DE69412140T2

DE69412140T2 - Atm-netzwerke für schmalbandkommunikation

Info

Publication number: DE69412140T2
Application number: DE69412140T
Authority: DE
Inventors: Thomas Lloyd Glen Ellyn Il 60137 Hiller; Ronald Anthony Wheaton Il 60187 Spanke; John Joseph Jr. Wheaton Il 60187 Stanaway; Alex Lawrence Bolingbrook Il 60440 Wierzbicki; Meyer Joseph Lisle Il 60532 Zola
Original assignee: AT&T Corp
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1993-12-20
Filing date: 1994-03-01
Publication date: 1999-01-07
Anticipated expiration: 2014-03-02
Also published as: KR960706730A; EP0736239B1; BR9408313A; NO962594L; JPH09508766A; AU686150B2; KR100318145B1; WO1995017789A1; ES2120619T3; EP0736239A1; HK1003097A1; TW240360B; NZ263909A; DE69412140D1; CA2178917A1; ATE169168T1; DK0736239T3; NO962594D0; CA2178917C; AU6517094A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft Anordnungen zur Herstellung digitaler Kommunikationsverbindungen und insbesondere zur Herstellung solcher Verbindungen unter Verwendung von Breitbandnetzen und Vermittlungssystemen.

Problemstellung

Die Bereitstellung von Fernsprech- Fernwahldiensten in großem Umfang ist weiterhin teuer. Obwohl bei den Kosten der Bereitstellung von Übertragungssystemen großer Kapazität unter Verwendung von Faseroptik wesentliche Fortschritte erzielt wurden, ist der Zugriff auf solche faseroptische Systeme und das Umschalten von Signalen auf solchen faseroptischen Systemen weiterhin kostspielig. Ferner sind in einer Knotenvermittlungsanlage die Kosten des Umschaltens der Signale von einem Kanal auf einen anderen immer noch hoch.
Weiterhin werden zunehmend sehr große Telekommunikationsvermittlungssysteme oder etwas gleichwertiges immer dringlicher. Bisher wurde dieser Bedarf teilweise durch die Verwendung kleinerer, durch Knotenvermittlungsanlagen mäßiger Kapazität miteinander verbundener Vermittlungssysteme abgedeckt. Im Fall eines Vermittlungssystems wie zum Beispiel der Vermittlung 5ESS® von AT&T wurde unter Verwendung von Koppelmodulen beträchtlicher Kapazität, die durch ein Zeitvielfach miteinander verbunden sind, ein relativ großes System entwickelt. Es hat jedoch keine der verfügbaren Lösungen zu einer wirtschaftlich zufriedenstellenden Lösung des Problems des Bedarfs eines sehr großen Vermittlungssystems oder Clusters von Systemen zur gleichzeitigen Abwicklung beträchtlicher Mengen von Fernsprechverkehr, niedrigratigem Telekommunikations-Datenverkehr und hochratigem Telekommunikations-Datenverkehr geführt.
Für die Übertragung von Kombinationen aus breitbandigen und schmalbandigeren, Paket- und Leitungssignalen über Breitbandeinrichtungen wurde ein neuer Standard implementiert. Dieser Standard, der Standard des asynchronen Übertragungsmodus (ATM- Standard, ATM - Asynchronous Transfer Mode), packt Daten in Rahmen, die jeweils eine Mehrzahl von Zellen umfassen, wobei jede Zelle 53 Byte lang ist, wobei die 53 Byte aus einem 5-Byte-Zellkopf und einem 48-Byte- Nutzsignal bestehen. Bei der Übertragung eines 125- Mikrosekunden-ATM-Rahmens kann jede der Zellen für einen separaten Bestimmungsort bestimmt sein, wobei der Bestimmungsort in dem Zellkopf identifiziert wird. Ins Auge gefaßte ATM-Standards geben vor, wie man 48 Sprach-Abtastwerte aus einem Sprachkanal in eine Zelle packt und diese Zelle durch ein ATM-Netz hindurch überträgt. Dies verursacht jedoch eine unerwünschte Verzögerung von 48 Abtastwerten (6 Millisekunden) zum Füllen der Zelle mit den Abtastwerten und erfordert vor der Übertragung der Abtastwerte und nach ihrem Empfang eine große Menge Speicher für die Abtastwerte. Es wurde bisher noch kein vernünftiger Vorschlag für die wirtschaftliche Verwendung von ATM zur Übertragung von Sprachsignalen aus einem Eingangsknoten eines Netzes zu einer Mehrzahl von Ausgangsknoten des Netzes veröffentlicht, bei denen diese Verzögerung nicht verursacht wird. Obwohl der ATM-Standard in Breitbandnetzen und insbesondere in Breitbandnetzen, die faseroptische Übertragungseinrichtungen einsetzen, zunehmend Verwendung findet, wurde bisher keine wirtschaftliche Lösung des Problems des Entwurfs eines Kommunikationsnetzes zur Übertragung einer großen Mehrzahl schmalbandiger Sprachsignale aus einem beliebigen Eingangsknoten einer Mehrzahl von Eingangsknoten des Netzes zu einem beliebigen Ausgangsknoten einer Mehrzahl von Ausgangsknoten des Netzes unter Verwendung des ATM-Standards veröffentlicht, bei der diese Verzögerung nicht verursacht wird. Außerdem wurde bisher kein vernünftiger wirtschaftlicher Vorschlag für die wirtschaftliche Verwendung von ATM zur Erzielung eines großen Vermittlungssystems mit sehr großer Kapazität und geringen Verzögerungen oder eines großen, in hohem Maße verkoppelten Clusters kleinerer Vermittlungssysteme veröffentlicht.
Die obengenannten Probleme werden gemäß den Darlegungen einer früheren Patentanmeldung mit der internationalen Anmeldungsnummer PCT/US93/02478, registriert in der PCT am 18. 3. 1993, teilweise gelöst. Gemäß den Darlegungen dieser Anmeldung werden Signale aus einer Mehrzahl pulscodemodulierter Kanäle auf einer Mehrzahl von PCM-Leitungen, wobei jeder Kanal einer Telekommunikationsverbindung zugeordnet ist, durch ATM- Schnittstelleneinheiten (ATMU) so auf ATM- Signalausgänge geschaltet, daß jede der Verbindungen, die für ein gemeinsames Koppelmodul oder ein unabhängiges Vermittlungssystem bestimmt sind, in eine einzige zusammengesetzte ATM- oder ATM-artige Zelle gepackt wird; die ATM-Signale, die solche zusammengesetzten Zellen enthalten, werden zu und von einem ATM-Kommunikationsmodul (ATM-CM) übertragen (das in der genannten Anmeldung als gemeinsame Breitband- Plattform bezeichnet wird), mit dem ATM-Zellen vermittelt werden; solche zusammengesetzten Zellen werden mit einer Wiederholungsrate übertragen, die mit der Wiederholungsrate der PCM-Signale, die die Sprachsignale darstellen, übereinstimmt oder ein Bruchteil dieser Wiederholungsrate ist; die Zellen werden über feste virtuelle Leitungen (PVC) konstanter Bitrate (CBR) aus einem Eingangs-Koppelmodul oder - system zu dem ATM-CM dieses Knotens oder Zugangskoppelnetzbausteins, von dort zu einem Ausgangs- Koppelmodul oder -system oder zu dem ATM-CM eines anderen Zugangskoppelnetzbausteins übertragen. Diese Lösung vermeidet die Verzögerung von 6 Millisekunden, weil nur ein Abtastwert aus einer gegebenen Verbindung in eine zusammengesetzte Zelle eingesetzt wird. Während sich der Verkehr zwischen einem bestimmten Eingangs- und Ausgangsmodul ändert, werden feste virtuelle Pfade bereitgestellt. Solche Pfade müssen aber nur dann aktiviert oder deaktiviert werden, wenn eine zusätzliche Gruppe (wobei die Gruppengröße durch die Anzahl von in jeder Zelle übertragenen Sprachkanälen bestimmt wird) benötigt wird oder freigegeben werden kann.
Ein Problem bei dieser teilweisen Lösung besteht darin, daß nicht genug Verkehr vorliegt, um in der großen Mehrzahl von ATMU in einem Netz mit vielen Koppelmodulen feste virtuelle Pfade zu rechtfertigen. Weiterhin hat die teilweise Lösung den Nachteil, daß bei der Hinzufügung eines einzelnen Koppelmoduls zu einem beliebigen Zugangskoppelnetzbaustein eines Netzes alle Zugangskoppelnetzbausteine informiert werden müssen, was ein beträchtliches Betriebs- und Verwaltungsproblem darstellt.
Die EP-A-0 225 714 offenbart Anordnungen zur Zusammenstellung zusammengesetzter Pakete, die Daten für eine Mehrzahl von Übermittlungen mit verschiedenen Bestimmungsorten enthalten, und zur Übertragung dieser Pakete zu einem Paketierer/Depaketierer; in dem Paketierer/Depaketierer werden zusammengesetzte Pakete aus einer Mehrzahl von Quellen kombiniert, um zusammengesetzte Pakete zu erzeugen, die eine Mehrzahl von Übermittlungen enthalten, die für einen gemeinsamen Knoten bestimmt sind, zur Übertragung dieser Pakete zu diesem gemeinsamen Knoten. Die Knoten sind mit Endgeräten und mit Leitungen, die mit dem öffentlichen Telefonwählnetz verbunden sind, verbunden.

Lösung

In einer in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Abweichung vom Stand der Technik wird zwischen ATM-Zellen-Koppelstufen eine Umcodierungseinheit für zusammengesetzte Zellen (CCR-Einheit, CCR - composite cell remap) eingeführt. Der Zugangskoppelnetzbaustein wird dahingehend verbessert, daß er eine Mehrzahl von CCR-Einheiten enthält, die jeweils zwischen Zellen in einem ATM-Signal, das aus einem ATM- cm empfangen wird, wobei jede Zelle aus einem Quellen- Vermittlung oder einem Koppelmodul einer Mehrzahl von Quellen-Vermittlungen oder Koppelmodulen stammt und für diese CCR-Einheit bestimmt ist, und Zellen, die jeweils Übermittlungen enthalten, die für eine gemeinsame Bestimmungs-CCR bestimmt sind, konvertieren; dies wird erreicht, indem die einzelnen Kanäle in jeder Zelle des Eingangs-ATM-Signals auf Zellen umgeschaltet werden, die für die entsprechende Bestimmungs-CCR in dem Ausgangs-ATM-Signal der CCR bestimmt sind. Zwischen CCR verschiedener Zugangskoppelnetzbausteine liegt ein Durchgangs-Crossconnect, um Zellen ankommender ATM- Ströme auf verschiedene abgehende ATM-Ströme umzuschalten. Dieser Durchgangs-Crossconnect entspricht dem Netz aus heutzutage bei synchronen Sprach- Weitverkehrsnetzen verwendeten Crossconnects. Vorteilhafterweise kann bei Verwendung dieser Art von Anordnung effizient ein Durchgangs-Crossconnect in Verbindung mit einer Mehrzahl von CCR in einem Zugangskoppelnetzbaustein verwendet werden, um die Strecken eines festen virtuellen Pfads zwischen zwei Zugangskoppelnetzbausteinen miteinander zu verbinden, und kann Module verschiedener Zugangskoppelnetzbausteine sogar dann verbinden, wenn das Verkehrsaufkommen zwischen den Modulen deutlich unterhalb der Kapazität einer einzelnen Zelle liegt.
Gemäß einer spezifischen Ausführungsform führt jede zusammengesetzte ATM-Zelle zwischen CCR ein Byte jeweils einer Sprachübermittlung von bis zu 48 Sprachübermittlungen, und die zusammengesetzten Zellen der CBR-PVC werden mit einer Rate von einer Zelle pro 125 Mikrosekunden (us) übertragen. Vorteilhafterweise vereinfacht eine solche Anordnung die Schnittstelle zu bestehenden PCM-Systemen.
Virtuelle Pfade in der ATMU werden so zugewiesen, daß sie Verkehr, der in die ATMU eingegeben wird, so in Zellen zusammentragen, daß jede Zelle nur zu einem CCR- oder ATMU-Bestimmungsort geschickt wird. Für zugangskoppelnetzbausteininternen Verkehr werden die Zellen zu der ATMU geschickt, die mit dem Bestimmungs-Koppelmodul verbunden ist. Für Verkehr zwischen Zugangskoppelnetzbausteinen werden die Zellen zu einer CCR geschickt und dann über eine ATM-Strecke zu einem Durchgangs-Crossconnect oder direkt zu einem anderen Zugangskoppelnetzbaustein übertragen. Der Zugangskoppelnetzbaustein, der die Bestimmungs-CCR enthält, oder bei zugangskoppelnetzbausteininternem Verkehr die Bestimmungs-ATMU, bestimmt die Wahl, welche Eingangssignale welchen Zellen zugewiesen werden. Im Fall von Zellen, die für eine CCR bestimmt sind, ist, wenn die CCR direkt mit einem anderen Zugangskoppelnetzbaustein verbunden ist, was der Fall sein kann, wenn entweder ein großes Verkehrsaufkommen zwischen zwei Zugangskoppelnetzbausteinen vorliegt oder wenn Netze anfänglich klein sind (d. h. nur einige wenige Zugangskoppelnetzbausteine), der Verkehr, der in einer Zelle plaziert werden kann, jeglicher Verkehr, der für den abschließenden Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt ist. Für den allgemeineren Fall, bei dem die CCR, die der Bestimmungsort der Zelle ist, mit einem Durchgangs-Crossconnect verbunden ist, kann die Zelle aus der ATMU Verkehr für einen beliebigen der Zugangskoppelnetzbausteine enthalten, die mit dem Durchgangs-Crossconnect verbunden sind; die CCR dient dann dazu, Verkehr für jeden der möglichen Bestimmungs- Zugangskoppelnetzbausteine des verbundenen Durchgangs- Crossconnects auf verschiedene Zellen zu verteilen. Der Durchgangs-Crossconnect lenkt jede Zelle zu dem entsprechenden Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein. Dort verteilt eine weitere CCR-Einheit Verkehr für jede ATMU dieses Zugangskoppelnetzbausteins auf verschiedene Zellen. Jede Zelle wird dann durch das ATM-CM des Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbausteins hindurch zu der richtigen ATMU für diese Zelle und von dort zu dem Bestimmungs-Koppelmodul gelenkt.
Die Zuweisung von Verkehr auf Zellen, d. h. die Zuweisung von Verkehr auf die virtuellen Pfade der ATMU, wird durch Zuverlässigkeitsbetrachtungen weiter modifiziert, so daß, wenn immer möglich, Verkehr zwischen Zugangskoppelnetzbausteinen durch ein Netz aus Crossconnects, zum Beispiel über zwei verschiedene Durchgangs-Crossconnects, vermittelt werden kann. Wenn das Verkehrsaufkommen zwischen zwei Zugangskoppelnetzbausteinen gering ist, dann wird der Verkehr normalerweise über einen der zwei Durchgangs- Crossconnects geführt, und kann im Fall eines Systemausfalls dann auf eine CCR umgeschaltet werden, die mit dem zweiten Durchgangs-Crossconnect verbunden ist, der die beiden Zugangskoppelnetzbausteine verbindet.
Die Zuweisung von Verkehr auf Ausgangszellen in der CCR ist relativ unkompliziert. Wenn die CCR mit einem Durchgangs-Crossconnect verbunden ist, dann enthält jede Ausgangszelle Verkehr, der für eine einzelne Bestimmungs-CCR eines Bestimmungs- Zugangskoppelnetzbausteins bestimmt ist. Da der Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein außerdem eine CCR-Einheit enthält und aufgrund der vollen Konnektivität des ATM-CM in dem Bestimmungs- Zugangskoppelnetzbaustein ist es nicht notwendig, Verkehr aufzuteilen, der für die Vermittlung durch verschiedene ATMU in dem Bestimmungs- Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt ist.
Alle hier beschriebenen Einheiten führen in beiden Richtungen Verkehr. Es wird allgemein nur die abgehende Richtung ausführlich beschrieben. Fachleute im Stand der Technik werden ohne weiteres verstehen, welche Anpassungen für die umgekehrte Richtung der Übertragung und Vermittlung notwendig sind.
Obwohl die bevorzugte Ausführungsform ATM verwendet, gelten die Prinzipien der Erfindung der Anmelder für jedes beliebige Paketnetz. Die Implementierung vereinfacht sich durch die Paketgröße mit konstanter Länge der ATM-Zellen, und durch die Verwendung von standardmäßigen ATM-Teilen wird die Implementierung der Erfindung der Anmelder wirtschaftlich. Das Äquivalent einer ATMU und einer CCR in einem allgemeineren Paketnetz sind Einheiten, die die Inhalte der Pakete innerhalb einer Rahmenperiode eines gemultiplexten periodischen Kommunikationssignals wie zum Beispiel PCM- oder PCM-artige Signale (z. B. adaptives PCM) packen und entpacken können. Das Äquivalent einer CCR in einem allgemeineren Paketnetz ist eine Umcodierungseinheit für zusammengesetzte Pakete (CPR-Einheit, CPR - composite packet remap). Das Äquivalent eines ATM-Crossconnects oder eines Netzes aus Crossconnects ist eine Paketvermittlungsstruktureinheit oder ein Netz aus Paketvermittlungsstruktureinheiten.
Der in der vorliegenden Anmeldung beanspruchte Gegenstand betrifft das gesamte Netz einschließlich ATMU, eines ATM-CM und CCR in jedem Zugangskoppelnetzbaustein; und einen ATM-Durchgangs- Crossconnect, der mit den CCR verbunden ist, um die CCR zwischen Zugangskoppelnetzbausteinen miteinander zu verbinden und um Zellen zwischen ankommenden und abgehenden ATM-Strömen zu lenken, ohne die Nutzlastinhalte jeder Zelle zu verändern. Vorteilhafterweise kann ein solches Netz verwendet werden, um eine große Anzahl von PCM-Kanälen über ein ATM-Netz miteinander zu verbinden, das unter Verwendung der sehr großen Kapazität der ATM-Übertragungsanordnung gleichzeitig zur Übertragung von Breitbandsignalen verwendet werden kann.
Vorteilhafterweise können in einer solchen Anordnung feste virtuelle Pfade durch die ATM-CM und die Durchgangs-Crossconnects - hindurch für zusammengesetzte Zellen hergestellt werden, die einzelne PCM-Abtastwerte für eine Mehrzahl von PCM Kanälen führen; solche festen virtuellen Pfade können im voraus eingerichtet werden und brauchen nur dann aktiviert zu werden, wenn für eine bestimmte Ursprungs- /Bestimmungsort-Paarung des ATM-CM oder des Durchgangs- Crossconnects eine zusätzliche Gruppe von Kanälen erforderlich ist, und feste virtuelle Pfade werden nur dann deaktiviert, wenn sich der Bedarf an der für die von festen virtuellen Pfaden zwischen einer Ursprungs- /Bestimmungsort-Paarung des ATM-CM oder Durchgangs- Crossconnects erforderten Anzahl von Kanälen beträchtlich verringert. Die festen virtuellen Pfade können auch zum Führen herkömmlicher paketierter Sprache (siehe Fig. 17) oder paketierter Daten hergestellt werden. Vorteilhafterweise können virtuelle Pfade konsolidiert werden (siehe Fig. 33), um eine hohe Ausnutzung von virtuellen Pfaden auch zwischen Koppelbausteinen sicherzustellen.
Die beanspruchten Gegenstände der vorliegenden Patentanmeldung betreffen weiterhin das "Netz", das aus den CCR-Einheiten aller Zugangskoppelnetzbausteine, die mit dem größeren Netz verbunden sind, plus die Durchgangs-Crossconnects, die die CCR-Einheiten miteinander verbinden, plus die gelegentlichen direkten Verbindungen zwischen CCR- Einheiten, besteht. Dieses Verteilnetz nimmt als Eingangssignale ATM-Signale an, die Zellen enthalten, die PCM-Kanäle führen, die für einen beliebigen Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt sind, der über den Durchgangs-Crossconnect zugänglich ist, der mit dem Ausgang der CCR (und im Fall einer direkt mit einer anderen CCR verbundenen CCR mit dem Zugangskoppelnetzbaustein, mit dem die letztere CCR verbunden ist) verbunden ist. Die Inhalte der Eingangszellen für diese CCR-Einheiten werden in Zellen umgeschaltet, die jeweils Übermittlungen enthalten, die für einen gemeinsamen Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt sind. Die Ausgangszellen dieser CCR werden dann in dem Durchgangs-Crossconnect auf die ATM-Ströme umgeschaltet, die mit dieser Bestimmungs-CCR verbunden sind, in der das ATM-Signal in Zellen umgeschaltet wird, die jeweils für dieselbe ATMU in dem Bestimmungs- Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt sind. Vorteilhafterweise ergibt diese Kombination der CCR und des Durchgangs-Crossconnects ein Verteilnetz enormer Kapazität mit geringer Blockierung zur Versorgung einer großen Anzahl von Zugangskoppelnetzbausteinen sehr großer Kapazität. Theoretisch können die CCR entweder den Zugangskoppelnetzbausteinen oder dem Transitnetz zugeordnet werden. In der bevorzugten Ausführungsform stammen die von der CCR benötigten Steuerinformationen naturgemäß aus der Steuerung des Zugangskoppelnetzbausteins, wodurch eine Zusammenlegung von Zugangskoppelnetzbaustein und CCR natürlicher wird.
Vorteilhafterweise können in einer solchen Anordnung feste virtuelle Pfade durch die Durchgangs- Crossconnects für zusammengesetzte Zellen hergestellt werden, die jeweils einzelne PCM-Abtastwerte für eine Mehrzahl von PCM-Kanälen führen. Solche feste virtuelle Pfade können im voraus eingerichtet werden und brauchen nur dann aktiviert zu werden, wenn für eine bestimmte Ursprungs-/Bestimmungsort-Paarung des Durchgangs- Crossconnects eine zusätzliche Gruppe von Kanälen erforderlich ist, und werden nur dann deaktiviert, wenn sich der Bedarf an der für die von festen virtuellen Pfaden zwischen einer Ursprungs/Bestimmungsort-Paarung des Durchgangs-Crossconnects erforderten Anzahl von Kanälen beträchtlich verringert.
Die beanspruchten Gegenstände in der vorliegenden Patentanmeldung betreffen weiterhin den Zugangskoppelnetzbaustein, einschließlich mindestens einer ATMU, eines ATM-CM und mindestens einer CCR. Vorteilhafterweise kann ein solcher Zugangskoppelnetzbaustein Verkehr aus einer großen Anzahl von Quellen zusammenstellen und diesen Verkehr zu zusammengesetzten Zellen bündeln, die PCM- Abtastwerte für eine Mehrzahl von Übermittlungen führen, wobei jede der zusammengesetzten Zellen am Ausgang eines Zugangskoppelnetzbausteins Verkehr enthält, der für einen einzigen Bestimmungs- Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt ist. Der Zugangskoppelnetzbaustein kann außerdem vorteilhafterweise zum Führen herkömmlicher paketierter Sprache (siehe Fig. 12) oder paketierter Daten von und zu den Teil des Zugangskoppelnetzbausteins bildenden oder mit diesem verbundenen Koppelnetzbausteinen und Modulen verwendet werden.
Die beanspruchten Gegenstände in der vorliegenden Patentanmeldung betreffen weiterhin die CCR. Vorteilhafterweise ermöglicht eine Einheit wie die CCR, Ausgangssignale einer Mehrzahl von ATMU oder anderer Quellen, deren Zellen jeweils PCM-Abtastwerte enthalten, die für eine Mehrzahl von Bestimmungs- Vermittlungen bestimmt sind, in Zellen zusammenzustellen, die jeweils für einen einzigen Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt sind. Jede CCR nimmt Ausgangszellen aus einer Mehrzahl von ATMU an, wobei jede Ausgangszelle Verkehr enthält, der für einen beliebigen der Zugangskoppelnetzbausteine bestimmt ist, die mit einem Durchgangs-Crossconnect verbunden sind, der das Ausgangssignal der CCR abschließt und die Inhalte dieser Zellen in Zellen umordnet, die jeweils Verkehr enthalten, der für einen einzigen Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt ist. In der Bestimmungs-CCR werden diese zusammengesetzten Zellen entpackt und in Zellen umgeordnet, die PCM-Abtastwerte enthalten, die für eine einzige ATMU bestimmt sind. Vorteilhafterweise ermöglicht eine solche Anordnung, den gesamten Verkehr in dem Zugangskoppelnetzbaustein, der für einen bestimmten Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt ist, in einer oder mehreren zusammengesetzten Zellen pro Rahmen zusammenzustellen. Diese Zellen können dann ohne weiteres in einem Transitnetz auf den Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein umgeschaltet werden, der dann Verkehr in jeder Zelle an alle Eingänge des Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbausteins verteilt.
Die in der vorliegenden Patentanmeldung beanspruchten Sachverhalte betreffen weiterhin innerhalb des Zugangskoppelnetzbausteins den Transport zusätzlicher Steuerdaten (zusammen mit den PCM- Abtastwerten), wenn eine Verbindung innerhalb des Zugangskoppelnetzbausteins stattfindet. In der spezifischen Ausführungsform sind die zusätzlichen Steuerdaten ein Überwachungszeichen, das als E-Bit bezeichnet wird. Dieser Name wird für dieses Zeichen in der Vermittlung 5ESS der bevorzugten Ausführungsform verwendet. Statt einfach einzelne PCM-Abtastwerte umzuschalten, wird ein erweitertes Segment für alle zu einer bestimmten Verbindung gehörenden Abtastwerte umgeschaltet, wobei das erweiterte Segment einen 8-Bit- PCM-Abtastwert und das E-Bit enthält. Mit denselben grundlegenden Prinzipien können auch beliebige andere Steuerinformationen transportiert werden, die zusammen mit den Rufsignaldaten in einem beliebigen anderen Vermittlungssystem festgehalten werden müssen. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung wird für alle Übermittlungen, die die hier beschriebenen zusammengesetzten Zellen verwenden, ein Segment (im Gegensatz zu einem Byte oder einem anderen Element, das nur ein Kommunikationssignal wie zum Beispiel einen PCM-Abtastwert enthält) durch den Zugangskoppelnetzbaustein durchgeschaltet. Wenn das Segment zu einer CCR übertragen wird, dann verwirft die CCR den Steuerinformationsteil und leitet seine Ausgangszellen nur aus dem Kommunikationssignals, z. B. aus dem PCM-Abtastwert, ab. Wenn die zusammengesetzte Zelle intern innerhalb des Zugangskoppelnetzbausteins durch das ATM-CM zur Quelle oder einer anderen ATMU zurückgeschaltet wird, dann bleibt das Segment erhalten. Die ATMU führt bei der Ausführung ihrer Funktion der Erzeugung zusammengesetzter Zellen Operationen an den Segmenten aus. Das ATM-CM schaltet einfach die aus einer ATMU empfangenen Zellen auf einen Ausgang, d.h. auf eine ATMU oder eine CCR. Vorteilhafterweise ermöglicht diese Anordnung, Steuerinformationen, die innerhalb eines Zugangskoppelnetzbausteins für zugangskoppelnetzbausteininterne Verbindungen erforderlich sind, zusammen mit dem Kommunikationssignal in zusammengesetzten Zellen zu transportieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1-4 sind Netzkonfigurationsdiagramme auf höherer Ebene, deren Konfiguration den Prinzipien der vorliegenden Erfindung folgt;
Fig. 5 ist ein Funktionsdiagramm zentraler Stufen eines Netzes (eines ATM-Verteilnetzes), das gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung entwickelt wurde;
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild eines Netzes miteinander verbundener Zugangskoppelnetze;
Fig. 7 zeigt die Verbindungen eines solchen Netzes mit den Zugangskoppelnetzbausteinen;
Fig. 8 zeigt einen 125-us-Rahmen von ATM- Zellen (eine Liste von Abkürzungen befindet sich am Ende der ausführlichen Beschreibung), die eine Mehrzahl von CBR und eine Mehrzahl von CBR-Zellen umfassen; die Zellen konstanter Bitrate (CBR-Zellen), die Sprachkanäle führen, werden alle 125 us gesendet;
Fig. 9 zeigt ein ATM-Segment, das eine CBR- Zelle und eine Zelle variabler Bitrate (VBR-Zelle) enthält;
Fig. 10 zeigt eine CBR-Zelle zum Führen von Verkehr, der von beiden der zwei Zugangskoppelnetzbausteine initiiert wird, die über die CBR-Zelle kommunizieren;
Fig. 11 zeigt das Übertragungs-/Crossconnect- Netz für synchrone Glasfasernetze bzw. ATM-Signale von Fig. 6;
Fig. 12 zeigt die Zugangskoppelnetzbausteinstruktur und die Position einer Umcodierungsfunktion für zusammengesetzte Zellen (CCR-Funktion) bezüglich des Kommunikationsnetzes;
Fig. 13 zeigt eine Übersicht der Art und Weise der Übertragung von Zellen aus einem Quellen- Koppelmodul zu einem Bestimmungs-Koppelmodul;
Fig. 14 zeigt ein Format für zusammengesetzte Zellen mit einem einzigen Bestimmungsort der Art, die für die Übermittlungen zwischen Koppelmodulen einer ATM-cm-Vermittlung verwendet werden würde;
Fig. 15 zeigt ein Format für zusammengesetzte Zellen mit mehreren Bestimmungsorten (MDCC-Format) einer für die Kommunikation zwischen einem Koppelmodul und einer Umcodierungseinheit für zusammengesetzte Zellen verwendeten Art;
Fig. 16 zeigt das Format einer Zelle für die Kommunikation zwischen CCR-Blöcken;
Fig. 17 zeigt eine Tandem-Bestimmungszelle, die so ausgelegt ist, daß sie mit einem Bestimmungsort für paketierte Sprache kommuniziert;
Fig. 18 zeigt die Codierung, die zwischen ankommenden Zeitschlitzen für eine ATMU und einer SDCC/MDCC-Zelle (zusammengesetzte Einzelbestimmungsortzellen-/Mehrbestimmungsortzellen-Zelle) durchgeführt wird;
Fig. 19 zeigt die in der CCR durchgeführte Umcodierungsfunktion;
Fig. 20 zeigt den gesamten Umcodierungsprozeß von dem Quellen-Koppelmodul (Quellen-SM) zu dem Bestimmungs-SM für Übermittlungen unter Verwendung einer Umcodierungsfunktion für zusammengesetzte Zellen;
Fig. 21 zeigt die Zeichengabe, die zwischen ATM-Vermittlungen und zwischen ATM- und zwischen Fern- und Ortsnetzbetreibervermittlungen verwendet wird;
Fig. 22 ist ein Blockschaltbild einer ATM- Vermittlung zur Unterstützung sowohl von Breitband- als auch von Schmalband-ATM-Übermittlungen gemäß der Erfindung der Anmelder;
Fig. 23 ist ein Blockschaltbild eines Zugangskoppelnetzbausteins von Fig. 6;
Fig. 24 ist ein Blockschaltbild einer Schnittstelleneinheit für asynchronen Übertragungsmodus (ATMU) zur Bereitstellung einer Schnittstelle zwischen PCM-Signalen und ATM-Signalen;
Fig. 25-29 zeigen verschiedene Blöcke der ATMU;
Fig. 30 zeigt den Steuerkomplex einer ATM- Kommunikationsmoduleinheit (ATM-cm-Einheit) zum Vermitteln von ATM-Zellen;
Fig. 31-33 sind Flußdiagramme, die die Prozesse der Auswahl eines Kanals für eine Übermittlung zeigen, wobei feste virtuelle Leitungen aktiviert werden und der Verkehr teilweise belasteter fester virtueller Leitungen kombiniert wird;
Fig. 34-37 zeigen die Operation eines Anrufs am Ursprungsende;
Fig. 38-41 zeigen die Operation eines Anrufs am Abschlußende;
Fig. 42-45 sind Blockschaltbilder von vier Versionen einer CCR; und
Fig. 46 ist ein Blockschaltbild eines Adressengenerators für eine CCR.

Übersicht

Das hier beschriebene Telekommunikationsnetz verwendet Pakete und in der bevorzugten Ausführungsform ATM-Zellen, um PCM-Quellen zu vermitteln, die von örtlichen Vermittlungen versorgt werden. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 12 für die Zwecke dieser Übersicht mitverfolgt werden können, verwendet das Netz nicht nur ATM-Signale als ein breitbandiges Mittel zum Transport von PCM-Signalen und zum Umschalten verschiedener PCM-Ströme auf verschiedene Bestimmungsorte durch Verwendung einer ATM-Vermittlungsstruktur, die in der Lage ist, verschiedene Zellen auf verschiedene ATM- Bestimmungsorte umzuschalten, sondern enthält außerdem Einrichtungen zum Umschalten verschiedener PCM- Abtastwerte innerhalb einer Zelle auf andere Zellen. Als Ergebnis können die Inhalte von PCM-Strömen, die jeweils Übermittlungen enthalten, die für eine große Anzahl verschiedener Bestimmungsorte bestimmt sind, umgeordnet und zwischen einer Mehrzahl von ATM-Strömen umgeschaltet werden, die jeweils Zellen enthalten, die für verschiedene Bestimmungsorte bestimmt sind. ATM- Zellen-Vermittlungen werden in Journal of High Speed Networks. Band 1, Nr. 3, Seiten 193-279, 1992 beschrieben.
Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung werden Eingangs-PCM-Ströme aus einem oder mehreren Koppelmodulen 510 zu einer ATM- Schnittstelleneinheit (ATMU) 540 von Fig. 23 übertragen. In der spezifischen Ausführungsform werden diese PCM-Ströme auf Netz- und Zeitsteuerungsstrecken (NCT-Strecken) gesendet und werden durch ein Koppelmodul einer Vermittlung 5ESS erzeugt, die (in Fig. 12 nicht gezeigte) Eingangssignale aus örtlichen Vermittlungen und aus mit dem Koppelmodul verbundenen Sprechstellen erhält. Die Vermittlung 5ESS und das Koppelmodul werden ausführlich in AT&T Technical Journal, Band 64, Nr. 6, Juli/August 1985, Seiten 1303- 1564, beschrieben. Die ATMU erhält PCM-Ströme aus einer Mehrzahl solcher Koppelmodule und erzeugt ATM-Ströme, die jeweils Zellen enthalten, wobei für jede Zelle alle PCM-Abtastwerte für eine gemeinsame Umcodierungseinheit für zusammengesetzte Zellen (CCR-Einheit) 4000 (Fig. 42) des Quellen-Zugangskoppelnetzbausteins 1 bestimmt sind. Die ATM-Ströme aus einer Mehrzahl von ATMU werden zu einem ATM-Kommunikationsmodul (ATM-CM) 550 übertragen, das eine ATM-Vermittlungsstruktur umfaßt, die Zellen aus dieser Mehrzahl von ATM-Strömen in eine Mehrzahl von CCR-Einheiten umschaltet (man erinnere sich, daß jede Zelle eines ATMU-Ausgangssignals für eine bestimmte CCR bestimmt ist und nur PCM-Abtastwerte für diese CCR enthält).
Das Ausgangssignal der CCR ist ein einzelner ATM-Strom, der zu einem ATM-Durchgangs-Crossconnect 600 (Fig. 11) übertragen wird, der wie das ATM-CM Zellen zwischen verschiedenen ATM-Strömen umschaltet, den Nutzsignalinhalt jeder Zelle jedoch intakt läßt. Die CCR führt die Funktion des Umpackens der Zellen ihres Eingangsstroms aus, so daß jede Zelle in ihrem Ausgangsstrom PCM-Abtastwerte enthält, die für eine einzelne CCR-Einheit in einem Bestimmungs- Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt sind. Der Durchgangs-Crossconnect kann dann die Eingangssignale aus einer Mehrzahl von CCR annehmen und diejenigen Zellen, die für eine CCR in einem bestimmten Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt sind, zu einem einzigen ATM-Strom zur Übertragung zu dieser CCR des Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbausteins zusammenstellen. Der Durchgangs-Crossconnect schaltet die Zellen in seinen Eingangs-ATM-Strömen um, schaltet aber keine Teile der Nutzsignaldaten einer Zelle auf zwei oder mehrere verschiedene Zellen um.
In dem Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein wird der Prozeß einfach umgekehrt. Die CCR stellt Abtastwerte, die für eine gemeinsame ATMU bestimmt sind, zu Zellen zusammen und überträgt ihren Ausgangsstrom zu einem ATM-CM . Das ATM-CM sendet die aus einer Mehrzahl von CCR des Bestimmungs- Zugangskoppelnetzbausteins empfangenen und für eine bestimmte ATMU bestimmten Zellen zu dieser ATMU. Diese ATMU bildet dann aus den Inhalten der ATM-Ströme, die sie empfangen hat, PCM-Ströme zu ihren angeschlossenen Koppelmodulen. Die ATMU kann einzelne PCM-Abtastwerte aus dem Inneren der Zellen ihrer Eingangs-ATM-Ströme entnehmen und diese Abtastwerte zu verschiedenen PCM- Ausgangsströmen lenken. In dieser bevorzugten Ausführungsform erzeugt und empfängt die ATMU eine Mehrzahl von ATM-Strömen, während die CCR nur an einem ATM-Strom Operationen ausführt; dies ist offensichtlich eine Frage des gewünschten Entwurfs, und die ATMU kann so angeordnet werden, daß sie eine Schnittstelle mit einem einzigen ATM-Strom bereitstellt und/oder die CCR kann so angeordnet werden, daß sie eine Schnittstelle mit einer Mehrzahl von ATM-Strömen bereitstellt.
Für den Fall, bei dem der Zugangskoppelnetzbaustein als eine Knotenvermittlung zwischen mit dieser verbundenen Ortsämtern oder bei einer internen Verbindung zwischen Leitungen wirkt, die direkt mit Koppelmodulen des Zugangskoppelnetzbausteins verbunden sind, wirkt das ATM-CM zur Verbindung von Ausgangsströmen einer ATMU mit Eingangsströmen derselben oder einer anderen ATMU. Aus Gründen der Kompatibilität ist es in diesem Fall wünschenswert, daß zusätzliche Informationen, die jedem PCM-Abtastwert zugeordnet sind (in diesem Fall ein Überwachungszeichen oder E-Bit), in beiden Richtungen durch die ATMU hindurchgeschaltet werden. Zur Bereitstellung dieser Eigenschaft behandelt die ATMU in der bevorzugten Ausführungsform 9-Bit-Segmente, wobei jedes Segment ein 8-Bit-PCM-Byte und ein diesem zugeordnetes E-Bit enthält und 42 dieser 9-Bit-Segmente zusammen das Nutzsignal jeder ATM-Zelle in der ATMU bilden. Zweckmäßigerweise geschieht dies unabhängig davon, ob die Zelle für weitere Vermittlung und nachfolgenden Transport zu einem anderen Zugangskoppelnetzbaustein mit einer CCR verbunden ist oder nicht. Vorteilhafterweise wird dadurch bei Verwendung dieser Anordnung das E-Bit, das über NCT-Strecken, die ein Koppelmodul mit einer ATMU verbinden, transportiert wird, bei allen Verbindungen, die den Zugangskoppelnetzbaustein nicht verlassen, beibehalten. Dies ist offensichtlich eine Frage der gewünschten Auslegung, und die ATMU und die CCR könnten auch so entworfen werden, daß sie mit unterschiedlich großen Segmenten arbeiten, wobei die Anzahl von Segmenten entsprechend so korrigiert wird, daß sie in ein 48- Byte-ATM-Nutzsignal passen. Obwohl in der bevorzugten Ausführungsform bei einer zugangskoppelnetzbausteininternen Verbindung nur das E-Bit durchgeschaltet wird, können natürlich auch unter Verwendung derselben Prinzipien zusätzliche Bit durchgeschaltet werden. Bei manchen Anwendungen werden eventuell auf Abtastbasis oder über Zeichengabesignale andere Bit übertragen.
Fig. 1-5 zeigen in Form einer Übersicht auf höherer Ebene Telekommunikationsnetze, die gemäß der Erfindung der Anmelder entworfen wurden. In allen Fällen sind in der beispielhaften Ausführungsform die Eingangssignale PCM-Ströme und die Ausgangssignale PCM- Ströme.
Fig. 1 basiert auf dem US-Patent 5 345 446 und zeigt die Behandlung einer zugangskoppelnetzbausteininternen Verbindung. Ein PCM- Strom zum Beispiel aus einer Vermittlung 5ESS tritt in eine ATMU ein, im der zusammengesetzte Zellen erzeugt werden, wobei jede solche zusammengesetzte Zelle PCM- Abtastwerte enthält, die für Bestimmungsorte bestimmt sind, die durch eine ATMU versorgt werden. Die Zellen werden in einer ATM-Zellen-Vermittlung, dem ATM-CM 550, vermittelt, in dem Eingangssignale aus einer Mehrzahl von ATMU 540 auf eine Mehrzahl von Ausgangssignalen zu ATMU 540 umgeschaltet werden. Das ATM-CM verändert nicht das in jeder Zelle enthaltene Nutzsignal, sondern schaltet einfach einzelne Zellen in einem ATM- Eingangsstrom auf einen ATM-Ausgangsstrom einer Mehrzahl von ATM-Ausgangsströmen um. Diese Ausgangsströme werden in ATMU-Einheiten 540 empfangen, die in diesem Fall als Empfänger für zusammengesetzte ATM-Zellen wirken, und die einzelnen PCM-Abtastwerte jeder empfangenen Zelle werden auf entsprechende Positionen in dem richtigen PCM-Ausgangsstrom verteilt.
Fig. 2 zeigt den Fall eines zweistufigen Netzes unter Verwendung zusammengesetzter Zellen. Dies ist ein Netz zum Umschalten von PCM-Abtastwerten in einer Mehrzahl von PCM-Eingangsströmen eines Zugangskoppelnetzbausteins auf PCM-Abtastwerte in einer Mehrzahl von PCM-Ausgangsströmen eines anderen Zugangskoppelnetzbausteins, wobei die beiden Zugangskoppelnetzbausteine über eine Strecke, die einen oder mehrere ATM-Ströme führt, direkt miteinander verbunden sind. Die PCM-Eingangsströme treten in eine ATMU 540 zur Erzeugung zusammengesetzter Zellen ein, die Zellen zusammenstellt, die alle für dieselbe CCR bestimmt sind, und zwar für eine CCR, die in diesem Fall direkt mit einem einzigen Bestimmungs- Zugangskoppelnetzbaustein verbunden ist. Die ATMU 540 des ersten (oberen) Zugangskoppelnetzbausteins erzeugt effektiv zusammengesetzte Zellen, die für den zweiten Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt sind. Diese zusammengesetzten Zellen werden über einen oder mehrere ATM-Ströme zu dem ATM-CM 550 gesendet, in dem Zellen aus einer Mehrzahl von ATMU, die in das ATM-CM eintreten, zu einem einzigen ATM-Strom für die CCR 4000 kombiniert werden, die mit dem zweiten Zugangskoppelnetzbaustein verbunden ist. Die CCR codiert die PCM-Abtastwerte in den Zellen so um, daß alle PCM-Abtastwerte in derselben Ausgangszelle für dieselbe ATMU in dem Bestimmungs- Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt sind. In dem zweiten (unteren) Zugangskoppelnetzbaustein kann das Ausgangssignal der CCR 4000 aus dem ersten Zugangskoppelnetzbaustein direkt mit einem ATM-CM 550 verbunden werden, das die Zellen, die für jede der ATMU 540 des zweiten Zugangskoppelnetzbausteins bestimmt sind, trennt. Jede dieser letzteren ATMU konvertiert dann auf die im wesentlichen bereits für den Empfang zusammengesetzter Zellen in Fig. 1 beschriebene Weise ihre Eingangs-ATM-Ströme in PCM-Ströme. Ein Problem tritt dadurch auf, daß die Vermittlung, die die CCR enthält, über die ATMU des anderen Zugangskoppelnetzbausteins Bescheid wissen muß. Eine Lösung dieses Problems besteht darin, zwischen den Zugangskoppelnetzbausteinen Datennachrichten auszutauschen. Eine weitere Lösung besteht darin, nur ankommende CCR-Teile in jedem Zugangskoppelnetzbaustein vorzusehen. Außerdem ist es möglich, CCR in beiden Zugangskoppelnetzbausteinen vorzusehen.
Fig. 3 zeigt die am wahrscheinlichsten anzutreffende Netzkonfiguration, sowie die Netzkonfiguration, die in der vorliegenden Beschreibung am ausführlichsten beschrieben wird. Es ist der Fall zweier Zugangskoppelnetzbausteine gezeigt, die über einen Durchgangs-Crossconnect kommunizieren. In dem ersten (oberen) Zugangskoppelnetzbaustein wirkt die ATMU 540 als eine Erzeugungseinheit für zusammengesetzte Zellen, die einzelne Zellen erzeugt, die jeweils Abtastwerte enthalten, die für eine gemeinsame CCR-Einheit 4000 des ersten Zugangskoppelnetzbausteins bestimmt sind. Das ATM-CM des ersten Zugangskoppelnetzbausteins stellt alle Zellen, die für diese CCR bestimmt sind, zu einem einzigen ATM-Strom zusammen, den es zu der CCR 4000 sendet. Die CCR 4000 bildet die PCM-Abtastwerte aus verschiedenen ankommenden Zellen, die für einen einzigen Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt sind, auf abgehenden Zellen ab, die jeweils nur solche PCM- Abtastwerte enthalten, die für einen Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt sind. Das Ausgangssignal der CCR 4000 wird zu einem Durchgangs- Crossconnect 600 gesendet, der alle für einen gemeinsamen Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein bestimmten Zellen in einem ATM-Strom ansammelt und diesen ATM-Strom zu der CCR 4000 des zweiten (unteren) (Bestimmungs-) Zugangskoppelnetzbausteins sendet. Die durch den ATM-Crossconnect 600 ausgeführte Vermittlungsfunktion ist dieselbe wie die durch das ATM-cm 550 ausgeführte Vermittlungsfunktion. In dem Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein codiert die CCR Zellen so um, daß jede Zelle PCM-Abtastwerte enthält, die für eine einzige Empfangs-ATMU 540 für zusammengesetzte Zellen bestimmt sind. Der Ausgangsstrom der CCR 4000 wird zu dem ATM-CM 550 des Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbausteins gesendet, in dem Zellen, die für eine gemeinsame ATMU bestimmt sind, zu ATM-Strömen angesammelt werden, die zu dieser ATMU übertragen werden. Die ATMU empfängt dann ihre Eingangs-ATM-Ströme und verteilt die einzelnen in dem Strom enthaltenen PCM-Abtastwerte auf ihre PCM- Ausgangssignale. Obwohl Fig. 3 nur eine einzige ATM- Zellen-Vermittlung (Durchgangs-Crossconnect) zeigt, wird in der Praxis wahrscheinlich ein Netz solcher Crossconnects verwendet.
Schließlich zeigt Fig. 4 eine Verbindung, bei der der Pfad durch das Transitnetz, der den Quellen- und den Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein verbindet, zwei Durchgangs-Crossconnects enthält, die durch eine CCR verbunden sind. Die Aktionen in dem (obersten) Quellen-Zugangskoppelnetzbaustein sind im wesentlichen dieselben wie in Bezug auf Fig. 3 beschrieben, mit der Ausnahme, daß in diesem Fall das Ausgangssignal der CCR 4000 des Quellen- Zugangskoppelnetzbausteins Zellen enthalten kann, die Abtastwerte enthalten, die für eine Mehrzahl von Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbausteinen bestimmt sind. Vermutlich wäre dies ein Fall, bei dem wenig Verkehr zu jedem der durch diese Art von Verbindung versorgten Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbausteine vorliegt. Als erstes empfängt der rechte ATM-Durchgangs-Crossconnect 600 Eingangssignale aus einer Mehrzahl von Zugangskoppelnetzbausteinen und überträgt diejenigen Zellen, die für ein erneutes Umschalten bestimmt sind, zu der Transit-CCR 4000, die die beiden ATM-Durchgangs- Crossconnects miteinander verbindet. In der Durchgangs- CCR 4000 werden Abtastwerte, die für einen gemeinsamen Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt sind, zu Zellen zusammengestellt, die durch den zweiten (linken) Durchgangs-Crossconnect des Transitnetzes auf diesen Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein umgeschaltet werden sollen. Ein zweiter (linker) ATM- Durchgangs-Crossconnect empfängt dann Eingangssignale aus der CCR 4000 sowie direkte Eingangssignale aus anderen Zugangskoppelnetzbausteinen und erzeugt Ausgangs-ATM-Ströme, wobei jeder Strom nur Zellen mit PCM-Abtastwerten enthält, die für einen gemeinsamen (unteren) Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt sind (und auch Ausgangsströme desselben Typs wie als durch den zweiten ATM-Durchgangs-Crossconnect empfangen beschrieben, die für die ATM- Zwischendurchgangs-Crossconnect-CCR 4000 bestimmt sind). In dem Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein werden dieselben Arten von Operationen wie in dem Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein von Fig. 3 durchgeführt. Die mittlere CCR empfängt spezielle Steuersignale aus der Gesamt-Netzsteuerung, oder empfängt nach dem Austausch von Nachrichten zwischen den beiden Zugangskoppelnetzbausteinen Steuersignale von einem der beiden, um unter Verwendung dieser CCR virtuelle Pfade und Leitungen einzurichten. Die Konfiguration von Fig. 4 kann außerdem Verbindungen zwischen den beiden Durchgangs-Crossconnects 600 aufweisen, um es manchen der CCR-Ausgangszellen zu ermöglichen, zu einem Crossconnect zurückzukehren, der ebenfalls mit einem Bestimmungs- Zugangskoppelnetzbaustein verbunden ist (eine solche Verbindung ist in Fig. 11 als Verbindung 7 gezeigt). Wie bereits für Fig. 3 erwähnt können die Durchgangs- Crossconnects jeweils ein verbundenes Netz solcher Crossconnect-Einheiten darstellen.
Obwohl Fig. 1-4 und viele andere Diagramme dieser Spezifikation nur eine einzige Richtung des Informationsflusses zeigen, ist zu verstehen, daß gleichzeitig auf im wesentlichen dieselbe Weise ein vergleichbarer entgegengesetzter Informationsfluß stattfindet. Jede ATMU wirkt zum Beispiel sowohl als ein Generator für zusammengesetzte Zellen als auch als ein Empfänger für zusammengesetzte Zellen. Ähnlich führt jede CCR ihre Umcodierungsfunktion in beiden Richtungen aus.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ansicht der Funktionen der CCR und des ATM-Crossconnects. Das Eingangssignal für die CCR umfaßt Zellen, die jeweils Abtastwerte aufweisen, die für eine Mehrzahl der CCR am Ausgang eines ATM-Crossconnects 600 bestimmt sind. Die Eingangs-CCR sammeln diese Abtastwerte in Zellen an, die jeweils Abtastwerte enthalten, die nur für eine einzige Ausgangs-CCR bestimmt sind. Diese Zellen werden in einen Ausgangs-ATM-Strom eingesetzt, der in den ATM- Crossconnect 600 eintritt. Der ATM-Crossconnect 600 schaltet dann einzelne Zellen aus allen ankommenden ATM-Strömen so auf abgehende ATM-Ströme um, daß die abgehenden ATM-Ströme jeweils Zellen enthalten, die nur für die bestimmte CCR bestimmt sind, mit der der Ausgangsstrom verbunden ist. Die Ausgangs-CCR nimmt dann einzelne Zellen an, die jeweils Abtastwerte für eine Mehrzahl der ATMU des Zugangskoppelnetzbausteins enthalten können, von dem die Ausgangs-CCR ein Teil ist, und erzeugt Zellen, die jeweils Abtastwerte enthalten, die nur für eine dieser ATMU bestimmt sind. Diese Zellen werden dann anschließend in dem ATM-CM des Ausgangs-Zugangskoppelnetzbausteins auf die entsprechende ATMU des Ausgangs-Zugangskoppelnetzbausteins geschaltet. Ein ATM-CM 550 ist im Prinzip ein ATM-Crossconnect, der so erweitert wird, daß er wie in Fig. 22 gezeigt Schnittstellen mit anderen Einheiten bereitstellt. Ein Verteil-"Netz", das aus einer Mehrzahl von CCR-Einheiten besteht, die durch einen oder mehrere Crossconnects miteinander verbunden sind, ist ein sehr nützliches Element zur Vermittlung schmalbandiger Signale, die durch ATM-Ströme geführt werden. In der bevorzugten Ausführungsform nimmt ein solches Verteilnetz als seine Eingangssignale ATM- Signale an, die Zellen enthalten, die PCM-Kanäle führen, die für einen beliebigen, über den mit dem Ausgang der CCR verbundenen Durchgangs-Crossconnect zugänglichen Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt sind (und im Fall einer direkt mit einem anderen Zugangskoppelnetzbaustein verbundenen CCR für den Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt sind, mit dem die letztere CCR verbunden ist). Die Inhalte der Eingangszellen für diese CCR werden in Zellen umgeschaltet, die jeweils Übermittlungen enthalten, die für einen gemeinsamen Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt sind. Die Ausgangszellen dieser CCR werden dann in dem Durchgangs-Crossconnect auf die ATM-Ströme umgeschaltet, die mit dieser Bestimmungs-CCR verbunden sind, wobei das ATM-Signal in Zellen umgeschaltet wird, die jeweils für dieselbe ATMU in dem Bestimmungs- Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt sind.
Vorteilhafterweise ergibt die Kombination aus den CCR und dem Durchgangs-Crossconnect ein Verteilnetz enormer Kapazität mit geringer Blockierung zur Versorgung einer großen Anzahl von Zugangskoppelnetzbausteinen sehr großer Kapazität. Theoretisch können die CCR entweder den Zugangskoppelnetzbausteinen oder dem Transitnetz zugeordnet werden. In der bevorzugten Ausführungsform stammen die von der CCR benötigten Steuerinformationen naturgemäß aus der Steuerung des Zugangskoppelnetzbausteins, wodurch eine Zusammenlegung von Zugangskoppelnetzbaustein und CCR natürlicher wird.
Vorteilhafterweise können in einer solchen Anordnung feste virtuelle Pfade durch die Durchgangs- Crossconnects für zusammengesetzte Zellen hergestellt werden, die jeweils einzelne PCM-Abtastwerte für eine Mehrzahl von PCM-Kanälen führen. Solche feste virtuelle Pfade können im voraus eingerichtet werden und brauchen nur dann aktiviert zu werden, wenn für eine bestimmte Ursprungs-/Bestimmungsort-Paarung des Durchgangs- Crossconnects eine zusätzliche Gruppe von Kanälen erforderlich ist, und werden nur dann deaktiviert, wenn sich der Bedarf an der für die von festen virtuellen Pfaden zwischen einer solchen Ursprungs- /Bestimmungsort-Paarung des Durchgangs-Crossconnects erforderten Anzahl von Kanälen beträchtlich verringert.

Allgemeine Beschreibung

Die vorliegende allgemeine Beschreibung gibt zuerst eine Übersicht aller Abbildungen, auf die eine ausführliche Beschreibung spezieller charakteristischer Eigenschaften von Elementen dieser Abbildungen zur Implementierung der Erfindung der Anmelder folgt.
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild einer Mehrzahl miteinander verbundener Zugangskoppelsysteme eines Netzes. Eine Gruppe von Zugangskoppelnetzbausteinen 1 ist mit einem ATM-Signalübertragungs-/Crossconnectnetz 10 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung verbunden. Ein solches Netz ist ein Netz aus ATM- Crossconnects zur Verbindung einer Mehrzahl von Umcodierungseinheiten für zusammengesetzte Zellen (CCR- Einheiten) und zum Umschalten von Zellen der durch die verbundenen Zugangskoppelnetzbausteine erzeugten ATM- Ströme. Jeder Zugangskoppelnetzbaustein enthält eine CCR, die ein ATM-Signal aus dem ATM-CM des Zugangskoppelnetzbausteins empfängt, das eine Mehrzahl zusammengesetzter Zellen konstanter Bitrate (zusammengesetzte CBR-Zellen) umfaßt, die jeweils Signale führen, die für das Netz, d. h. für eine mit dem Netz verbundene CCR bestimmt sind, und verteilt die einzelnen PCM-Kanalsignale, die in jeder Eingangszelle geführt werden, auf eine zusammengesetzte CBR- Ausgangszelle mit einem gemeinsamen Zugangskoppelnetzbaustein als Bestimmungsort. Die zusammengesetzte Ausgangszelle wird dann in dem Netz aus ATM-Crossconnects auf eine CCR dieses Bestimmungs- Zugangskoppelnetzbausteins umgeschaltet. Der Zugangskoppelnetzbaustein enthält eine ATM- Schnittstelleneinheit (ATMU) zur Bildung zusammengesetzter Zellen aus PCM-Abtastwerten von Eingangssignalen für den Zugangskoppelnetzbaustein und Übertragung der zusammengesetzten Zellen in ATM- Signalen zu einem ATM-Kommunikationsmodul (ATM-cm), das die einzelnen Zellen des ATM-Signals aus der ATMU auf die richtige CCR des Zugangskoppelnetzbausteins umschaltet. Jede zusammengesetzte Zelle des Ausgangssignals einer ATMU ist für eine einzige CCR des Zugangskoppelnetzbausteins oder für dieselbe oder für eine Kommunikation zwischen Zugangskoppelnetzbausteinen für eine andere ATMU des Zugangskoppelnetzbausteins bestimmt. Zellen konstanter Bitrate (CBR-Zellen) werden verwendet, um PCM-Sprachverkehr zu führen; Zellen variabler Bitrate (VBR-Zellen) werden verwendet, um paketierte Daten zu führen (der Ausdruck PCM bezieht sich hier sowohl auf durch PCM übertragene Sprachsignale als auch auf Daten (einschließlich Faksimile (FAX) und Video), die über PCM-Kanäle übertragen werden).
In der vorliegenden Spezifikation wird häufig die Aktivierung fester virtueller Leitungen und fester virtueller Pfade besprochen. Ein fester virtueller Pfad, der eine Mehrzahl fester virtueller Leitungen umfaßt, wird durch Eintrag seiner Identifikation in dem Speicher einer ATMU, eines ATM-CM , einer CCR oder eines ATM-Crossconnects bereitgestellt. Der Speicher wird verwendet, um Zellen, die die Identifikation des virtuellen Pfades als Zellenkopf aufweisen, in dem ATM- cm und in dem ATM-Crossconnect umzuschalten, und um der ATMU und der CCR die Zellen für ihre Operationen zu identifizieren. Die Informationen über die virtuellen Leitungen werden in der ATMU und in der CCR gehalten, um PCM-Abtastwerte zwischen den richtigen Zellen oder zwischen den richtigen Zellen und dem richtigen PCM- Strom bzw. der richtigen Position in diesem Strom zu lenken. Ein virtueller Pfad wird nur aktiviert, wenn er tatsächlich zur Führung von Übermittlungen verwendet wird. Die Anzahl vorgesehener fester virtueller Pfade kann daher wesentlich größer als die Anzahl aktivierter fester virtueller Pfade sein. Ähnlich wird eine feste virtuelle Leitung aktiviert, wenn die spezifische Leitung (oder der spezifische Kanal) eines aktivierten festen virtuellen Pfads verwendet wird. Wenn eine Zelle eines virtuellen Pfads voll ist und ein weiterer Kanal benötigt wird, dann wird ein weiterer, vorher vorgesehener fester virtueller Pfad aktiviert, um diesen Kanal über eine virtuelle Leitung des neu aktivierten festen virtuellen Pfads zu führen. Man beachte, daß dies mit der standardmäßigen ATM- Terminologie inkonsistent ist; diese Terminologie muß jedoch keine zusammengesetzten Zellen zum Führen einer Mehrzahl von Übermittlungen beschreiben. Die Anmelder haben sich dazu entschieden, die Byte- oder Segmentposition einer Zelle zum Führen einer jeden solchen Übermittlung eine virtuelle Leitung zu nennen, da sie im wesentlichen eine leitungsvermittelte Übermittlung führt.
Der Zugangskoppelnetzbaustein und das Übertragungs-/Crossconnectnetz können auch zur Vermittlung und zum Transport herkömmlicher paketierter Sprache verwendet werden, was in der Zelle von Fig. 17 dargestellt wird. Der Nachteil herkömmlicher paketierter Sprache besteht darin, daß es eine zusätzliche Paketierungsverzögerung verursacht und kostspielige Schnittstellenschaltungen erfordert, um die in jeder Zelle beförderten 48 Sprach-Abtastwerte zusammenzustellen, zu speichern und zu übertragen.
Die CCR-Einheiten der Zugangskoppelnetzbausteine werden mit Elementen verbunden, die abgehenden Verkehr ansammeln und ankommenden Verkehr verteilen. Das ATM-CM , mit dem eine CCR verbunden ist, schaltet einzelne Zellen seiner ATM- Eingangs- und Ausgangsströme zwischen CCR und ATM- Schnittstelleneinheiten (ATMU) um, die später beschrieben werden. Diese Einheit verteilt zelleninternen Verkehr an eine Mehrzahl von Koppelmodulen (SM) einer Vermittlung 5ESS oder verteilt solchen Verkehr auf einen oder mehrere unabhängige Koppelnetzbausteine. In Zukunft kann es wünschenswert sein, Koppelmodule von mehr als einer Vermittlung 5ESS mit einer ATMU zu verbinden.
Ein großer Teil des durch das ATM-Signal- Übertragungs-/Crossconnectnetz 10 geführten Verkehrs ist CBR-Verkehr, wobei die einzelnen CBR-Zellen in jedem 125-us-Rahmen auf eine Bestimmungs-CCR-Einheit umgeschaltet werden. Eine CCR-Einheit wird vorteilhafterweise zur Vermittlung von Sprach- Fernverkehr verwendet, weil der Zugang zu einem Durchgangs-Crossconnect zur Vermittlung von ATM-Zellen die CCR in die Lage versetzt, auf eine große Anzahl verschiedener Bestimmungs-CCR mit verschiedenen Zellen zuzugreifen. Die Bereitstellung fester virtueller Pfade (PVP) zu diesen Bestimmungs-CCR und die relativ geringe Häufigkeit der Aktivierung und Deaktivierung dieser PVP ermöglicht relativ seltene Änderungen von Pfaden in dem Netz 10, Das Signalwegeführungsmuster für einen bestimmten festen virtuellen Pfad (PVP) ändert sich, solange der PVP eingerichtet ist, nicht; der Weg von CBR-Zellen kann gemäß einem PVP geführt werden, solange dieser PVP aktiv bleibt. Ähnlich haben PVP in der ATMU ebenfalls eine relativ hohe Lebensdauer. Der dynamische Teil der Vermittlung der ATM-Einheiten in den Zugangskoppelnetzbausteinen ist hauptsächlich mit der Vermittlung von VBR-Zellen verbunden, deren Zellenköpfe bei jedem 125-us-Rahmen verschieden sein können und die dementsprechend umgeschaltet werden müssen. Die PVP durch das ATM-CM haben ebenfalls eine relativ hohe Lebensdauer, da jeder PVP Verkehr von einer ATMU zu einer Quellen-CCR, d. h. zu einem bestimmten Durchgangs- Crossconnect darstellt. Die Konfiguration der internen ATMU-Codierungsdaten und der internen CCR- Umcodierungsdaten ändern sich schneller, wenn einzelne PCM-Sprechverbindungen hergestellt und abgebaut werden. Diese Einheiten bilden einzelne PCM-Ströme auf spezifische Positionen in einer zusammengesetzten PVP- Zelle ab.
Fig. 6 zeigt den Austausch von Nachrichten, der erforderlich ist, um die Auswahl eines CBR-PVP und einer PVC in diesem PVP abzuschließen. Der Zugangskoppelnetzbaustein signalisiert der Ausgangs- Vermittlung (Nachricht 3) die Identität der Ursprungs- und Bestimmungspartner und die Identifikation des PVP und der PVC des Netzes 10. Der Bestimmungsknoten kehrt mit einer Bestätigung (Nachricht 4) zurück, die diesen Pfad ordnungsgemäß bestätigt.
Die Zugangskoppelnetzbausteine sind durch die SONET/ATM-Zugangsstrecken 6 mit dem zentralen SONET/ATM-Signalübertragungs-/Crossconnectnetz 10 verbunden. Der Ausdruck SONET (synchrones optisches Netz) bezeichnet hier entweder den US-Standard (SONET) oder den europäischen Standard SDH (Synchron-Digital- Hierarchie) oder beides. SONET/ATM bedeutet SONET- oder SDH-Signale zum Transportieren eines ATM-Signalstroms, der ATM-Zellen führt. Obwohl dies in Fig. 6 nicht gezeigt ist (aber in den Einzelheiten von Block 10 Fig. 11 gezeigt ist) kann es auch Strecken geben, die für Fälle, bei denen ein großes Verkehrsaufkommen zwischen zwei Zugangskoppelnetzbausteinen vorliegt, die Zugangskoppelnetzbausteine in dem Netz direkt verbinden. In diesem direkt verbundenen Fall wirkt dieser Teil des Netzes als ein 2-stufiges Netz (siehe Fig. 2), und eine CCR-Funktion ist nur in einem der beiden Zugangskoppelnetzbausteine oder in jedem der beiden Zugangskoppelnetzbausteine in einer Richtung (z. B. ankommend) erforderlich.
Auf die Zugangskoppelnetzbausteine selbst wird durch eine Mehrzahl örtlicher Koppelnetzbausteine zugegriffen. Wie in Fig. 7 angedeutet, sind die örtlichen Vermittlunge durch digitale Einrichtungen, wie zum Beispiel durch die 24-kanäligen herkömmlichen US-T-Netzträgereinrichtungen oder das europäische 32- Kanal-System zum Führen von PCM-Signalen, die in den Zugangskoppelnetzbausteinen in CBR-Zellen von ATM- Signalen konvertiert werden, mit den Zugangskoppelnetzbausteinen verbunden. Die hier besprochenen CBR-Zellen sind im wesentlichen zusammengesetzte Zellen, die jeweils Daten für eine Mehrzahl von Übermittlungen führen.
Fig. 8 zeigt einen 125-us-Rahmen eines typischen ATM-Signals, das am Ausgang einer Schnittstelleneinheit für asynchronen Übertragungsmodus (ATMU) (Fig. 24) erscheint. Ein 125-us-Rahmen besteht aus einer Anzahl von CBR-Zellen und einer Anzahl von VBR-Zellen. Der Zweckmäßigkeit halber sind diese als am Anfang und Ende jedes Rahmens gruppiert gezeigt; es ist aber auch möglich, VBR-Zellen zwischen Gruppen von CBR- Zellen einzustreuen. Der Vorteil der Gruppierung der CBR-Zellen auf die angedeutete Weise besteht darin, daß die Priorität von CBR-Zellen sichergestellt werden kann und sich die Auslegung des Zellenlistenprozessors (Fig. 26, Block 630) vereinfacht. Signale, die in einer ATMU eintreffen, sind zwischeneinander eingestreute CBR- und VBR-Zellen. CBR-Zellen werden so bald wie möglich nach ihrem Empfang aus einem ATM-CM (Block 550, Fig. 23) übertragen, wodurch sie Priorität über VBR-Zellen erhalten; das Ausgangssignal eines ATM-CM , das mit einer ATMU verbunden ist, weist daher wahrscheinlicher zwischeneinander eingestreute CBR- und VBR-Zellen auf.
Fig. 9 zeigt die Inhalte einer zusammengesetzten CBR-Zelle und einer VBR-Zelle der zum Beispiel zur Übertragung von Signalen über das ATM- Übertragungs-/Crossconnectnetz 10 verwendeten Art. Der Inhalt einer CBR-Zelle enthält Signale für eine Mehrzahl von Kanälen. Da eine ATM-Zelle einen 5-Byte- Zellenkopf und ein 48-Byte-Nutzsignal umfaßt, besteht eine wünschenswerte Anordnung darin, durch den 5-Byte- Zellenkopf die konkrete virtuelle Leitung zu identifizieren, die durch die CBR-Zelle dargestellt wird, und in dem Nutzsignal der CBR-Zelle die einzelnen Bytes (PCM-Abtastwerte) von 48 Sprachkanälen (64 Kilobit-PCM-Einkanal-DS0-Signale) zu führen. Dies ist das Format einer CBR-Zelle zwischen CCR-Einheiten.
In der bevorzugten Ausführungsform führt eine in der ATMU erzeugte und zwischen der ATMU und dem ATM- cm übertragene CBR-Zelle PCM-Abtastwerte plus ein Überwachungs-Zeichengabebit für nur 42 separate Kanäle in dem 48-Byte-Nutzsignal einer ATM-Zelle. Der Transport dieses Überwachungsbits, das hier gemäß der Terminologie des Vermittlungs 5ESS als E-Bit bezeichnet wird, ermöglicht das Führen des Überwachungszustands über Modulgrenzen in dem Zugangskoppelnetzbaustein hinweg, wodurch die Kompatibilität mit der bestehenden Architektur und Software des Vermittlungs 5ESS einfacher wird.
Es werden hier Anordnungen zum Transport eines PCM-Abtastwerts plus einem Bit (das E-Bit) mit einer spezifischen Aufgabe (Überwachung) beschrieben. Allgemeiner können intern in einer Vermittlungsanlage unter Verwendung derselben Prinzipien, nämlich Transport von 8+A-Bit-Segmenten für jede Kommunikation, A Bit transportiert werden, wobei die A Bit Informationen für eine beliebige Funktion befördern; natürlich können in jeder Zelle um so weniger Segmente transportiert werden, je größer der Wert von A ist.
Die in Fig. 9 dargestellte VBR-Zelle umfaßt einen Zellenkopf und ein Nutzsignal, wobei das Nutzsignal einem einzigen Kanal und einem einzigen Bestimmungsort zugeordnet ist. Effektiv stellt eine VBR-Zelle einen Teil eines Datenpakets dar, das aus einem Quellen-Zugangskoppelnetzbaustein zu einem Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein des Fernnetzes übertragen wird.
Es ist natürlich auch eine CBR-Zelle möglich, deren gesamtes Nutzsignal einer einzigen Übermittlung gewidmet ist, wenn die Übermittlung eine Übermittlung wie zum Beispiel das für ein komprimiertes Fernsehsignal erforderliche Signal mit 1,5 Megabits ist. Eine ähnliche Art von CBR-Zelle, die mit wesentlich niedrigeren Wiederholungsraten wirkt, kann auch zur Übertragung paketierter Sprachsignale verwendet werden, wobei 48 Abtastwerte eines einzelnen Sprachkanals in einer Zelle übertragen werden. Bei Breitband-Signalen wie zum Beispiel HDTV-Signale (hochauflösendes Fernsehen) ist es zweckmäßiger, diese Signale direkt mit dem ATM-CM zu verbinden. Auf der Grundlage der durch den Ursprungs- Zugangskoppelnetzbaustein gewählten Verwendung für den CBR-PVP wird das Nutzsignal in jeder Zelle wie gewählt verwendet, wobei für alle Zellen, die über den CBR-PVP für die Dauer des Bestehens dieses PVP übertragen werden, dieselbe Aufstellung durchgeführt wird.
Fig. 10 zeigt eine CBR-Zelle, die Verkehr in beiden Richtungen führt, wobei die ersten n Byte die Kanäle 1 bis n von abgehendem Verkehr führen, und die Byte (n plus 1) bis 48 (48 minus n) Kanäle von ankommendem Verkehr führen. Wie nachfolgend weiter besprochen wird, sind die festen virtuellen Pfade dieser bevorzugten Ausführungsform beidseitig, d. h. sie bestehen aus zweipaarigen, entgegengesetzt gerichteten Einweg-PVP. Der hier beschriebene beidseitige Verkehr ist der Verkehr von zusammengesetzten Zellen, der von den beiden Enden einer Verbindung zwischen einer Quelle und einem Bestimmungsort ausgeht. Das Ziel des Layouts von Zeitschlitzen in einer Zelle wie der in Fig. 10 gezeigten besteht darin, jeder Verkehrsrichtung zu ermöglichen, einen Zeitschlitz in einer zusammengesetzten Zelle in Anspruch zu nehmen, ohne dabei berücksichtigen zu müssen, daß das andere Ende gleichzeitig denselben Zeitschlitz in Anspruch nimmt ("Gegenbelegung"). Da eine Ausgangs-CCR einen Kanal zuweist, werden die Byte für abgehenden Verkehr durch eine CCR in Anspruch genommen, und die Byte für ankommenden Verkehr werden durch die andere CCR in Anspruch genommen. Dadurch werden Probleme der "Gegenbelegung" vermieden, wobei ein Kanal gleichzeitig für verschiedene Zellen aus den beiden Enden in Anspruch genommen wird und wobei eine bestimmte Rückzugsprozedur erforderlich ist. Da die Zuweisung von unbelegten Kanälen für abgehenden Verkehr von 1 an aufwärts und für ankommenden Verkehr von 48 abwärts erfolgt, ist es, wenn viel weniger als alle Kanäle aktiv sind, im allgemeinen möglich, den Trennungspunkt, der in diesem Fall zwischen Kanal n und Kanal n plus 1 festgesetzt wurde, in Richtung zusätzlicher Kanalanforderungen zu verschieben. Die CBR-Zellen des beidseitigen Verkehrs sind insbesondere zum Führen von Verkehr zwischen einer Quellen- und einer Bestimmungs- CCR nützlich, wenn relativ wenig solcher Verkehr angeboten wird. CBR-Zellen von einseitigem Verkehr sind nützlich, wenn ein beträchtliches Verkehrsaufkommen vorliegt, weil eine Belegung immer von einem Ende ausgeht, und Probleme durch "Gegenbelegung" naturgemäß vermieden werden können.
Aufgrund der großen Anzahl von Vermittlungen, die zum Beispiel in dem Fernnetz von AT&T erforderlich sind, ist es wünschenswert, eine Anordnung bereitzustellen, um Zellen aus einer Mehrzahl von CCR in einem ATM-Durchgangs-Crossconnect 600 (Fig. 11) zu vermitteln. Der ATM-Durchgangs-Crossconnect ist eine Vermittlung, die CCR-Eingangssignale aus einer Mehrzahl von Zugangskoppelnetzbausteinen empfängt, und vermittelt Zellen aus diesen Eingangssignalen, die über eine ATM-Einrichtung zu CCR der Mehrzahl von Zugangskoppelnetzbausteinen übertragen werden sollen. Als Ergebnis hätte eine CCR im allgemeinen in ihrem Ausgangssignal einzelne CBR-Zellen, die jeweils Signale führen, die für eine einzige CCR bestimmt sind; der Strom kann jedoch Zellen aufweisen, die für eine Mehrzahl von CCR bestimmt sind, wobei die Mehrzahl aus den CCR besteht, mit denen der ATM-Durchgangs- Crossconnect verbunden ist. Bei den CCR, die mit den Durchgangs-Crossconnects verbunden sind, handelt es sich um Vollduplex-CCR zur Vermittlung von Zeitschlitzen unter Zellen in sowohl den ankommenden als auch den abgehenden ATM-Datenströmen. Jede solche CCR wird nicht an einer weiteren CCR abgeschlossen, sondern an einer Einheit, dem Durchgangs-Crossconnect, der Zellen auf verschiedene ATM-Ströme umschaltet und somit im Gegensatz zu den direkt verbundenen CCR, die einen Durchgangs-Crossconnect umgehen, völlig verschiedene ATM-Ströme erzeugt. Für eine CCR, die nur mit einer einzigen CCR verbunden ist, kann eine der CCR oder eine Richtung jeder CCR vereinfacht werden.
Die Durchgangs-Crossconnects 600 haben die Aufgabe, Zellen aus einer Mehrzahl von ATM-Eingangs- Datenströmen auf eine Mehrzahl von ATM-Ausgangs- Datenströmen umzuschalten. Somit ist die primäre Funktion dieselbe wie beim ATM-CM . Ein Kandidat für den Durchgangs-Crossconnect ist daher ein ATM-CM . Eine zweite Möglichkeit ist ein ATM-Digitalanschluß- und Crossconnectsystem (ATM-DACS), das hauptsächlich nicht als eine aktive Vermittlung verwendet wird, sondern als ein Mittel zur Bereitstellung von Verbindungen mit im allgemeinen langer Dauer unter ATM-Einrichtungen. Die Wahl zwischen einem ATM-DACS und einer Einheit wie dem ATM-cm richtet sich nach der Rate, mit der neue Verbindungen hergestellt und alte Verbindungen entfernt werden müssen, um dynamischen Verkehr angemessen abzuwickeln; das ATM-CM muß im allgemeinen virtuelle Leitungen schneller einrichten, um paketierte Datenübertragungen zu ermöglichen. Zur Zeit wird angenommen, daß ein ATM-DACS in der Lage sein sollte, als ein ATM-Durchgangs-Crossconnect zu dienen. Außerdem kann das ATM-CM die Funktion der Bereitstellung herkömmlicher fester Crossconnects ausführen. Es kann Crossconnect-Eigenschaften für ATM-Ströme bereitstellen, die in einen Zugangskoppelnetzbaustein eintreten. Darüber hinaus kann zum Beispiel Reservekapazität eines ATM-CM für einen ersten ZugangsVermittlung zur Bereitstellung von Crossconnects zwischen einer Mehrzahl anderer Zugangskoppelnetzbausteine verwendet werden, d. h. es kann die Funktionen eines der Blöcke 600 von Fig. 11 bereitstellen. Zusätzlich können, wie in Bezug auf Fig. 4 besprochen, zwei Crossconnects durch eine CCR 4000 verbunden werden. Eine solche CCR kann möglicherweise mehr dynamische Steuerung als die in Fig. 11 gezeigten ATM- Durchgangs-Crossconnects erfordern. Ferner kann zur Erzeugung eines besseren Zugangs für Zugangskoppelnetzbausteine mit nur einigen wenigen für einen bestimmten Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein bestimmten Zellen eine ATM-Inter-Crossconnect-Strecke 7 bereitgestellt werden, um zwei Crossconnects zu verbinden, ohne eine Zellenumcodierung durchzuführen, oder um eine umcodierte Zelle zu einem ATM-Crossconnect zurückzusenden; solche Verbindungen können außerdem bei Ausfällen der ATM-Strecke eine größere Zuverlässigkeit bereitstellen. Die Blöcke von Fig. 11 werden durch ein (nicht gezeigtes) zentrales Netzsteuersystem einer zur Steuerung von Crossconnectsystemen verwendeten Art gesteuert.
Fig. 12, die in der Übersicht besprochen wurde, ist ein Diagramm der Beziehungen zwischen den verschiedenen Blöcken, die mit einem ATM-Netz verbunden sind. In der beispielhaften Ausführungsform sind die Eingänge Koppelmodule, die mit T-Trägereinrichtungen und auch mit analogen Übertragungsstrecken und analogen oder digitalen Leitungen verbunden sind, und Teilnehmermultiplexsysteme. Die Ausgänge der Koppelmodule sind Netzsteuer- und Synchronisationsstrecken (NCT-Strecken) der Vermittlung 5ESS, die jeweils PCM-Abtastwerte für eine Mehrzahl von Telefongesprächen umfassen. Jede NCT-Strecke ist mit einer ATMU verbunden. Die Mehrzahl von NCT-Strecken aus jedem SM wird mit einer oder mehreren ATMU verbunden. In der ATMU werden die PCM-Abtastwerte zu Zellen einer Mehrzahl von ATM-Ausgängen paketiert. Die ATM-Ausgänge einer ATMU werden mit einem ATM-Kommunikationsmodul (ATM-CM) verbunden, das Zellen intakt läßt. Die Signale in jeder Zelle, die für eine einzelne CCR und von daher für einen einzelnen Durchgangs-Crossconnect bestimmt sind, haben Zugang zu einer großen Anzahl von Zugangskoppelnetzbausteinen eines Telekommunikationsnetzes.
Der Ausgang des ATM-CM ist mit einer Gruppe von CCR 4000 verbunden. Jede CCR wird durch das ATM- Verwaltungsmodul (AMM) 1202 (Fig. 30) gesteuert, um die innerhalb der gesteuerten CCR hergestellten virtuellen Verbindungen aufzuzeichnen und zu steuern. Jede der CCR 4000 in einem Zugangskoppelnetzbaustein 1 (Fig. 11) führt eine Zellen-Umcodierungsfunktion durch, um jeden beliebigen Kanal auf jeder beliebigen Zelle auf ihrem Eingangs-ATM-Bitstrom auf jeden beliebigen Kanal jeder beliebigen Zelle auf ihrem ATM-Ausgangstrom umzuschalten. Die CCR 4000 sind Teil der Zugangskoppelnetzbausteine 1, die durch Zugangsstrecken 6, die in der bevorzugten Ausführungsform ebenfalls SONET einsetzen, um die ATM-Signale zu führen, mit einem SONET/ATM-Signalübertragungs-/Crossconnectnetz 10 (Fig. 11) verbunden sind. Dieses Netz vermittelt und überträgt die CCR-Eingangs-/Ausgangsstrecken 6 der Zugangskoppelnetzbausteine 1, wobei es manche direkt und andere durch ATM-Durchgangs-Crossconnects 600 hindurch miteinander verbindet.
Es kann wünschenswert sein, manche virtuelle Leitungen als virtuelle "2-Strecken"-Leitungen vorzusehen, wobei jede "Strecke" einen vollständigen Pfad zwischen zwei Zugangskoppelnetzbausteinen darstellt. Mit der Echtzeit- Netzverkehrslenkungsanordnung, die in dem Fernnetz von AT&T eingesetzt und in dem US-Patent Nr. 5 101 451 vom 31. 3. 1992 beschrieben wird, kann eine optimale (d. h. relativ weniger stark ausgelastete) "2-Strecken"- Leitung aus einer Mehrzahl solcher Leitungen ausgewählt werden. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn der erwartete CBR-Sprachverkehr zwischen zwei Zugangskoppelnetzbausteinen wesentlich weniger als eine Zelle pro Zeitrahmen (d.h. weniger als 48 Kanäle) beträgt. Die in Fig. 21 gezeigte "2-Strecken"-Leitung erfordert das Durchqueren zweier CCR und eines ATM-CM an dem Zwischenknoten und entspricht in der Terminologie von Fig. 1-4 einer fünfstufigen Verbindung. Eine Alternative zur Bereitstellung eines alternativen Weges ist, wie mit Bezug auf Fig. 4 besprochen, ein "vierstufiger" Vermittlung unter Verwendung einer CCR in dem in Fig. 11 gezeigten Netz 10.
In der beispielhaften Ausführungsform führen die ATM-Signale zwischen der ATMU und dem ATM-CM 9-Bit- Segmente für jede Kommunikation, einen 8-Bit-PCM- Abtastwert und das E-Bit für diesen Kanal. Eingangssignale aus einer ATMU zu einem ATM-CM können auf dieselbe ATMU zurückgeschaltet oder auf eine andere ATMU oder auf eine CCR geschaltet werden. In dem ATM-CM werden einzelne Zellen eines ATM-Stroms auf einen ATM- Strom einer Mehrzahl von ATM-Strömen umgeschaltet; der Inhalt jeder Zelle wird jedoch intakt gehalten. Da PCM- Signale, die zurück zu der ATMU oder aus einer ATMU auf eine andere geschaltet werden, in der bevorzugten Ausführungsform die Unterhaltung des E-Bits erfordern, unterhalten die ATM-Signale, die das ATM-CM durchlaufen, das jedem PCM-Abtastwert zugeordnete E- Bit-Signal, einschließlich solcher Signale, die aus dem ATM-cm zu der CCR geleitet werden. In der bevorzugten Ausführungsform ist jede ATMU nur mit einem ATM-CM verbunden; dadurch vereinfacht sich die Bereitstellung fester virtueller Leitungen. Alternative Anordnungen, wobei eine ATMU der Zuverlässigkeit halber oder für eine größere Verkehrsflexibilität mit zwei oder mehr ATM-cm verbunden ist, sind ebenfalls möglich.
Wenn die digitalen Einrichtungen selbst paketierte Daten führen, dann werden diese paketierten Daten durch eine Paketvermittlungseinheit 519 (Fig. 23) in einem Koppelmodul (SM) 510 eines digitalen Vermittlungs verarbeitet, über die Zeitlagenwechseleinheit (TSIU - Time Slot Interchange Unit) 517 dieses SM zu der ATMU 540 gesendet, in der sie in VBR-ATM-Zellen konvertiert werden, und über VBR- PVP zu einem ATM-Kommunikationsmodul (ATM-CM) 550 übertragen. Das ATM-CM hat als seine Eingangs- und Ausgangssignale eine Mehrzahl von ATM-Bitströmen und ist in der Lage, einzelne ATM-Zellen von einem dieser Bitströme auf einen anderen umzuschalten; im Gegensatz zu der CCR entpackt das ATM-CM Daten in dem Nutzsignal (48 Bytes) einer ATM-Zelle nicht, sondern vermittelt nur vollständige Zellen. Außerdem werden Zeichengabekanäle als CBR- oder als VBR-Kanäle behandelt und werden dementsprechend in CBR- Zellenkanälen oder Einzelkanal-VBR-Zellen des nachfolgend beschriebenen Typs transportiert. Insbesondere ist durch Transportieren von Zeichengabekanälen durch das ATM-Netz kein separates Zeichengabenetz mit Verwendung von Zeichenübergabepunkten (STP) notwendig. Zum Beispiel können Zeichengabeinformationen aus einem Quellen- Koppelmodul über die in Fig. 20 gezeigten physikalischen Pfade zu einem Bestimmungs-Koppelmodul gesendet werden.
Somit wird das SM so angeordnet, daß jedes Eingangssignal eines ankommenden PCM-Stroms in einen beliebigen Zeitschlitz einer beliebigen NCT-Strecke eingesetzt werden kann. Die ATMU ist so angeordnet, daß jeder Zeitschlitz auf einem beliebigen Eingangssignal der NCT-Strecke in einen beliebigen Schlitz einer beliebigen Zelle eines beliebigen ATM-Ausgangssignals der ATMU eingesetzt werden kann. Jede ATMU ist in der bevorzugten Ausführungsform mit einem einzigen ATM-CM verbunden. Das ATM-CM kann jede Zelle auf einem beliebigen Eingangssignal auf eine beliebige Zelle auf einem beliebigen Ausgangssignal umschalten, kann aber keine zelleninternen Daten umschalten. Die CCR ist so angeordnet, daß jeder beliebige Kanal (Schlitz) einer beliebigen Zelle der Eingangsleitung mit einem beliebigen Kanal einer beliebigen Zelle der Ausgangsleitung verbunden werden kann. Die Steuerspeicher des SM, der ATMU und der CCR werden bei jedem neuen Anruf aktualisiert. Im Gegensatz dazu hat das ATM-CM die Aufgabe, jede beliebige Zelle eines beliebigen Eingangssignals mit einer beliebigen Zelle auf einer beliebigen Ausgangsleitung zu verbinden. Folglich sind die Inhalte des Steuerspeichers des ATM- cm für die CBR-PVP der zusammengesetzten Zellen relativ statisch und werden nur dann verändert, wenn es erforderlich ist, um einen Übertragungsweg zu aktivieren (dieser Übertragungsweg kann dann 42 oder 48 Kommunikationen versorgen). Es ist daher wünschenswert, den ATM-CM -Steuermechanismus mit einem Repertoir fester virtueller Leitungen auszustatten, die je nach Bedarf aktiviert werden.
Diejenigen Ausgangssignale eines ATM-CM , die mit der CCR verbunden sind, führen weiterhin 9 Bit für jeden Sprachkanal. In der bevorzugten Ausführungsform weist jede CCR eine ATM-Eingangsverbindung und eine ATM-Ausgangsverbindung auf (wobei die Verbindung mit dem ATM-CM als der Eingang und die Verbindung mit dem SONET/ATM-Signalübertragungsnetz 10 oder mit demselben oder mit einem anderen ATM-CM als der Ausgang behandelt wird). In der CCR erfolgt nur eine Zeitmultiplexvermittlung. Die Inhalte jeder zusammengesetzten Zelle werden fragmentiert und in neuen Zeitpositionen in einer Mehrzahl von Bestimmungszellen der CCR wieder zusammengesetzt. In der CCR kann ein beliebiger PCM-Eingangs-Abtastwert in einer beliebigen Position einer beliebigen Zelle auf eine beliebige Position einer beliebigen Zelle des Ausgangssignals der CCR umgeschaltet werden. Weiterhin besteht, da die Ausgangssignale der CCR für das ATM- Übertragungsnetz bestimmt sind, keine weitere Notwendigkeit, das jedem PCM-Abtastwert zugeordnete E- Bit mitzuführen.
Es ist zu beachten, daß die CCR in der bevorzugten Ausführungsform zwar nur einen physikalischen ATM-Eingangsstrom und nur einen physikalischen ATM-Ausgangsstrom aufweist, es durch zukünftige Änderungen der Technik jedoch möglich werden kann, effektiv zwei Stufen der Raummultiplexdurchschaltung bereitzustellen, und zwar eine in dem ATM-CM und eine in der CCR, indem der CCR mehrere Eingangs- und Ausgangs-Datenströme bereitgestellt werden. Ähnlich kann es insbesondere im Hinblick auf die der ATMU durch die Geschwindigkeit ihres Signalspeichers 620 (Fig. 24) auferlegten Begrenzungen der Kapazität wünschenswert sein, der ATMU nur einen einzigen ATM-Ausgangsstrom bereitzustellen. Bei der vorliegenden Konfiguration wird angenommen, daß das ATM-CM in der Lage ist, Zellen aus einem beliebigen Eingangssignal auf ein beliebiges Ausgangssignal umzuschalten, und jede ATMU ist nur mit einem einzigen ATM-cm verbunden; deshalb vergrößern mehrere ATM- Ausgangsströme aus der ATMU die "Reichweite" der ATMU nicht, solange das eine Ausgangssignal genausoviele Zellen pro Rahmen wie eine Mehrzahl von ATM- Ausgangssignalen aus der ATMU aufweist.
Bei einer zugangskoppelnetzbausteininternen Kommunikation (einer Kommunikation, bei der die CCR nicht verwendet wird) wählt ein Steuermechanismus, der entweder ein Koppelmodulprozessor oder ein Verwaltungsmodul für die Vermittlung ist, zuerst einen Teilweg zwischen dem Ursprungs-Koppelmodul und dem ATM- cm und stellt dann den restlichen Teilweg zwischen dem ATM-cm und dem Abschluß-Koppelmodul her. Gewöhnlich ist der Pfad durch das ATM-CM ein aktivierter, im voraus bereitgestellter virtueller Pfad, der dem Verwaltungsmodul bekannt ist und dem Prozessor bzw. den Prozessoren bereitgestellt wird, die zur Steuerung der Wegherstellung in dem SM und in der ATMU verwendet werden; manchmal muß ein neuer, im voraus bereitgestellter virtueller Pfad aktiviert oder deaktiviert werden, oder es müssen zwei aktivierte Pfade konzentriert werden.
Eine Kommunikation zwischen Vermittlungen über einen Durchgangs-Crossconnect erfordert die Verwendung einer CCR für jeden Teilweg. Dem Teilweg für das Ursprungsende wird die Identifikation einer Leitungsbündelzelle in dem ATM-CM bereitgestellt, die die ATMU mit der gewählten CCR verbindet, und dieser Teilweg wird im wesentlichen genauso wie ein Teilweg für eine vermittlungsinterne Kommunikation hergestellt. In der CCR muß lediglich ein verfügbarer Kanal in einer beliebigen Zelle des ATM-Ausgangssignals gefunden werden, der für die Bestimmungs-CCR bestimmt ist. Der Bestimmungs-CCR muß die Identität der Zelle und des die gegebene Kommunikation führenden Kanals in der Zelle mitgeteilt werden. In dem Abschluß- Zugangskoppelnetzbaustein wird dann dieselbe Art von Wegherstellungsprozedur ausgeführt.
Bei einer Kommunikation zwischen Vermittlungen verläuft jeder Zugangskoppelnetzbaustein- Teilweg zwischen einem Koppelmodul und einer CCR, und der Prozessor des Moduls (ein Koppelmodulprozessor) und der Prozessor der CCR (Verwaltungsmodul 530, Fig. 23) steuern den Abschluß der beiden Enden des Teilwegs. Bei einer vermittlungsinternen Kommunikation werden die beiden Enden des Pfads an den Koppelmodulen abgeschlossen, und der Koppelmodulprozessor (SMP) dieser Module steuern den Abschluß des Pfads.
Da die Signale, die die SM, ATMU, ATM-CM , CCR und Durchgangs-Crossconnects miteinander verbinden, alle über Lichtleitfaser übertragen werden können, müssen sich die Einheiten nicht am selben Standort befinden. Zum Beispiel kann ein ATM-CM , von daher eine CCR Verkehr aus einer Gruppe von SM ansammeln, die über ein relativ ausgedehntes Gebiet verstreut sind. Obwohl eine CCR statt mit einem ATM-CM mit einem Durchgangs- Crossconnect zusammengelegt werden könnte, hat die Anordnung in der bevorzugten Ausführungsform den Vorteil, daß sich die CCR in der Nähe ihrer Quelle von Steuerinformationen, d. h. der Steuersignale der ATMU, des ATM-CM und der CCR, befindet. Die Aufgabe dieser Art von Netzkonfiguration besteht darin, die Anzahl von Fällen zu minimieren, bei denen eine weitere Umvermittlung erforderlich ist. In Fällen, bei denen relativ wenig Verkehr zwischen zwei Gebieten vorliegt, kann eineeinzige ATM-Einrichtung zu einem einzigen Durchgangs-Crossconnect wie zum Beispiel der oberen Einheit 600 in Fig. 11 dazu verwendet werden (oder es können zur Bereitstellung von Reserve zwei geographisch verschiedene ATM-Einrichtungen zu zwei verschiedenen Durchgangs-Crossconnects dazu verwendet werden), den gesamten Verkehr zu verbinden, der aus einem großen Gebiet angesammelt und zu einem anderen Crossconnect wie zum Beispiel der unteren Einheit 600 in Fig. 11 übertragen wurde, um zur nachfolgenden Umverteilung mit dem großen Gebiet am anderen Ende verbunden zu werden.
In diesem Netz kann die ATMU verschiedene PCM-Abtastwerte in verschiedenen Zellen anordnen und kann außerdem, da die ATMU eine Mehrzahl von ATM- Ausgangssignalen aufweist, eine Raummultiplexdurchschaltung durchführen, um eine beliebige gegebene Zelle auf einem beliebigen Ausgangssignal anzuordnen (die letztere Möglichkeit wird eigentlich nicht benötigt, da das ATM-CM jedes beliebige Eingangssignal auf ein beliebiges Ausgangssignal umschalten kann). Das ATM-cm führt eine Durchschaltung von Zellen aus einem beliebigen seiner Eingangs-ATM-Ströme auf einen beliebigen seiner Ausgangs-ATM-Ströme durch, ohne dabei jedoch die Nutzsignalinhalte einzelner Zellen zu verändern, d. h. es werden keine PCM-Abtastwerte von einer Zelle auf eine andere umgeschaltet. Die CCR kann PCM-Abtastwerte zwischen verschiedenen Zellen befördern, führt in dieser Ausführungsform jedoch keine Raummultiplexdurchschaltung durch, da sie nur einen physikalischen ATM-Eingangsstrom und einen physikalischen ATM-Ausgangsstrom aufweist. Der Durchgangs-Crossconnect führt eine der Umschaltfunktion des ATM-CM ähnliche Umschaltfunktion durch: es kann nämlich jede beliebige Eingangszelle zu jedem beliebigen Ausgangs-ATM-Strom befördert werden - PCM- Abtastwerte werden jedoch nicht von Zelle zu Zelle befördert. Folglich sind einzelne Zellen- Ausgangssignale der ATMU dergestalt, daß jede beliebige gegebene Zelle als ihren Bestimmungsort eine einzige CCR hat, die mit einem einzigen Durchgangs-Crossconnect verbunden ist; deshalb haben alle PCM-Abtastwerte in einer durch die ATMU erzeugten Zelle als einen gemeinsamen Bestimmungsort einen gegebenen Durchgangs- Crossconnect (dies bezieht sich natürlich nur auf Zellen zwischen Zugangskoppelnetzbausteinen, da Zellen, die in demselben Zugangskoppelnetzbaustein bleiben, nur dahingehend beschränkt sind, daß sie als ihren gemeinsamen Bestimmungsort die mit einer einzigen ATMU verbundenen Koppelmodule oder -systeme haben. Ähnlich haben diej enigen Zellen, die durch das ATM-CM zu einer CCR umgeschaltet werden, die direkt mit einem anderen Zugangskoppelnetzbaustein verbunden ist, ohne einen Durchgangs-Crossconnect zu durchlaufen, diesen Zugangskoppelnetzbaustein als ihren gemeinsamen Bestimmungsort). Die Zellen im Ausgangssignal einer CCR (dieses Ausgangssignal ist außerdem ein Eingangssignal für einen Durchgangs-Crossconnect) haben als ihren gemeinsamen Bestimmungsort eine einzige Bestimmungs- CCR. Das Ausgangssignal der Bestimmungs-CCR sind Zellen, die jeweils PCM-Abtastwerte von Vermittlungen oder Modulen, die mit einer einzigen ATMU verbunden sind, enthalten.
Die Topologie des Verbindungsplans kann auch durch Untersuchung der Inhalte verschiedener Arten von ATM-Zellen verstanden werden. Fig. 13 zeigt den Transport von DSOs unter Verwendung dreier Arten von zusammengesetzten CBR-Zellen. Die Zeitschlitze zwischen SM eines Zugangskoppelnetzbausteins werden unter Verwendung von zusammengesetzten Zellen mit einem einzigen Bestimmungsort (SDCC) transportiert. Zeitschlitze, die für andere Zugangskoppelnetzbausteine bestimmt sind, werden über zusammengesetzte Zellen mit mehreren Bestimmungsorten (MDCC) intern in dem Zugangskoppelnetzbaustein transportiert. In der besonderen Ausführungsform, die eine Vermittlung 5ESS einsetzt, werden in jeder SDCC oder MDCC nur 42 PCM- Abtastwerte (Zeitschlitze) übertragen. Die anderen 6 Byte werden verwendet, um ein E-Bit für jeden Kanal (das den Überwachungszustand dieses Kanals darstellt) zu übertragen und um einen Code für zyklische Blockprüfung (CRC-Code) zu übertragen. Für SDCC-Zellen, die zu einem anderen SM derselben 5ESS-Vermittlung wie des übertragenden SM hin übertragen werden, wird das E- Bit erhalten und zurückübertragen. Für MDCC-Zellen, die den Zugangskoppelnetzbaustein verlassen, werden die E- Bit und das CRC vor der Erzeugung einer aus 48 PCM- Abtastwerten bestehenden TDC (Tandem Destination Cell- Zelle mit Tandem-Bestimmungsort) entfernt.
Fig. 13 ist ein Blockschaltbild eines Zugangskoppelnetzbausteins, der zur Bereitstellung der Konnektivität zwischen 5ESS-Vermittlungs-Koppelmodulen ein ATM-CM verwendet; in diesem Fall wird mit den Koppelmodulen die Konnektivität mit anderen örtlichen Vermittlungen bereitgestellt. Das ATM-CM stellt über die CCR und das Netz 10 den Zugang zu anderen Zugangskoppelnetzbausteinen bereit. Wenn das ATM-CM als ein Crossconnect wirkt, dann können separate getrennte ATM-Einrichtungen von dem ATM-CM aus mit anderen örtlichen Vermittlungen verbunden werden. Das SM in Fig. 13 ist entweder ein Koppelmodul einer Vermittlung 5ESS oder ein Koppelmodul "Switching Module-2000", das in dem Dokument 015-372-101, "SESS-2000", Juli 1993, erhältlich von dem Customer Information Center von AT&T, beschrieben wird. Beide werden hier jedoch als ein SM bezeichnet. Die ATM-Einheit (ATMU) stellt eine Schnittstelle zwischen dem SM einer Vermittlung 5ESS und dem ATM-CM bereit. Die SM-Schnittstelle zu der ATMU ist eine NCT-Strecke, die eine Folge unabhängiger 64- kbps-Einzelbyte-Zeitschlitze führt, so wie es in dem folgenden Abschnitt beschrieben wird, wobei jedes Byte durch acht zusätzliche Steuerbit erweitert wird, die das bereits beschriebene E-Bit enthalten. Die in Fig. 13 gezeigten MDCC-, SDCC- und Tandem-Bestimmungsort- Zellensignale werden in Bezug auf Fig. 14-17 weiter beschrieben. Fig. 13 zeigt außerdem eine Umcodierungseinheit für zusammengesetzte Zellen (CCR) zur Bildung zusammengesetzter CCR-Ausgangszellen, die jeweils für eine einzige CCR 4000 (Fig. 42) oder einen einzigen mit einer solchen CCR verbundenen Zugangskoppelnetzbaustein 1 bestimmt sind. Jede solche zusammengesetzte CCR-Ausgangszelle kann jedoch Kanäle führen, die für andere ATMU eines Bestimmungs- Zugangskoppelnetzbausteins bestimmt sind. Zur Behandlung der speziellen Probleme der Vermittlung 5ESS (Transport von "E-Bit" zwischen Koppelmodulen) unterscheiden sich die zusammengesetzten Zellen mit einem einzigen Bestimmungsort (SDCC) von dem allgemeineren zusammengesetzten Zellen mit einem einzigen Bestimmungsort (TDC), die mit Bezug auf Fig. 16 und 17 beschrieben werden.
Innerhalb der Vermittlung werden immer zusammengesetzte ATM-Zellen verwendet; bei der Schnittstelle mit dem Netz besteht jedoch die Möglichkeit, entweder zusammengesetzte ATM-Zellen oder herkömmliche Paket-Sprach-ATM-Zellen zu verwenden. Das Nutzsignal in zusammengesetzten Zellen besteht aus 64-kbps-Abtastwerten aus bis zu 48 separaten Kommunikationen, während eine herkömmliche Paket- Sprach-ATM-Zelle 48 Abtastwerte aus einer einzigen Kommunikation enthält.
Die drei Typen von zusammengesetzten Zellen sind wie folgt:
- zusammengesetzte Zellen mit einem einzigen Bestimmungsort (SDCC),
- zusammengesetzte Zellen mit mehreren Bestimmungsorten (MDCC),
- Zellen mit Tandem-Bestimmungsort (TDC).
Die ATMU-zu-ATMU-Konnektivität verwendet das SDCC-Format. Da es in einer Vermittlung relativ wenige ATMU gibt, besteht in der Regel ein großes Verkehrsaufkommen zwischen allen ATMU. Somit stellen Pfade, die SDCC führen, eine effiziente Ausnutzung der Bandbreite dar.
Fig. 14 ist eine Darstellung des SDCC- Formats. Der Zellenbestimmungsort ist ein anderes SM.
Es sind maximal 42 gleichzeitige Kommunikationen (und deren zugehörige E-Bit) (48 Byte Nutzsignal) möglich. Die ATMU bildet die Zeitschlitze mit derselben Bestimmungs-ATMU auf dieselbe Zelle ab.
Fig. 14 ist ein Beispiel einer Mischung aus Zeitschlitznummern, die für dieselbe ATMU bestimmt sind. Die Zeitschlitze liegen nicht unbedingt in einer bestimmten Reihenfolge in der Zelle vor, da sich Zeitschlitznummern ändern, wenn Verbindungen aufgebaut und abgebaut werden. Manche Bytepositionen (d. h. Zeitschlitze) in der Zelle enthalten möglicherweise keine Informationen, da die Zelle nicht unbedingt voll ist, d. h. es können weniger als 48 Sprach- oder Datenverbindungen zu bzw. von der Bestimmungs-ATMU vorliegen.
Obwohl SDCC innerhalb der Vermittlung Bandbreite effizient nutzen, trifft dies nicht auf Zellen zu, die für andere Vermittlungen bestimmt sind. Zum Beispiel hat eine gegebene ATMU in einer Vermittlung möglicherweise sehr wenig Verkehr, der für eine ATMU in einer anderen Vermittlung bestimmt ist, und müßte dennoch einen Pfad benutzen, der in der Lage ist, 42 Kanäle zu führen, was dazu führt, daß in der Zelle viele leere (unbenutzte) Schlitze vorliegen. Um effizienter von einer ATMU zu der Umcodierungsfunktion für zusammengesetzte Zellen (CCR-Funktion) zu kommunizieren, werden Zeitschlitze, die für mehrere Vermittlungen bestimmt sind, die von einer einzigen CCR des Quellen-Zugangskoppelnetzbausteins aus über einen Durchgangs-Crossconnect zugänglich sind, durch die ATMU in eine einzige zusammengesetzte Zelle mit mehreren Bestimmungsorten (MDCC) gepackt. Fig. 15 zeigt die Zellenstruktur. Die MDCC führt außerdem nicht 48 sondern 42 Sprachkanäle, da es in der ATMU wünschenswert ist, ein einziges Ausgabeformat zu erzeugen, das durch die Anforderungen der SDCC bestimmt wird.
Der Bestimmungsort dieser MDCC-Zellen ist eine einzige CCR des Ursprungs- Zugangskoppelnetzbausteins. Die Mischung aus Zellen mit ATMU-, Zugangskoppelnetzbaustein- oder CCR- Bestimmungsorten und die Anzahl von Zeitschlitzen, die für eine bestimmte Vermittlung bestimmt sind, ist eine Funktion der Verkehrsbedingungen und schwankt von ATMU zu ATMU. Die MDCC-Implementierung ermöglicht eine verringerte Bandbreite zwischen den ATMU und der CCR, weil spärlich gefüllte zusammengesetzte Zellen zu/von ATMU in anderen Zugangskoppelnetzbausteinen durch Packen der Zeitschlitze in eine MDCC vermieden werden. Pfade, die Zellen mit Tandem-Bestimmungsort (TDC) führen, werden verwendet, um Konnektivität zwischen CCR bereitzustellen. Diese TDC können entweder ein zusammengesetztes Zellenformat oder ein herkömmliches Paket-Zellenformat (48 Abtastwerte einer Kommunikation in einem Paket) verwenden (siehe Fig. 16 und 17).
Zur Implementierung des in Fig. 16 gezeigten zusammengesetzten Zellenformats extrahiert die CCR die Zeitschlitze aus der MDCC und vereinigt diese mit den aus allen empfangenen MDCC aus allen ATMU in dem Zugangskoppelnetzbaustein ausgeblendeten Zeitschlitzen, um zusammengesetzte ATM-Zellen mit einer einzigen CCR als Bestimmungsort zu bilden. Diese zusammengesetzten Zellen haben, wie in dem Zellenkopf angegeben, als Bestimmungsort einen einzigen Zugangskoppelnetzbaustein (d. h. eine CCR). Die Nachrichtenübermittlung zwischen den SM und der CCR ist notwendig, um die DS0-Position in der ATM-Zelle mit der Identität des Bestimmungs- Zugangskoppelnetzbausteins zu korrelieren. Da für die Konnektivität zwischen Koppelnetzbausteinen keine E-Bit und kein CRC erforderlich sind, können auch dann bis zu 48 gleichzeitige Kommunikationen durch die zusammengesetzte TDC-ATM-Zelle behandelt werden, wenn die verwendeten Vermittlungen 5ESS-Vermittlungen sind. Manche DS0-Positionen können je nach Verkehrsbedingungen leer sein.
Mit der CCR kann außerdem die innerhalb der Vermittlung verwendete zusammengesetzte Zellenstruktur in "herkömmliche Paket-Sprachen"-TDC konvertiert werden, die wie in Fig. 17 gezeigt zwischen Vermittlungen übertragen werden. Zur Ausführung dieser Funktion werden von der CCR 48 Sprach-Abtastwerte aus jeder der Kommunikationen (aktive Zeitschlitze) in den MDCC angesammelt, zwischengespeichert und dann zu der Bestimmungs-Vermittlung hinausgesendet. Die herkömmliche Zelle TDC kann auch für paketierte Daten verwendet werden.

ATMU

Die Hauptaufgabe der ATMU ist das Umcodieren von Einzelbyte-PCM-Zeitschlitzen in 53-Byte-ATM-Zellen, sowie die Bereitstellung der umgekehrten Funktion. Das Ausgangssignal der ATMU für das ATM-CM sind ATM-Zellen. Für das SM besteht es aus Einzelbyte-Zeitschlitzen.
Fig. 18 zeigt die Umcodierung zwischen NCT- PCM-Zeitschlitzdaten und einer SDCC oder MDCC. Fig. 18 zeigt, daß bis zu 42 8-Bit-PCM-Abtastwerte aus 42 verschiedenen Kommunikationen plus deren entsprechende E-Bit plus ein 6-Bit-CRC-Prüffeld zusammen eine zusammengesetzte SDCC- oder MDCC-Zelle bilden. Die Wahl eines 6-Bit-CRC-Feldes ist offensichtlich eine Frage der Implementierung, und es könnten (neben anderen Funktionen wie zum Beispiel Rahmenbildungs- oder Paritätsinformationen) auch ein größeres oder kleineres CRC oder kein CRC implementiert werden.

CCR

Es ist sehr ineffizient, wenn jede ATMU auf einem Zugangskoppelnetzbaustein fest zugeordnete zusammengesetzte ATM-Zellen (mit jeweils 53 Byte) zu jeder ATMU in allen anderen Zugangskoppelnetzbausteinen, mit denen sie verbunden ist, erfordert. Diese Ineffizienz verschlimmert sich geometrisch mit zunehmender Anzahl von ATMU in einem Zugangskoppelnetzbaustein. Außerdem erfordert dies jedesmal, wenn in irgendeinem Koppelnetzbaustein eine ATMU hinzugefügt wird, für jeden Koppelnetzbaustein eine Betriebs-, Verwaltungs-, Wartungs- und Bereitstellungsaktualisierung (OAMP-Aktualisierung). In der bevorzugten Ausführungsform senden ATMU ATM-Zellen zu der Umcodierungsfunktion für zusammengesetzte Zellen (CCR-Funktion) in ihrem Zugangskoppelnetzbaustein, um die Zeitschlitze aus allen ATMU in dieser Vermittlung, die denselben Zugangskoppelnetzbaustein-Bestimmungsort aufweisen, in ATM-Zellen zu vereinigen und diese zu dem Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein zu senden.
Die Hauptfunktionen von CCR sind die folgenden:
1. Es muß eine Operation durchgeführt werden, die interne zusammengesetzte Zellen zu externen Zellen "umcodiert". Diese Umcodierung wird von der CCR erledigt.
2. Bei einer Vermittlung 5ESS führen die CCR außerdem die E-Bit-Funktionen für Schmalband-zu-Breitband- Kommunikationen zwischen Koppelnetzbausteinen aus, da bei dieser Art von Kommunikationen nur ein SM beteiligt ist. Weitere Einzelheiten bezüglich der E-Bit- Funktionen der CCR sind in den Kommunikationsszenarios von Fig. 34-41 zu finden.
Die CCR nimmt DS0, die für denselben Zugangskoppelnetzbaustein (dieselbe CCR) bestimmt sind, aus möglicherweise mehreren MDCC und setzt diese in eine oder mehrere TDC ein, die auf den gegebenen Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein umgeschaltet werden (siehe Fig. 19).
In dem Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbaustein tritt ein umgekehrter Prozeß auf. In diesem Fall werden DS0 aus den TDC durch die CCR in MDCC umcodiert, die intern durch das ATM-CM auf die richtige Abschluß-ATMU umgeschaltet werden. Wie bereits in Bezug auf Fig. 11 besprochen werden CCR hauptsächlich über Durchgangs- Crossconnects miteinander verbunden.
In der vorangehenden Besprechung von zusammengesetzten Zellen wurde der Mechanismus umrissen, durch den DS0 zwischen zwei ATM-CM - Dienststellen transportiert werden. Die Zeichengabeprozeduren wirken mit der Hardware für zusammengesetzte Zellen zusammen, um ATM-Wege und DS0- Positionen für zusammengesetzte Zellen auszuhandeln und aufzubauen.
Wie bei den bereits besprochenen SDCC-Zellen wird in dem Durchgangs-Crossconnect eine Mehrzahl inaktiver virtueller Pfade initialisiert. Bei MDCC oder SDCC wird immer dann, wenn zwischen bestimmten Quellen- und Bestimmungs-CCR oder -Vermittlungen keine Kanäle verfügbar sind, ein inaktiver virtueller Pfad belegt und in einen aktiven virtuellen Pfad verwandelt. Auf aktiven virtuellen Pfaden mit einem verfügbaren Kanal werden Kanäle belegt. Bei MDCC, die ATMU und CCR verbinden, wird die Zuweisung eines Kanals nicht bei der Aktivierung des virtuellen Pfads durchgeführt, sondern dann, wenn die gegebene Kommunikation angefordert wird. Aktivierte MDCC und TDC, die Quelle und Bestimmungsort miteinander verbinden und mindestens einen verfügbaren Kanal aufweisen, können zugewiesen werden. Bei SDCC und MDCC werden neue virtuelle Pfade je nach Bedarf jeweils für jede Kommunikation aktiviert, und Kanäle in den virtuellen Pfaden werden jeweils für jede Kommunikation zugewiesen.
Fig. 20 zeigt das Funktions-Blockschaltbild einer Kommunikation zwischen einem Ursprungs- und einem Abschluß-Zugangskoppelnetzbaustein sowie die Zeichengabe und die virtuellen Pfade und die Kanäle. In der Figur sind die folgenden Funktionsinstanzen und Assoziationen angegeben:
- SM: schließt die N-ISUP-(Schmalband-ISUP-)Zeichengabe und das T1 aus dem Vermittlung des Ortsnetzbetreibers (LEC) ab und stellt die Umcodierung zwischen LEC-DS0 und einem Zeitschlitz zu der ATMU bereit.
- ATMU: stellt die Umcodierung zwischen SM- Zeitschlitzen und SDCC/MDCC-ATM-Pfaden und der DS0- Byteposition in der ausgewählten Zelle des virtuellen Pfads bereit.
- ATM-CM : stellt die Umcodierung von seinem ankommenden Port, der Kennung des virtuellen Pfads (VPI-virtual path identifier) und der Kennung der virtuellen Leitung (VCI-virtual circuit identifier) zu seinem abgehenden Port, VPI und VCI bereit. Die VPI und VCI bezieht sich auf standardmäßige ATM-Terminologie zur Identifizierung eines virtuellen Pfads in der Terminologie dieser Anmeldung. Die VPI und die VCI werden in dem Zellenkopf einer ATM-Zelle übertragen.
- CCR: stellt die Umcodierung zwischen MDCC und TDC- ATM-Pfaden und den DS0-Bytepositionen bereit.
- BB-CP: stellt die TDC-ATM-Pfad- und die DS0- Byteposition zwischen zwei ATM-CM -Dienststellen her. Die auf dem virtuellen Zeichengabepfad für Zeichengabesystem (Nummer) 7 (SS7) geführte IAM- Nachricht (Anfangsadreßmeldung) enthält die VPI, VCI und die Byteposition in der Zelle.
Da zusammengesetzte Zellen zwischen Vermittlungen verwendet werden, muß ein zusätzlicher Parameter in der Zeichengabenachricht zu der ATM-CM - Dienststelle am fernen Ende mit eingeschlossen werden. Dieser zusätzliche Parameter identifiziert die Byteposition in der zusammengesetzten Zelle des der Kommunikation zugeordneten DS0. Dieser zusätzliche Parameter wird in der oben in Fig. 20 gezeigten lAN als CCB identifiziert.
In den Teilen des Pfads, in denen nur Zellen vermittelt werden, d. h. dem ATM-CM in den Ursprungs- und den Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbausteinen und dem Durchgangs-Crossconnect, werden feste virtuelle Leitungen verwendet (der Ausdruck-"virtuelle Leitung" bezieht sich hier auf einen einzelnen Kanal und ist somit gleichbedeutend mit einem "virtuellen Kanal"). Individuelle virtuelle Pfade werden in der ATMU, die mit der Ursprungs- und der Bestimmungssprechstelle verbunden ist, und in der CCR des Quellen- und des Bestimmungs-Zugangskoppelnetzbausteins hergestellt. Bei einer zugangskoppelnetzbausteininternen Kommunikation ist keine CCR und kein Durchgangs-Crossconnect beteiligt, so daß die einzigen festen virtuellen Pfade die in das ATM-CM und aus diesem heraus führenden sind. Wenn somit eine Anforderung zur Herstellung eines Pfads vorliegt, dann findet der Quellen- Zugangskoppelnetzbaustein einen festen virtuellen Pfad, der die entsprechende ATMU und CCR miteinander verbindet, und verbindet den Quellen-PCM-Kanal durch die ATMU hindurch mit der gewählten CCR in dem ATM-CM des Quellen-Zugangskoppelnetzbausteins und weist die CCR an, die entsprechende Verbindung dieses aus dem ATM-cm empfangenen Kanals mit einer Zelle des PVP durch den Durchgangs-Crossconnect hindurch herzustellen. In dem Bestimmungs-ZugangsVermittlung werden ähnliche Aktionen durchgeführt. Bei einer zugangskoppelnetzbausteininternen Kommunikation wird ein PVP in dem ATM-CM des Zugangskoppelnetzbausteins gewählt, der die mit dem Ursprungs-PCM-Kanal verbundene ATMU und die mit dem Bestimmungs-PCM-Kanal verbundene ATMU miteinander verbindet. Diese beiden ATMU (bei denen es sich um dieselbe ATMU handeln kann) werden dann angeleitet, eine Verbindung zwischen dem Quellen- oder Bestimmungs-PCM-Kanal und dem gewählten PVP des ATM-cm herzustellen.
Die festen virtuellen Leitungen sind in dieser bevorzugten Ausführungsform zweiseitige Leitungen. Da die ATM-Signale selbst unidirektional sind, bedeutet dies, daß für eine spezifische Kommunikation - oder im Fall zusammengesetzter Zellen, für eine Gruppe von Kommunikationen - ein PVP-Paar zugewiesen wird. Wenn eine spezifische Kommunikation einem bestimmten PVP zugewiesen wird, der zusammengesetzte Zellen führt, dann wird sie entsprechenden Positionen in der Zelle für die beiden unidirektionalen PVP zugewiesen, die zusammen den bidirektionalen PVP bilden. Für den Fall, daß eine paketierte Datenübermittlung eingerichtet wird, bei der die Datenkommunikation stark oder völlig unidirektional sein kann, bedeutet dies einfach, daß die ATM- Vermittlungen und Crossconnects für diese Übermittlung weniger Zellen in einer Richtung als in der anderen senden. Die Aktivierung eines PVP erfordert lediglich, daß der aktive Speicher der Vermittlung oder des Crossconnects diesen PVP zwar enthält, selbst aber keine Verwendung zusätzlicher Betriebsmittel erfordert, wobei die zusätzlichen Betriebsmittel nur dann eingesetzt werden, wenn Zellen für diesen PVP tatsächlich übertragen werden.
Fig. 21 zeigt eine Übersicht des Zeichengabenetzes (der Einfachheit halber ohne die ATMU) eines ATM-Netzes, das die ATM-CM -Einheiten verwendet. In dieser Netzarchitektur kommunizieren die Vermittlungen des Ortsnetzbetreibers (LEC) mit dem Zugangskoppelnetzbaustein unter Verwendung der N-ISUP- (Schmalband-ISUP-)Zeichengabe. Die DS0 enden an Schmalband-SM in dem Ursprungs- Zugangskoppelnetzbaustein. Wie bereits beschrieben konvertiert der Ursprungs-Zugangskoppelnetzbaustein die DS0-Abtastwerte in zusammengesetzte Zellen, die über direkte Schnittstellen auf dem ATM-CM zu dem Zugangskoppelnetzbaustein am fernen Ende transportiert werden. Wie in Fig. 21 gezeigt können über die CCR und das ATM-CM anderer designierter Zugangskoppelnetzbausteine alternative Wege hergestellt werden. Durch Verwendung einer Zwischen-CCR wird, wie in Fig. 11 gezeigt, ein einfacherer kostengünstigerer alternativer Weg hergestellt. In allen Fällen sind nur 2 Schmalband-SM an der Kommunikation beteiligt.

2.2 Architektur-Übersicht

Fig. 22 zeigt die Architektur für einen völlig integrierten Schmalband/Breitband- Zugangskoppelnetzbaustein.
Einige bemerkenswerte Aspekte dieser Architektur sind die folgenden:
- Breitband-Netz- und Benutzerschnittstellen enden an dem ATM-CM .
- Abgesetzte ATM-Vermittlungseinheiten (RASU) können von dem Host-ATM-cm aus unterstützt werden.
- Es werden alle bestehenden Schmalband-Schnittstellen, Zeichengabeprotokolle und Leistungsmerkmale durch die SM unterstützt.
- Die Breitbandkomponenten können anderen Anwendungen gemeinsam sein.
- Die ATMU befinden sich in dem ATM-CM .
- Intern in dem Vermittlung werden zwischen ATMU und CCR für ankommende/abgehende Schmalband-zu-Breitband- Kommunikationen und auch zwischen ATMU für Vermittlunginterne Schmalband-Kommunikationen zusammengesetzte Zellen verwendet.
- Zwischen Vermittlungen ist das verwendete Zeichengabeprotokoll Breitband-ISUP.
- E-Bit werden über die NCT-Strecken transportiert und durch die ATMU in das Segment einer zusammengesetzten Zelle abgebildet. Bei SM-zu-SM-Kommunikationen führt dies zu keinen Änderungen der E-Bit-Verarbeitung in den SM. Bei Schmalband-zu-Breitband-Kommunikationen werden E-Bit in den zusammengesetzten Zellen zwischen der ATMU und der CCR transportiert. Die E-Bit-Verarbeitung wird dann von der CCR durchgeführt. Die CCR entfernt bei abgehenden Kommunikationen E-Bit. Weiterhin gleicht die E-Bit-Verarbeitung in der CCR der E-Bit-Verarbeitung, die durch ein SM durchgeführt werden würde, da die Verbindungsbearbeitungssoftware in dem SM durch die Einführung des ATM-CM nicht beeinflußt wird. Dies bedeutet, daß es für das eine SM in der Verbindung transparent sein sollte, daß kein weiteres SM vorliegt (d. h. die CCR manipuliert das E-Bit genauso wie ein SM). Somit schaltet die CCR, wenn eine Verbindung abgeworfen wird, das E-Bit aus, das dadurch dem SM ermöglicht, den Verlust der Durchgang zu dem fernen Ende zu erkennen. In den Zellen zwischen CCR werden keine E-Bit transportiert.
Die Aufgabenverteilung zwischen den Komponenten ist wie folgt:
- das AM unterstützt (durch Pumpen, Initialisierungssteuerung usw.) das ATM-CM , die SM, die ATM-Paketsteuerung (APH) und die CCR in dem Vermittlung. Darüber hinaus führt das AM ähnlich wie ein selbständiger Schmalband-Vermittlung Verbindungsbearbeitungsfunktionen durch, wie zum Beispiel Verbindungsleitungssuche und NCT- Zeitschlitzauswahl. Das AM stellt dem ATM-CM Informationen bereit, die für den für jede Kommunikation durchgeführten Pfadaufbau erforderlich sind, wenn bei der Kommunikation ein Schmalband- Abschluß beteiligt ist.
Für diese bevorzugte Ausführungsform muß das AM ein relativ schneller Prozessor wie zum Beispiel der 3B21D von AT&T sein, um die "Futurebus+"-Erweiterung zu unterstützen. Dadurch wird es möglich, die Verbindung eines Breitband-Signalisierungsprozessors (BB-SP), eines Breitband-Steuerprozessors (BB-CP), Breitband- OAMP-System-(BB-AP) und Breitband-Endgeräteserver direkt an das AM und das ATM-CM anzuschalten.
- Der BB-CP stellt die Breitband- Verbindungsbearbeitungs- und Teilnehmerverwaltung für die Vermittlung bereit. Er schließt die Schicht-3-B- ISDN- (Q.93B) und B-ISUP- (Breitband-ISUP) (Q.764) Zeichengabe ab und führt das Teilnehmerprofil für die Breitband-Teilnehmer des Systems. Die Breitband- Verbindungsbearbeitungssoftware in dem BB-CP arbeitet mit der Schmalband-Verbindungsbearbeitung und mit Leistungsmerkmalen auf den SM zusammen.
- Der BB-SP ist ein Breitband-Signalisierungsprozessor und führt sowohl für die Netzknotenschnittstelle (NNI) als auch für die Teilnehmer-Netzschnittstelle (UNI) den Abschluß der ATM- und ATM-Anpassungsschicht-(AAL) Schichten durch.
- Der BB-AP wickelt alle OAMP-Aktivitäten bezüglich der Breitband-Bestandteile des Vermittlungs ab. Dazu gehören Integrität und Störungsbehebung von BB-CP, BB- SP und Fern-ASU.
- Der Endgeräteserver unterstützt asynchrone Endgeräte und Schnittstellen-Zugangseinheiten für Breitband- Betriebsunterstützungssysteme (OSS).
- Das ATM-CM ist die Vermittlungsstruktur zur Vermittlung von Zellen zwischen verschiedenen ATM- Eingangs- und Ausgangs-Bitströmen. Das ATM-CM schließt die untersten Schichten der UNI- und NNI-Schnittstellen ab und ist außerdem für die Steuerung der jeweils für jede Kommunikation erfolgenden und bereitgestellten virtuellen Pfadverbindungen (VP-Verbindungen) und für die gesamte Bandbreitenzuteilung verantwortlich. Das ATM-cm ist für die Integrität und Störungsbehebung bei den ATMU verantwortlich.
- Die CCR codiert interne zusammengesetzte Zellen in standardmäßige externe ATM-Zellen um. Die in der CCR befindlichen Byte-Umcodierungstabellen für die Umcodierung externer Zellen in zusammengesetzte Zellen werden durch das ATM-CM unterhalten. Außerdem ist es möglich, die Funktion in Einheiten auszuführen, die der CCR-Echolöschung zugeordnet sind.
- Die ATMU stellt, wie bereits beschrieben, eine Konvertierung zwischen NCT-Zeitschlitzen und zusammengesetzten ATM-Zellen bereit. Die in der ATMU befindlichen Byte-Umcodierungstabellen für die Umcodierung von Zeitschlitzen in zusammengesetzte Zellen werden durch das ATM-CM unterhalten.
- Die RASU (abgesetzte ATM-Vermittlungseinheit) ist eine optionale Einheit, die aus einer Vermittlungsstruktur ASU-2000 der in dem ATM-CM verwendeten, über eine ATM-Einrichtung ferngesteuerten Art besteht.
- Das SM-2000 oder ein anderes SM stellen, wie hier bereits beschrieben wurde, die gesamte Schmalband- Verbindungssteuerung, Zusatzdienste und Leistungsmerkmale bereit. Die Verbindungsbearbeitung in den SM arbeitet bei Verbindungen zwischen Schmalband- und Breitband-Teilnehmern mit der Breitband- Verbindungssteuerung in dem BB-CP zusammen.
- Für internationale Anwendungen schließt das GSM-2000 (eine globale Version des SM 2000) die unteren Schichten (d. h. den Nachrichten-Transfer-Teil (MTP)) der Zwischenamts-Zeichengabeprotokolle des Schmalband- Zeichengabesystems Nr. 7 direkt ab. Bei den Netz- Koppelbausteinen von AT&T führt ein CNI-Ring (gemeinsamer Netz-Schnittstellen-Ring) diese Funktion durch.
- Die APH ist eine optionale Einheit, die vorliegt, wenn eine RASU in dem System vorgesehen ist. Die APH führt die Funktionen der SDH-Abschluß- und ATM- Anpassungsschichten (AAL) durch und stellt einen Kommunikationsmechanismus für den Zugang zu Einheiten in dem System bereit, die über ATM ferngesteuert werden, wie zum Beispiel die RASU. In der bevorzugten Ausführungsform erhalten die ATMU und CCR über die Steuerstrecken 541 bzw. 551 Steuerinformationen (siehe Fig. 18) aus den Verbindungssteuereinheiten (Verwaltungsmodul, Breitband-Verbindungssteuerung, Breitband-Zeichengabe, Breitband-OAMP usw.) Dies steht im Kontrast zu dem SM, das Steuernachrichten über Steuerzeitschlitze der diese Einheiten mit einer Nachrichtenvermittlung verbindenden NCT-Strecken empfängt.

Ausführliche Beschreibung

Fig. 23 ist ein Blockschaltbild eines Zugangskoppelnetzbausteins 1. Die Vermittlung 5ESS® von AT&T, die in AT&T Technical Journal, Band 64, Nr. 6, Teil 2, Juli/August 1985, Seiten 1303-1564, ausführlich beschrieben wird, ist die für die Verwendung mit der Erfindung der Anmelder beschriebene Vermittlung. Sie enthält eine Mehrzahl von Koppelmodulen. Die Eingangssignale aus den örtlichen Vermittlungen 2 (Fig. 6) werden an dem Koppelmodul 510 abgeschlossen. Dieses Koppelmodul umfaßt sowohl Leitungs- als auch Paketvermittlungseinheiten; ein solches Modul wird in M. W. Beckner, J. A. Davis, E. J. Gausmann, T. L. Hiller, P. D. Olson und G. A. VanDine: "Integrated Packet Switching and Circuit Switching System", US-Patent 4 592 048, beschrieben. Dieses Modul wird durch einen Koppelmodulprozessor 511 gesteuert, der mit einer Nachrichtenbehandlungseinheit 513 zum Empfangen und Senden von Nachrichten kommuniziert. Die T-Netzträger- Eingangssignale aus den örtlichen Vermittlungen 2 werden an der digitalen Schnittstelle 515 abgeschlossen und durch den Zeitlagenwechsler 517 vermittelt. Da die an der digitalen Schnittstelle ankommenden Signale außerdem paketvermittelte Signale (zum Beispiel Signale aus den D-Kanälen der ISDN-Quellen) enthalten, wird außerdem eine Paketvermittlungseinheit 519 bereitgestellt. Die Ausgangssignale dieser Paketvermittlungseinheit werden zum weiteren Umschalten auf digitale Ausgänge des SM 510 zu der Zeitlagenwechseleinheit gesendet. Außerdem wird als Schnittstelle zu PCM-Signalen, die über SONET- Einrichtungen aus den örtlichen Vermittlungen geführt werden, eine SONET-Schnittstelleneinheit 521 bereitgestellt. Die Ausgänge des Koppelmoduls 510 sind eine Gruppe von Netz- und Zeitsteuerungsstrecken (NCT 523, ..., 524)(typischerweise bis zu 20). Die NCT- Strecken-Signale werden über faseroptische Strecken geführt und können ohne weiteres lang genug ausgeführt werden, so daß ein SM abgesetzt plaziert werden kann. Eine Untergruppe dieser 20 Strecken wird dann an einer ATM-Schnittstelleneinheiten (ATMU) 540 abgeschlossen, die auch NCT-Strecken aus anderen SM abschließen kann. Andere Untergruppen aus diesem SM können ebenfalls mit anderen ATMU verbunden werden, wobei die letzteren ebenfalls mit dem ATM-CM 550 verbunden sind. Das Ausgangssignal der ATMU ist eine Mehrzahl von SONET/ATM-Signalen für die gemeinsame Breitband- Plattform (ATM-CM) 550. Mit dem AMM, einer Erweiterung des Verwaltungsmoduls (AM) 530, werden Vermittlungsverbindungen in dem ATM-CM 550 gesteuert und gemeinsame Funktionen für eine Mehrzahl von mit einem bestimmten ATM-CM 550 verbundenen Koppelmodulen ausgeführt. Außerdem werden mit dem ATM-cm Signale zwischen verschiedenen mit dem ATM-CM 550 verbundenen Koppelmodulen 510 vermittelt, um Tandem-Kommunikationen zwischen örtlichen Vermittlungen 2 abzuwickeln, die nicht mit einem gemeinsamen Koppelmodul verbunden sind.
Fig. 23 zeigt eine Konfiguration, bei der die ATMU physikalisch sowohl von dem ATM-CM als auch von dem SM getrennt werden kann; sowohl die NCT-Strecke als auch die SONET-ATM-Strecke werden so angeordnet, daß sie Signale über längere Distanzen übertragen. Wenn die ATMU an das SM oder das ATM-CM anstößt oder Teil dieser ist, dann können diese Einrichtungen ohne Frage vereinfacht werden.
Als eine ATM-Crossconnect-Einheit ist das ATM-cm in der Lage, die Funktion des Verbindens von ATM-Zellen zwischen ATM-Eingängen und -Ausgängen durchzuführen. Um sicherzustellen, daß die zusammengesetzten CBR-Zellen, die Sprachverkehr führen, nicht verzögert oder verloren werden, wird den CBR- Zellen eine hohe Priorität gegeben. Sie werden auf Einrichtungen gesendet, die so ausgewählt werden, daß sie eine ausreichende Bandbreite zur Unterstützung ihres Transports aufweisen und die Pufferspeicherung immer in der Lage ist, diese Zellen aufzunehmen. Simulationen haben gezeigt, daß die Wahrscheinlichkeit einer Wartezeit über ein ATM-CM hinweg von mehr als 50 us für eine CBR-Zelle, sogar wenn die Einrichtungen voll ausgelastet sind, weniger als 1 · 10&supmin;¹¹ beträgt. Schmalband-VBR-Zeichengabe- und anderen Prioritätszellen wird der Transport durch Bandbreitereserven in den für diesen Zweck reservierten Einrichtungen garantiert. Diese VBR-Zellen verwenden Puffer, die von den CBR-Zellen getrennt sind, obwohl sie sich auf derselben Einrichtung befinden. Breitbandverbindungen verwenden separate Einrichtungen, die direkt in das ATM-cm eintreten. Diese Breitbandsignale verwenden verschiedene Puffer in dem ATM-CM , die von den Schmalband-CBR- und VBR-Puffern getrennt sind.
Das ATM-CM ist über CCR mit einem Transitnetz 10 verbindbar und wird außerdem verwendet, um eine Gruppe von ATMU und ihre angeschlossenen SM miteinander zu verbinden, um ein einziges riesiges Vermittlungssystem oder Cluster von Vermittlungssystemen zu bilden, wobei das riesige Vermittlungssystem oder Cluster von Vermittlungssystemen über ein mit den SM verbundenes Netz mit anderen Vermittlungssystemen verbunden ist. Während einer Übergangsphase kann das bestehende Zeitvielfach (das zum Beispiel auf den Seiten 1425-1426 in dem zitierten AT&T Technical Journal beschrieben wird) weiter einen Teil des Verkehrs zwischen SM führen und die ATMU und das ATM-CM können den Rest führen.
Obwohl in dieser spezifischen Ausführungsform die Eingangssignale für ATMU aus einer Gruppe von Koppelmodulen eines einzigen Vermittlungssystems, wie zum Beispiel den Modulen einer Vermittlung 5ESS, kommen, sind die Darlegungen der Erfindung der Anmelder gleichermaßen anwendbar, wenn anstelle von Koppelmodulen separate Vermittlungssysteme mit ATMU verbunden werden.
Das Blockschaltbild von Fig. 23 ist eine spezifische Ausführungsform der Erfindung auf der Grundlage der 5ESS-Vermittlungsarchitektur. Die ATM- Schnittstelleneinheit (ATMU) stellt die Schnittstelle zwischen einem Koppelmodul und dem ATM-CM bereit. Das ATM-cm wirkt als ein Kombinations-Kommunikationsmodul zum Zusammenschalten verbundener Koppelmodule, und als ein ATM-Crossconnect zur Verbindung über ATM-Strecken zu anderen ATM-CM . Das normale Format für Sprach- und Datentransport der 5ESS-Koppelmodule ist ein Einzelbyte-Zeitschlitz. Das ATM-CM -Format ist eine 53- Byte-Zelle mit 42 9-Bit-Segmenten, wobei jedes Segment einen 8-Bit-PCM-Abtastwert und ein E-Bit für Sprach- und Datentransport und 5 Byte für Overhead enthält. Die ATMU stellt die Umsetzung zwischen den Einzelsegmentzeitschlitzen und den 53-Byte-ATM-Zellen bereit. Außerdem stellt sie Anordnungen zur Übertragung der erforderlichen mehreren Zeitschlitze, zum Beispiel für einen Kanal mit 384-Kilobit pro Sekunde, in verschiedene Segmente einer einzelnen ATM-Zelle bereit. Das 5ESS-Koppelmodul hat über Netzsteuerungs- und -Synchronisationsstrecken (NCT-Strecken) (Typ 1 oder Typ 2) eine Schnittstelle zu der ATMU, und die ATMU hat über Synchron-Digital-Hierarchie-Strecken (SDH- Strecken) oder deren US-Version, die Strecken des synchronen optischen Netzes (SONET-Strecken) eine Schnittstelle zu dem ATM-CM . Die SDH- bzw. SONET- Strecken transportieren ATM-Zellen. Wenn die ATMU wie in der bevorzugten Ausführungsform Teil einer physikalischen Einheit ist, die das ATM-CM enthält, dann besteht keine Notwendigkeit, entweder SDH- oder SONET-Funktionalität bereitzustellen; in diesem Fall hat die ATMU über ATM-Zellen eine Schnittstelle zu dem ATM-cm. Durch Bereitstellung von Sprach- und Datenvermittlung macht das ATM-CM das Zeitvielfach überflüssig, das in dem Kommunikationsmodul eines 5ESS- Systems des Standes der Technik verwendet wird. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist das Koppelmodul (SM) ein SM-2000, das bereits erwähnt wurde und das größer als das in dem zitierten AT&T Technical Journal beschriebene ist, um die heutzutage verfügbaren schnelleren Schaltkreise auszunutzen. Die Abmessungen des SM werden später im richtigen Kontext besprochen. Obwohl das ATM-CM in dieser Ausführungsform über die ATMU eine Schnittstelle zu Koppelmodulen eines Vermittlungssystems hat, kann es genauso ohne weiteres eine Schnittstelle zu einem oder mehreren selbständigen Vermittlungssystemen haben.
Obwohl dies für die bevorzugte Ausführungsform zur Zeit nicht vorgesehen ist, könnte das ATM-CM außerdem die Wegführung von SM-Nachrichten sowohl zu dem Verwaltungsmodul (AM) (der Vermittlung SESS) als auch zu anderen SM bereitstellen und somit einen Vermittlungsinternen Nachrichtenverteiler überflüssig machen. Die ATMU könnte die SM-Nachrichten aus Nachrichtenbehandlungseinheiten und/oder der Paketvermittlungseinheit (PSU) des SESS-Koppelmoduls in ein Format umsetzen, das für die Wegeführung über das ATM-cm hinweg geeignet ist. Zu diesem Zweck könnte eine standardmäßige ATM-Anpassungsschicht verwendet werden. Die ATMU stellt außerdem Transport für die ATM-CM - Prozessor-Eingriffsfunktion (CPI-Funktion) bereit, mit der ein Neustart eines SM erzwungen werden kann, wenn eine Situation eintritt, die eine Rückstellung erfordert.
Nachrichten des Zeichengabesystems 7 (SS7) werden durch virtuelle Pfade des Transitnetzes 10 abgewickelt, wodurch eine Nachrichtenübermittlung von Vermittlung zu Vermittlung bereitgestellt wird, ohne einen zwischengeschalteten STP zur Zuteilung von Nachrichten zu erfordern (Ein STP ist zumindest anfänglich trotzdem für die Verwendung beim Zugriff auf Datenbanken wünschenswert, indem er dem Signalübertragungsnetz 10 Datenbankzugriff bereitstellt). Die ATMU implementiert diese Funktion, indem sie Pakete zu ATM-Zellen zusammenstellt, jedem Vermittlungs-SS7-Punktcode einen virtuellen Pfad zuordnet und dann die Zellen über den designierten virtuellen Pfad zu dem ATM-Fernnetz überträgt.
Die hier beschriebene bevorzugte Ausführungsform sieht die ATMU als eng mit dem ATM-CM in Verbindung stehend, da dies vom Standpunkt des Fernnetzes aus gesehen am nützlichsten zu sein scheint. Eine Alternative, bei der die ATMU eng mit dem SM in Verbindung steht, ist ebenfalls möglich. Wenn die ATMU eng mit dem ATM-CM in Verbindung steht, dann erhält die ATMU ihre Steuerung aus der Steuerung des ATM-CM und dem AM. Falls die ATMU eng mit dem ATM-CM in Verbindung steht, werden Steuersignale über das ATM-CM aus dem AM über eine Steuerstrecke 541 gesendet zu der ATMU- Zentralsteuerung (ATMU-CC).
Wie in Fig. 23 gezeigt befindet sich das ATM- cm unter der Wartungssteuerung und Leitungssteuerung des AM. Das AM wirkt als das letztendliche Wartungshauptgerät für das ATM-CM . In dieser Ausführungsform dient das ATM-CM nur als ein ATM- Crossconnect und stellt weder für Video-Rundsendungen noch für Rahmenweiterleitung (Frame Relay) oder SMDS (Switched Megabit Data Service) eine Verarbeitung bereit. Als Alternative kann das ATM-CM direkt gesteuert werden, so daß es ATM-Eingangssignale annimmt und solche Eingangssignale auf einen gewünschten Bestimmungsort umschaltet. Diese Anordnung ist zum Beispiel für die Vermittlung von Breitbandsignalen wie zum Beispiel Signale für hochauflösendes Fernsehen (HDTV) nützlich, durch deren Bandbreite eine direkte Verbindung mit dem ATM-CM wirtschaftlicher wird. Zur Steuerung der Herstellung von ATM-Pfaden für diese Dienste kann das AM oder ein anderer spezieller Prozessor verwendet werden.
Es wird hier angenommen, daß Computer oder andere Endgeräte, die Daten senden oder empfangen, über eine angemessene reservierte Bandbreite zum Senden und Empfangen solcher Daten verfügen, bevor sie eine Verbindung durch ein ATM-CM anfordern.
Fig. 24 ist ein Blockschaltbild einer ATM- Schnittstelleneinheit (ATMU) 540. Die ATMU arbeitet unter der allgemeinen Steuerung einer ATMU- Zentralsteuerung (ATMU-CC), die über die Steuerstrecken 541 Steuersignale aus dem ATM-CM empfängt. Die Eingangssignale stammen aus einer Zeitlagenwechseleinheit 517 eines oder mehrerer Koppelmodule 510. Die Ausgangssignale sind für die gemeinsame Breitband-Plattform (ATM-CM) 550 bestimmt. Die ATMU wird als ein Eingangs- und Ausgangsknoten des gesamten Netzes angesehen, und eine PVC verbindet zwei ATMU miteinander. Dadurch wird es möglich, Verkehr aus mehreren SM anzusammeln, der über eine PVC von einer ATMU zu einer ATMU übertragen werden soll. Die Ausgänge der Zeitlagenwechseleinheiten 517, bei denen es sich um Gruppen von NCT-Strecken handelt, treten in das Raumvielfach 610 ein, das 42 Ausgänge aufweist, die zu dem Pufferspeicher 620 mit Zellengröße (CWB) führen. Der Pufferspeicher mit Zellengröße speichert 9 Bitsegmente, die jeweils einen 8-Bit-PCM-Abtastwert und ein E-Bit für den zugeordneten Kanal umfassen. Jede NCT-Strecke führt alle 125 us 512 16-Bit-Zeitschlitze. Die 16 Bit umfassen 8 PCM- oder Benutzer-Datenbit, 7 interne Steuerbit, einschließlich eines Überwachungs- Zeichengabebits (das E-Bit) und ein Paritätsbit. Alle Bit außer den 8 PCM-Bit und dem E-Bit werden verworfen, bevor eine ATM-Zelle gebildet wird. Der CWB 620 enthält 42 separate segmentweise organisierte Speicher, deren Ausgaben dann parallel verwendet werden können, um das 48-Byte-Nutzsignal einer ATM-Zelle zu bilden. Mit dem Raumvielfach werden die Ausgangssignale der NCT- Strecken auf den entsprechenden der 42 Speicher 621, ...,625 virtueller Pfade umzuschalten. Das 48-Byte- Parallel-Ausgangssignal und ein 5-Byte-Ausgangssignal (das einen Zellenkopf darstellt) aus dem Zellen- Listenprozessor 630 treten in eines von 8 Schieberegistern 651, ...,652 ein. Das konkrete Schieberegister wird unter der Steuerung des Zellen- Listenprozessors 630 durch eine der Auswahleinheiten 653, ...,654 ausgewählt. Das Ausgangssignal jedes dieser Schieberegister wird über einen der CBR/VBR-Wähler 663, ...,664 zu einer Anschlußverarbeitungseinheit 661, ...,662 (LPU) geleitet, wobei jede LPU einen SONET/ATM-Datenstrom erzeugt. Diese 8 Datenströme werden dann in der ATM-CM -Einheit 550 vermittelt. Der Ausdruck ATM-CM bezeichnet hier eine ATM-Crossconnect- Vermittlung, in diesem Fall mit ATM/SONET- Eingangssignalen und Ausgangssignalen. Die Behandlung von VBR-Zellen wird später besprochen. Einzelheiten der Behandlung von Paketen für VBR-Zellen werden in den Beschreibungen von Fig. 28 und 29 gegeben.
Die Anzahl von NCT-Strecken, die auf einem Raumvielfach abgeschlossen werden können, ist durch die Geschwindigkeit der CWB-Speicher und des Zellen- Listenprozessors (CLP) begrenzt. Wenn mehrere SM an einer ATMU abgeschlossen werden, dann ist es wünschenswert, die Menge zu maximieren; in der bevorzugten Ausführungsform werden 24 NCT-Strecken verwendet, obwohl bei der derzeitigen Technologie eine größere Anzahl, wie zum Beispiel 60, möglich zu sein scheint.
Fig. 25 zeigt das Raumvielfach 610. Mit 42 jeweils durch einen Steuerspeicher 703, ...,704 gesteuerten Wählern 701, ...,702 werden die Ausgangssignale der ankommenden NCT-Strecken auf den entsprechenden der 48 Speicher virtueller Pfade umgeschaltet, die einen Pufferspeicher mit Zellengröße bilden. Jedes umgeschaltete 9-Bit-Segment (1 PCM- Abtastwert plus das E-Bit) in jeder der NCT-Strecken kann zu einer beliebigen der 42 Positionen in dem Pufferspeicher mit Zellengröße gehen. Zusätzlich werden mit dem Wähler 710 unter der Steuerung des Steuerspeichers 711 (paketierte) Daten mit variabler Bitrate, darunter Zeichengabe- und andere Nachrichten, zu der Vorrichtung 670 der Nachrichtenübertragungsschicht (MLD - Message Layer Device) (Fig. 13) gelenkt. Die MLD wandelt Nachrichten in ATM-Zellen um, die durch den Zellenlistenprozessor 630 einen CBR/VBR-Wähler 663, ...,664 in eine der LPU 661, ...,662 in das ATM-CM übertragen werden, nachdem die CBR-Zellen für eine gegebene 125-us-Zeitspanne übertragen wurden.
Fig. 26 zeigt den Pufferspeicher 620 mit Zellengröße. Er umfaßt 42 9 Bit breite Speicher 621, 622, ...,623, die jeweils einen 9-Bitmal-N-Puffer 801 und einen Steuerspeicher 802 umfassen, wobei N die Tiefe (d. h. Anzahl speicherbarer Zellen) des Puffers darstellt. Gemäß im Stand der Technik bekannten Prinzipien ist zur Erhaltung der Rahmenintegrität der Sende-Pufferspeicher mit Zellengröße ein Duplex-Puffer, wobei ein Teil geladen wird, während der andere entladen wird; der Empfangs-Pufferspeicher mit Zellengröße ist ein Dreifach-Puffer, um Jitter- und Rahmenintegritätsprobleme zu lösen. Der Steuerspeicher lenkt Byte aus dem ankommenden NCT-Bus zu der entsprechenden Position in dem Pufferspeicher. Außerdem ist das System so angeordnet, daß es einen Pseudo- Zufallscode in unbelegten DS0-Zeitschlitzen überträgt, um der Durchgang von DS0-Kanälen über ATM-Einrichtungen zu prüfen; in einer Ausführungsform ist der Steuerspeicher eines CWB so angeordnet, daß er unter der Steuerung der ATMU-CC den Code einfügt und dessen Anwesenheit erkennt. Als Alternative können Töne aus Tonquellen in dem SM über DS0-Kanäle übertragen und am fernen Ende detektiert werden.
Fig. 27 zeigt den Zellenlistenprozessor (CLP) 630, das Einrichtungs-Schieberegister (FSR) 651 und die Anschlußverarbeitungseinheit (LPU) 661. Der CLP 630 liest gleichzeitig den CWB 620, während er den Wähler 653 steuert. Dies bewirkt, daß eine 48-Byte-CBR-Zelle in das SR 651 geschrieben wird. Zusätzlich gibt der CLP gleichzeitig den 5-Byte-Zellenkopf in das SR aus. Somit wird eine volle 53-Byte-Zelle in das SR geladen. Die Zelle wird nun über den CBR/VBR-Wähler 663 in die LPU 661 eingeschoben. Die LPU 661 überträgt die Zelle auf die SONET-Einrichtung zu dem ATM-CM .
Fig. 28 zeigt die Vorrichtung 620 der Nachrichtenübertragungsschicht. Die MLD 620 empfängt Nachrichten auf NCT-Zeitschlitzen aus dem Raumvielfach 610 in Netzübergangseinheiten 1020,1022, ...,1024. Diese Nachrichten könnten Nachrichten zwischen SM, SS7- Nachrichten oder vom Benutzer erzeugte Nachrichten, wie zum Beispiel CCITT-X.25-Nachrichten sein. Die Netzübergangseinheiten (IWU - Inter-Working Units) bestimmen die richtige vorprovisorische Kennung von virtuellen ATM-Leitungen und segmentiert die Nachricht in ATM-Zellen gemäß CCITT-Spezifikationen unter Verwendung der bestimmten VC-Kennung und anderer, durch die CCITT-Spezifikationen für die ATM-Anpassungsschicht beschriebene Zellenkopffelder. Diese Zellen werden dann unter der Steuerung des CLP aus der Netzübergangseinheit heraus in den CBR/VBR-Wähler und die LPU 661 (Fig. 16) eingeschoben. In der bevorzugten Ausführungsform werden die Ausgangssignale zusammengebunden und zu einem oder mehreren CBR/VBR- Wählern gesendet.
Fig. 29 zeigt eine Netzübergangseinheit 1020. Über den Wähler 1110 werden NCT-Zeitschlitze mit der Datenübertragungssteuerung 1120 verbunden. Eine Datenübertragungssteuerung 1120 verarbeitet Bitebenenprotokoll, das Merker, Biteinfügung und CRC enthält. Eine zweite Steuerung 1140 verarbeitet SS7- oder Sicherungsprotokoll in den Nachrichten. Ein Prozessor 1130 bestimmt den für die Nachricht zu verwendenden virtuellen Pfad und befiehlt dem Prozessor 1160 der ATM-Anpassungsschicht (AAL), die Nachricht in ATM-Zellen aufzusegmentieren. Die ATM-Zellen werden unter der Steuerung des Prozessors 1160 der ATM- Anpassungsschicht (AALP) in den (nicht mit dem Pufferspeicher 620 mit Zellengröße von Fig. 24 zu verwechselnden) Zellenpufferspeicher 1170 eingespeichert, wo sie später unter der Steuerung des CLP 630 (Fig. 16) in den CBR/VBR-Wähler 663 (Fig. 27) übertragen werden. Zellen hoher Priorität werden vor Zellen niedriger Priorität in den Zellen-Pufferspeicher 1170 eingesetzt. Zellen aus dem Zellen-Pufferspeicher 1170 (Fig. 29) bilden die in Fig. 8 gezeigten VBR- Zellen (125-us-Rahmen). Der Zellen-Pufferspeicher muß eventuell mehrere Zellen tief sein, um die VBR- Zellenbündelung aus dem ATM-CM zu behandeln.
Das AM dient zur Unterstützung der gesamten OAMP-Bedürfnisse der Vermittlung 5ESS und des ATM-CM (einschließlich der ATMU). Dazu gehören Herunterladen und Steuerung des ATM-CM , graphische Fachanzeige und Kommunikation über ATM mit SM. Fig. 30 zeigt die AM/ATM-cm-Systemarchitektur mit den folgenden Bestandteilen:
- ATM-Managementmodul (AMM), einschließlich eines direkt verbundenen Endgeräts. Dies ist ein fehlertoleranter Standard-Nebenprozessor, der mit dem bestehenden SESS-Vermittlung-AM verbunden ist, um zusätzlichen Verarbeitungsdurchsatz für neue ATM-CM - und ATMU-Eigenschaften bereitzustellen.
- Ethernet®-Bus zur Verbindung des AM/AMM mit der graphischen Benutzeroberfläche (GUI), der ATM-Paketsteuerung (APH) und dem ATM-CM .
- SCSI-Peripheriegeräte (SCSI - Small Computer System Interface, ein Industriestandard) für Platten-, Band- und Compact-Disk-Nur- Lesespeicher-(CD-ROM)On-Line-Dokumentation: Diese ergänzen die bestehenden nichtflüchtigen AM-Peripheriegeräte.
- GUI-Workstation-Endgeräte, die bestehende Geräte der SESS-Vermittlung, das ATM-CM und ATMU unterstützen.
- Die ATM-Paketsteuerung gibt dem AM/AMM die Möglichkeit, über ATM und SONET mit den SM zu kommunizieren. Die SM schließen den ATM der APH in ihren ATMU-MLD ab. Zur Kommunikation mit SM sendet das AM/ANM Nachrichten über Ethernet zu der APH, die die Konversion von Nachricht zu Zelle und die Übertragung zu dem ATM-cm über SONET durchführt.
Die GUI und der nichtflüchtige Speicher sind handelsübliche Komponenten, deren Steuerung in AMM- Software verankert ist. Der Entwurf der AMM- und APH- Komponenten wird in Abschnitt 5 der ausführlichen Beschreibung weiter erläutert.
Fig. 31 zeigt die Leitungs-(Kanal-)Suche, die von einem Koppelmodulprozessor 511 oder von einem anderen Prozessor durchgeführt wird, der über Daten über den Status von PVP aus der angeschlossenen ATMU zu dem Bestimmungsort der Verbindung verfügt. Dieser Prozessor erhält eine Pfadanforderung (Aktionsblock 1200) und bestimmt (Prüfung 1202), ob verfügbare Leitungen (Kanäle) auf direkten aktiven virtuellen CBR- Pfaden zu dem Bestimmungsort der Pfadanforderung existieren. Wenn dies der Fall ist, dann wird eine verfügbare Leitung gewählt (Aktionsblock 1204) und eine Nachricht zu dem Knoten (typischerweise ein Prozessor für eine andere ATMU) an dem anderen Ende gesendet, um diesem Knoten mitzuteilen, daß auf einem bestimmten Schlitz eines bestimmten aktiven CBR-PVP eine Leitung hergestellt wurde.
Wenn in der Prüfung 1202 keine verfügbaren Leitungen auf direkten aktiven CBR-PVP gefunden werden, dann wird mit der Prüfung 1208 bestimmt, ob auf alternativen aktiven CBR-PVP Leitungen verfügbar sind. Wenn dies der Fall ist, dann wird ein verfügbarer Pfad aus einem dieser alternativen aktiven virtuellen Pfade ausgewählt (Aktionsblock 1210), und der Knoten am anderen Ende wird benachrichtigt (Aktionsblock 1206) (ein alternativer aktiver virtueller Pfad ist ein aktiver virtueller Pfad, der einen alternativen Weg verwendet, d. h. einen Weg, der anstatt des direkten Einzelstreckenwegs mindestens zwei Strecken verwendet).
Wenn keine Leitungen auf aktiven virtuellen Pfaden für diese Leitungsanforderung verfügbar sind, dann wird angefordert, einen zusätzlichen virtuellen Pfad zuzuteilen (Aktionsblock 1212). Diese Anforderung wird zu dem Verwaltungsmodul 530 (Fig. 12) gesendet, das wie in Fig. 32 beschrieben einen zusätzlichen virtuellen Pfad aktiviert. Letztendlich antwortet das Verwaltungsmodul dem SMP 511 mit einer Erfolgs- oder Mißerfolgsmeldung und, im Fall einer Erfolgsmeldung, der Identität der zugeteilten virtuellen Leitung. Mit der Prüfung 1214 wird dieser Erfolg bzw. Mißerfolg bestimmt. Wenn auf die Zuteilungsanforderung erfolgreich reagiert wurde (positives Ergebnis der Prüfung 1214), dann wird die Prüfung 1202 erneut eingeleitet, um den Prozeß des Wählens einer verfügbaren Leitung durchzuführen. Wenn der Zuteilungsprozeß erfolglos war (negatives Ergebnis der Prüfung 1214), dann kommt der Verbindung, für die die Pfadanforderung ursprünglich im Block 1200 empfangen wurde, eine Behandlung "alle Pfade belegt" zu.
Es wird in der vorliegenden Besprechung angenommen, daß der steuernde Prozessor, wie zum Beispiel der Koppelmodulprozessor, eine Liste aktiver virtueller CBR-Pfade für abgehenden Verkehr aus seinem zugeordneten Koppelmodul und einen Aktivitätsstatus für jeden Kanal eines solchen virtuellen Pfads aufrechterhält. Es ist natürlich auch möglich, diese Informationen anderswo aufrechtzuerhalten, wie zum Beispiel in dem Verwaltungsmodul. Die vorgeschlagene Anordnung minimiert jedoch die für die Herstellung der meisten Verbindungen erforderliche Zeit. Ferner ist es möglich, virtuelle CBR-Leitungen mit beidseitigen Kanälen zu verwenden. Eine solche Anordnung ermöglicht zwar eine effizientere Ausnutzung der virtuellen Kanäle, erfordert aber Aushandlung zwischen den beiden Endpunkten zur Vermeidung von "Gegenbelegung" (d. h. eine Situation, in der derselbe Kanal gleichzeitig von den beiden Endknoten belegt wird, die mit dem Kanal verbunden sind).
Fig. 32 beschreibt den Prozeß der Aktivierung eines virtuellen CBR-Pfads oder für einen geteilten Pfad, einer Gruppe von Kanälen. Es werden viel mehr virtuelle CBR-Pfade bereitgestellt (d. h. in Speichern des Netzes gespeichert), als zu einem gegebenen Zeitpunkt aktiv sein können. Im Prinzip werden virtuelle CBR-Pfade bereitgestellt, um den Spitzenverkehr zwischen einem beliebigen Knotenpaar abzuwickeln. Virtuelle CBR-Pfade werden als aktiviert angesehen, wenn sie zum Führen von Verkehr verfügbar sind. Der Aktivierungsprozeß ist so entworfen, daß sichergestellt ist, daß die physikalischen ATM- Einrichtungen, die die virtuellen CBR-Pfade führen, nicht überlastet werden, und daß keine defekten physikalischen ATM-Einrichtungen zum Führen des Verkehrs verwendet werden. Zum Beispiel müssen im Fall eines Ausfalls alle virtuellen CBR-Pfade, die die ausgefallene Einrichtung verwenden, deaktiviert werden.
In dieser spezifischen Ausführungsform ist der Prozeß der Aktivierung zusätzlicher virtueller CBR- Pfade analog zu dem Prozeß der Belegung einzelner Verbindungsleitungen gemäß der Echtzeit- Lenkungsanordnung von G. R. Ash et al.: US-Patent 5 101 451, indem zusätzlicher Verkehr über weniger stark belastete Übertragungseinrichtungen (in diesem Fall SONET/ATM-Einrichtungen) geführt wird. Ein spezielle, einer bei der Führung von Verkehr über einzelne Verbindungsleitungen angetroffenen Situation nicht analoge charakteristische Eigenschaft der hier beschriebenen Anordnung ist die in Fig. 10 dargestellte Verwendung geteilter Gruppen, d. h. aktiver virtueller CBR-Pfade, bei denen ein Teil der Kanäle dieser Pfade für abgehenden Verkehr in einer Richtung und ein anderer Teil für abgehenden Verkehr in der anderen Richtung verwendet wird. Solche geteilte Gruppen sind besonders effizient, wenn sie zum Führen von Verkehr zwischen zwei Knoten verwendet werden, für die das Verkehrsaufkommen relativ niedrig ist. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß für alternativ geführten Verkehr mehr Strecken erforderlich sein können, so daß bei der Auswahl der Aktivierung eines alternativen PVP- Wegs die Belastung mehrerer Strecken berücksichtigt werden muß. Ein dritter Unterschied besteht darin, daß PVP, die eine zwischengeschaltete CCR verwenden, was in der mittleren CCR von Fig. 4 und Fig. 11 gezeigt ist, als alternative Wege verwendet werden können, was mit "2-Strecken-Wegen" des genannten Patents gleichwertig ist; solche alternativen Wege sind relativ kostengünstig, da sie keine Durchquerung eines zwischengeschalteten Zugangskoppelnetzbausteins erfordern.
Ein Verwaltungsmodul empfängt eine Zuteilungsanforderung aus einem Koppelmodulprozessor 511 (Aktionsblock 1300). Das Verwaltungsmodul bestimmt zuerst (Prüfung 1302), ob virtuelle CBR-Pfade vorliegen, die geteilten (d. h. von den beiden Endknoten abgehenden) Verkehr führen. Wenn dies der Fall ist, dann bestimmt das Verwaltungsmodul, wieviele Kanäle gerade in jeder Richtung belegt sind, und prüft, ob in der geteilten Gruppe eine angemessene Reserve besteht, um die Zuteilung einiger weniger zusätzlicher Kanäle in der der Zuteilungsanforderung zugeordneten Richtung zu gestatten. Die Kanäle von geteilten Gruppen werden so angeordnet, daß die ersten n Kanäle in einer Richtung gesucht werden, und der Rest in der anderen Richtung, und so, daß die Suche nach einem Kanal auf eine solche Weise durchgeführt wird, daß die Mittelkanäle falls möglich verfügbar gehalten werden. Wenn Mittelkanäle verfügbar sind und die Anzahl dieser verfügbaren Kanäle groß genug ist, um eine Verschiebung des Teilungspunkts zu ermöglichen (positives Ergebnis der Prüfung 1304), dann wird der Teilungspunkt verschoben (Block 1306), und die beiden Endknoten werden dementsprechend benachrichtigt (Aktionsblock 1308). Der anfordernde Knoten wird von einem Erfolg als Reaktion auf die Zuteilungsanforderung benachrichtigt, und wenn der anfordernde SMP die Prüfungen 1202 und 1208 erneut versucht, dann wird nunmehr eine dieser Prüfungen erfolgreich sein. In dieser Ausführungsform werden geteilte Gruppen zuerst überprüft; Simulationsstudien werden möglicherweise zeigen, daß die Alternative, zuerst auf verfügbare zusätzliche PVP zu prüfen, optimaler ist.
Wenn keine geteilten Gruppen verfügbar sind (negatives Ergebnis der Prüfung 1302), oder wenn die Reserve in der geteilten Gruppe (den geteilten Gruppen) unzureichend ist (negatives Ergebnis der Prüfung 1304), dann bestimmt die Prüfung 1320, ob ein verfügbarer unbelegter vorgesehener direkter virtueller CBR-Pfad existiert. Wenn dies der Fall ist, dann ist es notwendig zu überprüfen, ob eine Aktivierung eines zusätzlichen CBR-PVP auf irgendeiner Strecke, die diesen PVP führt, eine Blockierung verursachen wird. Wenn eine solche Blockierung gefunden wird, dann wird dieser unbelegte vorgesehene direkte virtuelle CBR-Pfad zurückgewiesen und nicht aktiviert, und es wird die Prüfung 1324 versucht; wenn keine Blockierung verursacht wird, dann wird der Pfad aktiviert (Aktionsblock 1322), und die beiden Endknoten dieses Pfads werden von dieser Aktivierung benachrichtigt (Aktionsblock 1308). Andernfalls wird mit der Prüfung 1324 bestimmt, ob alternative verfügbare virtuelle CBR- Pfade existieren. Bei der Wahl zwischen verfügbaren alternativen CBR-Pfaden werden die Prinzipien der Echtzeit-Netzverkehrslenkung benutzt, indem vorzugsweise verfügbare alternative virtuelle CBR-Pfade gewählt werden, die relativ schwach oder wenig belastete ATM-Einrichtungen benutzen. Bei der Bestimmung, welche Einrichtungen weniger stark belastet sind, kann, da Zweistrecken-Leitungen 3-Strecken- Leitungen vorgezogen werden, die Belastung der potentiellen 2-Strecken-Leitungen ermittelt werden, indem das Verwaltungsmodul, das mit dem ATM-CM verbunden ist, das mit dem Bestimmungs-Koppelmodul verbunden ist, aufgefordert wird, über die Belastung seiner ATM-Leitungen zu berichten. Da jede Aktivierung eines virtuellen CBR-Pfads eine größere Ausnutzung von Betriebsmitteln (48 Kanäle gegenüber einem Kanal) als bei der Auswahl einer einzigen Verbindungsleitung für die Echtzeit-Netzverkehrslenkung darstellt, sollte ein Belastungsschwellenwert, über den hinaus virtuelle CBR- Pfade nicht aktiviert werden sollten, auf jede Einrichtung angewendet werden, die von einem potentiellen CBR-PVP verwendet wird. Der Grenzwert wird außerdem durch das Aufkommen von durch die ATM- Einrichtungen getragenem VBR-Verkehr beeinflußt. Dieser Grenzwert ist offensichtlich ein Parameter, der sich unter der Kontrolle der Netzverwalter befinden sollte, der für verschiedene ATM-Einrichtungen verschieden sein kann und der mit zunehmenden Betriebserfahrungen korrigiert werden sollte.
Es ist zu beachten, daß in der bevorzugten Ausführungsform alle vorgesehenen PVP einen zwei Endknoten und eine variable Anzahl von Zwischenknoten durchquerenden vorbestimmten Pfad aufweisen. Als Alternative könnten geschaltete virtuelle Pfade mit einem variablen zum Aktivierungszeitpunkt gewählten Pfad bereitgestellt werden.
Wenn keine verfügbaren alternativen virtuellen CBR-Pfade für eine Zuweisung verfügbar sind, dann gibt das Zuteilungssystem eine Mißerfolgsmeldung zu dem anfordernden SMP zurück (Aktionsblock 1326). Wenn ein verfügbarer alternativer Pfad gewählt wurde (Aktionsblock 1328)(die verfügbare Leitung wird unter alternativen Leitungen mit relativ niedriger Belastung ausgewählt), dann wird der alternative Pfad aktiviert (Aktionsblock 1330), und die Vermittlunge des Endknotens und des zwischengeschalteten ATM-CM werden von der Aktivierung des virtuellen CBR-Pfads benachrichtigt.
Es wird nun der Konzentrierungsprozeß für aktive CBR-PVP beschrieben. Im Verlauf der normalen Ferngesprächsaktivität kommt es gewöhnlich dazu, daß verschiedene zusammengesetzte Zellen zwischen zwei Endknoten nicht völlig gefüllt sind. Weiterhin kommt es häufig dazu, daß die Gesamtzahl von DS0 in N aktiven zusammengesetzten Zellen kleiner oder gleich der Gesamtzahl von DS0 ist, die durch N-1 zusammengesetzte Zellen (48 N-N) getragen werden. In diesem Fall ist es wünschenswert, die PVP, die diese Zellen führen, zu konzentrieren, um besser ausgenutzte Zellen zu bilden, die die DS0 führen. Der PVP für zusammengesetzte Zellen, die keine aktiven DS0 mehr aufweisen, kann dann inaktiv gemacht werden, wodurch Bandbreite auf einer oder mehreren ATM-Einrichtungen frei wird. Diese freigegebene Bandbreite kann dann für zusammengesetzte Zellen zwischen anderen Quellen und Bestimmungsorten verwendet werden. Somit wird eine effizientere Ausnutzung des Netzes erzielt. Der Konzentrierungsprozeß ist in Fig. 33 beschrieben.
In der nachfolgenden Besprechung werden die zusammengesetzten Zellen, die konzentriert werden, als zwischen ATMU befindlich besprochen, und die Verarbeitung der Konzentration wird durch die ATM-CM - Steuerung durchgeführt. Als Alternative ist es auch möglich, daß statt dem ATM-CM das AM oder der SM- Prozessor (SMP) die Konzentrierung zusammengesetzter Zellen steuert. Die Verarbeitung wäre jedoch in beiden Fällen dieselbe - nur die Identität des Prozessors wäre verschieden.
Zur Durchführung der Konzentrierung prüfen Prozessoren fortwährend aktive zusammengesetzte Zellen auf einen teilweisen Füllzustand, der dadurch definiert ist, daß bei N zusammengesetzten Zellen für denselben Bestimmungsort die Gesamtzahl aktiver DS0 in N Zellen kleiner als die Gesamtzahl von DS0 in N-1 zusammengesetzten Zellen (d. h. (N-1)*48) ist. Der Betrag, um den die Summe der aktiven Kanäle in den N Zellen kleiner als (N-1)*48 ist, ist ein Parameter, der als Ergebnis von Simulationen und der Erfahrung eingestellt werden sollte. Wenn der Parameter zu niedrig ist (z. B. 0), dann kann es zu einer Verschwendung von Betriebsmittel kommen; wenn er zu hoch ist (z. B. 10), dann kommt es zu einer ineffizienten Ausnutzung von Einrichtungen. In dieser Besprechung werden eine Zelle und ihr entsprechender PVP mehr oder weniger synonym verwendet. Jede aktive Zelle befindet sich unter der Steuerung eines angeschlossenen Endknotens, des Endknotens, von dem abgehender Verkehr ausgeht, oder im Fall geteilter Zellen eines willkürlich ausgewählten Knotens. Wenn der steuernde Prozessor bestimmt, daß ein teilweiser Füllzustand vorliegt, dann übermittelt er eine Anforderung zu dem Bestimmungsknoten, die N zusammengesetzten Zellen zu konzentrieren. Die Anforderung enthält folgendes:
- Die Identität der N zusammengesetzten Zellen (z. B. über die virtuelle Pfadkennung). N-1 Zellen sind die konzentrierten Zellen und eine Zelle ist die zu eliminierende Zelle (da sie nach der Konzentrierung keine DS0 führt).
- Eine Liste von DS0-Zellenumordnung von der zu eliminierenden Zelle zu den konzentrierten Zellen.
In dieser Ausführungsform bleiben DS0 der konzentrierten zusammengesetzten Zellen in denselben Zellenpositionen, und DS0 aus der eliminierten Zelle werden in freie Positionen in den konzentrierten Zellen verschoben.
Der andere Knoten reagiert mit einer Bestätigung zur Konzentrierung. Während der Konzentrierungszeitspanne benutzen neue Kommunikationen, die einen Transport zwischen diesen beiden Knoten (typischerweise Koppelmodule) erfordern, nur DS0 aus der konzentrierten Zelle, die nicht aus der zu eliminierenden Zelle aufgefüllt werden sollen.
Möglicherweise könnten Kommunikationen ankommen und deshalb die Aktivierung eines PVP für eine zusammengesetzte Zelle auslösen, während ein anderer PVP gerade eliminiert wird. Dieser unwahrscheinliche Vorfall ist erfindungsgemäß, da letztendlich überschüssige PVP eliminiert werden.
Für die Konzentrierung werden neu ankommende DS0-Signale für die zu eliminierende Zelle sowohl in die konzentrierte Zelle als auch in die zu eliminierende Zelle gesendet. In der ATMU wird ein DS0- Signal auf einer NCT-Strecke aus dem SM aus dem Speicher zu zwei diskreten Zeitpunkten ausgelesen, um in zwei verschiedene Zellen und DS0-Positionen eingesetzt zu werden.
Der Prozessor, der eine Konzentrierung durchführt, befiehlt der ATMU-CC, diese Funktion durchzuführen. Nach der Durchführung dieser Aktion sendet der Prozessor eine Nachricht zu dem anderen Knoten, die anzeigt, daß die erwähnte Kopieraktion erfolgt ist. Der andere Knoten muß eine ähnliche Nachricht zu dem ursprünglichen Knoten senden. Bei Empfang dieser Nachricht befiehlt der Bestimmungs- Prozessor der ATMU-CC, die PVC der eliminierten Zelle zu deaktivieren. Die ATMU-CC bewirkt, daß die ATMU DS0 statt aus Pufferspeicherstellen, die der eliminierten Zelle zugeordnet sind, aus den Pufferspeicherstellen ausliest, die den konzentrierten Zellen zugeordnet sind. Die ATMU-CC entfernt dann diese Zelle aus der Liste aktiver zusammengesetzter Zellen des CLP. Die eliminierten zusammengesetzten Zellen werden nicht mehr auf den NCT-Strecken gesendet oder zu DS0-Signalen verarbeitet. Da die DS0-Signale über die ATMU auf die NCT-Strecken umgeschaltet werden, tritt kein Wechsel von Zeitschlitzen auf den NCT-Strecken zu dem SM-TSI (Zeitlagenwechsler) auf. Außerdem deaktiviert das andere Ende dann auch den PVP der eliminierten Zelle.
Ein Problem tritt auf, wenn ein Kanal aus einer Zelle in denselben Kanal in einer anderen Zelle transferiert wird; während der Übergangsphase würde diese Zelle in dieselbe Kanalposition zweier Pufferspeicherstellen geschrieben. Dieses Problem kann auf eine von drei Weisen gelöst werden:
- Die Geschwindigkeit des CWB kann verdoppelt werden, um zu ermöglichen, daß in einem Intervall zwei Schreiboperationen stattfinden
- die Konzentrierung kann durch Software eingerichtet werden, um einen solchen Übergang zu vermeiden
- der Übergang kann in zwei Stufen bewirkt werden, indem zuerst an anderer Kanal der hertransferierten Zelle freigegeben wird, indem ein belegter Kanal auf die unbelegte Position kopiert und dann der Kanal, der vorher belegt war, freigegeben wird, und dann der Kanal aus der Zelle, die freigegeben wird, zu dem gerade freigegebenen Kanal der Zielzelle transferiert wird.
Wenn zwei oder mehr SM mit einer ATMU verbunden sind, dann steuert entweder der SMP eines der SM den gerade deaktivierten PVP, oder (vorzugsweise) es steuert das AM des angeschlossenen ATM-CM den PVP. In jedem Fall steuert nur ein einziger Prozessor den Konzentrierungsprozeß in dem steuernden Knoten.
Ein Flußdiagramm zur Implementierung des Konzentrierungsprozesses ist in Fig. 33 gezeigt. An einem bestimmten Zeitpunkt wird der Konzentrierungsprozeß durch den Prozessor gestartet, der die Zuteilung fester virtueller Pfade steuert (Aktionsblock 1400). Es erfolgt eine Prüfung, um die Existenz teilweiser gefüllter fester virtueller Pfade zu bestimmen (Prüfung 1402). Diese Prüfung wird durchgeführt, indem überprüft wird, ob es N PVP mit einem gemeinsamen Ursprungs- und Bestimmungsknoten gibt, die kombiniert weniger Verkehr führen als durch N-1 PVP geführt werden kann. Da normalerweise eine Reihenfolge für die Suche nach PVP zu einem bestimmten Bestimmungsort vorliegt, werden die teilweise gefüllten PVP am wahrscheinlichsten am Ende einer solchen Liste gefunden. Während jeder Satz von Ursprungs- Bestimmungsort darauf geprüft wird, ob der teilweise Füllzustand nicht vorliegt (negatives Ergebnis der Prüfung 1402), wird geprüft, ob der Prozeß abgeschlossen ist (Prüfung 1404). Wenn dies der Fall ist, dann ist dies zu diesem Zeitpunkt das Ende des Konzentrierungsprozesses (Ende-Block 1406). Andernfalls wird ein weiterer Satz von PVP auf den teilweisen Füllzustand geprüft. (Im allgemeinen wird erwartet, daß höchstens ein PVP Verkehr führen würde, der von beiden Enden aus eingeleitet wird. Ein PVP, der solchen Verkehr führt, kann in zwei Schritten eliminiert werden, indem zuerst die abgehenden Kanäle aus einer Richtung eliminiert werden, und nachdem diese Kanäle in dem nachfolgend beschriebenen Prozeß eliminiert wurden, die zu eliminierende Zelle konvertiert wird, und zwar nicht in eine Zelle eines inaktiven PVP, sondern in eine Zelle eines PVP, der den Verkehr führt, der nun völlig durch den Knoten des anderen Endes gesteuert wird.)
Wenn ein teilweise gefüllter PVP-Satz gefunden wird (positives Ergebnis der Prüfung 1402) und festgestellt wird, daß der gesamte über den durch diese PVP versorgten Weg geführte Verkehr angemessen durch einen PVP weniger versorgt werden kann (um ein übermäßiges Pendeln der PVP-Aktivierung/Konzentrierung zu eliminieren), dann konzentriert der steuernde Knoten (der abgehenden Verkehr für diesen PVP führt) Kanäle aus einer zu eliminierenden Zelle in die Zielzelle (Aktionsblock 1410). Dann wird eine Nachricht zu dem Knoten des fernen Endes gesendet (dem Knoten mit ankommendem Verkehr für diesen PVP), die diesem Knoten die neuen Kanäle mitteilt, die durch die Kanäle aus dem PVP zu belegen sind, der deaktiviert (oder im Fall eines PVP für beidseitigen Verkehr, in einen PVP für einseitigen Verkehr umgewandelt) werden soll. Der abgehende Knoten richtet außerdem ein, daß Verkehr aus den Kanälen der zu eliminierenden Zelle sowohl zu der Zelle des zu eliminierenden PVP als auch zu der konzentrierten Zielzelle übertragen wird (Aktionsblock 1414). Der Knoten der abgehenden Seite wartet dann auf den Empfang einer positiven Bestätigungsnachricht aus dem Knoten des ankommenden Verkehrs (Aktionsblock 1416). Als Reaktion auf diese Nachricht wird der PVP, der den eliminierten Zellen entspricht, deaktiviert (Aktionsblock 1418) (oder es wird im Fall eines beidseitigen PVP dieser PVP in einen PVP nur für ankommenden Verkehr umgewandelt). Nach der Ausführung des Blocks 1418 werden andere PVP auf den teilweisen Füllzustand geprüft (Prüfung 1402).

Ausführliche BeschreibunQ der ATMU

Dieser Abschnitt bespricht den High-level- Entwurf der ATM-Schnittstelleneinheit (ATMU), mit der die folgenden beiden allgemeinen Funktionen und ihre Umkehrung durchgeführt werden:
- Konvertieren von DS0-Transport- in zusammengesetzte ATM-Zellen
- Konvertieren von Datennachrichten variabler Länge in ATM-Zellen
Diese Übersicht konzentriert sich auf den DS0-Fluß, aus der Vermittlung 5ESS zu dem ATM-Netz (CBR- Verkehr).

Raumvielfach

Ein Blockschaltbild der ATMU ist in Fig. 24 gezeigt. Netz- und Zeitsteuerungsstrecken (NCT- Strecken) aus dem SM-Zeitlagenwechsler TSI 517 sind als an einem Raumvielfach in der ATMU abgeschlossen gezeigt. Die Aufgabe dieses Raumvielfachs ist die Auffächerung der NCT-Strecken auf 42 interne Strecken. Diese Strecken enden an einer Anordnung von Zellenspeichergeräten, die in Fig. 24 als die Pufferspeicher mit Zellengröße (CWB) bezeichnet werden und die die 42 DS0-PCM-Abtastwerte und E-Bit einer zusammengesetzten Zelle speichern. Somit dient das Raumvielfach dazu, Zeitschlitze (DS0) zu der richtigen zusammengesetzten Byteposition auf dem Eingangssignal des CWB zu lenken.

Pufferspeicher mit Zellengröße

Die Funktion des Pufferspeichers mit Zellengröße (cell wide buffer-CWB) besteht darin, die Segmente der Zellen des virtuellen Pfads in einem Format zusammenzustellen, das ermöglicht, diese gleichzeitig in einem einzigen Speicher-Lesezyklus auszulesen. Der CWB ist ein Pufferspeicher, dessen Breite gleich der Größe einer ATM-Zelle ist (wobei Zellenkopf-Bytes nicht mitgerechnet werden). Die Breite beträgt 42 Segmente (ein Segment bedeutet hier ein 8- Bit-Byte plus ein E-Bit, und die Tiefe ist gleich der Anzahl eindeutiger aktiver virtueller Pfade, die zu einem gegebenen Zeitpunkt existieren muß. Wie in Fig. 24 gezeigt wird jede der PCM-Byte-Positionen in der Zelle in separate Speicher geschrieben, die jeweils unabhängige Schreib-Steuerschaltkreise aufweisen. Jede Speicheradresse in diesen Speichern entspricht einem spezifischen virtuellen Pfad. Jeder dieser Bytespeicher besitzt einen Steuerspeicher, der einzelne Zeitschlitze (nur den PCM-Teil plus das E-Bit) auf eine Segmentposition des virtuellen Pfads abbildet. Da der Steuerspeicher für jeden Segmentspeicher unabhängig ist, kann jeder aktive Zeitschlitz auf den 42 Strecken in jede beliebige Speicherstelle des virtuellen Pfads in dem Pufferspeicher geschrieben werden. Somit können Bytes auf den 42 Strecken, die gleichzeitig am Eingang des CWB erscheinen, in verschiedenen Speicherstellen des virtuellen Pfads in ihren entsprechenden Pufferspeichern gespeichert und damit in verschiedenen Zellen des virtuellen Pfads in dem CWB zusammengestellt werden. Der Steuerspeicher ist in der Lage, eine Schreiboperation in den Byte-Pufferspeicher zu blockieren, wenn ein bestimmtes DS0 auf einer NCT- Strecke nicht aktiv ist, d.h derzeit nicht für eine Kommunikation benutzt wird.

Zellen-Listenprozessor

Während jedes 125-us-Intervalls werden alle aktiven DS0 in die zugewiesenen Bytepositionen ihrer gewählten Zelle des virtuellen Pfads geschrieben. Zusammengesetzte Zellen werden alle 125 us unter der Steuerung des Zellen-Listenprozessors (CLP) 630 (Fig. 24) aus dem Pufferspeicher mit Zellengröße gelesen. Der CLP verfügt über eine Liste aktiver zusammengesetzter Zellen, die in einer verketteten Liste gespeichert sind. Die verkettete Liste speichert die Adreß- Zellenkopfbit von virtuellen ATM-Pfaden und die CWB- Adresse, die die zusammengesetzte Zelle des virtuellen Pfads enthält. Die CLP-Liste speichert lediglich die virtuellen Pfade, für die aktive DS0 existieren. Der CLP durchquert die Liste einmal alle 125 us und bewirkt dadurch, daß jede zusammengesetzte Zelle übertragen wird. Nachdem die CBR-Zellen übertragen wurden, liest der CLP VBR-Zellen (falls solche warten) aus der Vorrichtung 670 der Nachrichtenübertragungsschicht (MLD), um übrige Zeit in dem 125-us-Intervall aufzubrauchen, was in Fig. 8 dargestellt ist.

Konvertierung in das synchrone Zeitvielfachverfahren STM

Da der Pufferspeicher mit Zellengröße die Breite (Datenteil) einer ATM-Zelle aufweist, kann mit einem Zugriff eine gesamte ATM-Zelle aus dem Pufferspeicher mit Zellengröße gelesen werden. Die Umwandlung von parallel zu seriell wird mittels der Register 651, ...,652 mit parallelem Eingang und seriellem Ausgang implementiert, die mittels des Schieberegisterwählers (SR-Wählers) 653, ...,654 unter der Steuerung des CLP 630 gewählt werden. Die gelesenen Daten werden zusammen mit ATM-Zellenkopfdaten aus dem CLP in ein Schieberegister geladen, das mit einer SONET-Einrichtungsschnittstelle 661, ...,662 verbunden ist. Im Fall einer 46-Byte-Zelle wird außerdem der Zwei-Byte-Index durch den CLP 630 bereitgestellt. Die SONET-Einrichtungsschnittstelle ist-direkt mit dem ATM- cm verbunden.

ATMU- Steuerung

Die Steuerung der ATMU wird durch die ATMU- Zentralsteuerung (ATMU-CC) 601 bereitgestellt. Steuernachrichten werden in der ATMU-CC aus fest zugeordneten Zeitschlitzen empfangen, die in dem Raumvielfach erfaßt werden, und werden über einen (nicht gezeigten) fest zugeordneten Steuerbus zu der ATMU-CC übertragen. Die Steuernachrichten werden aus einem Koppelmodulprozessor (SMP) 511 des SESS-Koppelmoduls (SM) 510 über einen Nachrichtenzuteiler 513 in dem SM übertragen. Die Steuersignale aus der ATMU-CC werden über eine Gruppe von Steuerbussen in der ATMU verteilt. Das Raumvielfach 610 verfügt über Pfad-Aufbau- und Nachrichtenübermittlungs-Steuerspeicherinformationen, aktive Streckenwahl und Wahl der aktiven Seite. Mit der Streckenwahl wird bestimmt, welche NCT-Strecken aus dem SM aktiv sind. Als Alternative können die nachfolgend besprochenen E- Bit verwendet werden, um die aktiven Strecken zu bestimmen, da E-Bit nur für aktive Pfade aktiv sind. Mit der Streckenwahl wird bestimmt, welche NCT-Strecken aus dem SM aktiv sind. Die Strecken können entweder aktiv oder in Bereitschaft sein. Die Seitenwahl bestimmt, welche Seite der ATMU aktiv oder in Bereitschaft ist. Dem· Pufferspeicher mit Zellengröße wird die Abbildung der Zeitschlitze auf virtuelle Pfade und die Zuteilung von Bytepositionen innerhalb der ATM- Zelle bereitgestellt. Der Zellen-Listenprozessor erhält Informationen über aktive virtuelle Pfade und stellt dem Schieberegisterwähler 653, ...,654 Schieberegister- Adreßinformationen bereit. In diesem ATMU-Entwurf kann die ATMU mehr als eine SONET-Einrichtung unterstützen, so daß jede ATM-Zelle zu einem der möglichen 8 Schieberegister geleitet werden kann. Der CLP verfügt über die Identität des richtigen Schieberegisters für jeden virtuellen Pfad. Die Netzübergangseinheiten (IWU) 1020,1022, ...,1024 (Fig. 17) der MLD verfügen ebenfalls über die Bestimmungsadressen vorgesehener virtueller Pfade. Die ATMU-CC stellt die Wartungssteuerung der ATMU bereit. Wartungsnachrichten für die ATMU-CC selbst, wie zum Beispiel die Initialisierung der ATMU- CC werden über den fest zugeordneten Steuerbus empfangen, bevor sie in das Raumvielfach eintreten.
Die ATMU wird in der bevorzugten Ausführungsform durch das SM gesteuert. Als Alternative kann die ATMU durch das ATM-CM gesteuert werden. In diesem Fall empfängt die ATMU-Steuerung Steuersignale aus der Steuerung der gemeinsamen Breitband-Plattform (CBP). Die ATMU stellt über Pakete zwischen Prozessoren auf Nachrichten basierende SM-zu-SM- und SM-zu-AM- Kommunikationsdienste für den 5ESS-Vermittlung bereit.

Nachrichtenübergang

Die ATMU stellt die folgenden auf Nachrichten basierenden Kommunikationsdienste für die SESS- Vermittlung bereit:
- SM-zu-SM und SM-zu-AM über Pakete zwischen Prozessoren
- SS7-Nachrichten-Transfer-Teil-(MTP) Pakettransport
Beide Funktionen werden auf ähnliche Weise abgewickelt. In Fig. 24 empfängt die Vorrichtung der Nachrichtenübertragungsschicht (MLD) über das Raumvielfach Nachrichten aus dem SM. SS7-Nachrichten und Nachrichten der SESS-Vermittlung variabler Länge werden in Zeitschlitzkanälen geführt, die ihren Ursprung in Protokollsteuerungen (PH) in der Paketvermittlungseinheit (PSU) oder in dem SM- Nachrichtenzuteiler haben. Die MLD enthält drei Arten von Netzübergangseinheiten (IWU), die SESS- Vermittlungs-Nachrichtenübermittlungs-IWU, die SS7-IWU, deren Funktion darin besteht, Nachrichten aus dem SMP zu rekonstruieren, und die IWU zwischen PSU für die Zuteilung von Datennachrichten von Benutzer zu Benutzer. Die Aufgaben dieser Einheiten sind wie folgt:
- Aus dem Raumvielfach hergeführte Nachrichten annehmen
- Einen virtuellen Pfad zuordnen, der mit dem in dem Zellenkopf der Nachricht identifizierten Bestimmungsort verbunden ist
- ATM-Segmentierung und -wiederzusammensetzung durchführen
- Daten verschieben, wenn durch den CLP dazu angewiesen.
Die Behandlung von SS7 ist etwas anders als Nachrichten zwischen Prozessoren der SESS-Vermittlung. Bei Nachrichten zwischen Prozessoren der 5ESS-Vermittlung wird der Rahmen in einem virtuellen Pfad zu dem Bestimmungs-AM oder -SM weitergeleitet. Die Nachrichten werden verarbeitet, um die Bestimmungsadresse zu lesen. Die Bestimmungsadresse bestimmt, welche virtuelle Leitung die ATMU für eine Segmentierung in Zellen verwendet.
Im Fall von SS7-Nachrichten wird die Zeichengabe-Datenstrecke an der SS7-IWU abgeschlossen, und die MTP-Nachricht wird auf einem virtuellen Pfad zu dem Bestimmungs-Fernamt weitergeleitet. Die Behandlung von auf Zellen basierenden, aus dem ATM-Netz kommenden Nachrichten und allgemeine Steuer- und Fehlertoleranz werden nachfolgend ausführlich beschrieben.
Bei Nachrichten zwischen PSU werden die Nachrichten verarbeitet, um die Bestimmungs-PSU-Adresse zu lesen; diese Bestimmungsadresse bestimmt, welche virtuelle Leitung die ATMU für eine Segmentierung in Zellen verwendet.

SM/ATMU-Fernsteuerung über SDH/SONET

In dieser Ausführungsform werden das ATM-CM und die ATMU über amtsinterne SDH/SONET-Einrichtungen (Synchronous Digital Hierarchy/Synchronous Optical NETwork = Synchron-Digital-Hierarchiesynchrones optisches Netz) verbunden, die ATM führen. Das SM mit ATMU ist vom Standpunkt des SDH- oder SONET-Netzes aus gesehen kein Netzelement und schließt nicht das Overhead der Digital-Datenübertragungskanalteilstrecke (DCC-Teilstrecke) ab. Die amtsinterne Einrichtung ist jedoch optisch, so daß ein SM mit ATMU von dem ATM-CM aus ferngesteuert werden kann. Wenn das SM mit ATMU direkt mit dem ATM-CM verbunden ist, dann werden für eine solche Fernsteuerung lediglich Fasern (und gegebenenfalls Zwischenverstärker) benötigt.
Falls ein SM mit ATMU über das allgemeine SDH/SONET-Netz ferngesteuert wird, dann werden für einen ordnungsgemäßen Abschluß der Teilstrecke DCC am SM-Ende SDH/SONET-Multiplexer oder -Crossconnects verwendet, die das synchrone Zeitvielfachverfahren 1 (STM 1) und gemultiplextes STM-1 unterstützen. In diesem allgemeinen Fall muß die SDH/SONET-Einrichtung am SM-Ende durch einen SDH/SONET-Multiplexer abgeschlossen werden, um eine direkt zu der ATMU führende amtsinterne SDH/SONET-Einrichtung bereitzustellen. Dadurch wird die Entwicklung separater SDH/SONET-DCC-Betriebs-, Verwaltungs-, Wartungs- und Bereitstellungs-(OAMP)Funktionen in dem SM überflüssig und es wird die mögliche Unklarheit, die davon herrührt, daß sowohl das CBR als auch das SM in derselben Vermittlungsstelle SDH/SONET-OAMP- Verarbeitung durchführen, vermieden.
Die obige Besprechung gilt nur für die Strecken von SM zu ATM-CM (vorausgesetzt, daß die ATMU Teil eines SM ist). Das ATM-CM schließt die Teilstrecke DCC für Querverbindungsleitungen ab und wird von dem SDH/SONET-Netz als ein allgemeines Netzelement angesehen. Aufgrund der Eigenschaften des ATM-CM ist somit die 5ESS-Vermittlung (d. h. ein AM, eine Gruppe von SM, ihre zugeordneten ATMU und ein ATM-CM ) ein SDH/SONET-Netzelement, obwohl das SM für sich kein solches ist.
Als Alternative ist es möglich, eine Gruppe von ATMU statt direkt den SM direkt einem ATM-CM zuzuordnen. In diesem Fall sind die NCT-Strecken, die die SM mit ATMU verbinden, länger als in dem bekannten Fall optisch ferngesteuerter SM für die 5ESS- Vermittlung. In diesem Fall kann eine SONET-Einrichtung verwendet werden, um die ATM-Signale im wesentlichen genauso zu dem ATM-CM zu befördern, wie ferne ATM- Signale dorthin befördert werden. Als Alternative können die ATM-Signale, wenn das ATM-CM so angeordnet werden kann, direkt aus der ATMU zu dem ATM-CM übertragen werden.

Allgemeine Funktionen der ATMU

Dieser Abschnitt faßt die funktionsmäßige Beziehung der ATMU mit ATM-CM und SM zusammen. Die ATMU wird von dem angeschlossenen SM bzw. den angeschlossenen SM als eine intelligente Peripherieeinheit behandelt, die genauso wie andere intelligente Einheiten Steuernachrichten aus dem SMP bzw. den SMP erhält. Die Aufgabe der ATMU besteht darin, folgendes bereitzustellen:
1. Konvertierung von SM-Zeitschlitzen in zusammengesetzte ATM-Zellen unter Annahme fester vorgesehener virtueller Pfade. Es werden bei Verwendung der derzeitigen Technologie bis zu etwa 10.000 Zeitschlitze (20 NCT-Strecken) unterstützt (eine NCT- Strecke überträgt 512 gemultiplexte DS0-Bitströme und verwendet faseroptische Übertragung). Die ATMU kann jeden ankommenden Zeitschlitz in eine beliebige Byteposition eines beliebigen angeschlossenen aktiven virtuellen CBR-Pfads lenken. Die aktiven virtuellen CBR-Pfade sind eine echte Untermenge einer größeren Anzahl im voraus vorgesehener virtueller Pfade, von denen die meisten zu einem gegebenen Zeitpunkt inaktiv sind.
2. Konvertierung von Nachrichten variabler Länge zwischen SM und von SM zu AM und/oder von SS7- Nachrichten in virtuelle Pfade von ATM-Zellen unter Verwendung fester vorgesehener VBR-Pfade. Aufgrund der hohen Priorität von SS7-Nachrichten ist es wünschenswert, im voraus VBR-Bandbreite für die SS7-Signalpfade zuzuteilen. Die ATMU transportiert Rahmen der Übertragungssteuerungsverfahren (Link Access Procedures) (Typ) B (LAPB-Rahmen) zwischen SM ohne jeglichen Abschluß des LAPB-Protokolls. Im Fall von SS7 schließt die ATMU den SS7-Schicht-2-(Hochpegel- Datenübertragungssteuerungs-(High-level Data Link Control)-teil (HDLC-Teil)) ab und transportiert Nachrichten des MTP/SCCP (Message Transfer Part/Signaling Control and Connection Part Nachrichten-Transfer-Teils/Steuerteils für Zeichengabeverbindungen). Das MTP-Protokoll wird nicht an der ATMU abgeschlossen.
3. Ein SDH/SONET-Einrichtungszugang zu dem ATM-CM wird für die Zellen von virtuellen Pfaden bereitgestellt. Die Raten sind STS-3 (Synchronous Transport Signal- Synchrones Transportsignal) bis STS-12, und STM-1 bis STM-4 für SONET bzw. SDH, und es werden ausreichend viele dieser Einrichtungen bereitgestellt, um die Bedürfnisse abgehender zusammengesetzter Zellen für ein SM abzudecken, das bis zu 10.000 Verbindungsleitungen unterstützt. Wenn mehr oder weniger Verbindungsleitungen vorliegen, dann können mehr oder weniger Einrichtungen vorgesehen werden.
4. Behandlung von NCT-A-G-Bit (Bit, die mit jedem PCM- Abtastwert aus dem SM zu dem ATM-CM gesendet werden), die für das SM so transparent wie möglich ist, einschließlich E-Bit-Funktionen (Funktionen der Überwachung eines Zeitschlitzes). Außerdem wird die Zeitschlitz-Parität auf dem NCT abgeschlossen/erzeugt.
5. Unterstützung des Zentralprozessoreingriffs (CPI) Dies ist eine Funktion, die spezielle Bit auf der NCT- Strecke sendet, die den Prozessor des SM zurücksetzen, falls dieser Prozessor seine Integrität verliert.
6. Unterstützung von Eingangssignalen aus einer Mehrzahl von SM.
7. Unterstützung von Verkehr für Nachrichten von Benutzern zu Benutzern zwischen PSU.

Bestandteile der ATMU

Dieser Abschnitt bespricht den Entwurf der einzelnen Blöcke der ATMU und den Doppelungsplan zur Erzielung einer hohen Zuverlässigkeit:
- Raumvielfach 610
- Pufferspeicher 620 mit Zellengröße
- Zellen-Listenprozessor 630
- SS7-Nachrichten-Netzübergangseinheit 1022
- Netzübergangseinheit 1020 für Nachrichten zwischen SM/AM
- ATMU-Zentralsteuerung (ATMU-CC) 601
Die ersten drei aufgelisteten Blöcke der ATMU setzen eine Konvertierung von DS0- in zusammengesetzte Zellen ein. Die beiden nächsten Blöcke setzen eine Umsetzung von Nachrichten variabler Länge in ATM-Zellen ein. Für die Zwecke der Besprechung der Architektur werden die SS7- und die Vermittlunginterne IWU als Teil der Vorrichtung der Nachrichtenübertragungsschicht angesehen.
Nach dem ATMU-CC-Abschnitt werden Alternativen für die Implementierung der CBR-Prozessor- Eingriffseigenschaft der ATMU (mit cm-ATM) besprochen.

Raumvielfach

Das Raumvielfach verbindet NCT-Strecken-DS0 aus dem SM-Modulsteuerungszeitlagenwechsler (MCTSI) mit NCT-Bus-DS0 mit dem Pufferspeicher mit Zellengröße (CWB) und der Vorrichtung der ATM- Nachrichtenübertragungsschicht (MLD). Die Anzahl von NCT-Bussen zu dem CWB ist 42. Außerdem gibt es einen NCT-Bus zu der MLD. Als Konvention werden NCT-Busse auf der "SM-MCTSI-Seite" Strecken genannt; Busse auf der "CWB-Seite" werden NCT-Busse genannt. Es können 2 bis 24 NCT-Strecken (d. h. bis zu 10.000 Verbindungsleitungen)(oder mehr in dem SM der nächsten Generation) durch das Raumvielfach unterstützt werden. Der innere Aufbau des Raumvielfachs ist in Fig. 25 gezeigt. Der Kern des Aufbaus ist die Struktur, die aus Multiplexern besteht, die bis zu 24 NCT-Strecken annehmen. Diese Multiplexer besitzen einen Steuerspeicher, der eine der bis zu 24 NCT-Strecken für jede der 512 Stellen auf der NCT-Strecke auswählt. Der Zeitschlitz der gewählten NCT-Strecke ist dann das Ausgangssignal des Multiplexers für eine gegebene Zeitschlitzdauer. Die Anzahl von Multiplexern ist gleich der Anzahl von Segmenten in der zusammengesetzten Zelle (d. h. 42 Multiplexer) plus einen weiteren Multiplexer zur Erzeugung des NCT-Busses zu der MLD. Somit gibt es insgesamt 43 Multiplexer, was von der für das Gesamtsystem gewählten zusammengesetzten Zelle abhängig ist. Auf diese Weise kann jeder beliebige der 512 Zeitschlitze auf einer beliebigen der NCT-Strecken mit einer beliebigen der Bytepositionen in dem Pufferspeicher mit Zellengröße oder der MLD verbunden werden.
Die NCT-Strecken aus dem MCTSI enden an den NCT-Streckenschnittstellen (NLI). Die NLI stellen eine synchronisierte Menge von Rückwand-Bussen zu den Multiplexern des Raumvielfachs dar, so daß alle Multiplexer synchron geschaltet werden können. Die Multiplexer stellen dann eine Menge synchronisierter Busse zu dem CWB und der MLD dar.
In der umgekehrten Richtung (d. h. von dem CWB zu dem SM-MCTSI) wirkt das Raumvielfach auf genau die gleiche Weise. Byte aus dem CWB enden an Struktur- Multiplexern, die durch Steuerspeicher angesteuert werden. Das Ausgangssignal dieser Multiplexer ist mit NLI verbunden, die dann zu der SM-MCTSI-Hardware durchschalten.
Die Kernstruktur des Raumvielfachs hat über die NLI-Karten eine Schnittstelle zu den NCT-Strecken. Die NCT-Strecken sind Duplex-Strecken, d. h. haben ihren Ursprung in jeder Seite des SM-MCTSI. Um zu dem SM- MCTSI durchzuschalten, werden die NLI selbst verdoppelt. Die NLI sind Teil der Kernstruktur- Ausfallgruppe, so daß jede Seite einer NLI mit einer Multiplexerstrukturseite verbunden ist. Die NLI sind an beide Seiten des TSI des SM angekoppelt, sind aber nur an eine Seite der Raumstruktur angeschaltet. Somit kann jede Seite der Raumstruktur jede SM-TSI-Seite erreichen. Die Multiplexerstrukturkarten sind direkt mit den CWB verbunden. NLI, Multiplexerstruktur und CWB befinden sich alle in derselben Ausfallseite. Wie nachfolgend besprochen wird, befindet sich der Zellen- Listenprozessor ebenfalls in dieser selben Ausfallgruppe. Von der Systemperspektive aus gesehen schließen die verkoppelten NCT-Strecken zwei gemeinsame Seiten der ATMU ab, die beide ein Raumvielfach plus zugeordnete Hardware zur Bildung der ATM-Zellen aufweisen.
Die NCT-Busse werden über das Raumvielfach an die MLD angekoppelt. Die MLD ist mit dem Raumvielfach verkoppelt und befindet sich in ihrer eigenen Ausfallgruppe.
Das Raumvielfach (mit NLI) verwendet die folgenden Fehlererkennungsverfahren:
- Parität auf NCT-Zeitschlitzen
- Parität auf Steuerspeichern
- Parität auf Steuerbussen aus der ATMU-CC
- Takt- und Synchronisierungsverlust
Fehler aus diesen Detektoren werden zu der ATMU-CC gesendet, die dann Fehlermanagementprozeduren ausführt.

Raumvielfach-Steuerung

Die Steuerspeicher in den Multiplexern sowie andere Steuerregister, mit denen aktive NCT-Strecken und ATMU-Seiten ausgewählt werden, befinden sich alle unter der Steuerung der ATMU-Zentralsteuerung. Die Hardware des Raumvielfachs hat keine Firmware oder Software; die gesamte Steuerung wird über Busse aus der ATMU-CC bereitgestellt.
Es gibt zwei Funktionsarten des Raumvielfachs, die beide erfordern, daß Speicher des Raumvielfachs durch die ATMU-CC beschrieben werden, nämlich Kommunikationsleitungsvermittlung und Bereitstellung von Nachrichten-DS0 aus Nachrichtenquellen in dem SM zu der MLD. Für die Kommunikationsleitungsvermittlung müssen, wenn eine Kommunikation aufgebaut wird, Signale für ein DS0 mit einer Byteposition von virtuellen Pfaden des Pufferspeichers mit Zellengröße verbunden werden. Der SMP bestimmt (in Verbindung mit dem AM) die für jedes DS0-Signal zu verwendende Byteposition von virtuellen Pfaden. Der SMP bewirkt, daß jedes DS0-Signal unter Verwendung einer MCTSI-TSI-Scheibe in einen NCT- Strecken-Zeitschlitz eingesetzt wird und befiehlt der ATMU-CC dann, den entsprechenden Multiplexerspeicher zu beschreiben, um dieses DS0-Signal zu der korrekten CWB- Byteposition zu lenken. Die Hardware des Pufferspeichers mit Zellengröße verschiebt dann das DS0-Signal zu der korrekten Zelle des virtuellen Pfads im Speicher.
Der SMP stellt DS0-Kanäle bereit, um Nachrichten aus dem Nachrichtenzuteiler oder der PSU durch eine MCTSI-Scheibe hindurch zu dem Raumvielfach zu führen. Der SMP befiehlt dann der ATMU-CC, eine entsprechende Multiplexerstelle zu beschreiben, die diesen DS0-Kanal bzw. diese DS0-Kanäle zu der MLD lenkt.
In den obigen Szenarios werden die verdoppelten Raumvielfache mit identischen Informationen beschrieben.

Pufferspeicher (620) mit Zellengröße (Fig. 26)

Einer der beiden Ausgangs-Bestimmungsorte des Raumvielfachs ist der CWB 620 (Fig. 26). Zu jeder Segmentposition in dem CWB gehört ein Steuerspeicher, der ein Zeitschlitz-Zuweiser (TSA - Time Slot Assign) genannt wird und das Segment des virtuellen Pfads für jeden empfangenen NCT-Zeitschlitz (Fig. 26) lädt. Der TSA kann außerdem programmiert werden, einen gegebenen Zeitschlitz auf dem NCT-Bus nicht anzunehmen. Somit kann jede Stelle des Pufferspeichers mit Zellengröße NCT-schlitzweise unabhängig eine verschiedene (oder identisch gleiche) zusammengesetzte Zelle des virtuellen Pfads laden (die in Fig. 26 gezeigten seriellen NCT-Streckensignale werden vor ihrer Speicherung in dem Puffer 801 in Segmente konvertiert).
Das Entladen des CWB in der Richtung des ATM- cm erfolgt unter der Steuerung des Zellen- Listenprozessors (CLP) 630. Der CLP erzeugt synchron mit dem CWB Anforderungen, indem er eine Adresse und eine Leseanforderung sendet. Ein Teil eines Nutzsignals einer ganzen Zelle wird mit einem Speicherzugriff auf einmal in ein Schieberegister eingelesen. Gleichzeitig lädt der CLP den Zellenkopf in das Schieberegister. Das Schieberegister wird in eine SDH/SONET-Einrichtungs- Anschlußverarbeitungseinheit (LPU) 661, ...,662 hinein ausgeschoben. CLP-Leseoperationen der Schieberegister werden mit den TSA-Steuer-Schreiboperationen aus den NCT-Strecken verschachtelt.
In der umgekehrten Richtung (d. h. von dem ATM-cm zu dem SM-MCTSI) wird der Zellenkopf aus dem Schieberegister heraus in den CLP entladen. Der CLP verwendet den Zellenkopf, um die CWB-Stelle für die Kommunikation zu bestimmen (aufgrund der Symmetrie der beiden Richtungen der Pfade können alle Segmente einer gegebenen Eingangszelle für die ATMU in einer gemeinsamen Speicherstelle des Pufferspeichers mit Zellengröße gespeichert werden). Danach wird der CWB aus dem Schieberegister in den Puffer hinein geladen. Als letztes lesen die TSA-Steuerspeicher in dem Puffer die Byte zum korrekten Zeitpunkt auf die NCT-Busse.
Die Tiefe des CWB wurde bisher als gleich der Gesamtzahl (aktiver) virtueller Pfade betrachtet, so daß ein DS0 pro virtueller Pfad (in jeder Richtung gespeichert werden kann). Der Puffer muß jedoch aus den folgenden Gründen (abhängig von der Richtung) zwei- oder dreimal so tief sein:
- ATM ist grundlegend so beschaffen, daß aufgrund der zufälligen internen Warteschlangenbildung in dem ATM-CM Zellenjitter eintreten kann.
- Das Laden und Entladen des CWB aus den Schieberegistern muß mit CLP-Lese- und Schreiboperationen zu/von den Schieberegistern synchronisiert werden, um zu vermeiden, daß Zellen gesendet werden, die DS0-Signale aus verschiedenen NCT- 125-us-Rahmen aufweisen. Ein solcher Rahmensynchronisationsfehler könnte der Durchgang von durch die zusammengesetzte Zelle transportierten N*DS0- Diensten unterbrechen.
Um dieses Problem zu lösen, ist der CWB in der Richtung von dem SM-MCTSI zu dem ATM-CM doppelt tief (zwei Partitionen), d. h. das Raumvielfach lädt eine Hälfte des CWB, während der CLP aus der anderen Hälfte liest. Nachdem eine Partition geschrieben wurde, greifen der CLP und das Raumvielfach auf die andere Partition zu. Jede Hälfte (Partition) ist identisch zusammengesetzt (d. h. weist eine identische Anzahl von unterstützten zusammengesetzten Zellen virtueller Leitungen auf). In der Richtung von dem ATM-CM zu dem SM-TSI weist der CWB dreifache Tiefe auf (drei Partitionen), um 125 us "Zusatzzeit" zu ermöglichen. Durch Zusatzzeit wird der CWB davon abgehalten, "unterzulaufen". Die Zusatzzeit ist eine feste Verzögerung von 125 us. Ein Unterlaufen tritt auf, wenn Zellenjitter in einem solchen Ausmaß auftritt, daß kein neues DS0 in dem CWB vorliegt, wenn der NCT-Bus- Zeitschlitz diese Stelle lesen muß. Somit stellen zwei der "Partitionen" des CWB die Pufferspeicherung bereit, um das Jittern zu berücksichtigen, und die dritte Partition berücksichtigt die Zeitdauer für das Lesen der DS0 aus dem CWB ohne Störung durch Zellen- Schreiboperationen aufgrund von ankommenden Zellen. Die Steuerspeicher in dem TSA des CWB durchlaufen die CWB- Pufferpartitionen automatisch zyklisch. Der CLP bestimmt, in welche Partition eine ankommende Zelle aus dem ATM-CM eine Zelle geschrieben werden soll. Die Partition ist für jeden virtuellen Pfad unterschiedlich, weil das Jittern bewirken kann, daß (z. B.) null, eine oder zwei Zellen in einem gegebenen 125-us-Intervall ankommen. Wenn Zellen verloren gehen, dann kann der Dreifach-Puffer-CWB zyklisch umlaufen (was effektiv ein Unterlaufen bedeutet). Dies wird erkannt, wenn das Raumvielfach und der CLP jemals auf dieselbe Partition zugreifen, und bewirkt, daß der CLP aus derjenigen Partition liest, die zeitlich am weitesten von der aktuellen Zusatzzeit-Partition entfernt liegt.

DS0-Pfadüberwachung/Prüfung

Überwachungsschaltkreise werden bereitgestellt, um zu bestimmen, daß zusammengesetzte Zellen im Mittel alle 125 us durch die ATMU empfangen werden. Zu diesem Zweck erhält der CLP für jeden aktiven virtuellen Pfad zusammengesetzter Zellen einen Zähler aufrecht. Jedesmal, wenn eine Zelle ankommt, wird der Zähler erhöht. Der Zähler erhöht sich im Durchschnitt alle 125 us. Aufgrund von Jitter der ATM-Zellen durch zufällige Wartenschlangenbildung in dem ATM-CM erhöht sich der Zähler nicht unbedingt genau alle 125 us. Dieses Jitter ist ein grundlegender Aspekt der ATM-CM . Der CLP bestimmt alle 10 Millisekunden (ms), ob sich der Zähler ungefähr 80 Mal erhöht hat. Dies weist dann aufgrund von Kurzzeitjitter eine Variation von plus oder minus 3 und Zellenverlust und -einfügung mit sehr geringer Wahrscheinlichkeit auf. Wenn der Zähler weiter von diesem Wert entfernt liegt, dann wird die ATMU-CC benachrichtigt, die in der Lage ist, den Zähler zu lesen, um zu bestimmen, ob eine Verlust eines virtuellen Pfades eingetreten ist. Der Zähler kann 8000 plus oder minus 4 erreichen. Der Zähler wird dann nach einer Sekunde überprüft, um zu bestimmen, ob er 8000 plus oder minus 4 erreicht hat. Mit dem Zählwert von 8000 wird bestimmt, ob ein hoher Zellenverlust pro Sekunde eingetreten ist.
In die ATMU ist eine direkte Prüfung des Leitungsdurchgangs eingebaut. ATMU-CWB-Speichergeräte an der Quelle (in Richtung des ATM-Netzes) fügen in eine Byteposition einer Zelle einen Code (möglicherweise einen Mehrbyte-Code) ein. Dies erfolgt, bevor ein Sprechweg verbunden wird. Am Bestimmungsende der Verbindung lesen die Speichergeräte mit Zellengröße das Muster und erkennen eine Übereinstimmung. Dieser Byte-Code kann als Teil der Prüfung verändert werden, damit Bit in dem DS0 ihren Zustand ändern. Diese Zustandveränderungen können dann in dem ATMU-CWB erkannt und der ATMU-CC gemeldet werden. Die ATMU-CC kann dann sowohl bewirken, daß E-Bit auf (Streckendurchgangsbit, die intern in einer SESS- Vermittlung vorliegen und nicht über Einrichtungen zwischen Vermittlungen übertragen werden) auf der NCT- Strecke, die das DS0-Signal führt, ihren Zustand ändern, als auch Nachrichten zu dem SMP senden, der angezeigt hat, daß der Durchgang hergestellt wurde (die E-Bit-Verwendung wird in E. H. Hafer et al.: US-Patent 4 280 217, beschrieben).
Der CWB befindet sich, wie oben besprochen, in derselben Ausfallgruppe wie das Raumvielfach, so daß Ausfälle in dem Pufferspeicher mit Zellengröße zu einem Seitenwechsel von CWB, Raumvielfach und CLP und der MLD führen. Die LPU sind mit den Einrichtungs- Schieberegistern (FSR) und dem CWB verkoppelt. Somit kann ein CWB Zellen aus jedem der verdoppelten LPU empfangen. Welche der beiden LPU gerade verwendet wird, wird durch die ATMU-CC gesteuert.
Das primäre Fehlererkennungsverfahren in dem CWB ist Parität über:
- NCT-Bussen aus dem Raumvielfach
- Bytespeicher virtueller Pfade
- TSA-Steuerspeicher
- Steuerbusse aus der ATMU-CC

Steuerung

Der CWB wird durch die ATMU-CC gesteuert. Es befindet sich keine Firmware oder Software in der CWB- Hardware.
Von einem funktionsmäßigen Standpunkt aus gesehen, wird der CWB dazu verwendet, eine Byteposition einer gegebenen zusammengesetzten Zelle auf einen bestimmten virtuellen Pfad umzucodieren. Der SMP lenkt einen DS0-Kanal durch den SM-MCTSI hindurch und bewirkt dann, daß die ATMU-CC ein DS0 durch das Raumvielfach hindurch mit einer gegebenen Byteposition auf dem CWB verbindet. Der Steuerspeicher in dem CWB für dieses Byte wird dann mit einer dem virtuellen Pfad zugeordneten Adresse beschrieben. Dies erfolgt in TSA- Steuerspeichern für beide Richtungen. Zu diesem Zeitpunkt besteht eine Verbindung von einem SM-MCTSI- DS0 und einem gegebenen zusammengesetzten Byte (DS0) auf einem gegebenen virtuellen Pfad.
Alle anderen Funktionen werden gleichermaßen von der ATMU-CC gesteuert, einschließlich der DS0- Durchgängigkeits-Prüfung und -Überwachung zugeordneten Fehlererkennungssteuerung und der LPU- Zustandssteuerung.

Zellen-Listenprozessor (Fig. 27)

Der CLP 630 (Fig. 27) ist für das Verschieben von Zellen zwischen dem CWB 620 und den Einrichtungs- Schieberegistern (FSR) 651, ...,652 (Fig. 24) verantwortlich. In Richtung zu dem ATM-Netz weist der CLP eine Verbundliste von Datensätzen auf, die die CWB- Stelle für jeden aktiven virtuellen Pfad speichern. Alle 125 us durchquert der CLP diese Liste und bewirkt, daß der CWB alle aktiven Zelle in die FSR lädt. In der anderen Richtung weist der CLP eine Adressen- Nachschlagefunktion auf, mit der der CWB mit Zellen geladen wird, die aus dem FSR ankommen. Wie bei der Beschreibung des CWB erwähnt verfolgt der CLP die CWB- Partition, auf die für die Signalübertragung in beiden Richtungen zugegriffen werden soll.
Die FSR sind mit der Einrichtungs- Anschlußverarbeitungseinheit (LPU) (661, ...,662) verbunden, bei der es sich um das eigentliche Hardware- Gerät (die Schaltungskarte) handelt, das Bit zur Übertragung zu den physikalischen Medien transformiert und einrichtungsbezogene Wartungsfunktionen durchführt. Somit unterstützt die LPU-Karte Optik-, Synchronisierungs- und SDH/SONET-Overhead- Verarbeitungsschaltkreise wie zum Beispiel byteverschachtelte Parität usw.
Fig. 27 zeigt den internen Aufbau des CLP. Der Folgesteuerbaustein 920 liest Dienstanforderungsbit aus dem FSR. Die Anforderungsbit können gesperrt werden, wenn ein FSR nicht mit einer ausgerüsteten oder ansonsten in Betrieb befindlichen LPU verbunden ist.
Der Folgesteuerbaustein reagiert auf ein Dienstanforderungsbit für ein gegebenes FSR, indem er eine Liste aktiver virtueller Pfade prüft, die für die dem FSR zugeordnete Einrichtung vorgesehen sind. Der Folgesteuerbaustein greift auf die Liste zu, die in dem Listenspeicher 930 für virtuelle Pfade gespeichert ist und zu Beginn jedes 125-us-Intervalls gestartet wird und vor dem Start der nächsten 125 us abgeschlossen sein muß. Die letzte Anforderung spiegelt die Tatsache wider, daß die einer Einrichtung zur Verfügung gestellte Bandbreite nicht größer als die Kapazität der Einrichtung für Dienste mit konstanter Bitrate, wie zum Beispiel Sprache, sein sollte. Jedesmal, wenn eine Dienstanforderung vorliegt, liest der Folgesteuerbaustein einen Eintrag für eine Zelle eines virtuellen Pfads aus der Liste, lädt die in dem Listeneintrag gespeicherten Zellenkopfinformationen in das FSR und bewirkt, daß der CWB die 48 Byte in das FSR lädt.
Aktive virtuelle Pfade werden in inaktive verwandelt, indem Einträge aus der einem FSR zugeordneten Liste aktiver virtueller Pfade entfernt werden. Die ATMU-CC besitzt einen Pufferspeicher 921, den sie mit dem Folgesteuerbaustein gemeinsam benutzt und den der Folgesteuerbaustein verwendet, um Einträge zu Ruhezeiten, während Zellen aus den FSR heraus transferiert werden, zu Aktiv-Listen hinzuzufügen oder aus diesen zu entfernen.
Die obigen Sachverhalte wurden auf eine sequentielle Weise beschrieben. In Wirklichkeit tritt jedoch eine beträchtliche Überlappung der Operationen auf. Zum Beispiel überlappt sich die Prüfung von FSR- Anforderungsbit mit dem Zugriff auf bereits geprüfte FSR-Anforderungen, und auch mit dem Senden von Leseanordnungen zu dem CWB.
In der Richtung zu dem SM (von dem ATM-Netz aus) werden Zellen aus den LPU in die FSR hinein getaktet, und es werden Anforderungsbit gesetzt. Der CLP behandelt diese Bit, indem er zunächst die Adresse für den virtuellen Pfad in dem Kopf der zusammengesetzten Zelle auf eine CWB-Speicherstelle umcodiert. Diese Funktion wird durch den ATM- Adressenumcodierer (AAM) 940 in dem Folgesteuerbaustein erledigt, der die ATM-Zellenkopfadresse in eine physikalische Adresse in den CWB-Speichergeräten umcodiert. Der AAM verwendet außerdem einen dem FSR zugeordneten Index, so daß dieselben ATM-Zellenköpfe auf den verschiedenen Einrichtungen verwendet werden können (andernfalls müßten die Zellenköpfe auf allen Einrichtungen unterschiedlich sein). Danach lädt der Folgesteuerbaustein die Zelle in dem FSR in die CWB- Speicherstelle. Alle FSR befinden sich auf einem parallelen Bus zu dem CWB, so daß nur eine auf einmal in den CWB geladen werden kann. In der bevorzugten Ausführungsform wird der AAM unter Verwendung eines inhalts-adressierbaren Speichers (CAM - Content Addressable Memory) implementiert.
Der Entwurf des Folgesteuerbausteins 920 basiert auf der Verwendung schneller Logik (programmierbare Logik), die mit über 100 Megahertz (MHz) arbeitet und Schieberegister-Anforderungsbit abfragt, den CAM betreibt, die Verbundliste liest, Daten zwischen dem CWB und Schieberegistern torschaltet und Zellenankünfte zählt. Beispiele solcher Logik sind die Familie der PAL-Logikschaltungen der Firma Advanced Memory Devices (AMD), die Teile wie zum Beispiel den Baustein 22V10 verwendet, der von vielen Herstellern bereitgestellt wird. Ein weiteres Bauelement ist der PLC14 von Signetics. Weitere Gate-Array-Technologien werden von Texas Instruments bereitgestellt und können ebenfalls mit 100 MHz oder mehr arbeiten.

ATM-Blockierungs-Prüffunktion

Eine Funktion der ATMU ist es, in der Lage zu sein, zu bestimmen, ob bei einem virtuellen Pfad für zusammmengesetzte Zellen, der gerade in den aktiven Zustand versetzt werden soll, eine Blockierung auftreten wird oder nicht, und somit zu verhindern, daß eine solche Blockierung auftritt. Blockierung tritt definitionsgemäß dann auf, wenn die Ausnutzung des Pfads entlang eines beliebigen Segments einen bestimmten Schwellenwert überschreitet.
Als Alternative werden Zellen beim Auftreten von Blockierung durch eines oder mehrere ATM-CM entlang des Pfads markiert. Das Markierungskonzept verwendet Blockierungssteuerbit in dem ATM-Zellenkopf zur Prüfung der Belegung von Strecken zwischen der Quelle und dem Bestimmungsort. Wenn die Belegung über einem Schwellenwert liegt, dann markieren das ATM-CM (und andere zwischengeschaltete ATM-CM ) die Zelle. Die ATMU muß dies erkennen und das Ereignis der ATMU-CC melden, die dann das Ereignis dem SM meldet. Zur Bereitstellung einer statischen Anzeige sollten die Zellen über eine vorbestimmte Anzahl von Zellenankünften hinweg alle markiert ankommen. Bei Empfang einer Zelle aus einem FSR mit gesetzten Anforderungsbit transferiert der CLP die Blockierungssteuerbit und die Kennung des virtuellen Pfads zu einem der ATMU-CC zugänglichen Speicher. Die ATMU liest diesen Speicher und meldet das Ergebnis dem SMP. Wenn Blockierung auftritt, dann werden neue CBR-PVC nicht aktiviert, wenn sie die blockierte Strecke verwenden, und die PVC- Konzentrierung (Fig. 22) wird beschleunigt.
Eine Diagnose zur Prüfung dieses Markierungserkennungsmechanismus ist die folgende: Der CLP wird von der ATMU-CC angewiesen, die Blockierungsbit auf einer Strecke zu setzen, von der bekannt ist, daß sie nicht blockiert ist. Nachgeschaltete ATM-CM lassen bereits gesetzte Bit unverändert, so daß die ATMU am fernen Ende die gesetzten Bit erkennen sollte. Die ATMU-CC ordnet dann an, die Bit zu löschen. Die Empfänger-ATMU sollte erkennen, daß die Bit gelöscht sind. Mit einer solchen Prüfung können die Erkennungsschaltkreise der markierten ATM-Zellen und die Fähigkeit des Netzes, diese Bit zu transportieren, nachdem sie markiert sind, überprüft werden.
Die genaue Verwendung der Blockierungsbit wurde vom CCITT bisher nicht festgelegt. Bei der hier beschriebenen Anordnung wird mit diesen Bit Bandbreite auf dieselbe Weise überprüft wie bei dem für die Rahmenweiterleitung verwendeten - Rahmenmarkierungsalgorithmus. Dieser Algorithmus wirft bei einer Blockierung markierte Rahmen ab. ATM-Zellen werden jedoch nicht abgeworfen, da der Markierungsschwellenwert unterhalb der Kapazität des Kanals liegt.
Der CLP ist Teil derselben Ausfallgruppe wie das Raumvielfach und der CWB. Eine Störung in dem CLP bewirkt einen Seitenwechsel der ATMU unter der Steuerung der ATMU-CC.
Auf alle listen- und folgesteuerbausteinangesteuerte Speicher wird Parität angewandt. Außerdem wird zusätzliche Hardware, wie zum Beispiel ein Timer eingesetzt, die auf Integrität und Taktausfallzustände prüft. Da$ speichergesteuerte Programm des Folgesteuerbausteins wird durch die ATMU-CC als Teil der CLP-Initialisierung heruntergeladen.

Steuerung

Der CLP wird durch die ATMU-CC gesteuert. Auf dem CLP existieren Register, die bewirken, daß der CLP Informationen in der Tabelle der verketteten Liste und/oder dem ATM-Adressenumcodierer (AAM) modifiziert. Effektiv schreibt der CLP einfach ATMU-CC-Daten direkt in diese Speicher, aber zu einem mit anderen CLP- Aktivitäten synchronisierten Zeitpunkt. Die FSR- Anforderungsbit werden durch Register gesperrt, die der ATMU-CC direkt zugänglich sind. Andere Übermittlungen, wie zum Beispiel Informationen markierter Zellen oder Steuersignale zu markierten Zellen werden durch Register 921 abgewickelt, die von dem CLP und der ATMU- CC gemeinsam benutzt werden. Jede komplizierte Verarbeitung, die nicht für jede Zelle einzeln durchgeführt werden muß, wird durch die ATMU-CC durchgeführt.
Beim Betrieb bewirkt die ATMU-CC, nachdem der SMP ein DS0 durch eine gegebene SM-MCTSI-Scheibe hindurch auf eine NCT-Strecke angeschlossen hat und bewirkt hat, daß die ATMU-Zentralsteuerung (ATMU-CC) das DS0 durch das Raumvielfach hindurch in den richtigen Speicher virtueller Pfade in dem CWB angeschlossen hat, zum Zeitpunkt der Aktivierung eines virtuellen Pfads, daß die Adresse des virtuellen Pfads zu der der Einrichtung (FSR) des virtuellen Pfads zugeordneten Liste aktiver Zellen hinzugefügt wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die zusammengesetzten Zellen zu dem ATM-Netz transferiert, und es besteht (an diesem Ende) DS0-Durchgang. Die ATMU-CC führt dann verschiedene, oben beschriebene Aktionen durch, um den DS0-Durchgang zu prüfen und zu überwachen.

ATM-Vorrichtung der Nachrichtenübertracungsschicht (Fig. 28)

Die Vorrichtung der ATM-Nachrichtenübertragungsschicht (MLD) (Fig. 28) stellt für die 5ESS- Vermittlung für die folgenden drei Kommunikationssysteme eine Konvertierung von Nachrichten variabler Länge in ATM bereit:
- SM-zu-SM- und SM-zu-AM-Übermittlungen
- SS7-Netz: SM-zu-SM-Übermittlungen im Fernnetz
- Paketübermittlungen zwischen PSU
Durch Bereitstellung dieser Netzübergangsdienste kann das ATM-Netz für den Nachrichtentransport verwendet werden, wodurch sich der Nachrichtenaustausch zwischen SM innerhalb der 5ESS-Vermittlung vereinfacht und/oder die Verwendung von STP für die Nachrichtübermittlung zwischen Vermittlungen in dem Fernnetz überflüssig wird. Als Übergabepunkt für Ortsnetzbetreiber zu dem Fernnetzbetreiber verwendete STP werden durch diese Verwendung von ATM nicht beeinflußt. Die Verringerung von STP führt jedoch zu Ersparnissen bei den Betriebs- und Hardwarekosten.
Darüber hinaus wird gemäß den vorliegenden Ausführungen in der bevorzugten Ausführungsform der Nachrichtenvermittlungsbaustein in der SESS-Vermittlung (der zum Beispiel in dem zitierten AT&T Technical Journal auf den Seiten 1418-1421 beschrieben wird) aus der 5ESS-Vermittlung eliminiert, und die cm-Prozessor- Interventionsfunktion (CPI-Funktion) wird wie nachfolgend im Abschnitt 4.6 besprochen bereitgestellt.
Innerhalb der MLD befinden sich wie in Fig. 17 gezeigt die SS7-Netzübergangseinheit (SS7-IWU) (1020), die SM-Netzübergangseinheit (vermittlungsinterne IWU) (1022) und die Netzübergangseinheit zwischen PSU (1024). Ein NCT-Bus aus dem Raumvielfach der ATMU transportiert einen oder mehrere auf DS0 basierende Kanäle, die entweder SM- oder 557- Nachrichten aus der Nachrichtenbehandlungseinheit und/oder der PSU enthalten zu der MLD. Dieser NCT-Bus ist ein Duplex-Bus mit einer Quelle in jedem der verdoppelten Teile des Raumvielfachs. In der MLD wird der Bus (über Rückwand) zu den SS7-, den SM- und den IWU zwischen PSU aufgefächert.
Die Ausgänge der MLD auf der ATM-Seite sind serielle Schieberegister, die im wesentlichen parallel zu den Schieberegistern des CWB liegen. Dies ist in Fig. 18 zu sehen, in der ein Blockschaltbild für eine IWU gezeigt ist. Der CLP bearbeitet Anforderungen aus der MLD und verschachtelt die auf ATM basierenden Nachrichtenzellen mit zusammengesetzten Sprachzellen. Der Verschachtelungsalgorithmus besteht darin, daß zuerst zusammengesetzte Zellen (alle 125 us, und dann auf ATM basierende Nachrichtenzellen übertragen werden. Das 125-us-Intervall sollte sich nicht mit dem nächsten 125-us-Intervall für zusammengesetzte Zellen überlappen. Von den auf ATM basierenden Nachrichten kann angenommen werden, daß sie immer Bandbreite auf den Einrichtungen aufweisen; die Nutzung von Einrichtungen wird so zugeteilt, daß garantiert wird, daß Nachrichtübermittlungsbandbreite immer verfügbar ist. Zur Bestimmung einer minimalen angemessenen Reserve für das Senden von Nachrichten auf Einrichtungen, für die auch zusammengesetzte Zellen transportiert werden, sind Simulationen und/oder praktische Erfahrung erforderlich.
In der ankommenden Richtung aus dem ATM-Netz übersetzt der CLP ATM-Zellenköpfe von virtuellen Pfaden, bestimmt, ob es sich bei der Zelle um einen nachrichtenbasierten virtuellen Pfad für SS7, SM oder zwischen PSU handelt, und leitet die Zellen zu der richtigen IWU der IWU in der MLD. Die IWU empfangen Zellen und beginnen mit der Nachrichtenwiederzusammensetzung. Anschließend werden die wiederzusammengesetzten Nachrichten in DS0 auf dem NCT-Bus zu dem Raumvielfach der ATMU übertragen. Die IWU müssen in der Lage sein, eine Zelle aus einem gegebenen virtuellen Pfad einem gegebenen DS0 bzw. einer Menge von DS0 bei N*DS0- Leitungen zuzuordnen.
Statt dessen könnte man einrichten, daß die IWU von SM, SS7 und zwischen PSU direkt über SDH/SONET- Einrichtungen mit dem ATM-CM verbunden sind. Dies würde jedoch begrenzte Einrichtungen auf dem ATM-CM für Verkehrslasten aufbrauchen, die nur einen sehr kleinen Teil des Durchsatzes der Einrichtung ausmachen. Aus diesem Grund wird der geringfügige Zusatzaufwand bevorzugt, den CLP den Weg der Zellen intern führen zu lassen. Zusätzlich müssen die DS0 zurück in das SM der 5ESS-Vermittlung gemultiplext werden, und die NCT-Busse und -Strecken sind dafür die wirtschaftlichste Anordnung.
Eine Annahme besteht darin, daß mindestens eine SM-IWU ständig vorgesehen ist, da dies der einzige Mechanismus ist, durch den ein SMP mit dem AM oder anderen SMP kommunizieren kann. Die SS7-IWU werden optional vorgesehen, so daß sie abhängig von der Anwendung vorliegen können oder nicht. Zum Beispiel sind die SS7-Strecken in internationalen 5ESS- Vermittlungen oft in nur einem SM geclustert, und dieses SM kann seinen gesamten SS7-Verkehr zu einer ATMU leiten. Außerdem ermöglicht die MLD-Konstruktion eine variable Anzahl von SS7-Zeichengabe-Datenstrecken (SDL). Dies kann, abhängig von der Anzahl von SDL, die eine 557-IWU bearbeiten kann, eine variable Anzahl von SS7-IWU implizieren. Diese Flexibilität hilft spezialisierten Anwendungen, wie- zum Beispiel dem globalen International-SM der SESS-Vermittlung (GSM - Global SM), (das SM, das über alle SS7-Strecken verfügt). Das GSM, das eine zentrale SS7-PSU aufweist, die eine große Anzahl einzelner SS7-SDL erzeugen kann, so daß eine ATMU, die in der Lage ist, eine beträchtliche Anzahl von SDL abzuschließen, die Auswirkungen der Software auf bestehende SESS- Vermittlungen minimieren kann.

ATM und Protokolle

Es wird zunächst die Wechselwirkung von ATM- und Vermittlungsinternen und SS7-Protokollen besprochen und verglichen. Ein Grundkonzept von ATM besteht darin, daß ATM ausschließlich Dienste der Transportebene bereitstellt. Um an diesem Konzept festzuhalten, leitet die SM-IWU nur Vermittlungsinterne Rahmen weiter. Sie führt keine Protokollverarbeitung im üblichen Paketvermittlungssinn durch. Zum Beispiel unterstützt die SM-IWU keine Wiederholungssendungen. Protokollprozessoren (d. h. PSU-Protokollsteuerungen und/oder Nachrichtenbehandlungseinheiten) verarbeiten Protokoll der Übertragungssteuerungsverfahren (Typ) D (LAPD - Link Access Procedures (type) D) Ende-Ende über das ATM-Netz. Im wesentlichen identifiziert die SM-IWU den SM-Bestimmungsort in einem Hochpegel- Datenübertragungssteuerungsrahmen (HDLC-Rahmen), stellt Zellen mit dem richtigen virtuellen Pfad zusammen, der dem Bestimmungs-SM entspricht, und überträgt dann die Zellen in das ATM-CM.
Dieselbe Anordnung wird für SS7 verwendet. Das ATM-Netz leitet SS7-MTP-Pakete zwischen SS7- Signalprozessoren weiter, die sich in den verschiedenen Vermittlungen des Netzes befinden. Eine SS7- Implementierung verfügt über eine einzelne Standverbindung (siehe den CCITT-Standard Q.703), die gewöhnlich mit einem STP verbunden ist, der hier nicht verwendet wird. Das SS7-Netz ist jedoch ein Punkt-zu- Mehrpunkt-Netz (in der MTP-Schicht). Zur Rationalisierung der Punkt-zu-Punkt-ATM-Schicht mit der Punkt-zu-Mehrpunkt-Beschaffenheit des MTP schließt die ATMU die Zeichengabestreckenschicht ab und ordnet MTP- Pakete einem virtuellen Pfad zu einem Bestimmungsort zu, der dem "MTP-Punktcode" entspricht. Die Nachrichten werden in Zellen zusammengestellt und dann über das ATM-Netz weitergeleitet. Am Bestimmungsort wird das MTP-Paket wiederzusammengesetzt, und es wird eine lokale Zeichengabe-Datensicherungsschichtinstanz verwendet, um das SS7-Paket über DS0 auf einem mit dem Raumvielfach verbundenen NCT-Bus (wie es in der SM-IWU der Fall war) zurück zu der Nachrichtenbehandlungseinheit oder zu der PSU-Protokollsteuerung zu senden. Dieser Ansatz hilft dabei, die Auswirkungen der Entfernung von STP auf einer SESS-Vermittlung oder auf anderen Vermittlungen zu minimieren, da die ATMU im wesentlichen das Verhalten eines STP (vom Standpunkt der PSU/PH aus gesehen) auf der SDL-Ebene emuliert.

SM-IWU

Die Funktion der SM-IWU ist es, LAPD-Rahmen vorgesehenen virtuellen Pfaden zuzuordnen und die Rahmen dann in Zellen zu konvertieren. Wie bereits erwähnt führt die SM-IWU an Vermittlungsinternen Nachrichten keine verfahrensmäßige LAPD aus. Das bitorientierte LAPD-Protokoll der Vermittlungsinternen Nachrichten muß jedoch verarbeitet werden, um über zyklische Blockprüfung (CRC) die Nachrichtenintegrität zu prüfen und, was wichtiger ist, um Stopfbit aus der Nachricht zu entfernen, damit die SM-Bestimmungsadresse gelesen werden kann. Erst nachdem das bitorientierte Protokoll (BOP) verarbeitet ist und die "Stopfbit" entfernt wurden, kann die SM-Bestimmungsadresse gelesen werden.
Zur Erfüllung der obigen Aufgaben empfängt die SM-IWU LAPD-Nachrichten zwischen SM auf einer vorgesehenen Anzahl von Zeitschlitzen (z. B. 12 DS0 oder 768 Kilobits) auf dem NCT-Bus von dem ATMU- Raumvielfach zu einem HDLC-Gerät 1120 (Fig. 18) auf der SM-IWU. Das HDLC-Gerät speichert den zwischen SM befindlichen Rahmen in einem Pufferspeicher, aus dem die Adresse (und das CRC-Prüfergebnis) durch die interne Steuerung der SM-IWU gelesen werden kann. Die Steuerung ordnet die Bestimmungs-SM-Adresse dem richtigen virtuellen Pfad zu. Danach wird der Rahmen mit dem LAPD-Zellenkopf unter Verwendung der Prozeduren der verbindungsorientierten Netzdienste (CONS) gemäß der im CCITT-Standard I.363 vorgegebenen ATM- Anpassungsschicht zu ATM-Zellen zusammengestellt. Kurz zusammengefaßt verwendet man bei diesen Prozeduren:
- Ein Bitfeld, das das erste Segment (Zelle), das mittlere Segment und das letzte Segment der Nachricht anzeigt
- Ein CRC, das außerdem die Integrität der gesamten Nachricht anzeigt
- Ein Längenfeld, das die Anzahl von Byte in der Nachricht anzeigt
- Einen Index, der alle Zellen einer gegebenen Nachricht zusammenhält.
In der obigen Liste wird der Ausdruck "Nachricht" gleichbedeutend mit LAPD-Rahmen verwendet. Die Zusammenstellung zu Zellen wird durch einen modifizierten Direkt-Speicherzugriffsprozessor, dem Prozessor der ATM-Anpassungsschicht (AALP), der die Zellen, Bitfelder usw. erzeugt, erzielt. Der Ausgang des AALP ist mit einer LPU (FSR) verbunden, die mit dem CLP verbunden ist. Zur Zeit unterstützt jede IWU nur ein (mit Duplex-LPU verbundenes) FSR, da die Bandbreite aus einer Einrichtung die notwendige Bandbreite weitaus übersteigt. Wenn eine Zelle bereit für den Transfer ist, dann transferiert Hardware in dem CLP aus dem IWU- FSR zu der LPU. In der abgehenden Richtung wird aufgrund der (verglichen mit dem Fall zusammengesetzter Sprache) relativ geringen Bandbreiteerfordernisse kein Pufferspeicher mit Zellengröße benötigt.
In der umgekehrten Richtung von dem ATM-Netz her liest der CLP den ATM-Zellenkopf in dem FSR, das mit der LPU verbunden ist. Dieses FSR empfängt Zellen sowohl für den zusammengesetzten Speicher (CWB) als auch die MLD. Bei Ankunft der Zellen hat der CLP keine Kenntnis, ob die Zellen Nachrichten oder zusammengesetzte Zellen sind. Der CLP verwendet seinen ATM-Adressenumcodierer (AAM) (genauso wie für zusammengesetzte Sprache) zur Bestimmung, ob die Zelle zu einer IWU oder zu dem CWB (zusammengesetzte Sprache) gesendet werden soll. Für die Zwecke der unmittelbar nachfolgenden Besprechung wird von den Zellen angenommen, daß sie nachrichtenbasiert und für eine IWU bestimmt sind. Andernfalls wären die Zellen in den CWB (für zusammengesetzte Zellen) geladen worden. Der CLP verschiebt die Zellen zu der SM-IWU oder zu dem (nachfolgend besprochenen) SS7-IWU-Zellenpufferspeicher 1170 oder zu der IWU zwischen PSU (dieser Zellenpufferspeicher 1170 ist nicht der für die zusammengesetzte Sprache verwendete CWB 620).
Der Fluß der Zeichengabe-, Steuerungs- und anderer schmalbandiger Nachrichten ist beispielhaft für Daten, die aus dem ATM-CM zu dem SM fließen (entgegengesetzt zu der in Fig. 29 dargestellten Richtung). Der SM-(Vermittlunginterne)IWU-AALP kopiert Rahmen aus seinem Zellenpufferspeicher in Warteschlangen, die nachrichtenweise existieren. Es können mehrere Nachrichtensegmente (Zellen) gleichzeitig empfangen werden, so daß die Kennungen in den Zellen verwendet werden, um die Zellen in vollständige Nachrichten aufzutrennen. Nach dem Zusammenstellen werden die Nachrichten auf DS0 auf dem NCT-Bus durch das Raumvielfach in der ATMU hindurch zurückgeliefert.
Die SM-IWU besitzt einen Zellenpufferspeicher, weil genug Pufferspeicher vorliegen muß, um einen Stoß von Zellen empfangen zu können, falls "Zellenbündelung" auftritt. Dies bedeutet, daß das "ATM-Front-Ende" der IWU in der Lage sein muß, kurzzeitig Zellenstöße mit Einrichtungsraten zu empfangen. Der Zellenpufferspeicher 1170 ist kreisförmig angeordnet (FIFO) und hält im Gegensatz zu dem CWB für zusammengesetzte Zellen, der den ATM- Zellenkopf nicht speichert, den gesamten ATM-Zellenkopf plus 48 Byte Daten. (Im Fall der zusammengesetzten Zellen verarbeitet und verwirft der CLP den ATM- Zellenkopf für zusammengesetzte Zellen, da der Zellenkopf, sobald sich der Rahmen in dem CWB befindet, keine logische Funktion mehr hat. Im Fall von Nachrichten wird der ATM-Zellenkopf weiter verarbeitet, um aus den ATM-Zellen eine vollständige Nachricht zusammenzustellen.)
Zur Bestimmung der optimalen minimalen Tiefe der örtlichen Pufferspeicherung mit Zellengröße können Simulationen und/oder Erfahrung am Einsatzort verwendet werden. Normalerweise ist die Verkehrsintensität verglichen mit dem Durchsatz der SM-IWU minimal, da die SM-IWU nur Rahmen für ein SM verarbeitet und nicht wie ihre Quellen, die PSU-Protokollsteuerungen oder Nachrichtenzuteiler, die Verarbeitung für den eigentlichen Abschluß des LAPD-Protokolls durchführen muß.
Der Ersatz von SM-IWU erfolgt auf der Grundlage einfacher Verdopplung, da in einer ATMU nur eine (plus ihr Duplikat) benötigt wird. Dies ist so, weil nur zwei Kanäle zwischen SM von dem MH zu den anderen SM und dem AM vorliegen.
Da die für Zeichengabekanäle zwischen SM benötigte Bandbreite gering ist, kann eine solche Zeichengabekanäle führende NCT-Strecke durch eine einzige IWU versorgt werden. Die ATMU-CC bestimmt, welche SM-IWU aktiv ist. Der MLD-NCT-Bus- Auffächerungsmechanismus erzeugt eine Kreuzkopplung zwischen den NCT-Bussen aus dem Raumvielfach, so daß jede der SM-IWU unabhängig davon, welche Seite des Raumvielfachs aktiv ist, aktiv sein kann.
Fehler werden durch Paritätsprüfungen auf den NCT-Bussen aus dem Raumvielfach sowie durch normalerweise bei Prozessoren und Steuerungen verwendete interne Fehlerprüfmittel, wie zum Beispiel Paritätsprüfungen an Speichern und Integritätstimern, erkannt.
Eine separate Art von Fehlertoleranzfunktion betrifft den Güteabfall beim Nachrichtentransport. Es existieren zwei Arten, ATM-Güteabfall und Nachrichtenbehandlungseinheit-DS0-Kanal-Güteabfall. Güteabfall bedeutet übermäßige Zellen- oder Nachrichtenfehlerraten. Die SM-IWU zeigt der ATMU-CC Nachrichtenfehlerzustände an, wie zum Beispiel verfälschte Rahmen aus der MH/PSU oder verfälschte Nachrichten aus dem ATM-Netz, wenn diese einen bestimmten Schwellenwert überschreiten. Dies wird entweder in dem ATM-Zellenkopf, dem CRC-4, der CRC- Prüfung in dem LAPD-Rahmen aus der PSU-PH oder dem MH oder dem CRC in der Nachricht bei deren Transport in dem verbindungsorientierten ATM-Netzdienst (CONS) erkannt. Im Fall einer hohen ATM-Fehlerrate kann die ATMU-CC die SM-IWU auf die Reserve-LPU umschalten (d. h. eine Einrichtungsschutzumschaltung) oder Maßnahmen zur Diagnose der Hardware zwischen der SM-IWU und der LPU (einschließlich der SM-IWU) treffen. Im letzteren Fall kann abhängig von der Kopplung zwischen der MLD und dem Raumvielfach ein ATMU-Seitenwechsel oder SM-IWU angebracht sein.

SM-IWU-Steuerung

Die ATMU-CC kommuniziert mit der SM-IWU über einen Steuerungs-Ausgangsbus, der von der ATMU-CC aus an viele der Einheiten der ATMU angeschlossen ist. Beim Betrieb stellt die ATMU-CC über diesen Bus Bestimmungsadressen für virtuelle Pfade bereit und stellt durch das Raumvielfach hindurch DS0 in die IWU bereit. Die ATMU-CC führt dies unter der Anleitung des SMP durch. Bereitstellung wird außerdem in dem CLP durchgeführt, um den AAM mit den virtuellen Pfaden zu laden, die die Nachrichten führen. Nachdem dies bereitgestellt wurde, können Vermittlungsinterne Nachrichten zwischen SM/AM durch den SMP/MH willkürlich und ohne Intervention der ATMU-CC zu einem beliebigen Vermittlungsinternen Bestimmungsort zwischen SM/AM gesendet werden.

SS7-IWU

Die SS7-IWU ähnelt der SM-IWU und nimmt in der MLD eine zu der SM-IWU parallele Position ein. Deshalb werden in diesem Abschnitt hauptsächlich die Unterschiede zwischen der SM-IWU und der SS7-IWU hervorgehoben. Der Hauptunterschied zwischen der SM-IWU und der 557-IWU ist:
- Die SS7-IWU schließt das SS7-Streckenprotokoll ab, während die SM-IWU auf Bitebene LAPD verarbeitet, um in der Lage zu sein, SM-Bestimmungsadresse zu lesen
- Die SS7-IWU ist von Fall zu Fall vorgesehen, so daß sie, wie bereits erwähnt, vorliegen kann oder nicht. Weiterhin ermöglicht die SS7-IWU, eine variable Anzahl von Zeichengabe-Datenübertragungsstrecken (SDL) zu unterstützen, um die Unterstützung eines globalen SM einer 5ESS-Vermittlung auf einer ATMU zu ermöglichen.
Wie in dem Abschnitt über ATM und Protokolle erwähnt, schließt die 557-IWU das SS7-Streckenprotokoll (SDL, Ebene 2) ab, so wie es aus den PSU- Protokollsteuerungen oder Nachrichtenbehandlungseinheiten auf dem NCT-Bus zwischen dem Raumvielfach und der MLD empfangen wird. Die SS7-IWU ordnet dann dem MTP-Punktcode einen virtuellen Pfad zu, stellt die Pakete in Zellen zusammen und transferiert diese zu dem ATM-Netz hinaus. Am Bestimmungs-Vermittlung lenkt der CLP die Zellen zu der SS7-IWU, die diese dann wieder zurück in Pakete zusammenstellt, in einen SS7- Zeichengabe-Datenstreckenrahmen einfügt und sie auf dem NCT-Bus zurück in Richtung zu den PSU- Protokollsteuerungen oder der Nachrichtenbehandlungseinheiten zu dem Raumvielfach sendet. Das ATM-Netz wird nur als ein Transportmechanismus für MTP-Pakete verwendet, so wie es bei durch die SM-IWU verarbeiteten Vermittlungsinternen Nachrichten der Fall war.
Der Aufbau einer SS7-IWU und einer SM-IWU ist fast völlig identisch. Die NCT-Bus-Seite der IWU hat beidesmal HDLC als Grundlage, und Steuerungen, die ein bitorientiertes Protokoll (BOP) verarbeiten, können außerdem das SS7-SDL-Protokoll verarbeiten. AT&T stellt einen Steuerungssatz her (2 Geräte, ATT 7115 und ATT 7130), der diese Funktion für 32 Kanäle durchführt, wobei all Kanäle voll für SS7-SDL ausgenutzt werden. Die ATM-Front-End-Wechselwirkung mit dem CLP ist ebenfalls identisch und wird hier nicht wiederholt. Im wesentlichen wird für Zwecke der Zuordnung virtueller Adressen anstelle des SM-Bestimmungsorts der MTP- Punktcode verwendet.
In einer alternativen Architektur befinden sich die SS7- und die SM-IWU auf derselben IWU. Durchsatz ist keine Frage, sondern·nur die Anzahl auf einer Hardwarekarte zu unterstützender DS0. Bei der gegebenen NCT-Busgröße von 512 Zeitschlitzen und der Verwendung von doppelt großen Karten können mehr als 32 Zeitschlitze in einer Karte unterstützbar sein, wobei eine einzige IWU verwendet wird, was kostengünstig ist.
Die Auslegung der Fehlertoleranz der SS7-IWU unterscheidet sich von der der SM-IWU. Da eine variable Anzahl von SS7-IWU in einer ATMU verwendet wird, beträgt die SS7-IWU-Redundanz in der MLD N+1, verglichen mit 1+1 wie in der SM-IWU. In einer alternativen Anordnung beträgt die Redundanz N+2.

Steuerungt

Die 557-IWU behandelt ähnliche Steuerungsfragen wie die SM-IWU. Der SMP stellt folgendes bereit:
- Zeitschlitze aus der Nachrichtenbehandlungseinheit oder den PSU-Protokollsteuerungen, die durch das Raumvielfach hindurch zu der SS7-IW führen
- Umcodierungen in der SS7-IWU, die Punktcodes virtuellen Pfaden zuordnen
- virtuelle Pfade in dem CLP

IWU zwischen PSU

Die IWU zwischen PSU arbeitet im wesentlichen auf dieselbe Weise wie die IWU zwischen SM, mit der Ausnahme, daß sie Pakete vermittelt, die durch die PSU 519 zugeführt werden, d. h. Pakete, die im allgemeinen Ursprung und Ziel bei Benutzern haben. Die IWU ist für das verwendete Protokoll der Benutzerebene transparent.

ATMU-Steuerung

Die NCT-Strecken verbinden die ATMU mit dem SM. Deshalb wird in der ATMU dieselbe Art von Steuerung wie bei einer digitalen Fernverbindungseinheit (DTU - digital trunk unit) oder einer SONET- Schnittstelleneinheit (SIU) verwendet.
Die ATMU-CC betreibt und wartet die ATMU- Hardware so, wie es in allen vorangehenden Abschnitten besprochen wurde und wird deshalb hier nicht wiederholt.
Die ATMU-CC hat einen Ersatz von 1+1 und befindet sich in einer von dem Rest der ATMU getrennten Ausfallgruppe. Da die ATMU-CC eine modifizierte Version der SIU/DTU-Steuerung ist, wird keine weitere Besprechung der Fehlertoleranzaspekte der Steuerung benötigt.
In der 5ESS-Vermittlung wird eine Protokollsteuerung (ein Nachrichtenzuteiler (MH)) verwendet, um eine Schnittstelle zwischen dem SMP und dem TSI bereitzustellen; Steuer- und Zeichengabenachrichten können dann zwischen dem TSI und der MLD der ATMU übertragen werden. Dieser Nachrichtenzuteiler in dem 5ESS-Vermittlung wird verwendet, um mit der ATMU-CC zu kommunizieren. Diese Kommunikation erfolgt über Zeitschlitze, die auf den Strecken eintreffen und LAPD-basierte Nachrichten führen, die letztlich ihren Ursprung in dem SMP haben. Die ATMU-CC verarbeitet das LAPD und führt die Befehle aus. Bestimmte Sonderfunktionen, wie zum Beispiel Prozessorrücksetzung, werden in den speziellen NCT- Strecken-Zeitschlitz eingesetzt, mit dem Steuernachrichten zu der ATMU-CC übertragen werden, wenn die Integrität der ATMU-CC für eine Seite völlig verloren geht. Spezielle Bit in einem vorbestimmten Steuerkanal sind auf der NCT-Strecke für die Implementierung dieser Funktionen reserviert.
Wie bereits besprochen, kann sich die ATMU in dem ATM-CM befinden. In diesem Fall wird die ATMU-CC durch eine Steuerung des ATM-CM gesteuert.

CBR-Prozessoreingriff (CPI)

Die SMP-Eingriffsfähigkeit, mit der das AM einen abgestürzten SMP zurücksetzt, wird nun besprochen. In der aktuellen 5ESS-Vermittlung steuert das AM Nachrichtenvermittlungshardware, um Bit in dem Steuerzeitschlitz (CTS) der NCT-Strecke abzuziehen. Da ein Ziel dieses Entwurfs darin besteht, den Nachrichtvermittlungsbaustein zu eliminieren, muß die Funktion durch eine bestimmte Kombination aus ATM-CM und der ATMU emuliert werden. Diese Funktion wird folgendermaßen implementiert:
- Besondere virtuelle Pfade aus dem AM zu der ATMU führen Zellen mit Mehrbytestrukturierten Daten. Diese werden wiederholt durch das AM über die APH 1240 zu der ATMU gesendet, um die CPI durchzuführen. ATMU-Hardware (die Einrichtungs-Schieberegister) ist in der Lage, den Zustand zu erkennen und ist mit dem Raumvielfach festverdrahtet, das dann das CTS-CPI-Bitmuster erzeugt, um das SM zurückzusetzen. Diese Mehrbytestrukturierten Daten können eine lange Pseudozufallssequenz mit einer Wahrscheinlichkeit von praktisch Null, jemals erzeugt zu werden, sein, die in Zellen vorliegt, die niemals, außer zum Rücksetzen eines spezifischen SM, gesendet werden sollten. Dem ATM-CM werden diese virtuellen Pfade zwischen dem AM und den einzelnen SM bereitgestellt.

AM- und ATM-CM -Betriebs- Verwaltungs- Wartungs- und Beschaffungsplattform (OAMP-Plattform)

Das AM dient zur Unterstützung aller OAMP- Bedürfnisse der 5ESS-Vermittlung und des ATM-CM (einschließlich ATMU). Dazu gehört das Herunterladen und die Steuerung von ATM-CM , graphischer Fachanzeige und Kommunikation über ATM mit SM. Fig. 19 zeigt die AM/ATM-cm-Systemarchitektur mit folgenden Bestandteilen:
- ATM-Verwaltungsmodul (AMM), einschließlich eines direkt verbundenen Endgeräts. Dies ist ein fehlertoleranter Nebenprozessor, der eine Erweiterung des bestehenden SESS- Vermittlungs-AMs ist und zur Bereitstellung zusätzlichen Verarbeitungsdurchsatzes für neue ATM-CM - und ATMU-Eigenschaften dient.
- Ethernet-Bus zur Verbindung des AM/AMM mit der graphischen Benutzeroberfläche (GUI), der ATM-Paketsteuerung (APH) und dem ATM-CM .
- SCSI-Peripheriegeräte (SCSI - Small Computer System Interface, ein Industriestandard) für Platten-, Band- und CD-ROM-On-Line- Dokumentation: Diese ergänzen die bestehenden nichtflüchtigen Peripheriegeräte.
- GUI-Arbeitsplatz-Endgeräte, die bestehende Geräte der SESS-Vermittlung, das ATM-CM und die ATMU unterstützen.
- Die ATM-Paketsteuerung gibt dem AM/AMM die Möglichkeit, über ATM und SONET mit den SM zu kommunizieren. Die SM schließen den ATM der APH in ihren ATMU-MLD ab. Zur Kommunikation mit SM sendet das AM/AMM Nachrichten über Ethernet zu der APH, die die Umsetzung von Nachricht zu Zelle und die Übertragung zu dem ATM-cm über SONET durchführt.
Die GUI und der nichtflüchtige Speicher sind handelsübliche Komponenten, deren Steuerung in AMM- Software verankert ist. Der Entwurf der AMM- und APH- Komponenten wird in den folgenden Abschnitten erläutert.

ATM-Managementmodul

Das AMM ist ein leistungsstarkes Verarbeitungselement des AM:
- Prozessoren: Die AMM-Prozessoren sind N+ Kredundant und durch eine Future Bus(+)- Technologie, IEEE-Standard 896, angeschlossen. Automatische Hardware- und Software-Fehlererkennungs- und Neustarteigenschaften sind in die Prozessormodule eingebaut. Das AMM selbst wird durch das Verwaltungsmodul (AM) unterstützt, mit dem eine hochzuverlässige Umgebung für die AMM- Prozessoren erzeugt wird.
- Speichermodule: Die N+K Prozessoren teilen gemeinsame Speichermodule, mit denen statische und fixpunktmarkierte Daten gespeichert werden. Automatische Hardware- Fehlererkennungseigenschaften sind in die Speichermodule eingebaut. Die Speichermodule sind redundant, wobei Daten in zwei Speichermodulen gespeichert werden; nur das aktive Modul reagiert auf Lesezugriffe. Die Speichermodule sind über Future Bus(+) mit den Prozessoren verbunden.
- SCSI-Peripheriegeräteschnittstelle: Es liegen zwei SCSI-Steuerungen in der AM/ATM-cm- Plattform vor. Zusätzlich zu spiegelbildlichen Speicherplatten existiert ein Bandkassettenlaufwerk zum Laden des AMM, und ein CD-ROM ist optional vorgesehen, um On-Line-Dokumentation zu speichern.
- Ethernet-Sender/Empfänger: Die ATM-CM - und GUI-Arbeitsplätze sind durch gedoppelte Ethernet-Schnittstellen mit dem AMM verbunden.
- Fest zugewiesenes AMM-Endgerät: Ein Endgerät direkt zu dem Prozessorkomplex, um bei einem Ausfall sowohl der Endgerätesteuerungen oder der Ethernet-Sender/Empfänger auf den Kern zuzugreifen. Dieses Endgerät besitzt keine GUI und ist nur für Befehle der Mensch- Maschine-Kommunikationssprache (MML) ausgelegt.

APH

Die APH ist eine modifizierte IWU aus der ATMU-MLD. Sie ist in Fig. 30 gezeigt. Die Geschwindigkeitsanpassungs- und BOP-Steuerung wird entfernt und durch eine Ethernet-Steuerungs- und Sender/Empfängereinheit ersetzt. Die Ethernet-Steuerung plaziert Nachrichten in dem Pufferspeicher. Der Prozessor bestimmt den richtigen ATM-Zellenkopf (virtuelle Leitung). Der AALP führt die Funktionen der Konvertierung der Nachricht in Zellen durch. Im Gegensatz zu der MLD-IWU ist der Zellen-Pufferspeicher direkt mit einer LPU verbunden, die Bit in SONET-Medien transformiert, sobald die Segmente verfügbar sind. Es liegt kein CLP zur Durchschaltung der Übertragung der Zelle zu der LPU vor.

CCR

Fig. 42-45 sind vier Konfigurationen der CCR. Obwohl die bevorzugte Ausführungsform ATM-Signale betrifft, ist eine allgemeinere Version einer CCR eine Umcodierungseinheit für zusammengesetzte Pakete (CPR- Einheit), die Inhalte zusammengesetzter Pakete in einem beliebigen Paketsystem umcodiert.
Fig. 42 betrifft eine CCR, die Zellen mit 48- Einzelbyte-DS0 pro Zelle behandelt (Eingang und Ausgang). E-Bit spielen hier keine Rolle. Ein Beispiel der Betriebsart 48-Byte zu 48-Byte ist die Verwendung der CCR von Fig. 11, wobei die CCR zwei Transit-ATM- Crossconnects verbindet, und die zentrale CCR des Beispiels von Fig. 4. Das Eingangssignal umfaßt wie bereits erwähnt 53-Byte-Zellen, wobei jede Zelle 48 Einzelbytesegmente und einen 5-Byte-Zellenkopf enthält. Ein Demultiplexer (demux 4002) empfängt das Eingangssignal und überträgt die 48 Byte zu dem Daten- Umordnungsblock 4010 und den 5-Byte-Zellenkopf zu dem ATM-Zellenkopfprozessor 4006. Der ATM- Zellenkopfprozessor 4006 liefert die Kennung der virtuellen Leitung (VCI) und die Kennung des virtuellen Pfads (VPI) zu dem Adressengenerator 4020, der ausführlich in Fig. 46 gezeigt ist. Der Adressengenerator 4020 erzeugt Adressen für den RAM 4014, der die 8-Bit-Byte aus dem Eingangsstrom empfängt und an seinem Ausgang 8-Bit-Byte liefert. Zwischen dem demux 4002 und dem RAM 4014 befindet sich ein Seriell- Parallel-Umsetzer 4012 zur sequentiellen Erzeugung der 48 Byte breiten Eingangssignale für den RAM 4014. Zwischen dem RAM 4014 und dem Multiplexer (mux) 4004 liegt ein Parallel-Seriell-Umsetzer 4016, um die Einzelbyteausgabe des RAM anzunehmen, und erzeugt einen seriellen Bitstrom. Der Mux 4004 empfängt außerdem Eingangssignale aus der ATM-Zellenkopf- Zusammenstellungseinheit 4008, die den 5-Byte- Zellenkopf der abgehenden Zelle darstellen.
Fig. 43 zeigt eine CCR zum Empfangen von 42 Datensegmenten in jeder Zelle (wobei die 42 Segmente jeweils einen PCM-Abtastwert und ein E-Bit darstellen) und zum Abliefern von 48 Datenbyte pro Zelle. Ein Beispiel der Verwendung der Konfiguration von Fig. 43 ist die Verwendung für eine CCR, die Eingangssignale aus einer ATMU erhält (die durch ein ATM-CM vermittelt werden, ohne die Inhalte von Nutzsignalen der Zelle zu beeinflussen) und Zellen zu einem ATM-Crossconnect überträgt. Die linke CCR von Fig. 3 führt diese Funktion durch. Die Unterschiede zwischen Fig. 42 und 43 bestehen darin, daß der Seriell-Parallel-Umsetzer 4012 jedes neunte Bit des Eingangsstroms zu dem E-Bit- Prozessor 4022 liefert. Der E-Bit-Prozessor verzeichnet das jeder Schreib-Adresse zugeordnete E-Bit in seinem eigenen internen (nicht gezeigten) RAM und ist in der Lage, eine Änderung des empfangenen E-Bits für diese Adresse zu erkennen. Wenn die Änderung erkannt wird, dann wird die externe Steuerung von einer Änderung der Überwachung benachrichtigt.
Fig. 44 betrifft eine CCR, deren Eingangssignal Zellen mit 48 Datenbyte pro Zelle umfaßt, wobei jedes Datenbyte einen PCM-Abtastwert darstellt, und deren Ausgangssignal Zellen mit 42 Datensegmenten umfaßt (wobei jedes Segment einen Ein- Byte-PCM-Abtastwert und ein E-Bit enthält). Die rechte CCR von Fig. 3 führt diese Funktion durch. Das E-Bit wird in jede neunte Position des Nutzsignals eingefügt, das für die Ausgabe durch den Parallel-Seriell-Umsetzer 4016 erzeugt wird. Die Konfiguration von Fig. 44 enthält einen E-Bit-Generator 4024, der einen (nicht gezeigten) RAM mit für jede Leseadresse anzuwendenden E-Bit-Werten enthält. Die Inhalte des E-Bit-RAM werden aus der externen Steuerung aktualisiert.
Als letztes zeigt Fig. 45 eine CCR zur Annahme eine Signalstroms, der aus Zellen besteht, die 42 Segmente Eingangsdaten pro Zelle führen, und zur Lieferung von 42 Segmenten Ausgangsdaten pro Zelle, wobei jedes Segment einen 8-Bit-PCM-Abtastwert und ein einzelnes E-Bit enthält. Die CCR von Fig. 2 führt diese Funktion durch. Der einzige Unterschied zwischen der Konfiguration von Fig. 45 und der von Fig. 42 besteht darin, daß der RAM nicht ein Byte (8 Bit), sondern ein Segment (9 Bit) breit ist. Als Alternative ist es möglich, eine 42-Bit-zu-42-Bit-CCR bereitzustellen, die das Eingangs-E-Bit auf einem E-Bit-Prozessor abschließt und mit einem E-Bit-Generator ein neues E-Bit erzeugt. Dies hat den Vorteil, den Teilabschnitt einer Kommunikation an der CCR abzuschließen. Die Konfiguration von Fig. 45 würde für alle Fälle verwendet, in denen festgestellt wurde, daß es wünschenswert ist, ATMU-zu-ATMU-Verbindungen in einem gemeinsamen Zugangskoppelnetzbaustein durch eine CCR hindurchzuschalten; das E-Bit (und wahrscheinlich andere vergleichbare Bit) werden normalerweise nicht aus einem Zugangskoppelnetzbaustein heraus übertragen.
Fig. 46 zeigt Einzelheiten des Adressengenerators 4020. Mit Eingangskonfigurations-RAM 4030 wird der RAM 4014 zum Schreiben neuer Eingangssignale in diesen RAM adressiert, wobei die neuen Eingangssignale die Daten aus 8-Bit-Byte oder 9- Bit-Segmenten aus dem ATM-Eingangszellenstrom sind. In dieser bevorzugten Konfiguration wird das Eingangssignal an willkürlich angeordneten RAM-Stellen gespeichert, und das Ausgangssignal wird sequentiell byte- oder segmentweise ausgelesen (Fig. 45). Die Eingangs-VPI/VCT (aus dem Zellenkopf) wird von dem Zellenadressenübersetzer 4028 untersucht, um eine interne Zellenadresse im Bereich von 1-180 für die Zelle zu bestimmen. Die VPI und/oder VCI kann direkt so codiert werden, daß sie diese Zellenadresse anzeigt, oder es kann ein willkürlicher VPI-VCI-Wert verwendet werden, wenn ein Übersetzungs-Assoziativspeicher (CAM) in den Zellenadressenübersetzer integriert wird (es ist zu beachten, daß die VPI und VCI zusammen 28 Bit lang sind, so daß die Verwendung eines indizierten Speichers nicht in Frage kommt). Der Eingangskonfigurations-RAM 4030 wird durch die Zellenkennung und durch einen Segmentzähler 4032 adressiert, der von 1 bis 48 zählt und zu Beginn jeder Zelle zurückgesetzt wird, nachdem der Zellenkopf empfangen wurde.
Der Ausgangskonfigurations-RAM 4040 wird durch den Zellenzähler 4042 und den Byte-Zähler 4044 angesteuert. Außerdem steuert der Zellenzähler den Ausgangs-Zellenkopfspeicher 4046 an, der die Kennung des virtuellen Ausgangspfads bzw. die Kennung der virtuellen Ausgangsleitung enthält und als eines der Eingangssignale des Mux 4004 (Fig. 45) dient. Die Ausgangskonfiguration des RAM 4040 steuert dann den RAM 4014 an, dessen Ausgangssignal zu einem Parallel- Seriell-Umsetzer 4016 geliefert wird, der 8 Byte Daten in den Mux 4004 liefert. Der Zellen- und der Bytezähler werden mit einer Frequenz von 8 kliz zurückgesetzt. Als Alternative könnte ein 48 Byte breites Ausgangssignal aus dem RAM 4014 geliefert werden, der nur durch den Zellenzähler 4042 angesteuert wird; dadurch würde sich die Betriebsgeschwindigkeit des RAM halbieren, würde aber (statt 8) 48 · 8 Ausgangsschaltungen in dem RAM 4014 erfordern. Obwohl die bevorzugte Ausführungsform zwei Adressierspeicher zeigt, könnte als Alternative einer dieser durch einen Zähler ersetzt werden, so daß die CCR arbeiten könnte, indem sie über sequentielles Laden, willkürliches (d. h. steuerspeichergesteuertes) Entladen oder willkürliches Laden und sequentielles Entladen verfügt.
Für den Fall von Fig. 43 empfängt die CCR aus dem ATM-CM zusammengesetzte CBR-Zellen, die 42 9-Bit- Segmente enthalten, die jeweils einen 8-Bit-PCM- Abtastwert und ein einzelnes E-Bit umfassen, und sendet Ausgangssignale aus zusammengesetzten CBR-Zellen und die entweder direkt zu einer anderen CCR oder zu einem ATM-Durchgangs-Crossconnect weitergeleitet werden enthalten 48 8-Bit-PCM-Abtastwerte in jeder Zelle. Auf den ersten Blick mag dies verschwenderisch erscheinen. Es ist jedoch wichtig, zu beachten, daß die Eingangszellen und die Ausgangszellen oft nicht voll gepackt sind. Da die CCR eine Umordnung von Daten innerhalb der Zellen durchführt, wird es häufig dazu kommen, daß zwischen der Anzahl der am Ausgang benötigten Zellen und der Anzahl von Eingangszellen eine unvollständige Umcodierung vorliegt. Diese Situation wird stark gemildert, wenn die Ausgangszellen mehr Abtastwerte senden können, als in jeder Eingangszelle empfangen werden. Wenn die maximale Anzahl von Abtastwerten in jeder Eingangszelle gleich der maximalen Anzahl von Abtastwerten in jeder Ausgangszelle wäre, dann würde mit großer Wahrscheinlichkeit während Spitzenverkehrszeiten eine Zellenblockierung auftreten. Mit dieser Anordnung wird die Blockierung drastisch verringert.
Wie bereits erwähnt ist das Zellenlayout von Fig. 17 der gegenwärtige Standard für die Übermittlung von Sprachsignalen unter Verwendung von ATM. Solange diese Anordnung mit dem Nachteil behaftet ist, eine Verzögerung von 6 Millisekunden einzuführen, die erforderlich ist, um die Abtastwerte für jedes Paket anzusammeln, kann es zumindest anfänglich notwendig sein, mit Einheiten zu kommunizieren, die diesem Standard folgen. Wenn es notwendig ist, solche Zellen zu erzeugen, dann ist die CCR ideal dafür ausgerüstet. Es ist lediglich erforderlich, die Größe des Zählers um einen Faktor 48 : 1 zu erweitern und die Größe des Speichers um denselben Faktor zu erweitern, so daß 48 mal so viele verschiedene Zellenadressen behandelt werden können (wenn der gesamte Ausgangsverkehr das Format von Fig. 17 aufweist). Der Zellenkennungsübersetzer 4028 muß ähnlich von eins bis 180 auf eins bis 48 mal 180 erweitert werden, und der CAM dieser Kennung muß ähnlich vergrößert werden. Zur Erzeugung der zusammengesetzten Zelle im Standardformat müssen 48 Rahmen von Eingangssignalen gespeichert werden, was 48*180 Zellen Speicher erfordert, während für die hier an anderer Stelle beschriebene zusammengesetzte Zelle nur ein, zwei oder drei Datenrahmen gespeichert werden müssen (um Jitter zu berücksichtigen). Wenn der Zähler, der Speicher und der Zellenkennungsübersetzer erst einmal erweitert sind, dann führt die CCR ihre Umcodierungsfunktion genauso wie bereits beschrieben durch.
Mit der CCR können außerdem transparent Breitbanddaten übertragen werden, da während die CCR die Umcodierungsfunktion durchführen kann, sie außerdem noch in der Lage ist, die Umcodierungsfunktion auszuführen, indem sie einfach die Inhalte ankommmender Zellen entnimmt und diese als abgehende Zellen erzeugt, ohne die Nutzsignalinhalte zu ändern. Somit kann eine CCR in Verbindung mit der Durchführung einer Transit- Vermittlungsfunktion an den zusammengesetzten Zellen im Standardformat verwendet werden und kann insbesondere eine Mischung aus Zellen im standardmäßigen und vorgeschlagenen Format behandeln.

Kommunikationsszenarios

Dieser Abschnitt beschreibt die Verwendung von Breitbandvermittlung von zusammengesetzten Zellen zwischen Ursprungs- und End-ATM-cm-Ämtern. Zur Vereinfachung der Beispiele wird angenommen, daß die beiden 5ESS-Vermittlungstellen eine Tandem- Rufverbindung zwischen zwei Ortsnetzämtern bereitstellen, deren Zugang T1 und N-ISUP ist, so wie es in Fig. 21 gezeigt ist. Außerdem wird bei den Szenarios in diesem Abschnitt der Einfachheit halber angenommen, daß die ATMU Teil des ATM-CM ist.
Nachfolgend wird ein Szenario auf hoher Ebene für eine ankommende Schmalband-ISUP-Kommunikation zu einer abgehenden Breitband-ISUP-Kommunikation in einer Ursprungs-Vermittlung beschrieben. Danach folgt das entsprechende Szenario für eine ankommende Breitband- ISUP-Kommunikation zu einer abgehenden Schmalband-ISUP- Kommunikation in der Endvermittlung. Es wird sowohl ein Nachrichtendiagramm als auch eine Beschreibung der Aufgaben für jede Nachricht mit eingeschlossen. Andere Szenarios mit vielfältigen Kombinationen von Breitband- und Schmalband-Zugriffen und -Leitung wurden hergeleitet, sind aber hier nicht mit eingeschlossen.
Die Kommunikationsflüsse basieren auf dem gegenwärtigen ModellSESS-International für Kommunikationen zwischen Verbindungsleitungen. Ein ähnliches Modell kann für das Modell US-5ESS abgeleitet werden.
In den Liniendiagrammen werden die folgenden Konventionen verwendet:
- durchgezogene Linien mit Großbuchstaben stellen externe Nachrichten dar,
- durchgezogene Linien mit Kleinbuchstaben stellen interne Nachrichten dar,
- durchgezogene Linien mit Kursivdruck stellen Schreib- /Leseoperationen an Hardwareregistern dar,
- gestrichelte Linien stellen zusammengesetzte Zellen dar,
- gepunktete Linien stellen NCT-Informationen (d. h. E- Hit) dar.

NISUP-BISUP-Kommunikationsszenario - Ursprungs-ATM-cm- VermittlunQ (Fig. 34-37) einer Ursprungs-Kommunikation

Dieser Abschnitt beschreibt die Implementierung für eine bevorzugte Ausführungsform.
1. Die Ursprungs-Schmalband-Kommunikationssteuerungsverarbeitung in dem SM empfängt die ankommende Anfangs- Adreßnachricht (lAN) und führt eine Ziffernauswertung durch. Die lAN wird zu der Ziel-Vermittlung gesendet. Wenn zwischengeschaltete Crossconnects vorliegen, dann wird die lAN ohne Verarbeitung durchgeleitet. Wenn zwischengeschaltete Tandem-Vermittlungen vorliegen, dann verarbeitet die Tandem-Vermittlung die lAN und leitet eine lAN zu der Ziel-Vermittlung weiter. Das Ursprungs-SM ist eine solche zwischengeschaltete Tandem-Vermittlung für eine Kommunikation, die ihren Ursprung in einer örtlichen Vermittlung 2 (Fig. 6) hat. Die IAM kommt über den normalen Schmalband- Zeichengabeprozessor, eine Paketvermittlungseinheit oder bei dem AT&T-Netz einen CNI-Ring an dem Ursprungs- SM an. Die Ergebnisse der Ziffernauswertung zeigen an, daß die Kommunikation nicht an einer anderen durch diese Vermittlung versorgten Schmalband- Verbindungsleitung endet, sondern statt dessen zu einem anderen Knoten in dem Fernnetz gelenkt werden muß. Die Ergebnisse der Ziffernauswertung würden den Knoten in dem Netz identifizieren, zu dem die Kommunikation gelenkt werden sollte.
2. Die N-ISUP-Kommunikationssteuerung in dem SM sendet wie üblich über die NCT-Strecke eine Leitweganforderung zu dem AM.
3. Aufgrund der Ergebnisse der anfänglichen Leitweglenkung in dem SM erkennt das AM die Kommunikation als eine Kommunikation zwischen Vermittlungen, die über ATM zu transportieren ist. Das AM wählt einen Zeitschlitz auf der Ursprungs-NCT- Strecke und fordert von der Verbindungssteuerung in dem ATM-cm Pfadsuche und -aufbau an.
Die Verbindungssteuerung in dem ATM-CM unterhält alle Statusinformationen bezüglich VP/VC zwischen örtlichen SM, CCR und anderen Knoten in dem Netz. Die Verbindungssteuerung ist außerdem für die Aufrechterhaltung der Umcodierungsinformationen für zusammengesetzte Zellen für alle ATMU und CCR in dem Amt verantwortlich. Es werden Daten gehalten, die SDCC/MDCC-Bytes DS0-Zeitschlitzen zuordnen (eine Kopie der Daten wird in der ATMU gehalten), und über Umcodierung von MDCC-zu-TDCC (zusammengesetzte Zelle mit Tandem-Bestimmungsort) (werden in die CCR kopiert). Zusätzlich unterhält die Verbindungssteuerung Daten, die Bestimmungsorte in dem Netz aktiven und inaktiven VP zu diesen Knoten und außerdem den diesen VP zugeordneten CCR zuordnen.
Die Verbindungssteuerung bestimmt einen abgehenden VP auf der Grundlage des Bestimmungsknotens. Die Verbindungssteuerung hat möglicherweise mehrere VP zur Auswahl, um den Bestimmungsknoten zu erreichen, und würde einen aktiven VP mit einer TDCC mit verfügbaren Schlitzen auswählen. Wenn ein aktiver VP für zusammengesetzte Zellen verfügbar ist, dann reserviert die Verbindungssteuerung einen Schlitz in der zusammengesetzten Zelle. Wenn kein aktiver VP für zusammengesetzte Zellen existiert, dann aktiviert die Verbindungssteuerung einen neuen VP, falls Bandbreite (d. h. Raum für eine zusätzliche CBR-Zelle pro Rahmen) verfügbar ist. Wenn keine Bandbreite verfügbar ist, dann bestimmt die Verbindungssteuerung einen altenativen VP. Der alternative VP ist möglicherweise kein direkter VP zu dem Bestimmungsknoten, sondern kann ein VP sein, der über eine Vermittlung in einem anderen Knoten gelenkt wird. Die Verbindungssteuerung bestimmt außerdem den Zeichengabe-VP, der dem für die Kommunikation zu verwendenden VP für zusammengesetzte Zellen zugeordnet ist.
Die Verbindungssteuerung teilt dann einen Schlitz in der MDCC zwischen der Ursprungs-ATMU und der CCR zu. Wenn keine aktive MDCC existiert, dann wird eine neue aktiviert.
4. Die Verbindungssteuerung aktualisiert die Zeitschlitz-zu-MDCC-Umcodierungsinformationen in der ATMU.
5. Die Verbindungssteuerung aktualisiert die MDCC-zu- TDCC-Umcodierungsinformationen in der CCR. Die CCR nimmt MDCC aus vielen ATMU an, wobei Kommunikationen für denselben Bestimmungsort in eine TDCC (oder soviele wie nötig) zu dem Bestimmungsknoten umcodiert (gemultiplext) werden sollen.
6. Die Verbindungssteuerung sendet eine Abschlußanforderungsnachricht zu der B-ISUP- Verbindungssteuerung in dem BB-CP. Dabei ist die Breitband-Verbindungssteuerung beteiligt, weil die Kommunikation aus dem Amt heraus auf einer Breitbandeinrichtung (Breitband-ISUP) zu einem anderen Knoten des Netzes verläuft. Die Breitbandverbindungssteuerung wirkt als die abgehende Teilkommunikation. Die Nachricht enthält die VPI/VCI (Kennung des virtuellen Pfads/Kennung der virtuellen Leitung) und für diese Kommunikation zu verwendenden NCT-Zeitschlitz. Außerdem identifiziert sie den zu verwendenden abgehenden Zeichengabe-VP/VC und das zu verwendende DS0-Byte.
7. Der BB-CP führt die Breitband-ISUP- Verbindungssteuerung (B-ISUP-Verbindungssteuerung) durch. Die B-ISUP-Verbindungssteuerung formatiert und sendet die lAN zu dem Zielamt über BB-SP. Der BB-CP führt die gesamte Zeichengabe der ATM-Anpassungsschicht (AAL), der MTP-Schicht 3, und die globale Schriftübertragung (GTT) für die Breitband-Zeichengabe durch. Alle SS7-Zeichengabe-VC zu anderen Vermittlungen enden an dem BB-SP.
Die lAN enthält die VPI/VCI und die DS0- Zellenbyteposition. Der BB-CP dient als die "Abschluß- Teilkommunikation" für die Kommunikation.
8. Der B-ISUP in dem BB-CP sendet eine Nachricht "path close" zu dem ATM-CM .
9. Bei einer 5ESS-Vermittlung aktualisiert das ATM-CM die CCR, um das E-Bit für die Kommunikation in dem MDCC zwischen der CCR und der ATMU zu setzen.
10. In der ATMU wird das E-Bit in der MDCC auf den entsprechenden Zeitschlitz umcodiert.
11. Der B-ISUP in dem BB-CP sendet eine Nachricht "Aufbau abgeschlossen" zu dem Ursprungs-SM. Die Nachricht identifiziert den Zeitschlitz, der von der Verbindungssteuerung in dem ATM-CM zur Verwendung für diese Kommunikation gewählt wurde.
12. In einem 5ESS-Vermittlung sendet die N-ISUP- Verbindungssteuerung in dem SM, wenn sie E-Bit erkennt und die Nachricht "Aufbau abgeschlossen" empfängt, E- Bit auf dem entsprechenden Zeitschlitz.
13. In einer SESS-Vermittlung nimmt die ATMU das empfangene E-Bit an und codiert es in die MDCC zu der CCR um.
14. In einem 5ESS-Vermittlung erkennt das ATM-CM eine Änderung des E-Bit für die Kommunikation aus der CCR und sendet eine Nachricht "path set" zu dem BB-CP. Die B-ISUP-Verbindungssteuerung in dem BB-CP schließt den Aufbau der Kommunikation ab.
15. Aus der Vermittlung des fernen Endes wird die ACM empfangen.
16. Die B-ISUP-Verbindungssteuerung in dem BB-CP sendet eine Nachricht "Erstellung abgeschlossen" zu der N- ISUP-Kommunikation in dem Ursprungs-SM.
17. Die N-ISUP-Verbindungssteuerung in dem SM sendet eine ACM-Nachricht zu der Schmalband-Ortsvermittlung.
18. Die Beginnachricht (ANM) wird aus der Vermittlung des fernen Endes empfangen.
19. Die B-ISUP-Verbindungssteuerung in dem BB-CP sendet eine Nachricht "Beginn Gebühr" zu der N-ISUP- Verbindungssteuerung in dem SM.
20. Die N-ISUP-Verbindungssteuerung in dem SM sendet eine ANM-Nachricht zu der Schmalband-Ortsvermittlung. Die Kommunikation befindet sich nun im Sprechzustand.
Unter der Annahme einer Abschaltung durch den Ursprungs-Teilnehmer ist das Verbindungsabbauszenario wie folgt:
1. Die N-ISUP-Verbindungssteuerung in dem SM empfängt eine Schmalband-Nachricht ISUP RELEASE. Die N-ISUP- Verbindungssteuerung beginnt mit dem Abbau der Verbindung, indem sie eine Nachricht "Freigabe" zu der fernen Teilkommunikation (d. h. dem BB-CP) in einer 5ESS-Vermittlung sendet; und löscht E-Bit auf dem Zeitschlitz und sendet eine RLC-Nachricht zu der Schmalband-Vermittlung, um die ISUP-Trennsequenz zu beenden.
2. In einer 5ESS-Vermittlung codiert die ATMU das Zeitschlitz-E-Bit in die entsprechende MDCC zu der CCR um.
3. In einer 5ESS-Vermittlung erkennt das ATM-CM E-Bit- Unterbrechung in der CCR und sendet eine Nachricht "Pfad-Freigabe" zu dem BB-CP.
4. Die B-ISUP-Verbindungssteuerung in dem BB-CP löscht ihr Ende der Kommunikation, indem sie eine Löschungsnachricht zu dem ATM-CM sendet, um den SM- Zeitschlitz und die virtuellen Betriebsmittel (VC und/oder zusammengesetzte Zellen) in der ATMU und CCR freizugeben, und beginnt außerdem die REL/RLC-Sequenz (Sequenz Abbau/Abbau beendet (SS7-Signaleyy mit dem fernen Ende.
5. Das ATM-CM aktualisiert die Umcodierungstabellen für zusammengesetzte Zellen in der ATMU und in der CCR.

BISUP-NISUP-Kommunikationsszenario - Abschließender ATM-cm-Vermittlung (Fig. 38-41)

1. Die ankommende Breitband-IAM wird über den BB-CP zu der Breitband-Verbindungssteuerung in dem BB-SP gelenkt. Alle SS7-Zeichengabe-VC zu anderen Vermittlungen enden an dem BB-SP.
Die ankommende BISUP-Verbindungssteuerungsverarbeitung in dem BB-SP führt eine Ziffernauswertung durch. Die Ergebnisse der Ziffernauswertung zeigen an, daß das Abschluß-Leitungsbündel durch diese Vermittlung versorgt wird, und daß es ein Schmalband-Leitungsbündel ist. In der lAN ist die Identität des für die zusammengesetzte Zelle verwendeten virtuellen Pfads und auch die Identität des in der zusammengesetzten Zelle verwendeten Bytes enthalten. Dies identifiziert die CCR, die für die Kommunikation verwendet werden soll.
2. Aufgrund der Ergebnisse der anfänglichen Leitweglenkung in dem BB-CP sendet die BISUP- Verbindungssteuerung eine Leitweganforderung zu dem AM. In der Leitwegnachricht sind die in der IAM empfangenen Informationen zusammengesetzter Zellen enthalten.
3. Das AM führt eine Leitungssuche durch, bestimmt das Bestimmungs-SM und wählt einen Zeitschlitz aus. Das AM fordert einen Netz-Pfadaufbau von dem ATM-CM an. In der Anforderung sind die in der IAM empfangenen Informationen zusammengesetzter Zellen enthalten.
4. Wie in dem vorherigen Szenario-beschrieben, erhält die Verbindungssteuerung in dem ATM-CM alle Statusinformationen bezüglich VP zwischen örtlichen SM, CCR und anderen Knoten in dem Netz aufrecht.
Aufgrund von Informationen über das Abschluß- SM und die zusammengesetzten Zellen bestimmt die Verbindungssteuerung, ob ein virtueller MDCC-Pfad zwischen der ATMU, die das Abschluß-SM versorgt, und der ankommenden CCR gerade aktiv ist. Wenn kein aktiver virtueller Pfad existiert (oder wenn alle Zellen auf existierenden Pfaden voll sind), dann aktiviert die Verbindungssteuerung einen neuen virtuellen MDCC-Pfad.
Die Verbindungssteuerung teilt ein Byte in der MDCC für die Verwendung für die ankommende Kommunikation zu.
5. Die Verbindungssteuerung aktualisiert die Informationen für die Zeitschlitz-zu-MDCC-Umcodierung in der ATMU.
6. Die Verbindungssteuerung aktualisiert dann die Informationen für die TDCC-zu-MDCC-Umcodierung in der CCR.
7. Die Verbindungssteuerung sendet eine Pfad- Bestätigungsnachricht zurück zu dem AM.
8. Das AM sendet eine Abschlußanforderung zu dem Bestimmungs-SM. Die Nachricht enthält die Identität der gewählten Verbindungsleitung und den durch die IAM gewählten Zeitschlitz.
9. Die N-ISUP-Verbindungssteuerung in dem SM formatiert und sendet die lAN zu der Abschluß-Ortsvermittlung und sendet E-Bit auf der NCT.
10. In einer 5ESS-Vermittlung nimmt die ATMU in dem ATM-cm das empfangene E-Bit an und bildet es in die zusammengesetzte Zelle zu der CCR ab.
11. In einer 5ESS-Vermittlung erkennt die CCR in dem ATM-cm eine Änderung des E-Bit für die Kommunikation und sendet eine Nachricht "path set" zu dem BB-CP.
12. Die N-ISUP-Verbindungssteuerung in dem SM sendet eine Nachricht "Aufbau abgeschlossen" zu dem BB-CP. Die Nachricht identifiziert den Zeitschlitz, der von der Verbindungssteuerung in dem ASU-CP zur Verwendung für diese Kommunikation gewählt wurde.
13. Wenn die B-ISUP-Verbindungssteuerung in dem BB-CP die Nachrichten "Aufbau abgeschlossen" und "pathset" in einer 5ESS-Vermittlung empfängt, dann fordert sie das ATM-CM auf, das E-Bit in der zusammengesetzten Zelle zu der ATMU zu setzen.
14. In einer SESS-Vermittlung aktualisiert das ATM-CM die CCR, um das E-Bit für die Kommunikation in der MDCC zwischen der CCR und der ATMU zu setzen.
15. In einer 5ESS-Vermittlung wird in der ATMU das E- Bit in der MDCC auf den entsprechenden NCT-Zeitschlitz abgebildet.
16. In einer SESS-Vermittlung erkennt die N-ISUP- Verbindungssteuerung in dem SM das E-Bit und schließt den Wegaufbau ab.
17. Die ACM wird aus dem LEC-Vermittlung empfangen.
18. Die N-ISUP-Verbindungssteuerung in dem SM sendet eine Nachricht "Erstellung abgeschlossen" zu der B- ISUP-Verbindungssteuerung in dem BB-CP.
19. Die B-ISUP-Verbindungssteuerung in dem BB-CP sendet eine ACM-Nachricht zu dem ATM-CM -Vermittlung des fernen Endes.
20. Die ANM wird aus dem LEC-Vermittlung empfangen.
21. Die N-ISUP-Verbindungssteuerung in dem SM sendet eine Nachricht "Beginn Gebühr" zu der B-ISUP- Verbindungssteuerung in dem BB-CP.
22. Die B-ISUP-Verbindungssteuerung in dem BB-CP sendet eine ANM-Nachricht zu der ATM-CM -Vermittlung des fernen Endes. Die Kommunikation befindet sich nun im Sprechzustand.
Unter der Annahme einer Abschaltung durch den A-Teilnehmer ist das Verbindungsabbauszenario wie folgt
1. Die B-ISUP-Verbindungssteuerung in dem BB-CP empfängt eine Breitband-Nachricht ISUP RELEASE. Die B- ISUP-Verbindungssteuerung beginnt mit dem Abbau der Verbindung, indem sie eine RLC-Nachricht zu dem ATM-CM - Vermittlung des fernen Endes sendet, um die Breitband- ISUP - Abbausequenz abzuschließen, und indem sie eine Nachricht "Freigabe" zu dem SM sendet.
2. Die B-ISUP-Verbindungssteuerung in dem BB-CP sendet eine E-Bit-Rücksetz-Nachricht zu dem ATM-CM , um das E- Bit in der zusammengesetzten Zelle zu der ATMU zu löschen.
3. Die Abschluß-ATMU bildet die E-Bit-Änderung in der MDCC auf die abschließende NCT-Strecke ab.
4. Die N-ISUP-Verbindungssteuerung in dem SM erkennt E- Bit-Unterbrechung und beginnt die N-ISUP-REL/RLC- Sequenz mit der abschließenden Ortsvermittlung.
5. Die N-ISUP-Verbindungssteuerung in dem SM sendet außerdem eine Zeitschlitz-Freigabenachricht zu dem ATM- cm, um alle Netz-Pfad-Betriebsmittel freizugeben.
6. Das ATM-CM aktualisiert die Umcodierungstabelle in der an der Kommunikation beteiligten ATMU und CCR und gibt außerdem den Zeitschlitz frei.
Wie bereits erwähnt sollte es, wenn sich zwei unter Verwendung von ATM-Zellen kommunizierende Einheiten in nächster physikalischer Nähe befinden, nicht notwendig sein, zur Übermittlung dieser Signale eine SONET- oder SDH-Einrichtung zu verwenden.
Obwohl die vorliegende Beschreibung Sprache als das Hauptbeispiel für Schmalbandsignale verwendet hat, können Schmalband-Datensignale (64 kB oder weniger), Fax- und andere Schmalbandsignale auf dieselbe Weise vermittelt werden.
Es ist zu verstehen, daß die obige Beschreibung nur eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben hat. Fachleute können zahlreiche andere Anordnungen konzipieren, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Die Erfindung ist somit nur durch die Definition in den beigefügten Ansprüchen begrenzt.

Anhang A

Akronyme und Abkürzungen

AAL ATM-Anpassungsschicht
AALP Prozessor der ATM-Anpassungsschicht
AAM ATM-Adressenumcodierer
AM Verwaltungsmodul
AMD Advanced Memory Devices
AMM ATM-Managementmodul
ANM Beginnachricht
AP Verwaltungsprozessor
APH ATM-Paketsteuerung
ASU ATM-Vermittlungseinheit
ATM asynchroner Übertragungsmodus
ATMU ATM-Schnittstelleneinheit
ATMU-CC ATMU-Zentralsteuerung
BB Breitband
B-ISUP Breitband-ISUP
BOP bitorientiertes Protokoll
CAM inhalts-adressierbarer Speicher
CBP gemeinsame Breitband-Plattform
CBR konstante Bitrate (Verkehr)
CCB Byte zusammengesetzter Zellen
CCITT Internationaler Beratender Ausschuß für den Fernsprech- und den Fernschreibdienst
CCR Umcodierung zusammengesetzter Zellen
CD-ROM CD-Nur-Lese-Speicher
CLP Zellen-Listenprozessor
CM Kommunikationsmodul
CNI gemeinsame Netz-Schnittstelle
CONS verbindungsorientierte Netzdienste
CPI CBP-Prozessor-Intervention
CPR Umcodierung zusammengesetzter Pakete
CRC zyklische Blockprüfung
CTS Steuerzeitschlitz
CWB Pufferspeicher mit Zellengröße
DACS Digitalanschluß- und Crossconnectsystem
DCC Digital-Datenübertragungskanal
DS0 PCM-Einzelkanalsignal mit 64 Kilobits
DS1 Signal, das aus 24 DS0-Signalen besteht
DTU digitale Fernverbindungseinheit
EOC eingebetteter Betriebskanal
FAX Faksimile
FSR Einrichtungs-Schieberegister
GSM Globales SM
GTT globale Schriftübertragung
GUI graphische Benutzeroberfläche
HDLC Hochpegel-Datenübertragungssteuerung
HDTV hochauflösendes Fernsehen
IAN Anfangs-Adreßnachricht
ISDN diensteintegrierendes Digitalnetz
ISUP ISDN-Anwenderport
IWU Netzübergangseinheit
LAPB Übertragungssteuerungsverfahren (Typ) B
LAPD Übertragungssteuerungsverfahren (Typ) D
LEC Ortsnetzbetreiber
LPU Anschlußverarbeitungseinheit
MCTSI Modulsteuerungszeitlagenwechsler
MDCC zusammengesetzte Zelle mit mehreren Bestimmungsorten
MHZ Megahertz
MLD Vorrichtung der Nachrichtenübertragungsschicht
MML Mensch-Maschine-Kommunikationssprache
MTP Nachrichten-Transfer-Teil
N-ISUP Schmalband-ISUP
NCT Netzsteuerungs- und Synchronisationsstrecke
NLI NCT-Streckenschnittstelle
NNI Netzknotenschnittstelle
OAMP Betrieb, Verwaltung, Wartung und Beschaffung
OSS Betriebsunterhaltungssystem
PCT Peripheriegerätesteurung und Synchronisation (Strecke) Steuerung
PH Protokollsteuerung
PSU Paketvermittlungseinheit
PVC feste virtuelle Leitung
RASU abgesetzte ATM-Vermittlungseinheit
REL/RLC Abbau/Abbau beendet (SS7-Signale)
SCCP Steuerteil für Zeichengabeverbindungen
SCSI Small Computer System Interface (ein Industriestandard)
SDCC zusammengesetzte Zellen mit einem einzigen Bestimmungsort
SDH Synchron-Digital-Hierarchie
SDL Zeichengabe-Datenstrecke (SS7)
SIU SONET-Schnittstelleneinheit oder SM- Schnittstelleneinheit
SM Koppelmodul
SMDS Switched Megabit Data Service (ein Transportdienst)
SMP Koppelmodulprozessor
SONET Synchrones Optisches NETz
SP Zeichengabeprozessor
SR Schieberegister
SS7 Zeichengabesystem (Nummer) 7
STM synchrones Zeitvielfachverfahren
STP Zeichenübergabepunkt
STS synchrones Transportsignal
TDC Zelle mit Tandem-Bestimmungsort
TDCC zusammengesetzte Zelle mit Tandem- Bestimmungsort
TSA Zeitschlitz-Zuweiser
TSI Zeitlagenwechsler
TSIU Zeitlagenwechseleinheit
UNI Teilnehmer-Netz-Schnittsteile
VBR variable Bitrate (Verkehr)
VC virtuelle Leitung oder virtueller Kanal
VCI Kennung einer virtuellen Leitung oder Kennung eines virtuellen Kanals
VP virtueller Pfad
VPI Kennung eines virtuellen Pfads

Claims

1. Telekommunikationsnetz mit folgendem:

einer Umcodierungseinheit für zusammengesetzte Pakete (CPR-Einheit) (4000); und

einer mit der besagten CPR-Einheit verbundenen Paketvermittlungsstruktureinheit (550);

wobei die besagte CPR-Einheit Mittel zum Empfangen (4002) zusammengesetzter Pakete, die für eine Mehrzahl von mit der besagten Paketvermittlungsstruktureinheit verbundenen Bestimmungsorten bestimmt sind, Mittel zum Zusammenstellen (4006, 4020, 4014) verschiedener zusammengesetzter Pakete, die für einen einzelnen Bestimmungsort der besagten Paketvermittlungsstruktureinheit bestimmt sind, aus den besagten empfangenen zusammengesetzten Paketen, und Mittel zum Übertragen (4004) der besagten verschiedenen zusammengesetzten Pakete zu der besagten Paketvermittlungsstruktureinheit umfaßt;

wobei die besagten zusammengesetzten Pakete und die besagten verschiedenen zusammengesetzten Pakete jeweils periodisch übertragene zusammengesetzte Pakete (Fig. 9, CBR-Zelle) umfassen, die jeweils zur Übertragung von Signalen für eine Mehrzahl von Kommunikationskanälen dienen;

dadurch gekennzeichnet, daß

das besagte Netz eine Mehrzahl von ZugangsVermittlungen (1) umfaßt, wobei jeder Zugangskoppelnetzbaustein mindestens eine CPR-Einheit und eine Paketvermittlungsstruktureinheit (550) umfaßt; und

das besagte Netz ein Paketvermittlungsmittel (600 oder 600, 4000) zur Verbindung der besagten Zugangskoppelnetzbausteine umfaßt;

wobei jeder Zugangskoppelnetzbaustein Mittel (540) zur Konvertierung gemultiplexter periodischer Kommunikationseingangssignale (523), wobei die Eingangssignale jeweils zur Übertragung einer Mehrzahl von Kanälen dienen, in paketierte Signale umfaßt, wobei jedes Paket der besagten paketierten Signale für eine CPR-Einheit der besagten mindestens einen CPR-Einheit des besagten Zugangskoppelnetzbausteins bestimmt ist, wobei jeder Kanal der besagten Eingangssignale in eine willkürliche Position eines willkürlichen Pakets eines der besagten Paketsignale geschaltet wird;

wobei jede CPR-Einheit des besagten jeden Zugangskoppelnetzbausteins Kommunikationssignale, die in einem der besagten paketierten Signale empfangen werden, des besagten jeden Zugangskoppelnetzbausteins verwendet, um CPR-paketierte Ausgangssignale zu erzeugen, deren Pakete jeweils Kommunikationssignale enthalten, die für eine einzelne CPR-Einheit eines anderen Zugangskoppelnetzbausteins der besagten Mehrzahl von Zugangskoppelnetzbausteinen bestimmt sind;

wobei das besagte Paketvermittlungsmittel mindestens einen Paket-Crossconnect (600) zur Verbindung einer Mehrzahl von CPR-Einheiten einer Mehrzahl von Zugangskoppelnetzbausteinen umfaßt, wobei der Paket-Crossconnect zum Umschalten von Paketen einer Mehrzahl eintreffender paketierter Signale aus der besagten Mehrzahl von CPR-Einheiten auf eine Mehrzahl von paketierten Ausgangs-Signalen für die besagte Mehrzahl von CPR-Einheiten dient.

2. Netz nach Anspruch 1, wobei die besagten gemultiplexten periodischen Kommunikationssignale (523) PCM-Signale (Pulscodemodulationssignale) sind.

3. Netz nach Anspruch 1, wobei die besagten paketierten Signale ATM-Signale (asynchroner Übertragungsmodus) sind und die besagten zusammengesetzten Pakete zusammengesetzte Zellen sind und jede CPR-Einheit der besagten Mehrzahl von CPR- Einheiten eine Umcodierungseinheit für zusammengesetzte Zellen (CCR-Einheit) ist.

4. Netz nach Anspruch 3, wobei die besagten Paketvermittlungsmittel einen ATM-Crossconnect umfassen.

5. Netz nach Anspruch 4, wobei eine Mehrzahl von Übermittlungen über jeden virtuellen Pfad einer Mehrzahl von virtuellen Pfaden durch den besagten ATM- Crossconnect hindurch übertragen werden.

6. Netz nach Anspruch 4, wobei die besagten gemultiplexten periodischen Kommunikationssignale PCM- Signale (Pulscodemodulationssignale) sind.

7. Netz nach Anspruch 6, wobei das besagte Mittel zum Konvertieren eine Mehrzahl von ATMU- Einheiten (Einheiten des asynchronen Übertragungsmodus) (540) umfaßt, die jeweils zum Empfangen mindestens eines PCM-Abtastwerte umfassenden Signalstroms und zum Erzeugen mindestens eines ATM-Signals dienen, wobei das besagte Signal die besagten PCM-Abtastwerte des besagten mindestens einen PCM-Eingangsstroms umfaßt, wobei das besagte mindestens eine ATM-Signal Zellen umfaßt, wobei jede Zelle zu einer der CCR-Einheiten des besagten jeden Zugangskoppelnetzbausteins übertragen werden soll.

8. Netz nach Anspruch 7, wobei der besagte jede Zugangskoppelnetzbaustein ein ATM-CM (ATM- Kommunikationsmodul) 1550) zur Verteilung von Zellen aus ATM-Ausgangsströmen der besagten mindestens einen ATMU-Einheit auf ATM-Eingangsströme der besagten mindestens einen CCR umfaßt.

9. Netz nach Anspruch 7, wobei das besagte, durch eine ATMU-Einheit erzeugte mindestens eine ATM- Signal weiterhin Zellen umfaßt, die zu einer ATMU- Einheit der besagten Mehrzahl von ATMU-Einheiten des besagten Zugangskoppelnetzbausteins übertragen werden sollen.

10. Netz nach Anspruch 9, wobei der besagte jede Zugangskoppelnetzbaustein ein ATM-CM (ATM- Kommunikationsmodul) zur Verteilung von Zellen aus ATM- Ausgangsströmen der besagten mindestens einen ATMU- Einheit auf ATM-Eingangsströme einer der ATMU-Einheiten des besagten jeden Zugangskoppelnetzbausteins umfaßt.

11. Telekommunikationsnetz nach Anspruch 1, wobei jeder Zugangskoppelnetzbaustein weiterhin folgendes umfaßt: eine Paketvermittlungsstruktureinheit (550) zum Umschalten von Paketen von Eingangssignalen paketierter Signale aus dem besagten Mittel zum Konvertieren auf mindestens ein paketiertes Ausgangssignal, wobei jedes von individuellen der besagten paketierten Ausgangssignale zu einer der besagten CPR-Einheiten übertragen werden soll; und

wobei Daten der besagten gemultiplexten periodischen Kommunikationseingangssignale durch ein Mittel zum Konvertieren, eine Paketvermittlungsstruktureinheit, eine CPR-Einheit eines Zugangskoppelnetzbausteins und das besagte Paketvermittlungsmittel hindurch von einem Eingang des besagten Mittels zum Konvertieren des besagten einen Zugangskoppelnetzbausteins auf einen Eingang einer CPR eines weiteren Zugangskoppelnetzbausteins umgeschaltet werden.

12. Netz nach Anspruch 11, wobei die besagten gemultiplexten periodischen Kommunikationssignale (523) PCM-Signale (Pulscodemodulationssignale) sind.

13. Netz nach Anspruch 11, wobei die besagten paketierten Signale ATM-Signale (asynchroner Übertragungsmodus) sind und die besagten zusammengesetzten Pakete zusammengesetzte Zellen sind und die besagten CPR-Einheit Einheiten CCR-Einheiten (Umcodierungseinheiten für zusammengesetzte Zellen) sind.

14. Netz nach Anspruch 13, wobei die besagten Paketvermittlungsmittel einen ATM-Crossconnect umfassen.

15. Netz nach Anspruch 14, wobei Gruppen von Übermittlungen über einen virtuellen Pfad durch den besagten ATM-Crossconnect hindurch übertragen werden.

16. Netz nach Anspruch 14, wobei die besagten gemultiplexten periodischen Kommunikationssignale PCM- Signale (Pulscodemodulationssignale) sind.

17. Netz nach Anspruch 16, wobei die besagte Paketvermittlungsstruktureinheit weiterhin zum Durchschalten von Zellen von ATM-Signalen aus einem ATM-Netz zu einer Vermittlungsanlage verwendet wird.

18. Telekommunikationsnetz nach Anspruch 1, wobei jede CPR-Einheit des besagten jeden Zugangskoppelnetzbausteiris so ausgelegt ist, daß sie CPR-paketierte Ausgangssignale erzeugt, von denen jedes Paket nur solche Kommunikationssignale enthält, die für einen Zugangskoppelnetzbaustein oder für CPR-Schaltungen einer Gruppe von Zugangskoppelnetzbausteinen bestimmt sind;

wobei das besagte Paketvermittlungsmittel mindestens zwei Paket-Crossconnects (600) zur Verbindung einer Mehrzahl von CPR-Einheiten einer Mehrzahl von Zugangskoppelnetzbausteinen umfaßt, und weiterhin mindestens eine CPR (4000) zur Verbindung zweier der besagten Crossconnects und zur Konvertierung von Gruppen von Paketen, die jeweils Kommunikationssignale enthalten, die für eine Gruppe von Zugangskoppelnetzbausteinen bestimmt sind, in Gruppen von Paketen, die jeweils Kommunikationssignale enthalten, die für einen Zugangskoppelnetzbaustein bestimmt sind, umfaßt.

19. Netz nach Anspruch 18, wobei die besagten gemultiplexten periodischen Kommunikationssignale PCM- Signale (Pulscodemodulationssignale) sind.

20. Netz nach Anspruch 18, wobei die besagten paketierten Signale ATM-Signale (asynchroner Übertragungsmodus) sind und die besagten zusammengesetzten Pakete zusammengesetzte Zellen sind und die besagten CPR-Einheiten CCR-Einheiten (Umcodierungseinheiten für zusammengesetzte Zellen) sind.

21. Netz nach Anspruch 20, wobei das besagte Paketvermittlungsmittel mindestens zwei ATM- Crossconnects (600) umfaßt.

22. Netz nach Anspruch 21, wobei Gruppen von Übermittlungen über einen virtuellen Pfad durch den besagten ATM-Crossconnect hindurch übertragen werden.

23. Netz nach Anspruch 1, wobei jede Paketvermittlungsstruktureinheit (550) eine Mehrzahl von Eingangssignalen und eine Mehrzahl von Ausgangssignalen aufweist und so ausgelegt ist, daß sie ein vollständiges Nutzsignal jedes Pakets jedes eintreffenden Signals der besagten Mehrzahl eintreffender Signale auf eines der besagten Ausgangssignale umschaltet; und

wobei individuelle der zusammengesetzten Ausgangszellen einer der besagten CPR-Einheiten Kommunikationssignale umfassen, die für eine Mehrzahl verschiedener Zugangskoppelnetzbausteine des Netzes bestimmt sind.

24. Netz nach Anspruch 23, wobei die besagten zusammengesetzten Pakete, die aus einer Ausgabe einer der besagten CPR-Einheiten übertragen werden sollen, Pakete mit einem gemeinsamen Zwischenbestimmungsort sind.

25. Netz nach Anspruch 24, wobei die besagten zusammengesetzten Pakete zusammengesetzte ATM-Zellen sind und die besagten Paketvermittlungsstruktureinheiten ATM- Zellenkoppeleinrichtungen sind.

26. Netz nach Anspruch 25, wobei die besagten Signale für die besagten Kommunikationskanäle PCM- Signale (Pulscodemodulationssignale) (537) sind.

27. Netz nach Anspruch 1, wobei jede CPR-Einheit der Mehrzahl von CPR-Einheiten so ausgelegt ist, daß sie paketierte Signale empfängt, die eine Mehrzahl erster zusammengesetzter Pakete umfassen, wobei jedes erste Paket Signalwerte für eine Ausgabe einer Mehrzahl verschiedener Übermittlungen umfaßt, und ein paketiertes Ausgangssignal erzeugt, das zweite zusammengesetzte Pakete umfaßt, wobei jedes zweite zusammengesetzte Paket Signalwerte für verschiedene Übermittlungen umfaßt, die für eine einzelne der besagten Mehrzahl von CPR-Einheiten bestimmt sind; und

wobei der mindestens eine Paket-Crossconnect (600) so ausgelegt ist, daß er die besagten zweiten Pakete der aus einer CPR empfangenen paketierten Ausgangssignale auf eine Ausgabe einer Mehrzahl von Ausgaben umschaltet, wobei jede Ausgabe der besagten Mehrzahl von Ausgaben zu einer CPR-Einheit der besagten Mehrzahl von CPR-Einheiten übertragen wird;

28. Netz nach Anspruch 27, wobei die besagten Signalwerte PCM-Abtastwerte einer einzelnen Übermittlung umfassen.

29. Netz nach Anspruch 27, wobei die besagten ersten und zweiten Pakete periodisch übertragen werden, wobei jedes periodisch übertragene Paket Signalwerte für eine Mehrzahl periodisch übertragener Übermittlungen umfaßt, die für die Dauer der besagten Mehrzahl periodisch übertragener Übermittlungen gleich bleibt.

30. Netz nach Anspruch 27, wobei die besagten paketierten Signale ATM-Signale (asynchroner Übertragungsmodus) sind und die besagten ersten und zweiten Pakete ATM-Zellen sind und die besagte Mehrzahl von CPR-Einheiten eine Mehrzahl von CCR-Einheiten (Umcodierungseinheiten für zusammengesetzte Zellen) ist.

31. Netz nach Anspruch 30, wobei der besagte Paket-Crossconnect ein ATM-Crossconnect ist und die besagten zweiten Pakete über den besagten ATM- Crossconnect durch einen virtuellen Pfad hindurch übertragen werden.

32. Netz nach Anspruch 31, wobei mindestens eine CCR-Einheit der Mehrzahl von CCR-Einheiten zur Erzeugung dritter zusammengesetzter Zellen dient, wobei jede dritte zusammengesetzte Zelle eine Mehrzahl von Signalwerten für verschiedene Übermittlungen umfaßt, die jeweils für eine CCR-Einheit einer Teilgruppe der besagten Mehrzahl von CCR-Einheiten bestimmt sind;

weiterhin mit mindestens einem weiteren ATM- Crossconnect und mindestens einer zusätzlichen OCR- Einheit zur Verbindung zweier der ATM-Crossconnects, wobei die besagte zusätzliche OCR-Einheit Gruppen der besagten dritten Zellen empfängt und Gruppen der besagten zweiten Zellen überträgt, wobei jede zweite Zelle durch einen ATM-Crossconnect zu einer OCR-Einheit der besagten Teilgruppe von OCR-Einheiten übertragen werden soll.

33. Netz nach Anspruch 1, wobei die besagte CPR- Einheit ein CCR-Mittel (Umcodierungsmittel für zusammengesetzte Zellen) ist und das besagte Netz eine Mehrzahl von CCR-Mitteln umfaßt, die jeweils zum Empfangen eines ATM-Signals, das erste Zellen umfaßt, wobei jede Zelle einzelne PCM-Signale für eine Mehrzahl von Übermittlungen, die für eine Mehrzahl von Bestimmungsorten bestimmt sind, aufweist, und zum Umschalten einzelner PCM-Abtastwerte der besagten ersten Zellen des besagten ATM-Eingangssignals auf zweite Zellen eines ATM-Ausgangssignals dienen, wobei jede der besagten zweiten Zellen PCM-Signale aufweist, die zu einem einzelnen CCR-Mittel der besagten Mehrzahl von CCR-Mitteln übertragen werden sollen; und

wobei die besagte Paketvermittlungsstruktureinheit ein ATM-Crossconnectmittel zum Umschalten zweiter Zellen des Ausgangssignals jedes CCR-Mittels der besagten Mehrzahl von CCR-Mitteln auf Signale, die mit den Eingängen jedes CCR-Mittels der besagten Mehrzahl von CCR-Mitteln verbunden sind, ohne daß dabei Nutzsignalinhalte der besagten zweiten Zellen verändert werden, ist.

34. Verteilnetz nach Anspruch 33, wobei das CCR- Mittel außerdem andere PCM-Signale der besagten ersten Zellen in dritte Zellen hinein umschaltet, wobei die besagten dritten Zellen PCM-Signale aufweisen, die für eine Teilgruppe der besagten Mehrzahl von CCR-Mitteln bestimmt sind, weiterhin mit folgendem:

mindestens einem weiteren ATM-Crossconnectmittel (600); und

mindestens einem zusätzlichen CCR-Mittel (4000) zur Verbindung eines ersten und eines zweiten der ATM-Crossconnectmittel und zum Empfangen dritter Zellen aus dem ersten ATM-Crossconnectmittel und zum Übertragen zweiter Zellen, die für nur ein CCR-Mittel einer Teilgruppe der besagten Mehrzahl von CCR-Mitteln bestimmt sind, zu dem zweiten ATM-Crossconnectmittel zur nachfolgenden Übertragung zu dem besagten nur einen CCR-Mittel der besagten Teilgruppe der besagten Mehrzahl von CCR-Mitteln.

35. Verfahren zur Übertragung gemultiplexter periodischer Kommunikationssignale über ein Telekommunikationsnetz mit den folgenden Schritten:

Erzeugen zusammengesetzter Pakete (Fig. 9, CBR-Zelle), die periodisch übertragen werden, wobei jedes zusammengesetzte Paket zur Übertragung von Signalen für eine Mehrzahl von Kommunikationskanälen dient;

Umschalten der besagten zusammengesetzten Pakete über eine Paketvermittlungsstruktureinheit (550) auf eine Umcodierungseinheit für zusammengesetzte Pakete (CPR-Einheit) (4000);

Empfangen (4002) zusammengesetzter Pakete, die für eine Mehrzahl von Zwischenbestimmungsorten bestimmt sind, in der besagten CPR-Einheit, Umordnen (4006, 4020, 4016) der empfangenen Pakete zu Paketen, die für einen einzelnen Zwischenbestimmungsort bestimmt sind, und Übertragen (4004) der umgeordneten Pakete zu einer Paketvermittlungsstruktureinheit zum Umschalten auf den besagten einzelnen Zwischenbestimmungsort;

dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren weiterhin die folgenden Schritte umfaßt:

Konvertieren (540) der besagten gemultiplexten periodischen Kommunikationssignale in eine Mehrzahl paketierter Signale, die jeweils erste zusammengesetzte Pakete umfassen, wobei jedes erste zusammengesetzte Paket eine Mehrzahl von Kommunikationssignalen für eine Mehrzahl von Übermittlungen umfaßt, wobei jedes der besagten ersten zusammengesetzten Pakete durch eine gemeinsame Quellen- CPR-Einheit hindurch geführt werden soll;

Umschalten (550) erster zusammengesetzter Pakete der besagten Mehrzahl paketierter Signale jeweils auf eine Quellen-CPR-Einheit einer Mehrzahl von Quellen-CPR-Einheiten;

Umschalten, in den besagten Quellen-CPR- Einheiten, der Kommunikationssignale in empfangenen ersten zusammengesetzten Paketen zur Bildung paketierter Ausgangssignale, die zweite zusammengesetzte Pakete umfassen, wobei jedes zweite zusammengesetzte Paket nur solche Kommunikationssignale enthält, die für eine Bestimmungsort-CPR-Einheit einer Mehrzahl von Bestimmungsort-CPR-Einheiten bestimmt sind;

Umschalten (600) der besagten zweiten zusammengesetzten Pakete der besagten paketierten Ausgangssignale der besagten Quellen-CPR-Einheiten auf paketierte Signale, die jeweils für eine der besagten Bestimmungsort-CPR-Einheiten bestimmt sind.

36. Verfahren nach Anspruch 35, wobei die besagten gemultiplexten periodischen Kommunikationssignale PCM-Signale (Pulscodemodulationssignale) (537) sind.

37. Verfahren nach Anspruch 35, wobei die besagten paketierten Signale ATM-Signale (asynchroner Übertragungsmodus) sind und die besagten ersten und zweiten Pakete erste und zweite Zellen sind und die besagten CPR-Einheiten CCR-Einheiten (Umcodierungseinheiten für zusammengesetzte Zellen) sind.

38. Verfahren nach Anspruch 37, wobei der besagte Schritt des Umschaltens zweiter Zellen paketierter Ausgangssignale das Umschalten der besagten zweiten Zellen in einem ATM-Crossconnect (600) umfaßt.

39. Verfahren nach Anspruch 38, das weiterhin das Übertragen der besagten zweiten Zellen über einen virtuellen Pfad durch den besagten ATM-Crossconnect hindurch umfaßt.

40. Verfahren nach Anspruch 38, wobei die besagten gemultiplexten periodischen Kommunikationssignale PCM-Signale (Pulscodemodulationssignale) (537) sind.

41. Verfahren nach Anspruch 40, wobei die besagten CPR-Einheiten CCR-Einheiten (Umcodierungseinheiten für zusammengesetzte Zellen) sind und der besagte Schritt des Konvertierens das Konvertieren in einer Mehrzahl von ATMU-Einheiten (Einheiten des asynchronen Übertragungsmodus) (540) umfaßt, die jeweils zum Empfangen mindestens eines PCM- Signale umfassenden Signalstroms und zum Erzeugen mindestens eines ATM-Signals dienen, wobei das besagte Signal die besagten PCM-Signale des besagten mindestens einen PCM-Eingangsstroms umfaßt, wobei das besagte mindestens eine ATM-Signal erste zusammengesetzte Zellen umfaßt, wobei jede erste zusammengesetzte Zelle zu einer Quellen-CCR-Einheit übertragen werden soll.

42. Verfahren nach Anspruch 41, wobei der Schritt des Umschaltens erster zusammengesetzter Zellen das Umschalten der besagten ersten zusammengesetzten Pakete (Zellen) in einem ATM-CM (ATM-Kommunikationsmodul) (550) zur Verteilung von Zellen aus ATM-Ausgangsströmen der besagten mindestens einen ATMU-Einheit auf ATM- Eingangsströme der besagten Quelle umfaßt.

43. Verfahren nach Anspruch 41, wobei der besagte Schritt des Konvertierens weiterhin das Konvertieren der besagten gemultiplexten periodischen Kommunikationssignale in einer der besagten ATMU- Einheiten in dritte Zellen umfaßt, die zu einer der besagten ATMU-Einheiten übertragen werden sollen, und wobei mindestens ein durch eine ATMU-Einheit erzeugtes ATM-Signal weiterhin Zellen umfaßt, die zu einer der besagten Mehrzahl von ATMU-Einheiten übertragen werden sollen.

44. Verfahren nach Anspruch 43, das weiterhin das Umschalten der besagten dritten zusammengesetzten Zellen in einem ATM-CM (ATM-Kommunikationsmodul) zur Verteilung von Zellen aus ATM-Ausgangsströmen der besagten mindestens einen ATMU-Einheit auf ATM- Eingangsströme einer der ATMU-Einheiten umfaßt.

45. Zugangskoppelnetzbaustein zur Erzeugung paketierter Signale, die durch ein Paketsignalübertragungs-/Crossconnectnetz verteilt werden sollen, wobei das besagte Netz Mittel zur Verbindung einer Mehrzahl besagter paketierter Signalströme umfaßt, ohne daß -dabei Nutzsignalinhalte von Zellen der besagten paketierten Signalströme gestört werden, wobei der Zugangskoppelnetzbaustein folgendes umfaßt:

eine Umcodierungseinheit für zusammengesetzte Pakete (CPR-Einheit) (4000); und

eine mit der besagten CPR-Einheit verbundene Paketvermittlungsstruktureinheit (550);

wobei die besagte CPR-Einheit Mittel zum Empfangen zusammengesetzter Pakete, die für eine Mehrzahl von mit der besagten Paketvermittlungsstruktureinheit verbundenen Bestimmungsorten bestimmt sind, Mittel zum Zusammenstellen (4006, 4020, 4014) verschiedener zusammengesetzter Pakete, die für einen einzelnen Bestimmungsort der besagten Paketvermittlungsstruktureinheit bestimmt sind, aus den besagten empfangenen zusammengesetzten Paketen, und Mittel zum Übertragen (4004) der besagten verschiedenen zusammengesetzten Pakete zu der besagten Paketvermittlungsstruktureinheit umfaßt;

wobei die besagten zusammengesetzten Pakete und die besagten verschiedenen zusammengesetzten Pakete jeweils periodisch übertragene zusammengesetzte Pakete umfassen, die jeweils zur Übertragung von Signalen für eine Mehrzahl von Kommunikationskanälen dienen;

dadurch gekennzeichnet, daß

der besagte Zugangskoppelnetzbaustein eine Mehrzahl von CPR-Einheiten umfaßt;

der besagte Zugangskoppelnetzbaustein Mittel (540) zur Konvertierung gemultiplexter periodischer Kommunikationseingangssignale (umfassend periodische Kommunikationseingangskanäle) umfaßt, von denen verschiedene zu verschiedenen Koppeleinrichtungen einer Mehrzahl von Koppeleinrichtungen, auf die über die besagte Mehrzahl von CPR-Einheiten (Umcodierungseinheiten für zusammengesetzte Pakete) zugegriffen wird, übertragen werden sollen, in paketierte Signale, wobei die besagten paketierten Signale jeweils erste Pakete jeweils zur Übertragung von Daten für eine Mehrzahl separater Übermittlungen umfassen, wobei jedes erste Paket zu einer einzelnen CPR-Einheit der besagten Mehrzahl von CPR-Einheiten übertragen werden soll;

wobei der besagte Paketvermittlungsmittel umfassende Zugangskoppelnetzbaustein eine Paketvermittlungsstruktureinheit (550) zum Umschalten jedes der besagten ersten Pakete auf eine CPR-Einheit der besagten Mehrzahl von CPR-Einheiten umfaßt, ohne das Nutzsignal der umgeschalteten ersten Pakete zu verändern; und

wobei die besagte Mehrzahl von CPR-Einheiten jeweils so ausgelegt sind, daß sie die besagten ersten Pakete empfangen und Nutzsignaldaten der besagten ersten Pakete umordnen, um einen Ausgangsstrom zu erzeugen, der zweite zusammengesetzte Pakete umfaßt, wobei jedes zweite Paket Nutzsignaldaten enthält, die für eine einzelne CPR-Einheit eines anderen Zugangskoppelnetzbausteins bestimmt sind, um in dem besagten anderen Zugangskoppelnetzbaustein auf ein gemultiplextes periodisches Kommunikationsausgangssignal einer Mehrzahl gemultiplexter periodischer Kommunikationsausgangssignale umzuschalten, das periodische Kommunikationsausgangskanäle umfaßt.

46. Zugangskoppelnetzbaustein nach Anspruch 45, wobei die besagten gemultiplexten periodischen Kommunikationssignale PCM-Signale (Pulscodemodulationssignale) (537) sind.

47. Zugangskoppelnetzbaustein nach Anspruch 45, wobei die besagten paketierten Signale ATM-Signale (asynchroner Übertragungsmodus) sind und die besagten zusammengesetzten Pakete zusammengesetzte Zellen sind und die besagte Mehrzahl von CPR-Einheiten eine Mehrzahl von CCR-Einheiten (Umcodierungseinheiten für zusammengesetzte Zellen) ist.

48. Zugangskoppelnetzbaustein nach Anspruch 47, wobei die besagten Paketvermittlungsmittel eine ATM- Paketvermittlungseinrichtung umfassen.

49. Zugangskoppelnetzbaustein nach Anspruch 48, wobei die besagten ersten Pakete durch die besagte ATM- Paketvermittlungseinrichtung durch einen durch die besagte ATM-Paketvermittlungseinrichtung hindurch verlaufenden virtuellen Pfad hindurch übertragen werden.

50. Zugangskoppelnetzbaustein nach Anspruch 48, wobei die besagten gemultiplexten periodischen Kommunikationssignale PCM-Signale (Pulscodemodulationssignale) sind.

51. Zugangskoppelnetzbaustein nach Anspruch 50, wobei das besagte Mittel zum Konvertieren eine Mehrzahl von ATMU-Einheiten (Einheiten des asynchronen Übertragungsmodus) (540) umfaßt, die jeweils zum Empfangen mindestens eines Signalstroms, der PCM- Abtastwerte umfaßt, und zum Erzeugen mindestens eines ATM-Signals dienen, wobei das besagte mindestens eine ATM-Signal die besagten PCM-Abtastwerte des besagten mindestens einen PCM-Eingangsstroms umfaßt, wobei das besagte mindestens eine ATM-Signal Zellen umfaßt, wobei jede Zelle des besagten mindestens einen ATM-Signals zu einer CCR-Einheit der Mehrzahl von CCR-Einheiten des besagten Zugangskoppelnetzbausteins übertragen werden soll.

52. Zugangskoppelnetzbaustein nach Anspruch 51, wobei der besagte jede Zugangskoppelnetzbaustein ein ATM-cm (ATM-Kommunikationsmodul) zur Verteilung von Zellen aus dem besagten mindestens einen ATM-Signal der besagten mindestens einen ATMU-Einheit auf ATM- Eingangsströme der besagten mindestens einen CCR- Einheit umfaßt.

53. Zugangskoppelnetzbaustein nach Anspruch 52, wobei das besagte, durch eine ATMU-Einheit erzeugte mindestens eine ATM-Signal weiterhin zusätzliche Zellen umfaßt, wobei die besagten zusätzlichen Zellen zu einer der ATMU-Einheiten des besagten Zugangskoppelnetzbausteins übertragen werden sollen.

54. Zugangskoppelnetzbaustein nach Anspruch 53, wobei das besagte ATM-CM weiterhin die besagten zusätzlichen Zellen auf ATM-Eingangsströme einer der ATMU-Einheiten des besagten Zugangskoppelnetzbausteins verteilt.

55. Zugangskoppelnetzbaustein nach Anspruch 45, wobei der besagte Zugangskoppelnetzbaustein eine Mehrzahl von Mitteln (540) zum Konvertieren umfaßt;

wobei die besagten Mittel zum Konvertieren zum Konvertieren zwischen einer Mehrzahl gemultiplexter synchroner Signalströme (537) dienen, die jeweils periodische Kommunikationseingangssignale für eine Mehrzahl von Kanälen führen, wobei jeder Signalstrom periodische Kommunikationseingangssignale und zugeordnete Hilfssignale für jeden Kanal einer Mehrzahl von Übermittlungen aus der besagten Mehrzahl von Koppelmodulen oder -systemen und ein oder mehrere erste paketierte Ausgangssignale umfaßt, wobei jedes erste paketierte Ausgangssignal eine Mehrzahl von ersten Paketen umfaßt, die periodisch übertragen werden, wobei jedes erste Paket Segmente umfaßt, die aus periodischen Kommunikationseingangssignalen und zugeordneten Signalen der besagten Signalströme abgeleitet werden, und wobei jedes der besagten ersten Pakete Signale für Kanäle umfaßt, die für ein einzelnes Mittel der besagten Mehrzahl von Mitteln zum Konvertieren bestimmt sind;

wobei die besagte Paketvermittlungseinheit so ausgelegt ist, daß sie die besagten ersten Pakete der besagten ersten paketierten Ausgangssignale jeweils auf ein zweites paketiertes Ausgangssignal einer Mehrzahl zweiter paketierter Ausgangssignale umschaltet, wobei die besagten zweiten paketierten Ausgangssignale zu Konvertierungsmitteln übertragen werden sollen, um die besagten zweiten paketierten Ausgangssignale in periodische Kommunikationsausgangssignale zu konvertieren, und die besagten zugeordneten Signale zu dem besagten Zugangskoppelnetzbaustein oder zu anderen Mitgliedern eines Clusters von Zugangskoppelnetzbausteinen übertragen werden sollen.

56. Vorrichtung nach Anspruch 55, wobei die besagten ersten und zweiten paketierten Ausgangssignale ATM-Signäle (asynchroner Übertragungsmodus) umfassen und die besagte Mehrzahl periodisch übertragener erster Pakete eine Mehrzahl von ATM-Zellen ist.

57. Vorrichtung nach Anspruch 56, wobei die besagte Mehrzahl von ATM-Zellen jeweils eine Mehrzahl von Segmenten führen, wobei jedes Segment ein PCM- Signal (Pulscodemodulationssignal) eines einzelnen Kanals und ein zugeordnetes Hilfssignal des besagten einzelnen Kanals darstellt, und wobei jede ATM-Zelle der besagten Mehrzahl von ATM-Zellen nur ein einziges Segment eines beliebigen Kanals führt.

58. Vorrichtung nach Anspruch 57, wobei das besagte zugeordnete Hilfssignal des besagten einzelnen Kanals ein einzelnes Bit ist, das einen Überwachungszustand des besagten einzelnen Kanals darstellt.

59. Vorrichtung nach Anspruch 55, wobei jedes Mittelzum Konvertieren der besagten Mehrzahl von Mitteln zum Konvertieren weiterhin Mittel zum Konvertieren zwischen den besagten periodischen Kommunikationseingangssignalen und einer Mehrzahl zweiter Pakete, die periodisch auf den besagten ersten paketierten Ausgangssignalen übertragen werden, umfaßt, wobei jedes zweite Paket Segmente umfaßt, die aus periodischen Kommunikationssignalen und zugeordneten Signalen der besagten Signalströme abgeleitet werden und jedes zweite Paket Signale für Kanäle umfaßt, die für eine außerhalb des besagten Zugangskoppelnetzbausteins oder des besagten Clusters von Zugangskoppelnetzbausteinen befindliche Vermittlungsanlage bestimmt sind;

wobei das besagte Mittel zum Umschalten weiterhin Mittel (4000) zum Umschalten der besagten zweiten Pakete auf ein drittes paketiertes Ausgangssignal umfaßt, das zu einer oder mehreren außerhalb der besagten Telekommunikationsvermittlungsanlage bzw. des Clusters befindlichen Telekommunikationsvermittlungsanlagen übertragen werden soll.

60. CPR-Schaltung (Schaltung zur Umcodierung zusammengesetzter Pakete) mit folgendem:

Mitteln zum Empfangen (4002) zusammengesetzter Pakete aus einer Paketvermittlungsstruktureinheit, die für eine Mehrzahl von mit der besagten Paketvermittlungsstruktureinheit verbundenen Bestimmungsorten bestimmt sind, Mitteln zum Zusammenstellen (4006, 4020, 4014) verschiedener zusammengesetzter Pakete, die für einen einzelnen Bestimmungsort der besagten Paketvermittlungsstruktureinheit bestimmt sind, aus den besagten empfangenen zusammengesetzten Paketen, und Mitteln zum Übertragen (4004) der besagten verschiedenen zusammengesetzten Pakete zu der besagten Paketvermittlungsstruktureinheit;

dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Mittel zum Zusammenstellen einen Signalspeicher (4014) zum Speichern empfangener PCM-Abtastwerte (Pulscodemodulationsabtastwerte) und einen Steuerspeicher (4020) zur Steuerung der Adressierung des Signalspeichers für mindestens eine der Operationen des Ladens des Signalspeichers aus dem besagten paketierten Eingangssignal und des Entladens des Speichers zur Übertragung des besagten paketierten Ausgangssignals umfaßt.

61. CPR-Schaltung nach Anspruch 60, wobei Pakete einer Eingabe für die besagte CPR-Schaltung Pakete umfassen, die jeweils in ihren Nutzsignalen eine Mehrzahl von Segmenten enthalten, wobei jedes Segment ein einzelnes PCM-Signal und A Bit zusätzlicher Daten umfaßt, und wobei Ausgangspakete, die aus den besagten Eingangspaketen abgeleitete PCM-Daten enthalten, die besagten A Bit Daten nicht enthalten, wobei A eine positive ganze Zahl größer oder gleich Eins ist.

62. CPR-Schaltung nach Anspruch 61, wobei es sich bei den besagten A Bit um ein einzelnes Bit handelt.

63. CPR-Schaltung nach Anspruch 62, wobei das besagte einzelne Bit ein Bit ist, das einen Überwachungszustand eines einem einzelnen PCM-Signal zugeordneten Kanals darstellt.

64. CPR-Schaltung nach Anspruch 60, wobei das besagte Mittel zum Empfangen weiterhin so ausgelegt ist, daß es herkömmliche Pakete empfängt, die periodische Kommunikationssignale für eine einzelne Bestimmungsanlage aufweisen, und wobei das besagte Mittel zum Zusammenstellen bei der Bildung eines paketierten Ausgangssignals ein Nutzsignal eines herkömmlichen Pakets intakt hält.