A1 (en) 1999-09-27 2000-04-27 Method for transferring time-critical data by ip-protocol

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE19946159A1 (en)
WO (1) WO2001024459A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1306770C (en) * 2003-07-17 2007-03-21 华为技术有限公司 A method for bearing IP message protocol on ATM network supported by broadband access equipment
CN100373974C (en) * 2004-12-24 2008-03-05 华为技术有限公司 Method for building maintenance channel

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2322516A (en) * 1997-02-21 1998-08-26 Northern Telecom Ltd Multimedia switching system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2322516A (en) * 1997-02-21 1998-08-26 Northern Telecom Ltd Multimedia switching system

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEN Y -C ET AL: "Frame-based priority scheduling in hybrid IP/ATM networks", COMPUTER COMMUNICATIONS,NL,ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS BV, AMSTERDAM, vol. 22, no. 13, 25 August 1999 (1999-08-25), pages 1234 - 1246, XP004178584, ISSN: 0140-3664 *
LAI G -C ET AL: "Support QoS in IP over ATM", COMPUTER COMMUNICATIONS,NL,ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS BV, AMSTERDAM, vol. 22, no. 5, 15 April 1999 (1999-04-15), pages 411 - 418, XP004164517, ISSN: 0140-3664 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1306770C (en) * 2003-07-17 2007-03-21 华为技术有限公司 A method for bearing IP message protocol on ATM network supported by broadband access equipment
CN100373974C (en) * 2004-12-24 2008-03-05 华为技术有限公司 Method for building maintenance channel

Also Published As

Publication number Publication date
DE19946159A1 (en) 2001-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0528085A1 (en) Communications network for ATM and STM switching
DE4221474C2 (en) Communication system for multi-service communication terminals in local area networks
DE10260453B4 (en) Generic message header parser for supporting packet language solutions that are independent of the data transport protocol
EP0528087A1 (en) Procedure and arrangement for the communication of STM-information through ATM-switching exchanges
EP0528086B1 (en) Procedure and arrangement for the communication of STM-information through ATM-switching exchanges
DE69736623T2 (en) Packet-switched communication system and method of traffic shaping
WO2005004432A1 (en) Method for controlling data circuits
EP0933967B1 (en) Method and access control unit to control the access to the resources of a communication network
WO1999066760A1 (en) Method for correcting transmission errors in a communication link
DE60032237T2 (en) PACKET LOSS TOLERANT REPEATING PROCESS
EP1261177B1 (en) Method and apparatus for the setting of bandwidth of a connection between at least two communication endpoints in a data network
EP1805952B1 (en) Method for the transmission of data available in the form of data packets
EP1118246A2 (en) Method for connecting communications terminals to a exchange via a communications network
WO2001024459A1 (en) Method for transferring time-critical data by ip-protocol
EP1142434B1 (en) Method for data transmission via a packet-oriented communications network
EP1135958B1 (en) Method for configuring a network termination unit
WO2005122477A1 (en) Method for the broadband transmission, complementary to xdsl technology, of return channel data in a connection between a server of a packet switching network and a terminal thereon
EP0960550A2 (en) Subscriber network terminal of an access line network and method for operating a network connecting unit
EP1157587B1 (en) Method of transmitting data via a packet-oriented communications network
EP1095536A1 (en) Method for establishing a route via a communications network
DE19817789C2 (en) Method for controlling packet-oriented data transmission over a switching matrix
WO2000013459A1 (en) Method for mapping a digital interface onto atm cells of a type 2 adaptation layer
EP1133891A1 (en) Method for aligning of packet loss priority information
WO2000019764A2 (en) Method for connecting exchanges via a packet-oriented communications network
DE10354472A1 (en) Method for controlling data connections

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CA CN JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP