ES2204993T3

ES2204993T3 - Procedimiento y red de comunicacion con conversion de un flujo de bits en tramas de transporte.

Info

Publication number: ES2204993T3
Application number: ES96203276T
Authority: ES
Inventors: Keun-Soo Byun
Original assignee: Koninklijke KPN NV
Current assignee: Koninklijke KPN NV
Priority date: 1996-07-02
Filing date: 1996-11-21
Publication date: 2004-05-01
Anticipated expiration: 2016-11-21
Also published as: EP0831613A1; EP0831613B1; ATE247882T1; DE69629564T2; DE69629564D1

Abstract

SE ENTREGA UN FLUJO BINARIO A UNA RED DE TELECOMUNICACION (2, 9) POR MEDIO DE UN PRIMER ADAPTADOR DE RED (3, 8) EN EL QUE SE CONVIERTE EL FLUJO BINARIO EN TRAMAS DE TRANSPORTE, CADA UNA DE ELLAS CON UNA CABECERA DE TRAMA Y UNA PARTE DE DATOS. EL FLUJO BINARIO SE PROLONGA POR MEDIO DE UN SEGUNDO ADAPTADOR DE RED (4, 10) EN EL QUE SE VUELVEN A CONVERTIR LAS TRAMAS DE TRANSPORTE EN UNA REPLICA DEL FLUJO BINARIO ORIGINAL. EL PRIMER ADAPTADOR DE RED ESTABLECE EN CADA CABECERA DE TRAMA CODIGOS DE COMPROBACION RELACIONADOS CON LA PARTE DE DATOS. EL SEGUNDO ADAPTADOR DE RED LEE ESTOS CODIGOS DE COMPROBACION Y LOS PROCESA EN INFORMACION DE GESTION DE RED (OAM). LA PARTE DE DATOS CONSTA DE SUBTRAMAS, CADA UNA DE ELLAS CON UNA CABECERA DE SUBTRAMA Y UNA PARTE DE SUBDATOS. LAS CABECERAS DE SUBTRAMA TAMBIEN CONSTAN DE CODIGOS DE COMPROBACION RELACIONADOS CON LA PARTE DE SUBDATOS. MEDIANTE LA LECTURA DE LOS ADAPTADORES DE RED DE LOS CODIGOS DE ERROR BINARIO DE LAS CABECERAS DE SUBTRAMA, QUE UTILIZAN TAMBIEN COMO INFORMACION OAM, SE OBTIENE QUE LOS ERRORES DE LA PARTE DE DATOS TAMBIEN SE SEÑALIZAN POR LA RED. APLICACION: TRANSFERENCIA DE SEÑALES MPEG2-TS POR MEDIO DE UNA RED PDH/SDH/ATM.

Description

Procedimiento y red de comunicación con conversión de un flujo de bits en tramas de transporte.

A. Antecedentes de la invención

La invención se refiere a un procedimiento para transferir, en una red de telecomunicación digital, un flujo de bits que penetra en la red por intermedio de un primer adaptador de red, en el que dicho flujo de bits se convierte en tramas de transporte, cada una de las cuales posee una cabecera de trama y una parte de datos, abandonando el flujo de bits la red de nuevo por intermedio de un segundo adaptador de la red, en el que las tramas de transporte se convierten en retorno en una réplica del flujo de bits enviado al primer adaptador de la red, estableciendo el primer adaptador de red, en cada cabecera de trama, uno o varios códigos de control asociados a por lo menos la parte de datos, cuyos códigos de control son leídos por el segundo adaptador de la red y son tratados para formar códigos de errores sobre los bits de un primer tipo; la parte de datos de la trama de transporte que comprende una o varias tramas secundarias, cada una de las cuales posee una cabecera de trama secundaria y una parte de datos secundarios, cuyas cabeceras de tramas secundarias comprenden códigos de control relativos a por lo menos la parte asociada de datos secundarios. La invención se refiere también a una red de telecomunicación digital en la que se implanta el procedimiento.

Dicho procedimiento y red de telecomunicación digital suelen conocerse en esta técnica. En particular, incluye la transferencia de tramas de transporte que se utilizan con una red orientada a SDH (= Jerarquía Digital Síncrona) o PDH (Jerarquía Digital Plesiocrónica). Las subtramas están formadas, por ejemplo, por paquetes de MPEG2-TS. A continuación se hará referencia, para una mayor simplicidad, a las tramas de transporte (PDH) y subtramas (MPEG2-TS) o paquetes (MPEG2-TS).

Un flujo de bits que llega a una red se convierte, mediante un adaptador de red de entrada, en tramas de transporte. A este respecto, se establecen códigos de control (bits o bytes) en el caso de redes PDH (que tengan enlaces de 34 Mb/s), estos son, ínter alía, el byte de EM (= Control de Error), el byte TR (Traza de Cola) y el byte MA (= Mantenimiento y Adaptación). El cómputo de dichos códigos de control y sus posiciones en la cabecera de PDH se especifican en la recomendación G.832 de ITU-T. Después de la transmisión de la red de la trama de transporte - la cabecera más la parte de datos - la trama de transporte puede extraerse de la red a través de un adaptador de red de salida. Allí se calcula, sobre la base de los códigos de control, en qué medida la red ha transferido la trama sin errores (bits). Los posibles errores se señalizan e informan a un elemento de gestión de red en la forma de parámetros de OAM (= Operación, Administración y Mantenimiento).

Con la ayuda de los códigos de control en la cabecera de trama, es posible comprobar solamente si un flujo de bits ofrecido a la red, alojado en las partes de datos de las tramas de transporte, se transfieren correctamente. No puede comprobarse si el propio flujo de bits ofrecido contiene errores de bits. El resultado de lo anterior es que un flujo de bits que se ofrece a un usuario a través de la red, puede contener errores de bits para los que el administrador de la red no es responsable, puesto que tiene su origen anteriormente en la cadena de transmisión. Dicha situación indeseable se produce, en particular, si en la cadena de transmisión entre el origen de un flujo de bits y los usuarios finales existe un número relativamente grande de diferentes medios de transmisión. Tal puede ser el caso, por ejemplo, en el supuesto de que la transferencia de señales de TV digitales codificadas en MPEG2-TS, con origen en el estudio de TV, se transfiere a un transmisor de satélite a través de una red digital permitida a una estación receptora por medio del satélite y desde allí transferida de nuevo al "extremo de cabecera" de TV a través de otra red digital, ofreciéndose posteriormente a los usuarios finales a través de una red de CATV (Televisión con Antena Comunitaria). En el caso del transporte de las señales de TV digitales codificadas en MPEG2-TS a través de la red de telecomunicación digital, se suele aplicar a un adaptador de red, tanto en el lado de transmisión como en el lado de recepción. Dicho adaptador de red proporciona la conversión de paquetes de MPEG2-TS en tramas del transporte y viceversa.

Se entenderá que la causa de errores en la transferencia de señales puede radicar en muchos lugares y puede dar lugar a una situación indeseada para los usuarios finales e importantes disputas económicas entre operadores de conexiones de satélite, redes de PDH y CATV.

B. Resumen de la invención

El objeto de la invención es eliminar dicha situación indeseable haciendo que el adaptador de la red no solamente examine los errores de bits en el flujo de bits de salida en comparación con el flujo de bits de entrada, sino que también investigue el contenido de las cabeceras de subtrama. Este objeto se consigue por un procedimiento según la Reivindicación 1 y una red según la Reivindicación 6. Esto puede hacerse en el adaptador de entrada y en el adaptador de salida. La detección de errores del flujo de bits de entrada es posible solamente si dichos datos tienen una estructura que es reconocible por el adaptador de la red. Si se rellena dicha parte de datos, como en el caso del transporte de paquetes de MPEG2-TS, con subtramas (o paquetes) que en sí mismos consisten también en una cabecera de subtrama y una parte de subdatos, pudiendo leerse y procesarse el valor de los códigos de control de las cabeceras de subtramas. Como se dijo anteriormente, la detección de los posibles errores en el flujo de bits - que consiste en subtramas (paquetes de MPEG2-TS) no se deja a la agencia a la que el flujo de bits - a través de la red - se ofrece, sino que la detección de errores del flujo de bits se realiza ya por la red mediante los adaptadores de redes. En consecuencia, los errores en el flujo de bits (paquetes de MPEG2-TS) pueden señalizarse tanto en el flujo de bits de entrada como de salida e informarse al responsable de la agencia para dicho flujo de bits ofrecido a la red.

C. Realizaciones ejemplo

La Figura 1 ilustra esquemáticamente una conexión entre un estudio de TV y un abonado de TV a través de varios medios de transmisión. La Figura 2 ilustra una estructura de una trama de transporte, mientras que la Figura 3 muestra la estructura de un paquete de MPEG2-TS. La Figura 4 ilustra, de manera esquemática, una trama de transporte de PH que tiene varios paquetes de MPEG2-TS, cada uno distribuido entre cuatro células ATM. Las Figuras 5A y 5B ilustran, de manera esquemática, la construcción de un adaptador de entrada y salida de red, respectivamente.

La Figura 1 ilustra un estudio de TV 1 en el que se genera una señal de TV en formato de MPEG2-TS. El flujo de bits producido está constituido por paquetes de MPEG2-TS (distribuidos entre cuatro células ATM) que se ofrecen a una primera red 2 a través de un adaptador de red 3. La señal se transfiere, a través de la red 2 y un adaptador de red 4, a una conexión de satélite que está constituida por una estación terrestre 5, un satélite de comunicaciones 6 y una estación terrestre 7. La señal recibida en la estación terrestre 7 se ofrece a un adaptador de red 8, se transfiere por una red 9 y se ofrece a una red CATV 11 a través de un adaptador de red 10, donde alcanza finalmente a los abonados 12. Los adaptadores de red están todavía conectados a los elementos de gestión de redes 13 y 14, donde los valores de los parámetros de OAM (= Operación, Administración y Mantenimiento), es decir, los resultados del procesamiento de los códigos de control detectados, son controlados y, sobre cuya base, pueden tomarse medidas.

Se entenderá que, dada la cantidad de medios de transmisión, la posibilidad de errores de bits está claramente presente y que al hacerlo así pueden surgir fácilmente ambigüedades sobre causa, responsabilidad y fiabilidad. Cuanto más lejos se esté en la cadena de transmisión, tanto mayor será la posibilidad de errores de bits. Por lo tanto, puede ser importante, ciertamente para el operador de red que es responsable de la red 9, supervisar la calidad del flujo de bits suministrada a la red de CATV en la medida de lo posible y para los errores de señales en una etapa anterior. La causa de errores de transmisión, que se producen en la red 9, deben seguirse y resolverse por el propio operador, los errores de bits que están ya presentes en el flujo de bits ofrecido a la red 9 no pueden evitarse por el operador de la red 9, pero deben señalizarse al proveedor de señales - en este caso, el administrador del enlace de satélite 5 ... 7 - y el cliente de la señal, en este caso, el administrador de la red de CATV.

Según la invención, no solamente está asegurado que se indiquen los errores de transferencia causados por la red 9, sino que también se controla el propio flujo de bits, en el flujo de bits de entrada, en el adaptador de la red 8 y el flujo de bits de salida, mediante el adaptador de red 10. Esto puede ser al nivel de los paquetes de MPEG2-TS e incluso a nivel de las células ATM, en las que se alojan dichos paquetes de MPEG2-TS; después de todo, la localización y significado de los códigos de control se conoce para ambos. Los parámetros de OAM transferidos al elemento de gestión de red 14 son por lo tanto, según la invención, no solamente el resultado de la detección y procesamiento de los códigos de control que son parte de las tramas de transporte, sino que también son el resultado de la detección y posible procesamiento de los códigos de control MPEG2-TS, que se relacionan con los paquetes del MPEG2-TS, mientras que los códigos de control de las células ATM - estructuras de transmisión todavía más pequeñas - pueden incluirse también en dicha estructura.

La Figura 2 ilustra la estructura de tramas de transporte para un flujo de bits de 34386 kbit/s para redes PDH, que es una copia de la Recomendación G.832 de ITU-T de fecha noviembre de 1993. Los códigos de control a los que se hace referencia en el apartado anterior, por ejemplo, el byte EM, el byte TR y el byte MA, pueden aquí recuperarse. En la "carga útil" de la trama, existe espacio para varios paquetes de MPEG2-TS ("encapsulados"), cuya estructura se ilustra en la Figura 3. Puesto que las ubicaciones dentro del paquete MPEG2-TS son fijas, los valores de los códigos de control pueden leerse y añadirse a los parámetros de OAM. Los códigos de control clave son (ver Figura 3): el "indicador de error de transporte", el "byte de sincronización" y el "contador de continuidad de 4 bits". Además, si la señal MPEG2-TS ha sido codificada en la fuente por un codificador de Reed-Solomon, es posible para un decodificador Reed-Solomon, en el adaptador de red, intentar corregir los errores de bits en la carga útil del paquete MPEG2-TS y donde ello no suceda, añadir un código EB (= Bloque con Errores) a los parámetros de OAM.

La Figura 4 ilustra un flujo de bits, es decir, una trama de transporte 19. La trama está constituida por una cabecera 20 y una parte de datos ("carga útil") que se rellena con varios paquetes MPEG2-TS. Dichos paquetes tienen cada uno una cabecera 21 y una parte de datos 22. La estructura de las tramas de transporte se ilustra con más detalle en la Figura 2; la de los paquetes MPEG2-TS en la Figura 3. La Figura 4 muestra también - como un ejemplo de realización práctica - que los paquetes MPEG2-TS están cada uno distribuidos entre cuatro células ATM 23, que de nuevo comprenden cada una cabecera 24 y una parte de datos 25. Cada paquete MPEG2-TS, la cabecera más la parte de carga útil, está por lo tanto distribuido entre, y encapsulado en, cuatro células ATM.

Como se explicó anteriormente, se lee y procesa, por el adaptador de red 10 a la salida de la red 9, el valor de los códigos de control desde las cabeceras de la trama de transporte 20, así como los códigos de control de los paquetes MPEG2-TS 21. Lo mismo que los códigos de control de las cabeceras de PDH 22 y las cabeceras de MPEG2-TS 21, también es posible de la misma manera detectar e interpretar los códigos de control desde las cabeceras de ATM.

Las Figuras 5A y 5B ilustran, de manera esquemática, los adaptadores de red 8 y 10. Los códigos de control de las cabeceras de PDH, las cabeceras de MPEG2-TS y las cabeceras de ATM se detectan y convierten en parámetros de OAM. Aunque es posible hacer que la lectura de los diversos tipos de código de control se realice por un solo elemento integrado sin gran esfuerzo, la Figura 5 ilustra tres elementos diferentes 30 ... 32 para la lectura de los códigos de control de las cabeceras de MPEG (21), las cabeceras de ATM (24) y las cabeceras de PDH (20), respectivamente. Los valores de los códigos de control se procesan, en un elemento 34, en parámetros de OAM que se transfieren al elemento de gestión de red (14). Dependiendo del tipo de código de control, se utiliza sin procesar como parámetro OAM o después de su procesamiento. De este modo, los códigos de suma de control se utilizan primero para determinar si los errores de bits se han originado en las series de bits a las que se refiere dicha suma de control. Para ser capaces de realizar este cómputo, no solamente son leídos los códigos de control, sino también las series de bits completas a las que se refiere dicho código de suma de control. Como una función del resultado de dicho cálculo de la suma de control, se determina el parámetro de AOM relacionado. El elemento 31 lee también los bits de la parte RS de los paquetes MPEG2-TS codificados en RS (Reed-Solomon) para poder ser capaces de hacerles decodificar por un decodificador Reed-Solomon 33. Si se determina que existen errores no corregibles en la carga útil, esta circunstancia también se transmite como parámetro OAM al elemento de gestión 14.

Por lo tanto, se transmiten continuamente parámetros OAM al elemento de gestión de red 14, que son el resultado de supervisar las tramas de transporte, los paquetes MPEG2-TS y las células ATM. En el elemento de gestión 14, dichos parámetros OAM se procesan de tal manera que siempre es visible en qué dominio, el dominio de PDH, el dominio de MPEG2-TS o el dominio de ATM, se están produciendo errores. Dependiendo de su gravedad, el proveedor del flujo de bits - los paquetes de MPEG2-TS, pueden ser advertidos o pueden tomarse medidas dentro del dominio de la red. En el adaptador de red de salida 10, ilustrado en la Figura 5B, se produce lo mismo que en el adaptador de red de entrada 8 ilustrado en la Figura 5A. En los elementos 40 ... 42, se leen los códigos e control de las cabeceras de PDH /20), las cabeceras de ATM (24) y las cabeceras de MPEG (21), respectivamente. Los valores de los códigos de control son procesados, en un elemento 44, en parámetros OAM que son transferidos al elemento de gestión de red (14). El elemento 41 lee también los bytes de paridad de RS de los paquetes MPEG2-TS codificados en RS para poder ser capaces de hacerles decodificar por un decodificador de Reed-Solomon 43. Si se determina que existen errores no corregibles en la carga útil, dicha información se transmite también como parámetro OAM al elemento de gestión 14.

Por lo tanto, se transmiten continuamente parámetros OAM, desde el adaptador de la red de entrada 8 y desde el adaptador de salida 10 al elemento de gestión de red 14 que, a uno u otro lado de la red 9, son el resultado de comprobar las tramas de transporte, los paquetes de MPEG2-TS y las células ATM.

Debe hacerse la observación de que la red 2 y la red 9 son básicamente iguales entre sí; lo mismo que los adaptadores de red 3 y 8 y 4 y 10, respectivamente. Por lo tanto, los adaptadores de red 3 y 4 son capaces, lo mismo en los adaptadores de red 8 y 10 para el elemento de gestión de red 14, de transmitir parámetros OAM al elemento de gestión de red 13. Los elementos 13 y 14 pueden estar conectados entre sí para intercambiar información de OAM.

D. Referencias

[1]: Recomendación G.832 de ITU-T (noviembre 1993).

[2]: Borrador de DVB Measurement Guidelines para DVB Systems, DVB TM 1601.

Claims

1. Procedimiento para transferir, en una red de telecomunicación digital (2, 9), un flujo de bits que penetra en la red por intermedio de un primer adaptador (3, 8) de la red, en el cual dicho flujo de bits se convierte en tramas de transporte, teniendo cada una de ellas una cabecera de trama y una parte de datos, abandonando el flujo de bits la red de nuevo por intermedio de un segundo adaptador (4, 10) de la red, en el cual las tramas de transporte se convierten en retorno en una réplica del flujo de bits enviado al primer adaptador de la red, estableciendo el primer adaptador de la red, en cada cabecera de trama, uno o varios códigos de control asociados a por lo menos la parte de datos, cuyos códigos de control son leídos por el segundo adaptador de la red y son tratados para formar códigos de errores sobre los bits de un primer tipo; comprendiendo la parte de datos de la trama de transporte una o varias tramas secundarias, cada una de las cuales posee una cabecera de trama secundaria y una parte de datos secundarios, cuyas cabeceras de tramas secundarias comprenden códigos de control relacionados con, como mínimo, la parte asociada de datos secundarios, caracterizado porque el primer adaptador (3, 8) de la red lee también los códigos de control a partir de las cabeceras de tramas secundarias y los trata para formar códigos de errores sobre los bits de un segundo tipo.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque las tramas de transporte son tramas de transporte PDH.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque las tramas de transporte son tramas de transporte SDH.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, según el cual las tramas secundarias están formadas por paquetes de datos MPEG2-TS.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, según el cual las tramas de transporte están formadas por células de datos ATM.

6. Red de telecomunicación digital (2, 9) que comprende un primer adaptador de red (3, 8) montado para convertir un flujo de bits que penetra en la red en trama de transporte, teniendo cada una cabecera de trama y una salida de datos, teniendo además la red un segundo adaptador de red (4, 10) montado de modo que convierta de nuevo las tramas de transporte bajo la forma de una réplica del flujo de bits enviado al primer adaptador de red; comprendiendo el primer adaptador de red medios para configurar, en cada cabecera de trama, uno o varios códigos de control con respecto por lo menos a la parte de datos, comprendiendo el segundo adaptador de red medios para leer los códigos de control y tratarlos para formar códigos de errores en los bits de un primer tipo, caracterizado porque el primer adaptador (3, 8) de la red y/o el segundo adaptador (4, 10) de la red comprenden medios para leer códigos de control relativos a las partes de datos secundarios de tramas secundarias, cada una de las cuales posee una cabecera de trama secundaria y una parte de datos secundarios, constituida por la parte de datos de la trama de transporte y tratar estos códigos de control relativos a la parte de datos secundarios en códigos de errores en los bits de un segundo tipo.

7. Red de telecomunicación digital según la reivindicación 6, caracterizada porque las tramas de transporte son tramas de transporte PDH.

8. Red de telecomunicación digital según la reivindicación 6, caracterizada porque las tramas de transporte son tramas de transporte SDH.

9. Red de telecomunicación digital según la reivindicación 6, en la cual las tramas de transporte están formadas por paquetes de datos MPEG2-TS.

10. Red de telecomunicación digital según la reivindicación 6, en la cual las tramas de transporte están formadas por células de datos ATM.