DE10053027A1

DE10053027A1 - Übertragungsraten-Steuersystem für ATM-Zellen

Info

Publication number: DE10053027A1
Application number: DE10053027A
Authority: DE
Inventors: Stephen Routliffe
Original assignee: Mitel Corp
Current assignee: Microsemi Semiconductor ULC
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 2000-10-26
Publication date: 2001-05-03
Also published as: US6826149B1; FR2800542A1; GB2355883B; FR2800542B1; GB2355883A; GB9925313D0; CA2324684A1

Abstract

Ein Controller für die Zell-Übertragungsrate zur Verwendung in Services, die konstante Bitrate zur Verfügung stellen, in einem ATM-Netzwerk oder einem ähnlichen Netzwerk, hat einen Prediktor zum Feststellen der Payload-Größe der nächsten Zelle, und eine Vielzahl von Puffern zum Speichern von TDM-Daten. Eine Steuerschaltung überwacht die Puffer und erzeugt ein Triggersignal, um eine Zelle zu erzeugen, wenn sich ausreichend TDM-Daten angesammelt haben, um die nächste Zelle zu füllen.

Description

Diese Erfindung betrifft ein Übertragungsraten-Steuersystem, das die dynamische Bandbrei ten-Zuordnung für einen Schaltungsemulationsservice in einem verbindungsorientierten pa ketgeschalteten Netzwerk, so wie ATM (Asynchroner Transfer-Modus) unterstützt. Dieser Betriebsmodus ist in der ATM-Forum-Spezifikation Nr. af-vtoa-0085.000 beschrieben.

Aus Gründen der Zweckmäßigkeit wird die Erfindung mit Bezug auf ATM beschrieben wer den, das einen globalen Standard für ein zellverschaltetes verbindungsorientiertes Netzwerk ist, obwohl der Fachmann erkennen wird, daß die Erfindung auch auf andere paketgeschaltete bzw. paketweise arbeitende Netzwerke anwendbar ist.

Bei dem ATM wird ein einlaufender Datenstrom in Zellen mit 53 Byte segmentiert, wobei fünf Byte den Header (Vorspann) darstellen und 48 Byte die Payload (Nutzteil). Die ATM- Zellen aus unterschiedlichen Quellen werden statistisch über physikalische Verbindungen multiplexiert, um virtuelle Kanäle zwischen Endpunkten zu erzeugen. ATM bietet verschie dene Servicetypen an, von denen AAL1, was ATM-Anpassungsschicht 1 bedeutet, für die vorliegende Anmeldung von Interesse ist.

Der AAL1-Service ist ein Service für eine konstante Bitrate (CBR), geeignet, Stimmenver kehr zu transportieren. AAL1 erscheint dem Benutzer als eine Schaltungsverbindung, die es erlaubt, Telefonanrufe in einer Art einzurichten, die herkömmlichen Telefonschaltungen ähn lich ist. Aus diesem Grund ist er als ein Schaltungsemulationsservice (CES) bekannt, da vir tuelle Schaltungen mehrere Telefonkanäle in einer Art transportieren können, die für den Be nutzer analog zu physikalischen Schaltungen erscheint.

Typischerweise werden mehrere Telefonanrufe auf Leitungen transportiert, die tatsächlich zeitgeteilte multiplexierte Leitungen sein können, so wie T1-Leitungen, die 24 gleichzeitige Anrufe in 24 Zeitschlitzen pro Rahmen transportieren. Jeder Zeitschlitz transportiert 8 Bits und der Rahmen wiederholt sich bei 8 kHz, was eine Übertragungsrate pro Kanal von 64 kb/s ergibt.

Mehr und mehr Benutzer richten virtuelle Kanäle im ATM in und aus weitflächigen Netzwer ken ein, und solche Benutzer wünschen es, diese Schaltungen zu benutzen, um Stimmdaten zu transportieren. Um einlaufende Stimmkanäle in eine geeignete Form für die Übertragung über diese virtuellen Schaltungen umzuwandeln, müssen die einlaufenden Daten in Zellen gesam melt werden, die dann zur geeigneten Zeit übertragen werden müssen und am Zielort ent knüpft werden müssen. Eine Vorrichtung zum Durchführen dieser Funktion ist als SAR (Segmentierungs- und Wiederanordnungs)-Vorrichtung bekannt.

Um einen Service mit konstanter Bitrate bereitzustellen, müssen einige Einrichtungen gefun den werden, um festzustellen, wann Zellen für die Übertragung erzeugt werden müssen. Hi storisch ist ein Arbeitsteilungs(Scheduler)-Mechanismus benutzt worden, in dem TDM- Basisrahmen gezählt werden und Zellen erzeugt werden, nachdem eine feste Anzahl TDM- Rahmen aufgetreten sind.

Beim Service mit konstanter Bitrate, bei dem zum Beispiel Stimmen transportiert werden, gibt es Perioden der Ruhe, wenn keine Partei redet. Da es eine Verschwendung von ATM- Bandbreite darstellt, Ruhe zu übertragen, wurde der Schaltungsemulationsservice für dynami sche Bandbreite (DBCES) eingeführt. Dieser weist in dynamischer Weise verfügbare ATM- Bandbreite einlaufenden TDM-Kanälen zu. Das Scheduler-System ist für DBCES- Anwendungen aufgrund der variablen Anzahl der TDM-Rahmen zwischen den Zellen, ab hängig von der Menge an Ruhe in den TDM-Stimmkanälen, ungeeignet.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zell-Übertragungsraten-Steuersystem (CTRCS) zur Verfügung zu stellen, das mit DBCES-Operationen kompatibel ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Zell-Übertragungsraten-Controller zur Verwen dung beim Bereitstellen von Services mit konstanter Bitrate in einem zellgeschalteten Netz werk zur Verfügung gestellt, mit einem Prediktor zum Festlegen der Payload-Größe der näch sten Zelle in einer virtuellen Schaltung, die in dem zellgeschalteten Netzwerk eingerichtet ist, und einer Steuerschaltung zum Überwachen von Puffern die einlaufende TDM-Daten spei chern, und zum Erzeugen eines Trigger-Signals, um eine Zelle zu erzeugen, wenn ausreichend TDM-Daten angesammelt sind, um die nächste Zelle zu füllen.

Ein Zell-Übertragungsraten-Steuersystem (CTRCS) gemäß der Erfindung wird bei der Seg mentierung einer Unterschicht einer ATM-Adaptionsschicht Typ 1 (AAL1) benutzt. Es syn chronisiert die ATM-Zellenproduktion mit einer isochronen TDM-Verbindungsrate. Das CTRCS ermöglicht der SAR, den Schaltungsemulationsservice (CES) zu unterstützen, wie er in der ATM-Forum-Spezifikation, af-vtoa-0078.00 beschrieben ist. Zusätzlich kann das CTRCS in SAR-Implementationen verwendet werden, die das dynamische Strukturgrößen einrichten (DSS) unterstützen, wie es in der ATM-Forum-Spezifikation, af-vtoa-0085.000 beschrieben ist.

Das CTRCS bestimmt die Anzahl von Bytes oder Oktetten in der nächsten Zelle, die verfüg bar sind, um TDM-Information zu transportieren. Das CTRCS überwacht eine Anzahl kreis förmiger Puffer (einen für jeden Kanal in der VC (virtuelle Schaltung)), die mit TDM- Information gefüllt werden sollen. Wenn sich genug Daten angesammelt haben, um die näch ste Zelle zu füllen, wird das CTRCS das Segmentierungssystem triggern, um eine Zelle zu erzeugen. Ein einzelnes CTRCS kann mit mehreren virtuellen Schaltungen und mehreren Verbindungen benutzt werden. Es gibt keine Begrenzung für die Anzahl der Kanäle, die von der VC transportiert werden können, und das CTRCS kann so konfiguriert werden, daß E1/DS1/J2 N × 64 AAL1-Strukturen mit gemeinsamer Kanalsignalgebung (CCS) und Kanal zugeordneter Signalgebung (CAS) unterstützt werden.

Das CTRCS dient somit als ein Ersatz für den Scheduler in DBCES-Anwendungen. Ein wei terer Vorteil des CTRCS ist, daß, wo immer ein getrennter Scheduler für jede TDM- Verbindung erforderlich ist, die von dem SAR unterstützt wird, ein einzelnes CTRCS in der Lage ist, irgendeine Anzahl von TDM-Verbindungen und eine unbegrenzte Anzahl virtueller Schaltungen (VCs) zu unterstützen.

Die Erfindung wird nun lediglich beispielhaft in weiteren Einzelheiten mit Bezug auf die bei gefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:

Fig. 1 ein Blockschaubild eines ATM-Schaltungsemulationssystems ist; und

Fig. 2 ein genaueres Blockschaubild eines Zellraten-Übertragungssteuersystems gemäß den Grundsätzen der Erfindung ist.

In Fig. 1 empfängt eine SAR 10 mit Ringpuffern 11 eine Anzahl TDM-Leitungen 12 und gibt eine Anzahl ATM-Zellen 14 über die UTOPIA-Schnittstelle 16 aus. Die Erzeugung von Zellen 14 wird durch das CTRCS 18 gesteuert, das in weiteren Einzelheiten in Fig. 2 gezeigt ist.

Das CTRCS weist drei Untersysteme 20, 30, 40 auf, die mit der Segmentiereinheit 10 ver bunden sind, welche die ATM-Zellen 14 erzeugt.

Das Untersystem 20 legt fest, ob eine Zelle, die eine inaktive Struktur transportiert, d. h. kleine Kanäle (n = 0), erzeugt wird. Das Dokument af-vtoa-0085.000, auf das oben hingewiesen worden ist, gibt weitere Information über inaktive Strukturen. Das Untersystem enthält einen Komparator 21 und einen programmierbaren Zeitgeber 22, welcher die Zeitdauer zwischen Zellen auf weniger als 500 ms einstellt. Der TDM-Basisrahmen wird als die Zeitbasis für den Zähler benutzt. Dieses System ist nur in DSS-Anwendungen erforderlich.

Das Untersystem 30, das nun in Einzelheiten beschrieben wird, bewirkt, daß eine Zelle er zeugt wird, wenn sich genügend TDM-Daten (Bytes) angesammelt haben, um eine Zelle zu füllen. Dieses System wird bei CES und DSS benutzt, wenn N < 0 (aktive Struktur).

Das Untersystem 30 weist einen Summierblock 31, einen Multiplizierer 32, einen Komparator 33 und einen Prediktor 34 auf. TDM-Information aus einlaufenden TDM-Leitungen wird in Ringpuffer 11 geschrieben, die im Dual- oder Einzel-Port-RAM enthalten sind. Es gibt einen getrennten Ringpuffer für jeden TDM-Kanal. Typischerweise sind die Puffer 11 64 Bytes tief, jedoch könnte irgendeine Größe benutzt werden. Der Ort in jedem Puffer, wo die letzten Da ten geschrieben worden sind, wird in das CTRCS in der Form eines Schreib-Zeigers eingege ben. Der Segmentierblock 10 hält einen Lese-Zeiger, um den Ort des nächsten Bytes inner halb des Puffers festzulegen, der in die nächste Zelle, die erzeugt werden soll, gebracht wer den soll. Der Summierblock 31 ist verantwortlich zum Bestimmen der Differenz (D) zwischen dem Lese-Zeiger und dem Schreib-Zeiger, wie unten beschrieben:

Wenn der Schreib-Zeiger größer ist als der Lese-Zeiger, dann ist die Differenz D = Schreib- Zeiger - Lese-Zeiger. Wenn der Schreib-Zeiger NICHT größer ist als der Lese-Zeiger, dann ist D = die Puffergröße - (Lese-Zeiger - Schreib-Zeiger). Somit stellt D die Anzahl der TDM- Basisrahmen dar, die verstrichen sind, seit die letzte Zelle gesendet wurde.

Der Multiplizierblock 32 bestimmt die Anzahl (5) der TDM-Bytes, die sich angesammelt ha ben, was das Produkt der Anzahl der TDM-Basisrahmen, die seit der letzten Zelle verstrichen sind, und der Anzahl (N) der TDM-Kanäle, die von der Zelle transportiert werden, ist.

S = D × N

In einer virtuellen Schaltung, die DSS nicht unterstützt, ist N eine Konstante, die von dem Benutzer gesetzt wird, wenn die VC eingerichtet wird. In DSS-Systemen wird sich N ändern, wenn die Struktur größenmäßig neu bemessen wird.

Der Komparatorblock 33 vergleicht S mit der vorhergesagten Größe der nächsten Zellen- Payloads (PS). Falls S größer oder gleich PS ist, wird ein Signal an den Segmentierblock ge sendet, und eine Zelle wird erzeugt. Der Lese-Zeiger wird aktualisiert.

Der Prediktor 34 legt die Payloadgröße (PS) der nächsten Zelle fest. Damit dies geschehen kann, ist es notwendig,:

- zu bestimmen, ob die nächste Zelle eine Zeiger-Zelle ist;
- die Anzahl der maskierenden Oktette (NMASK) in der nächsten Zelle festzulegen;
- die Anzahl der CAS-Oktette (NCAS) in der nächsten Zelle festzulegen.

Wenn einmal diese Werte festgelegt worden sind, wird die Payloadgröße dann bestimmt, in dem der folgende Algorithmus benutzt wird:

Falls die Zelle einen Zeiger enthalten muß, dann ist PS = 46 - NCAS - NMASK, sonst ist PS = 47 - NCAS - NMASK

Ein Zähler (SBP) 35 in dem Prediktor wird verwendet, um den gegenwärtigen Ort in der Multirahmenstruktur zu verfolgen. Die Länge der Multirahmenstruktur (LMFS) wird wie folgt bestimmt:
Für die DS1-Übertragung ist LMFS = 24 × N + aufgerundeter Wert von (N/2)
Für die E1-Übertragung ist LMFS = 16 × N + aufgerundeter Wert von (N/2)

Der LMFS-Wert minus 1 wird in den Zähler 35 geladen, und dieser Zähler wird jedesmal dann dekrementiert, wenn ein Payload-Byte in die Zelle geschrieben wird. Wenn der Zähler 0 erreicht, wird er mit LFSM - 1 neu geladen. Der Wert in dem SBP-Zähler 35 stellt die Entfer nung (in Oktetten) zur nächsten Multirahmenstruktur-Grenze dar und wird in dem Verset zungsfeld des Zeiger-Bytes einer Zeiger-Zelle verwendet. Ein weiterer Zähler wird benutzt, um die Sequenzzahl (SN) der nächsten Zelle zu verfolgen. Diese wird benutzt, um das AAL1- Header-Byte zu erzeugen. Ein Merker wird eingesetzt, um anzuzeigen, daß ein Zeiger ge schickt worden ist, um sicherzustellen, daß nur eine einzige Zeiger-Zelle in irgendeiner Se quenz aus acht Zellen erzeugt wird. Der folgende Algorithmus wird verwendet, um festzu stellen, ob die nächste Zelle eine Zeiger-Zelle ist:
Falls das SN eine gerade Zahl ist
dann, falls der Zeiger_gesendet-Merker = FALSCH
und falls die gegenwärtige Zählung des SBP kleiner ist als 94 ODER falls das SN = 6, dann setze das Zeiger-Zellen-Signal = WAHR und den Zeiger_gesendet-Merker = WAHR,
sonst, falls der Zeiger_gesendet-Merker = WAHR
dann setze das Zeiger_Zellen-Signal = FALSCH
sonst ist die Zeiger_Zelle = FALSCH
falls das SN = 7, dann setze Zeiger_gesendet = FALSCH
Ende

Die Größe des Benutzerinformationsfeldes der AAL1 (AUI) wird wie folgt bestimmt:
Falls die Zeiger_Zelle WAHR, dann AUI = 46
sonst AUI = 47

Es ist notwendig, die Anzahl der maskierenden Oktette (NMASK) in der nächsten Zelle fest zulegen.

Falls die virtuelle Schaltung VC des ATM DSS nicht benutzt, ist die Anzahl der maskieren den Oktette (NMASK) in der nächsten Zelle immer 0.

Die ATM-Forumsspezifikation, af-vtoa-0085.000, definiert Multirahmenstrukturen vom Typ 1 und Typ 2, die im DSS benutzt werden. Die Multirahmenstruktur vom Typ 1 enthält, zu sätzlich zu den Signalgebungs- und Payload-Unterstrukturen, eine Bitmasken-Unterstruktur. Die Länge der Bitmasken-Unterstruktur (LBMS) wird von dem Benutzer zur Zeit der Konfi guration der Arbeitsfunktion ausgewählt und wird zwischen einschließlich 1 und 4 Oktetten liegen. Die Multirahmenstruktur des Typs 2 ist identisch der Nicht-DSS-CES- Multirahmenstruktur. Eine Struktur vom Typ 1 wird geschickt, nachdem ein gültiger Zeiger gesendet worden ist. Als ein Ergebnis dieser Anforderung wird eine Zelle zwischen 0 und 4 maskierende Oktette enthalten.

Nachdem ein gültiger Zeiger gesendet worden ist, und das Ende der gegenwärtigen Struktur vom Typ 2 aufgetreten ist, wird SBP mit der Strukturlänge vom Typ 1 -1 geladen. Die Struk turlänge des Typs 1 wird wie folgt berechnet:
DS1: LMFSt1 = 24 × N + aufgerundet (N/2) + LBMS
E1: LMFSt1 = 16 × N + aufgerundet (N/2) + LBMS

Ein mit 2 Bit arbeitender Zähler für gegenwärtige Bitmasken (CBC) wird verwendet, um die gegenwärtige Position innerhalb der Bitmasken-Unterstruktur zu verfolgen. SBP wird mit LMFSt1 verglichen, um den Ort innerhalb der Multirahmenstruktur zu bestimmen.

Wenn das erste Byte, das in die nächste Zelle geschrieben werden soll, aus der Bitmaskenun terstruktur herrührt, dann wird die Anzahl der Bitmasken-Oktette in der nächsten Zelle durch Verwenden des folgenden Algorithmus bestimmt:

Die Anzahl der CAS-Oktette in der Zelle wird wie folgt bestimmt:

Bestimme die Länge der signalgebenden Unterstruktur (LSS)
LSS = aufgerundet (N/2)
N ist die Anzahl der TDM-Kanäle in der Multirahmen-Struktur.

Drei Spezialfälle liegen vor, wenn die Länge des Multirahmens geringer ist als die Länge des Zellen-Payload. Diese Spezialfälle und das Verfahren zum Bestimmen von NCAS werden wie folgt beschrieben:

1. DS1-Multirahmen mit N = 1
Falls (SBP = 0) dann NCAS = 1
sonst, falls ((NMASK + SBP + 25) < AUI) dann NCAS = 1
sonst NCAS = 2
2. E1-Multirahmen mit N = 1
Falls (SBP = 0) dann NCAS = 2
sonst, falls ((NMASK + SBP + 34) < AUI) dann NCAS = 2
sonst NCAS = 3
3. E1-Multirahmen mit N = 2
Falls (SBP = 0) dann NCAS = 1
sonst, falls ((NMASK + SBP + 34) < AUI) dann NCAS = 1
sonst NCAS = 2

In allen anderen Fällen wird NCAS wie folgt festgelegt:
Falls (SBP < NMASK + AUI) dann NCAS = 0
sonst, falls (SBP < = AUI), NCAS = LSS - SBP - AUI
sonst, falls (SBP < LSS), NCAS = LSS
sonst NCAS = SBP

Wenn die Anzahl der Kanäle in der virtuellen Schaltung die Payload-Größe der Zelle über schreitet, ist es manchmal notwendig, mehr als eine Zelle in einem TDM-Rahmen zu schic ken. Das Untersystem 40 wird dem Segmentierblock 10 signalisieren, mehrere Zellen in ei nem TDM-Rahmen zu erzeugen, wenn es eine ausreichende Menge TDM-Information gibt, um mehrere Zellen zu füllen.

Der Segmentierblock 10 enthält einen Zähler 13 (gegenwärtiger Kanal), der jedesmal inkre mentiert wird, wenn ein Kanal in eine Zelle geschrieben wird. Der Zähler 13 wird nach einer Zählung N (N = Anzahl der Kanäle in der VC) rückgesetzt. Dieser Zähler wird auch verwen det, um die TDM-Kanäle im Zellen-Payload nach Rundlauf-Weise anzuordnen, wie es von der ITU-T COM 13-R 51-E gefordert ist.

Der Summierblock 41 subtrahiert den gegenwärtigen Kanal N, und das Ergebnis wird mit der vorhergesagten Größe der Payload der nächsten Zelle durch den Komparator 42 verglichen.

Der Tastzeitgeber 43 wird verwendet, um die Erzeugung der Zellen über die TDM- Rahmenperiode gleichmäßig zu verteilen und somit die Spitzen-Zellenrate zu minimieren. Eine typische Vorrichtung wird virtuelle Kanäle bis zu 128 Kanäle unterstützen. Es ist somit notwendig, bis zu drei Zellen aus einem TDM-Rahmen zu erzeugen. Der Probezeitgeber wird die Zeitdauer zwischen den Zellen auf nicht weniger als 125 µs/3 = 42 µs begrenzen.

Die Größenbemessung bei der dynamischen Struktur (DSS) umfaßt das Hinzufügen und Ent fernen von TDM-Kanälen von einer virtuellen Schaltung "in ständiger Bewegung". Die Zeit dauer zwischen Zellen hängt von der Anzahl der Kanäle in der virtuellen Schaltung ab und wird sich daher ändern, wenn sich die Anzahl aktiver Kanäle N ändert. Wenn eine neue Grö ßenbemessung, das heißt, eine Änderung in der Anzahl der Kanäle, die bei einer virtuellen Schaltung durchgeführt wird, teilweise auf dem Weg durch die nächste Zelle auftritt, dann wird das Feststellen der Anzahl der TDM-Rabmen, die es zu warten gilt, bevor die nächste Zelle gesendet wird, sehr schwierig.

Die Erfindung bietet eine Lösung für dieses Problem. Es ist zunächst notwendig festzustellen, ob eine neue Größenbemessung in der nächsten Zelle auftritt. In dem Fall einer aktiven Struktur müssen die folgenden drei Bedingungen erfüllt sein, damit eine Neubemessung in der nächsten Zelle auftritt:

- Eine Anforderung für die Neubemessung muß aufgetreten sein;
- Ein gültiger Zeiger muß in der gegenwärtigen Struktur gesendet worden sein;
- Eine Strukturgrenze muß in der nächsten Zelle vorliegen.

Die Prediktorschaltung 34 benutzt den SBP-Zähler 35 und den Zeigeralgorithmus, um festzu stellen, ob es in der nächsten Zelle eine Neubemessung gibt,

Wenn die Anzahl der Rahmen bestimmt wird, um die gewartet werden soll, bevor die nächste Zelle N erzeugt wird, wird der nächsten Zelle die Anzahl der Kanäle in der kleineren Multi rahmen-Struktur zugeordnet. Zum Beispiel, wenn eine neue Größenbemessung von 2 auf 11 auftritt, würde der nächsten Zelle N, die die Strukturgrenze enthält, ein Wert 2 zugeordnet werden. Dies wird D < 0 hervorrufen, nachdem die nächste Zelle erzeugt ist, aufgrund der Tatsache, daß der Segmentierblock 10 auf zu viele verstrichene TDM-Rahmen gewartet ha ben würde, bevor die Zelle verschickt wurde. Das CTRCS wird dann inhärent Zellen mit einer höheren als der nominalen Rate erzeugen, bis der Fehler D auf 0 reduziert ist. Das CTRCS bietet somit eine Lösung für das Problem festzustellen, wann eine Zelle geschickt werden muß, welche eine Neugrößenbemessung enthält, durch die selbstkorrigierende Natur des Sy stems.

Glossar

AAL1 - ATM-Adaptionsschicht 1 - ATM-Adaptionsschichten werden durch Zahlen aus dem Bereich von 1 bis 5 identifiziert, sie dienen verschiedenen Servicetypen. AAL1 ist der Service, der sich auf Verkehr mit konstanter Bitrate bezieht, zum Beispiel Sprachverkehr. Andere Schichten beziehen sich auf andere Arten des Verkehrs.

ATM - Asynchroner Übertragungsmodus - Eine Netzwerkverbindungskonfiguration, bei der die Quelle und die Ziele sich auf unterschiedlichen Taktquellen (und somit asynchron) befinden, wobei die Information, die übertragen werden soll, in gleich großen Zellen enthalten ist.

CBR - Konstante Bitrate - Eine Art der Datenübertragung, bei der die Daten am Übertra gungspunkt mit einer konstanten Rate dargestellt werden, ungeachtet der Menge der Daten, die verschickt werden muß. Ein festgelegtes Ruhewort wird übertragen, wenn es keine Daten zu verschicken gibt.

CES - Schaltungsemulationsservice - Ein Typ des ATM-Service, der beiden Parteien er scheint, wie eine Schaltungsverbindung, so wie Telefonanrufe mit einem Typ Datenübertra gung mit einer konstanten Bitrate.

DBCES - Schaltungsemulationsservice für dynamische Bandbreite - Um die Ruhezeiten zu verringern, die während unbenutzter Teile der Bandbreite innerhalb eines Schaltungsemu lationslevels des Services in dem ATM-Netzwerk übertragen werden, wird die Bandbreite dynamisch über das ATM-Netzwerk zugewiesen. Dies verringert die gesamte erforderliche Bandbreite in ATM-geleiteten Netzwerken.

DSS - Dynamische Strukturgrößenbemessung - Änderung der Konfiguration des die Vor richtung treibenden Verkehrs im ATM-Netzwerk, um Überlastverkehr in schlafenden virtu ellen Schaltungen zu verringern.

SAR - Segmentierung und Neuanordnung - Dies ist der Prozeß des Aufnehmens in TDM- Datenströmen und des Segmentierens derselben in ATM-Zellen. Und umgekehrt, das Auf nehmen aus ATM-Zellen und das Neuanordnen derselben in TDM-Strömen.

TDM - Zeitteilungs-Multiplexen - Das Multiplexen zahlreicher Datenströme auf derselben Schaltung, wobei ein Zeitzuordnungsschema verwendet wird.

VC - Virtuelle Schaltung - Eine Verbindung, die dem Endbenutzer als eine volle Schalt verbindung von einem Ende zum anderen erscheint, jedoch tatsächlich durch zahlreiche Netzwerke geleitet wird und so keine physikalische Verbindung mit ihnen hat.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbar ten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

BEZUGSZEICHENLISTE

10

Segmentierblock, Segmentiereinheit, SAR

11

Ringpuffer

12

TDM-Leitung

13

Zähler

14

ATM-Zellen

20

Untersystem

21

Komparator

22

programmierbarer Zeitgeber

30

Untersystem

31

Summierblock .

32

Multiplizierer

33

Komparator

34

Prediktorschaltung

35

Zähler

40

Untersystem

41

Summierblock

42

Komparator

43

Tastzeitgeber

Claims

1. Controller für die Zellen-Übertragungsrate zur Verwendung bei dem Bereitstellen von Services mit konstanter Bitrate in einem zellgeschalteten Netzwerk, mit:
einem Prediktor (34) zum Bestimmen der Payload-Größe der nächsten Zelle in einer vir tuellen Schaltung (VC), die in einem zellgeschalteten Netzwerk eingerichtet wird; und
einer Steuerschaltung zum Überwachen von Puffern (11), welche TDM-Daten steuern, und zum Erzeugen eines Triggersignals, um eine Zelle zu erzeugen, wenn ausreichend TDM-Daten gesammelt sind, um die nächste Zelle zu füllen.

2. Controller für die Zell-Übertragungsrate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung eine Vielzahl von Puffern (11) überwacht, einen für jeden Kanal in der virtuellen Schaltung (VC).

3. Controller für die Zell-Übertragungsrate nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Puffer (11) Ringpuffer sind.

4. Controller für die Zell-Übertragungsrate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen Zähler zum Zählen der Anzahl von Rahmen D aufweist, die sich seit der Übertragung der letzten Zelle gesammelt haben, und ein Multiplizierer die Menge der angesammelten Daten, die übertragen werden sollen, festlegt, indem er D mit der Anzahl der Kanäle, die in der virtuellen Schaltung (VC) enthalten sind, multipliziert.

5. Controller die Zell-Übertragungsrate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prediktor (34) die Anzahl der Payload-Bytes bestimmt, indem festgestellt wird, ob die nächste Zelle eine Zeiger-Zelle ist.

6. Controller für die Zell-Übertragungsrate nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Prediktor (34) einen Zähler umfaßt, um den gegenwärtigen Ort in der Multirahmen- TDM-Struktur zu verfolgen, um festzulegen, ob die nächste Zelle eine Zeiger-Zelle ist.

7. Controller für die Zell-Übertragungsrate nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Prediktor (34) auch die Anzahl der maskierenden und CAS-Oktette in der nächsten Zelle bestimmt, um die Anzahl der Payload-Bytes festzulegen.

8. Controller für die Zell-Übertragungsrate nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er weiterhin einen Tastzeitgeber (U3) umfaßt, um gleichmäßig die Erzeugung von mehre ren Zellen über eine TDM-Rahmendauer zu verteilen, wenn die Anzahl der Kanäle in der virtuellen Schaltung (VC) die Payload-Größe der Zelle überschreitet.

9. Controller für die Zell-Übertragungsrate nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Prediktor (34) festlegt, ob eine Neugrößenbemessung in der nächsten Zelle auftritt und eine Anzahl Kanäle einer Zelle zuordnet, die eine Neugrößenbemessung enthält, der gleich der kleineren Anzahl der Kanäle ist, wobei überschüssige Daten nach der Übertra gung der Zelle belassen werden, wobei der Controller Zellen mit einer höheren als der normalen Rate erzeugt, bis der Überschuß (D) auf Null reduziert worden ist.

10. Controller für die Zell-Übertragungsrate nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Prediktor (34) den Zähler benutzt, um zu identifizieren, ob eine Neugrößenbemessung in der nächsten Zelle auftritt.

11. Verfahren zum Steuern der Rate in einem zellgeschalteten Netzwerk, das Services mit konstanter Bitrate anbietet, mit den Schritten:
Vorhersagen der Payload-Größe der nächsten Zelle in einer virtuellen Schaltung, die in dem zellgeschalteten Netzwerk eingerichtet ist; und
Überwachen von Puffern, welche TDM-Daten speichern, und Erzeugen eines Triggersi gnals, um eine Zelle zu erzeugen, wenn sich ausreichend TDM-Daten angesammelt ha ben, um die nächste Zelle zu füllen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Puffer für jeden Kanal in der virtuellen Schaltung überwacht wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Puffer Ringpuffer sind.

14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Rahmen D, die sich gesammelt haben, seit die letzte Zelle übertragen worden ist, gezählt werden, und dann D mit N multipliziert wird, der Anzahl der aktiven Kanäle in der virtuellen Schal tung, um die Anzahl von Bytes zu bestimmen, die sich gesammelt haben, seit die letzte Zelle übertragen worden ist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Payload-Größe festgelegt wird, indem bestimmt wird, ob die nächste Zelle eine Zeiger-Zelle ist, die An zahl der maskierenden Bytes und die Anzahl der CAS-Bytes bestimmt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenwärtige Ort in der Multirahmen-Struktur verfolgt wird, um festzustellen, ob die nächste Zelle eine Zeiger- Zelle ist.

17. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Kanäle in der virtuellen Schaltung die Payload-Größe der Zelle überschreitet und ein Tastzeitgeber gleichmäßig die Erzeugung von mehreren Zellen über eine TDM-Rahmendauer verteilt.

18. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn eine Neugrößenbemes sung in der nächsten Zelle auftritt, eine Anzahl von Kanälen gleich der kleineren Anzahl von Kanälen nach der Neugrößenbemessung der nächsten Zelle zugewiesen wird, wobei überschüssige Daten nach der Übertragung der Zelle belassen werden, wobei Zellen mit einer höheren als der normalen Rate erzeugt werden, bis die überschüssigen Daten auf Null reduziert worden sind.