DE4321775C1 - Verfahren zum Übertragen von Nachrichtenzellen im Zuge einer Multicast-Verbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Nachrichtenzellen im Zuge einer Multicast-Verbindung ge­ mäß Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein derartiges Verfahren ist bereits bekannt (US-A-5 103 444). Bei diesem bekannten Verfahren ist den zu einer bestimmten Multicast- Verbindung gehörenden, an Eingängen des Kommunikations­ systems auftretenden Nachrichtenzellen eine festgelegte logische Kanalnummer zugeordnet. Die logische Kanalnummer ist dabei zur Identifizierung in einem Zellenkopf der Nachrichtenzellen eingefügt. Bei Aufnahme dieser Nachrich­ tenzellen in eine Koppelfeldeinrichtung wird die betreffen­ de logische Kanalnummer in eine die Multicast-Verbindung bezeichnende Multicast-Nummer umgesetzt. Für diese sind in der betreffenden Koppelfeldeinrichtung Informationen ge­ speichert, in welcher Richtung bzw. in welchen Richtungen die diese Multicast-Nummer führenden Nachrichtenzellen innerhalb der Koppelfeldeinrichtung weiterzuleiten sind. Nach Durchlauf der betreffenden Koppelfeldeinrichtung wird dann die in den Nachrichtenzellen jeweils enthaltene Multi­ cast-Nummer wieder in eine für einen nachfolgenden Verbin­ dungsabschnitt maßgebende logische Kanalnummer umgesetzt.

Da bei dem bekannten Verfahren sämtliche zu einer Multi­ cast-Verbindung gehörenden Nachrichtenzellen innerhalb einer Koppelfeldeinrichtung durch eine einheitliche Multi­ cast-Nummer bezeichnet sind und somit einheitliche Über­ tragungswege innerhalb einer Koppelfeldeinrichtung festge­ legt sind, sind für den Fall, daß im Zuge einer Multicast- Verbindung an einer Mehrzahl von Eingängen einer Koppel­ feldeinrichtung des Kommunikationssystems auftretende Nachrichtenzellenströme nicht einheitlich an dieselben Ausgänge dieses Kommunikationssystems zu übertragen sind, für die einzelnen Nachrichtenzellenströme unterschiedliche Wege innerhalb des Kommunikationssystems festzulegen. Damit ist zum einen ein zuweilen unerwünschter Steuerungsaufwand für eine geeignete Wegesuche innerhalb des Kommunikations­ systems und zum anderen eine Mehrfachbelastung der Verbin­ dungswege innerhalb des Kommunikationssystems für die Weiterleitung der zu einer Verbindung gehörenden Nachrich­ tenströme verbunden. Darüber hinaus ist die Anzahl der über unterschiedliche Übertragungswege zu übertragenden Nachrich­ tenströme und damit die Anzahl der in eine Multicast-Verbin­ dung einbezogenen Eingänge einer Koppelfeldeinrichtung durch die Konfiguration des Kommunikationssystems, d. h. durch die mögliche Anzahl zu benutzen der unterschiedlicher Über­ tragungswege, begrenzt. Bei einer in Fig. 1 dargestellten Konfiguration eines Kommunikationsnetzes sind beispiels­ weise lediglich 2 Eingänge einer Koppelfeldeinrichtung in eine Multicast-Verbindung einbeziehbar, da nur 2 Verbin­ dungswege zu jeder Koppelfeldeinrichtung existieren.

Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Weg zu zeigen, wie ein Verfahren der eingangs genannten Art ausgebildet werden kann, um Nachrichtenzellen im Zuge einer virtuellen Multicast-Verbindung mit einem gegenüber dem Stand der Technik geringeren Steuerungsaufwand innerhalb eines Kommunikationssystems übertragen zu können.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrensmerkmale.

Die Erfindung bringt dabei den Vorteil mit sich, daß anstel­ le einer beim Stand der Technik vorgesehenen mehrfachen Wege­ belegung lediglich für sämtliche zu einer Multicast-Verbin­ dung gehörenden Nachrichtenzellenströme ein einheitlicher Weg innerhalb des Kommunikationssystems festzulegen ist, so daß das Kommunikationssystem sowohl hinsichtlich des Steue­ rungsaufwandes für die Bereitstellung von Übertragungswegen als auch hinsichtlich der für eine Multicast-Verbindung bereitzustellenden Übertragungskapazität entlastet ist. Da­ rüber hinaus besteht ein weiterer Vorteil darin, daß die Anzahl der innerhalb einer Multicast-Verbindung zu übertra­ genden unterschiedlichen Nachrichtenzellenströme nicht durch die Konfiguration des Kommunikationssystems begrenzt ist. D. h. die Anzahl der Eingänge für eine Multicast- Verbindung an einer Koppelfeldeinrichtung ist beliebig festzulegen und nicht abhängig von der Konfiguration des Kommunikationssystems.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung er­ geben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird nun die vorliegende Erfindung anhand von Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einem Blockschaltbild ausschnittweise den schematischen Aufbau eines Kommunikationssystems, bei dem die Erfindung angewandt ist, und

Fig. 2 und 3 zeigen Diagramme sowie eine Routingtabelle, auf welche im folgenden noch näher eingegangen wird.

Das in Fig. 1 dargestellte Kommunikationssystem KS, wel­ ches lediglich in einem für das Verständnis der vorliegen­ den Erfindung notwendigen Umfang dargestellt ist, ist für einen asynchronen Transfermodus ("asynchronous transfer mode-ATM") ausgelegt. Dieses Kommunikationssystem weist eine Mehrzahl, hier als Beispiel 4, von miteinander verbun­ denen Koppelfeldeinrichtungen SWA, SWB, SWC und SWD auf. Jede dieser Koppelfeldeinrichtungen möge dabei neben einer oder mehreren Verbindungsleitungen zu einer weiteren Koppel­ feldeinrichtung hin über eine Mehrzahl von Anschlußlei­ tungen verfügen, über welche die jeweilige Koppelfeld­ einrichtung mit ATM-Teilnehmereinrichtungen oder anderwei­ tigen ATM-Übertragungseinrichtungen verbunden sein mag. Die Anschlußleitungen sind dabei entsprechend ihrer Zuordnung zu den einzelnen Koppelfeldeinrichtungen mit A1, A2, . . . , An bis D1, D2, . . . , Dn bezeichnet. Im folgenden wird dabei davon ausgegangen, daß die Anschlußleitungen A1, A2, . . . , An und D1, D2, . . . , Dn Eingängen, die Anschlußleitungen B1, B2, . . . , Bn und C1, C2, . . . , Cn dagegen Ausgänge des Kommu­ nikationssystems KS darstellen.

Nachdem zuvor der Aufbau des Kommunikationssystems KS er­ läutert worden ist, wird nunmehr auf das erfindungsgemäße Verfahren zum Übertragen von Nachrichtenzellen innerhalb einer virtuellen Multicast-Verbindung näher eingegangen. Hierzu sei angenommen, daß an dieser Multicast-Verbindung die Eingänge A1 und A2 sowie die Ausgänge B1, B2 und C1 einbezogen sein mögen. Dabei sei der an dem Eingang A1 auf­ tretende Nachrichtenzellenstrom zu den Ausgängen B1, B2 und C1, der am Eingang A2 auftretende Nachrichtenzellenstrom dagegen lediglich zu den Ausgängen B2 und C1 zu übertragen. Als einheitlicher Übertragungsweg für diese Nachrichtenzel­ lenströme kommt dabei beispielsweise der Weg über die Koppel­ feldeinrichtungen SWA, SWB und SWC in Frage, wobei die zu den Ausgängen B1 und B2 zu übertragende Nachrichtenzellen in der Koppelfeldeinrichtung SWB abgezweigt werden.

Bei dem angenommenen Beispiel treten an den Eingängen A1 und A2 des Kommunikationssystems KS die zu der zuvor er­ läuterten virtuellen Multicast-Verbindung gehörenden Nach­ richtenzellenströme auf, deren jeweilige Nachrichtenzel­ len, wie bei dem asynchronen Transfermodus üblich, über einen Zellenkopf sowie einen Informationsteil verfügen. In dem jeweiligen Zellenkopf ist dabei u. a. eine logische Ka­ nalnummer LCN1 bzw. LCN2 enthalten, durch welche die Zuge­ hörigkeit der jeweiligen Nachrichtenzelle zu dem in Frage kommenden Nachrichtenzellenstrom angegeben ist. Darüber hinaus ist in jeder der an den Eingängen A1 und A2 auftre­ tenden Nachrichtenzellen noch eine den jeweiligen Eingang bzw. die mit diesem beispielsweise verbundene ATM-Teilnehmer­ einrichtung bezeichnende Adresseninformation (Absenderadres­ se) enthalten. Dafür ist bei dem vorliegenden Ausführungsbei­ spiel, wie in Fig. 2 dargestellt, eine festgelegte Anzahl von Bytes im Informationsteil der jeweiligen Nachrichtenzel­ le reserviert. Eine solche Reservierung kann jedoch alter­ nativ dazu auch in dem zugehörigen Zellenkopf vorgenommen sein.

Die genannten Nachrichtenzellen werden von den Eingängen A1 und A2 her der Koppelfeldeinrichtung SWA zugeführt. Dort erfolgt dann eine Auswertung der den einzelnen Nachrichten­ zellen zugehörigen Zellenköpfe, insbesondere der in diesen jeweils enthaltenen logischen Kanalnummer. Da für die ange­ nommene virtuelle Multicast-Verbindung ein einheitlicher Übertragungsweg, nämlich zunächst zu der Koppelfeldeinrich­ tung SWB hin, festgelegt ist, werden die Nachrichtenzellen nach Maßgabe einer den genannten logischen Kanalnummern zugeordneten, in der Koppelfeldeinrichtung SWA gespeicher­ ten Wegeinformation nacheinander in Richtung zu der Koppel­ feldeinrichtung SWB hin übertragen. Für die interne Übertra­ gung innerhalb der Koppelfeldeinrichtung SWA wird dabei bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jeder der Nachrichten­ zellen ein lediglich für die Koppelfeldeinrichtung SWA gül­ tiger interner "Selfrouting"-Zellenkopf vorangestellt. Da­ rüber hinaus wird, wie in Fig. 2 dargestellt, die in dem ursprünglichen Zellenkopf enthaltene logische Kanalnummer durch eine für die angenommenen beiden Nachrichtenzellen­ ströme einheitlich für den Übertragungsweg zu der Koppel­ feldeinrichtung SWB hin festgelegte neue logische Kanal­ nummer LCNG ersetzt. Nach der Übertragung der so modi­ fizierten Nachrichtenzellen innerhalb der Koppelfeldein­ richtung SWA wird dann der diesen zunächst beigefügte in­ terne Zellenkopf wieder entfernt, d. h. die Nachrichten­ zellen werden mit dem ursprünglichen, eine neue einheit­ liche logische Kanalnummer aufweisenden Zellenkopf zu der Koppelfeldeinrichtung SWB hin übertragen.

In der Koppelfeldeinrichtung SWB erfolgt wiederum zunächst eine Auswertung des zu den Nachrichtenzellen jeweils ge­ hörenden Zellenkopfes, insbesondere der in diesem enthal­ tenen logischen Kanalnummer LCNG. Für diese logische Ka­ nalnummer ist in der Koppelfeldeinrichtung SWB eine Mar­ kierung gesetzt, durch welche angezeigt ist, daß die un­ ter dieser logischen Kanalnummer auftretenden Nach­ richtenzellen einer virtuellen Multicast-Verbindung zuge­ hörig sind. Auf diese Markierung hin werden zusätzlich zu der logischen Kanalnummer die in den Nachrichtenzel­ len enthaltenen, oben erwähnten Adresseninformationen aus­ gewertet. Dabei sind für jede der bei dem angenommenen Beispiel vorgesehenen beiden unterschiedlichen Adressenin­ formationen Wegeinformationen in der Koppelfeldeinrichtung SWB gespeichert, durch welche angegeben ist, in welche Richtungen die mit der jeweiligen Adresseninformation versehenen Nachrichtenzellen weiterzuleiten sind. Bei dem angenommenen Beispiel sind also die über den Eingang Al des Kommunikationssystems KS aufgenommenen Nachrichten­ zellen an die Ausgänge B1 und B2 sowie an die Koppelfeld­ einrichrichtung SWC weiterzuleiten. Demgegenüber hat für die über den Eingang A2 aufgenommenen Nachrichtenzellen eine Weiterleitung an den Ausgang B2 und die Koppelfeld­ einrichtung SWC zu erfolgen. Eine diese unterschiedli­ chen Weiterleitungen wiedergebende Routingtabelle ist in Fig. 3 dargestellt. Entsprechend der Anzahl der der jeweiligen Adresseninformation zugeordneten Wegeinforma­ tionen werden die einzelnen Nachrichtenzellen jeweils ver­ mehrfacht, d. h. aus jeder Nachrichtenzelle wird eine der Anzahl der Wegeinformationen und damit der Empfänger ent­ sprechende Anzahl identischer Nachrichtenzellen gebildet. Diese identischen Nachrichtenzellen werden anschließend nacheinander nach Maßgabe der unterschiedlichen Wegeinforma­ tionen innerhalb der Koppelfeldeinrichtung SWB weitergelei­ tet. Dafür wird jeder der identischen Nachrichtenzellen ein der jeweiligen Wegeinformation entsprechender interner "Selfrouting"-Zellenkopf vorangestellt, der nach Durchlauf der Koppelfeldeinrichtung SWB wieder entfernt wird. Darü­ ber hinaus wird die in dem ursprünglichen Zellenkopf der jeweiligen Nachrichtenzelle enthaltene logische Kanalnum­ mer LCNG durch eine für den nachfolgenden Übertragungsweg maßgebende neue logische Kanalnummer ersetzt. Die zu der Koppelfeldeinrichtung SWC weiterzuleitenden Nachrichten­ zellen weisen dabei eine identische logische Kanalnummer auf.

Die Koppelfeldeinrichtung SWC erhält durch die von der Koppelfeldeinrichtung SWB vorgenommene Verteilung ledig­ lich noch die an den Ausgang C1 weiterzuleitenden Nach­ richtenzellen zugeführt. Durch Auswertung der in diesen jeweils enthaltenen logischen Kanalnummer wird dabei wie­ derum ein interner Zellenkopf bereitgestellt, der le­ diglich für die Weiterleitung der Nachrichtenzellen inner­ halb der Koppelfeldeinrichtung SWC diesen vorangestellt und nach Durchlauf dieser Koppelfeldeinrichtung wieder entfernt wird. Zusätzlich wird die in dem ursprünglichen Zellenkopf enthaltene logische Kanalnummer durch eine für den Ausgang C1 zu benutzende logische Kanalnummer ersetzt.

Für die zuvor erläuterten Übertragungsvorgänge in den Kop­ pelfeldeinrichtungen SWA, SWB und SWC können in diesen jeweils eingangs- und ausgangsseitig leitungsindividuelle Behandlungseinrichtungen vorgesehen sein, um einerseits die erläuterte Auswertung der in den Nachrichtenzellen je­ weils enthaltenen logischen Kanalnummer und Bereitstellung von internen Zellenköpfen vorzunehmen und andererseits die den Nachrichtenzellen innerhalb der jeweiligen Koppelfeld­ einrichtung vorangestellten internen Zellenköpfe wieder zu entfernen. Die eingangsseitigen Behandlungseinrichtungen enthalten dabei zweckmäßigerweise jeweils eine Speicheran­ ordnung, deren einzelne Speicherzellen durch die in den Nachrichtenzellen jeweils enthaltene logische Kanalnummer individuell adressierbar sind und dabei eine die jeweilige logische Kanalnummer ersetzende neue Kanalnummer sowie die Wegeinformationen für die Weiterleitung der Nachrichten­ zellen bereitstellen. Bei diesen Wegeinformationen kann es sich um die zuvor erwähnten internen Zellenköpfe selbst oder um Adressen handeln, unter welchen diese internen Zellenköpfe beispielsweise in einer weiteren Speicheranord­ nung gespeichert sind. Bei einer Koppelfeldeinrichtung, wie der als Beispiel angenommenen Koppelfeldeinrichtung SWB, in welcher eine Verteilung von Nachrichtenzellen auf unterschiedliche Übertragungswege erfolgt, wird mit der in einer Nachrichtenzelle enthaltenen logischen Kanalnummer zunächst lediglich die Anfangsadresse der dieser zugeord­ neten Speicherzelle angegeben. Nach Maßgabe der in der be­ treffenden Nachrichtenzelle enthaltenen Adresseninforma­ tion wird dann innerhalb der adressierten Speicherzelle derjenige Bereich ausgewählt, in welchem die in Fig. 3 angegebenen, der Adresseninformation zugeordneten Wegein­ formationen gespeichert sind.

Vorstehend wurde lediglich als Beispiel der Fall beschrie­ ben, daß im Zuge einer virtuellen Multicast-Verbindung über zwei Eingänge des Kommunikationssystems KS auftre­ tende Nachrichtenzellenströme an drei Ausgänge zu über­ tragen sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch immer dann anwendbar, wenn eine virtuelle Multicast-Verbindung innerhalb eines beliebigen Kommunikationssystems zwischen einer beliebig festgelegten Anzahl von Eingängen einer Koppelfeldeinrichtung und einer beliebigen, ggf. auf un­ terschiedliche Koppelfeldeinrichtungen verteilten Anzahl von Ausgängen verläuft und an den einzelnen Eingängen der betreffenden Koppelfeldeinrichtung jeweils auftretende Nachrichtenzellenströme an zumindest teilweise unterschied­ liche Ausgänge zu übertragen sind. Darüber hinaus können die zuvor erläuterten Steuerungsvorgänge in den einzelnen Koppelfeldeinrichtungen auch derart modifiziert sein, daß anstelle der Weiterleitung von Nachrichtenzellen mit Hilfe von internen "Selfrouting"-Zellenköpfen von dem sogenann­ ten Umwerteprinzip Gebrauch gemacht wird, nach welchem in jeder Koppelstufe einer Koppelfeldeinrichtung nach Maßgabe der in einer Nachrichtenzelle enthaltenen logischen Kanalnummer eine den zu benutzenden Ausgang der jeweiligen Koppelfeldstufe bezeichnende Wegeinformation sowie eine für eine Weiterleitung über diesen Ausgang zu benutzende neue logische Kanalnummer bereitgestellt werden. Mit der Wegeinformation wird dabei die Koppelstufe entsprechend eingestellt, während für die Weiterleitung der betreffen­ den Nachrichtenzelle die bisherige logische Kanalnummer durch die bereitgestellte logische Kanalnummer ersetzt wird.

Claims (4)

1. Verfahren zum Übertragen von jeweils über einen Zellen­ kopf sowie einen Informationsteil verfügenden Nachrichten­ zellen im Zuge einer virtuellen Multicast-Verbindung innerhalb eines nach einem asynchronen Transfermodus (ATM) arbeitenden, eine Mehrzahl von Eingängen und Ausgängen sowie miteinander verbundene Koppelfeldeinrichtungen (SWA, . . , SWD) aufweisenden ATM-Kommunikationssystems (KS), wobei die betreffende Multicast-Verbindung zwischen einer festgelegten Gruppe von Eingängen einer der Koppelfeldein­ richtungen (z. B. SWA) und einer ggf. auf verschiedene Koppelfeldeinrichtungen verteilten Gruppe von Ausgängen verläuft und an den einzelnen Eingängen der Gruppe von Eingängen auftretende Nachrichtenzellenströme an zumindest teilweise unterschiedliche Ausgänge der Gruppe von Ausgängen zu übertragen sind,
wobei die zu der Multicast-Verbindung gehörenden Nachrich­ tenzellen jeweils durch eine der Multicast-Verbindung zugeordnete, in dem zugehörigen Zellenkopf übertragene Verbindungsinformation gekennzeichnet sind,
und wobei in jeder der in die Multicast-Verbindung einbezogenen Koppelfeldeinrichtungen wenigstens eine der betreffenden Verbindungsinformation zugeordnete Wegeinformation gespeichert ist, nach deren Maßgabe die mit der betreffenden Verbindungsinformation versehenen Nachrichtenzellen weitergeleitet werden, dadurch gekennzeichnet,
daß den Nachrichtenzellen des jeweiligen Nachrichtenzellen­ stromes jeweils eine deren Herkunft bezeichnende Adressen­ information beigefügt wird,
daß für sämtliche Nachrichtenzellenströme innerhalb des Kommunikationssystems (KS) ein einheitlicher Weg festge­ legt wird
und daß in wenigstens einer der in die Multicast-Verbin­ dung einbezogenen Koppelfeldeinrichtungen (z. B. SWB) unter der der Multicast-Verbindung zugeordneten Verbindungs­ information individuell für die verschiedenen, den Nach­ richtenzellen beigefügten Adresseninformationen jeweils eine Mehrzahl von Wegeinformationen gespeichert ist, nach deren Maßgabe die mit der jeweiligen Adresseninformation versehenen Nachrichtenzellen der Multicast-Verbindung wei­ tergeleitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die in den Zellenköpfen der Nachrichtenzellen jeweils enthaltene Verbindungsinformation für die Übertragung von Nachrichtenzellen innerhalb des Kommunikationssystems (KS) von Koppelfeldeinrichtung zu Koppelfeldeinrichtung einheit­ lich festgelegt wird,
daß von der jeweiligen Koppelfeldeinrichtung (SWA, . . . , SWC) bei Auftreten einer Nachrichtenzelle der Multicast- Verbindung nach Maßgabe der in der betreffenden Nachrich­ tenzelle enthaltenen Verbindungsinformation bzw. der zu­ sammen mit dieser übertragenen Adresseninformation eine der Anzahl der dieser Verbindungsinformation bzw. Adres­ seninformation zugeordneten Wegeinformationen entspre­ chende Anzahl von internen Zellenköpfen bereitgestellt wird,
daß aus der jeweiligen Nachrichtenzelle eine der Anzahl der Zellenköpfe entsprechende Anzahl identischer Nach­ richtenzellen gebildet und jeder dieser identischen Nachrichtenzellen für eine Weiterleitung innerhalb der jeweiligen Koppelfeldeinrichtung einer der Zellenköpfe vorangestellt wird,
daß vor einer solchen Weiterleitung die in dem ursprüng­ lichen Zellenkopf enthaltene Verbindungsinformation durch eine für den jeweils nachfolgenden Verbindungsabschnitt innerhalb des Kommunikationssystems maßgebende Verbindungs­ information ersetzt wird,
und daß nach einem erfolgten Weiterleiten einer Nachrichten­ zelle innerhalb der jeweiligen Koppelfeldeinrichtung der dieser Nachrichtenzelle zunächst beigefügte interne Zellenkopf wieder entfernt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Nachrichtenzellen jeweils beigefügte Adressen­ information in dem Informationsteil der jeweiligen Nach­ richtenzelle übertragen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Nachrichtenzellen jeweils beigefügte Adressen­ information in dem Zellenkopf der jeweiligen Nachrichten­ zelle übertragen wird.