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WO2000005918A1 - Verfahren zur ermittlung von in einem kontinuierlichen datenstrom enthaltenen datenpaketen - Google Patents

Verfahren zur ermittlung von in einem kontinuierlichen datenstrom enthaltenen datenpaketen Download PDF

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Publication number
WO2000005918A1
WO2000005918A1 PCT/DE1999/001963 DE9901963W WO0005918A1 WO 2000005918 A1 WO2000005918 A1 WO 2000005918A1 DE 9901963 W DE9901963 W DE 9901963W WO 0005918 A1 WO0005918 A1 WO 0005918A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
last
bits
data
atm
synchronization information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE1999/001963
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Hünlich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of WO2000005918A1 publication Critical patent/WO2000005918A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/04—Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
    • H04Q11/0428—Integrated services digital network, i.e. systems for transmission of different types of digitised signals, e.g. speech, data, telecentral, television signals
    • H04Q11/0478—Provisions for broadband connections
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    • H04L2012/5646—Cell characteristics, e.g. loss, delay, jitter, sequence integrity
    • H04L2012/5652—Cell construction, e.g. including header, packetisation, depacketisation, assembly, reassembly
    • H04L2012/5653—Cell construction, e.g. including header, packetisation, depacketisation, assembly, reassembly using the ATM adaptation layer [AAL]
    • H04L2012/5656—Cell construction, e.g. including header, packetisation, depacketisation, assembly, reassembly using the ATM adaptation layer [AAL] using the AAL2
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    • H04L2012/5674—Synchronisation, timing recovery or alignment
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    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5672—Multiplexing, e.g. coding, scrambling
    • H04L2012/5675—Timeslot assignment, e.g. TDMA

Definitions

  • a known data transmission method for high transmission bit rates is the so-called Asynchronous Transfer Mode (ATM).
  • ATM Asynchronous Transfer Mode
  • ATM cells In the transmission technology known as asynchronous transfer mode (ATM), data packets of fixed length, so-called ATM cells, are used for the data transport.
  • An ATM cell is composed of a five-byte long cell header containing the switching data relevant for the transport of an ATM cell, the so-called ⁇ header 'and a 48-byte long user data field, the so-called ⁇ payload'.
  • ⁇ header a five-byte long cell header containing the switching data relevant for the transport of an ATM cell
  • ⁇ payload' a 48-byte long user data field
  • the ATM data format is adapted to this - often referred to in the literature as ⁇ ATM layer (layer 2) Network layer (layer 3) according to the OSI reference model (Open Systems I_connection).
  • the first byte of the user data area of an ATM cell is defined as a pointer that points to the first substructure element arranged in the user data area, ie it is the start address of the first in User data area located cell header of a substructure element stored. Using this pointer, it is possible to restore the synchronization between transmitter and receiver in the event that one or more ATM cells have been lost, for example due to a transmission error.
  • patent application GR 98 P 2136 (internal file number), which has the same priority, suggests switching ATM cells, which are subdivided into substructure elements according to the ATM adaptation layer AAL type 2, by means of an ISDN switching system by means of an arrangement arranged therein to implement time slot-oriented switching matrix module.
  • the packet-oriented ATM data format in accordance with the ATM adaptation layer AAL type 2 is converted to a time slot-oriented data format in accordance with the TDM method (Time Division Multiplex).
  • TDM method Time Division Multiplex
  • 32 user channels are available for data transmission, which are designed as ISDN-oriented B channels (Integrated Services Digital Network) with a transmission bit rate of 64 kbit / s each.
  • the object of the present invention is to specify a method by which the detection of boundaries between individual data packets for an extraction from into a continuous Inserted data packets is enabled.
  • a substructure element according to the ATM adaptation layer AAL type 2 is composed of a 3-byte long cell header and a user data area of variable length (0 to 64 bytes).
  • the cell header of a substructure element is subdivided into an 8-bit channel identification CID (Channel I_dentifier), a 6-bit length identification LI (Length Indicator), and a 5-bit transmitter-receiver identification UUI (User-to -User Indication) and a 5 bit Ze11kopf checksum HEC (Header Error Control).
  • the cell head checksum HEC - often referred to in the literature as a block check string - is determined in a so-called cyclic block check - often referred to in the literature as code-independent error protection and abbreviated as CRC (Cyclic Redundancy Check) - and is used to check the correctness of the first 19 bits transmitted in the cell header of a substructure element.
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • the binary characters of the data block to be saved - i.e. the first 19 bits transmitted in the cell header of a substructure element - serve as a coefficient. of a so-called basic polynomial.
  • a basic polynomial "x 18 + x 12 + x 7 + x 3 + 1" results from a data block "1000001000010001001”.
  • This basic polynomial is divided by a so-called generator polynomial "x 5 + x 2 + 1" (standardized by ITU-T 1.362) modulo-2. The remainder remaining after the division corresponds to the cell head checksum HEC.
  • An essential advantage of the method according to the invention is that it enables data packets inserted into a continuous data stream to be recovered without transmitting additional information which marks the beginning of a data packet.
  • An advantage of embodiments of the invention defined in the subclaims is, inter alia, that by inserting filler cells or filler data into a substructure element when converting a packet-oriented data format into a time slot-oriented data format, a mediation of compressed data (with a variable transmission bit rate) is possible without previous decompression. This prevents a loss of quality when transmitting compressed data.
  • 1 a structural diagram for the schematic representation of the conversion of the packet-oriented ATM data format into the time slot-oriented TDM data format according to a first conversion mode
  • 2 shows a structural diagram for the schematic representation of the conversion of the packet-oriented ATM data format into the time slot-oriented TDM data format according to a second conversion mode
  • 3 a structural diagram for the schematic representation of a TDM channel with associated time stamps.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a conversion of the packet-oriented ATM data format according to the ATM adaptation layer AAL type 2 (ATM adaptation layer) into the time slot-oriented data format according to the TDM method (Time Division Multiplex) according to a first conversion mode of a conversion unit UE.
  • Data is transmitted in the context of the packet-oriented ATM data format via ATM cells ATM-Zl, ATM-Z2.
  • An ATM cell ATM-Zl, ATM-Z2 is composed of a cell header H which contains the switching data relevant for the transport of an ATM cell ATM-Zl, ATM-Z2 and a 48-byte useful data field.
  • the ATM adaptation layer AAL type 2 it is possible to subdivide the useful data area of an ATM cell ATM-Zl, ATM-Z2 into substructure elements SE.
  • a substructure element SE according to the ATM adaptation layer AAL type 2 is composed of a 3-byte long cell header and a user data area I of variable length (0 to 64 bytes).
  • the cell header of a substructure element SE in turn is subdivided into an 8-bit channel identification CID (Channel Identifier), a 6-bit length identification LI (Length Indicator), a 5-bit transmitter-receiver identification UUI ( User-to-User Indication) and a 5 bit long cell header checksum HEC (Header Error Control).
  • CID Channel Identifier
  • LI Length Indicator
  • UUI User-to-User Indication
  • HEC Header Error Control
  • VCI value Virtual Channel I_dentifier
  • substructure elements SE which are defined on the basis of different channel identifications CID in the cell header 0, ..., 3 of the substructure elements SE.
  • Elements SE a user data field I of variable length (0 to 2 ° byte) can be defined, so that data transmission with variable transmission bit rate can be realized for the different logical connections.
  • each substructure element SE of an ATM cell ATM-Zl defined for the transmission of user data is ATM-Z2 a TDM channel
  • K0, ..., K3 assigned to the time slot-oriented data format according to the TDM method.
  • An assignment of a substructure element SE to a TDM channel K0, ..., K3 takes place in a signaling phase preceding the user data transmission.
  • the conversion of the packet-oriented data format according to the ATM adaptation layer AAL type 2 to the time slot-oriented data format in accordance with the TDM method must additionally adapt the - possibly variable - transmission bit rate of the packet-oriented data format resulting from the size and arrival of substructure elements SE to the constant transmission bit rate of 64 kbit / s of the time slot oriented data format. This is achieved in the context of the first conversion mode of a conversion unit UE by inserting so-called filler cells FZ of variable length into the continuous TDM data stream.
  • substructure elements SE received and packaged in ATM cells ATM-Zl, ATM-Z2 are unpacked via a packet-oriented data transmission link.
  • so-called filler cells FZ are converted to the substructure containing the useful data for the conversion of the - possibly variable - transmission bit rate resulting from the size and arrival of the substructure elements SE to the constant transmission bit rate of 64 kbit / s of the time slot-oriented data format.
  • SE elements added.
  • the length of a fill cell FZ is determined by a so-called fill cell header FZH.
  • the length of a fill cell FZ is chosen so that the total transmission bit rate of a substructure element SE and a fill cell FZ results in an integer multiple of 64 kbit / s.
  • the transmission bit rate of a substructure element SE is greater than 64 kbit / s - that is, greater than the transmission bit rate of a TDM channel K1, ..., K4 - the user data transmitted in a substructure element SE are transferred to several TDM channels K1,. .., K4 divided.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a conversion of the packet-oriented ATM data format according to the ATM adaptation layer AAL type 2 (ATM adaptation layer) into the time slot-oriented data format according to the TDM method (Time Division Multiplex) according to a second conversion mode of the conversion unit UE.
  • ATM adaptation layer AAL type 2 ATM adaptation layer
  • TDM method Time Division Multiplex
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a TDM channel TDM with substructure elements SE packed therein.
  • the octet-oriented TDM data stream of the TDM channel passes through a test unit PE, in which a test - in the following with
  • Designated cell header check - the received data is carried out for a specific bit sequence which characterizes the start of a substructure element SE.
  • This cell head check is carried out on the basis of the cell head checksum HEC transmitted in the cell head SEH of a substructure element SE.
  • the binary characters of a data block to be secured - in this case the first 19 bits transmitted in the cell header SEH of a substructure element SE - are used as coefficients of a so-called basic polynomial as part of a cyclic block check.
  • This basic polynomial is called a generator polynomial "X 5 + x 2 + 1" (standardized by ITU-T 1.362) divided modulo-2. The remainder remaining after the division corresponds to the cell head checksum HEC.
  • Test unit PE received bytes in a shift register - often also referred to as a FIFO (First In First Out) memory
  • the 3 temporarily stored bytes are the characteristic bit sequence searched for and a time mark Z which is synchronous with the beginning of the cell header is set. Then the byte first stored in the shift register is deleted from the shift register and a new byte - the last one received at the test unit PE - is written into the shift register for a new division.
  • This characteristic bit sequence is repeated with each cell head SEH of a substructure element SE.
  • the characteristic bit sequence occurs anywhere in the continuous data stream due to a random bit configuration.
  • an additional check is carried out in addition to the cell header check
  • distance check - carried out.
  • the length of a substructure element SE is filled up with Filling data FD adapted to the required constant transmission bit rate of a TDM channel - so the scope of the distance check merely checks whether the characteristic bit sequence occurs at the same distance. If the character teristic bit sequence three times in a row at the same distance, the detection is considered synchronous. If a characteristic bit sequence occurs at a distance that deviates from the distance interval, the detection becomes asynchronous. The recognition is synchronized again after recognizing the characteristic bit sequence three times at the same distance. With the aid of the length identification LI transmitted in the cell header SEH of such a substructure element SE, the transmitted user data can be separated from the filler data FD.
  • substructure elements SE with different lengths occur - the lengths of the respective substructure elements SE and Lengths of the respective filler cells FZ can be different - the distance check is carried out taking into account the length identification LI transmitted in the cell header SEH of a substructure element SE. If the characteristic bit sequence occurs three times in succession at the distance specified by the length identification LI, the detection is considered to be synchronous. If a characteristic bit sequence occurs at a distance that is not predetermined by the length identification LI, the detection becomes asynchronous. The recognition becomes synchronous again after recognizing the characteristic bit sequence three times at the distance specified by the length identification LI.

Landscapes

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

Abstract

Die Datenpakete (SE) weisen jeweils einen Zellkopf konstanter Länge l, bestehend aus Zellkopf-Daten (CID, LI, UUI) und einer abschliessenden Zellkopf-Kontrollsumme (HEC) auf. Durch eine Prüfungseinheit (PE) werden die letzten l aus dem kontinuierlichen Datenstrom (TDM) empfangenen Daten durch ein, der Berechnung der Zellkopf-Kontrollsumme (HEC) aus den Zellkopf-Daten (CID, LI, UUI) zugrunde liegendem Generatorpolynom dividiert und in Fällen, in denen der Divisionsrest Null ergibt, wird eine, den Beginn eines Datenpakets (SE) markierende Zeitmarke (Z) gesetzt.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Ermittlung von in einem kontinuierlichen Datenstrom enthaltenen Datenpaketen
Durch den zunehmenden Bedarf an einer Übertragung von Videoinformationen in der modernen Kommunikationstechnik, wie z.B. Fest- und Bewegtbilder bei Bildtelefonanwendungen, oder die Darstellung von hochauflösenden Graphiken an modernen DV-An- lagen, steigt die Bedeutung von Ubertragungs- und Vermittlungstechniken für hohe Datenübertragungsraten (größer 100 Mbit/s) . Ein bekanntes Datenübertragungsverfahren für hohe Übertragungsbitraten ist der sogenannte Asynchrone Transfer Modus (ATM) . Eine Datenübertragung auf Basis des Asynchronen Transfer Modus ermöglicht derzeit eine variable Übertragungsbitrate von bis zu 622 Mbit/s.
Bei der als Asynchroner Transfer Modus (ATM) bekannten Übermittlungstechnik werden für den Datentransport Datenpakete fester Länge, sogenannte ATM-Zellen benutzt. Eine ATM-Zelle setzt sich aus einem, die für den Transport einer ATM-Zelle relevanten Vermittlungs-Daten enthaltenden, fünf Bytes langem Zellkopf, dem sogenannten ΛHeader' und einem 48 Bytes langem Nutzdatenfeld, der sogenannten ^Payload' zusammen. Hierbei werden im Nutzdatenfeld einer ATM-Zelle nur einer logischen Verbindung - in der Literatur häufig mit ^Virtual Channel' VC oder ATM-Kanal bezeichnet - zugeordnete Daten übermittelt.
In der deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 198 187 76.9 wurde bereits ein Verfahren vorgeschlagen, durch welches eine Übermittlung von, unterschiedlichen logischen Verbindungen zugeordneten Daten im Nutzdatenbereich einer bzw. mehrerer ATM-Zellen ermöglicht wird. Hierzu werden im Nutzdatenbereich einer bzw. mehrerer ATM-Zellen gemäß der be- kannten ATM-Anpassungs-Schicht AAL-Typ2 sogenannte Substruk- tur-Elemente mit einem variablen 0 bis 64 Bytes langem Nutzdatenfeld definiert, wobei mittels eines Adressfeldes im Zellkopf des Substruktur-Elementes eine Zuordnung zu einer logischen Verbindung erfolgt. Durch die sogenannte ATM-Anpassungs-Schicht AAL - in der Literatur häufig mit λATM Adaption Layer' bezeichnet - erfolgt dabei die Anpassung des ATM- Datenformats - in der Literatur häufig auch mit ΛATM-Layer' (Schicht 2) bezeichnet - auf die Vermittlungsschicht (Schicht 3) gemäß des OSI-Referenzmodells (Open Systems I_nterconnecti- on) . Zusätzlich zur Untergliederung des Nutzdatenbereichs einer ATM-Zelle in Substruktur-Elemente ist das erste Byte des Nutzdatenbereiches einer ATM-Zelle als ein Zeiger definiert, der auf das erste im Nutzdatenbereich angeordnete Substruk- tur-Element zeigt, d.h. es ist die Anfangsadresse des ersten im Nutzdatenbereich befindlichen Zellkopfs eines Substruktur- Elementes gespeichert. Anhand dieses Zeigers ist eine ieder- herstellung der Synchronisation zwischen Sender und Empfänger für den Fall, daß eine oder mehrere ATM-Zellen z.B. durch einen Übertragungsfehler verloren gegangen sind möglich.
Des weiteren wird in der zeitranggleichen Patentanmeldung GR 98 P 2136 (internes Aktenzeichen) vorgeschlagen eine Vermittlung von ATM-Zellen, die gemäß der ATM-Anpassungs-Schicht AAL-Typ2 in Substruktur-Elemente untergliedert sind, durch eine ISDN-Vermittlungsanlage mittels eines darin angeordneten zeitschlitz-orientierten Koppelfeldmoduls zu realisieren. Hierzu erfolgt eine Umwandlung des paket-orientierten ATM- Datenformats gemäß ATM-Anpassungs-Schicht AAL-Typ2 auf ein zeitschlitz-orientiertes Datenformat gemäß dem TDM-Verfahren (Time Division Multiplex) . Im Rahmen des zeitschlitz-orientierten Datenformats gemäß des TDM-Verfahrens stehen für eine Datenübermittlung 32 Nutzkanäle, welche als ISDN-orientierte B-Kanäle (Integrated Services Digital Network) mit einer Übertragungsbitrate von jeweils 64 kBit/s ausgestaltet sind zur Verfügung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, durch welches ein Erkennen von Grenzen zwischen einzelnen Datenpaketen für eine Extraktion von in einen kontinu- ierlichen Datenstrom eingefügten Datenpaketen ermöglicht wird.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merk- malen des Patentanspruchs 1.
Zum besseren Verständnis des paket-orientierten ATM-Datenformats gemäß der ATM-Anpassungs-Schicht AAL-Typ2 erscheint es erforderlich zunächst noch einmal auf bekannte Prinzipien näher einzugehen.
Bei einer Datenübertragung im Rahmen des paket-orientierten ATM-Datenformats gemäß der ATM-Anpassungs-Schicht AAL-Typ2 besteht die Möglichkeit den Nutzdatenbereich einer ATM-Zelle in Substruktur-Elemente zu untergliedern.
Ein Substruktur-Element gemäß der ATM-Anpassungs-Schicht AAL- Typ2 setzt sich aus einem 3 Bytes langem Zellkopf und einem Nutzdatenbereich variabler Länge (0 bis 64 Byte) zusammen. Der Zellkopf eines Substruktur-Elementes untergliedert sich wiederum in eine 8 Bit lange Kanal-Identifizierung CID (Channel I_dentifier) , eine 6 Bit lange Längen-Identifizierung LI (Length Indicator) , eine 5 Bit lange Sender-Empfänger-Identifizierung UUI (User-to-User Indication) und eine 5 bit lange Ze11kopf-Kontrollsumme HEC (Header Error Control) .
Die Zellkopf-Kontrollsumme HEC - in der Literatur häufig auch mit Blockprüfzeichenfolge bezeichnet - wird bei einer sogenannten Zyklischen Blockprüfung - in der Literatur häufig auch mit codeungebundener Fehlersicherung bezeichnet und mit CRC (Cyclic Redundancy Check) abgekürzt - ermittelt und dient zur Überprüfung der Korrektheit der ersten 19 im Zellkopf eines Substruktur-Elementes übermittelten Bits.
Bei der Zyklischen Blockprüfung dienen die Binärzeichen des zu sichernden Datenblocks - also die ersten 19 im Zellkopf eines Substruktur-Elementes übermittelten Bits - als Koeffi- zienten eines sogenannten Grundpolynoms. So ergibt sich beispielsweise aus einem Datenblock „1000001000010001001" ein Grundpolynom „x18 + x12 + x7 + x3 + 1". Dieses Grundpolynom wird durch ein sogenanntes Generatorpolynom „x5 + x2 + 1" (standardisiert durch ITU-T 1.362) Modulo-2 dividiert. Der nach der Division verbleibende Rest entspricht der Zellkopf- Kontrollsumme HEC.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens be- steht nun darin, daß eine Rückgewinnung von in einen kontinuierlichen Datenstrom eingefügten Datenpaketen ohne Übermittlung einer, den Beginn eines Datenpaketes markierenden Zusatzinformation ermöglicht wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Vorteil von in den Unteransprüchen definierten Ausgestaltungen der Erfindung besteht unter anderem darin, daß durch das Einfügen von Füllzellen bzw. von Fülldaten in ein Sub- struktur-Element bei der Umwandlung eines paket-orientierten Datenformats in ein zeitschlitz-orientiertes Datenformat, eine Vermittlung von komprimierten Daten (mit einer variablen Übertragungsbitrate) ohne vorige Dekompression möglich ist. Somit wird bei der Vermittlung von komprimierten Daten ein Qualitätsverlust vermieden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1: ein Strukturbild zur schematischen Darstellung der Umwandlung des paket-orientierten ATM-Datenformats in das zeitschlitz-orientiertes TDM-Datenformat gemäß eines ersten Umwandlungsmodus; Fig. 2: ein Strukturbild zur schematischen Darstellung der Umwandlung des paket-orientierten ATM-Datenformats in das zeitschlitz-orientiertes TDM-Datenformat gemäß eines zweiten Umwandlungsmodus; Fig. 3: ein Strukturbild zur schematischen Darstellung eines TDM-Kanals mit zugehörigen Zeitmarken.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Umwandlung des paket-orientierten ATM-Datenformats gemäß der ATM- Anpassungs-Schicht AAL-Typ2 (ATM Adaption Layer) in das zeit- schlitz-orientierte Datenformat gemäß dem TDM-Verfahren (Time Division Multiplex) gemäß eines ersten Umwandlungsmodus einer Umwandlungseinheit UE . Eine Datenübermittlung im Rahmen des paket-orientierten ATM-Datenformats erfolgt über ATM-Zellen ATM-Zl, ATM-Z2. Eine ATM-Zelle ATM-Zl, ATM-Z2 setzt sich aus einem, die für den Transport einer ATM-Zelle ATM-Zl, ATM-Z2 relevanten Vermittlungs-Daten enthaltenden, fünf Bytes langem Zellkopf H und einem 48 Bytes langem Nutzdatenfeld zusammen. Bei einer Datenübertragung im Rahmen des paket-orientierten ATM-Datenformats gemäß der ATM-Anpassungs-Schicht AAL-Typ2 besteht die Möglichkeit den Nutzdatenbereich einer ATM-Zelle ATM-Zl, ATM-Z2 in Substruktur-Elemente SE zu untergliedern.
Ein Substruktur-Element SE gemäß der ATM-Anpassungs-Schicht AAL-Typ2 setzt sich aus einem 3 Bytes langem Zellkopf und einem Nutzdatenbereich I variabler Länge (0 bis 64 Byte) zusammen. Der Zellkopf eines Substruktur-Elementes SE untergliedert sich wiederum in eine 8 Bit lange Kanal-Identifizierung CID (Channel Identifier) , eine 6 Bit lange Längen-Identifi- zierung LI (Length Indicator) , eine 5 Bit lange Sender-Empfänger-Identifizierung UUI (User-to-User Indication) und eine 5 bit lange Zellkopf-Kontrollsumme HEC (Header Error Control) .
Durch die Untergliederung einer ATM-Verbindung mit Hilfe von Substruktur-Elementen SE in einzelne voneinander unabhängige Datenströme, wie am Beispiel der ATM-Zellen ATM-Zl, ATM-Z2 in der Figur dargestellt, können innerhalb einer ATM-Verbindung anhand der 8-Bit langen Kanal-Identifizierung CID mehrere
(256) logische Verbindungen adressiert werden, die alle mit der gleichen ATM-Adresse - bestehend aus einem VPI-Wert
(Virtual Path Identifier) und einem VCI-Wert (Virtual Channel I_dentifier) - angesprochen werden. Des weiteren besteht die Möglichkeit ein Substruktur-Element SE für eine Übermittlung von, den logischen Verbindungen zugeordneten Signalisierungs- information zu definieren.
In der Figur sind beispielsweise vier unterschiedliche Substruktur-Elemente SE dargestellt, die anhand unterschiedlicher Kanal-Identifizierungen CID im Zellkopf 0,...,3 der Substruktur-Elemente SE definiert sind. Durch die 6 Bit lange Längen-Identifizierung LI im Zellkopf eines Substruktur-
Elements SE kann ein Nutzdatenfeld I variabler Länge (0 bis 2° Byte) definiert werden, so daß für die unterschiedlichen logischen Verbindungen eine Datenübertragung mit variabler Übertragungsbitrate realisierbar ist.
Für eine Umwandlung des paket-orientierten Datenformats gemäß der ATM-Anpassungs-Schicht AAL-Typ2 auf das zeitschlitz- orientierte Datenformat gemäß dem TDM-Verfahren wird jedem, für eine Übermittlung von Nutzdaten definierten Substruktur- Element SE einer ATM-Zelle ATM-Zl, ATM-Z2 ein TDM-Kanal
K0,..., K3 des zeitschlitz-orientierten Datenformats gemäß dem TDM-Verfahren zugeordnet. Eine Zuordnung eines Substruk- tur-Elements SE zu einem TDM-Kanal K0,...,K3 erfolgt dabei in einer, der Nutzdatenübermittlung vorangehenden Signalisie- rungsphase. Für eine Datenübermittlung im Rahmen des zeitschlitz-orientierten Datenformats gemäß des TDM-Verfahrens stehen allgemein 32 Nutzkanäle, welche als ISDN-orientierte B-Kanäle mit einer konstanten Übertragungsbitrate von jeweils 64 kBit/s ausgestaltet sind zur Verfügung.
Im Rahmen der Umwandlung des paket-orientierten Datenformats gemäß der ATM-Anpassungs-Schicht AAL-Typ2 auf das zeit- schlitz-orientierte Datenformat gemäß dem TDM-Verfahren muß zusätzlich eine Anpassung der, durch die Größe und das Eintreffen von Substruktur-Elementen SE sich ergebenden - eventuell variablen - Übertragungsbitrate des paket-orientierten Datenformats auf die konstante Ubertragungsbitrate von 64 kBit/s des zeitschlitz-orientierte Datenformats erfolgen. Dies wird im Rahmen des ersten Umwandlungsmodus einer Umwandlungseinheit UE durch ein Einfügen von sogenannten Füllzellen FZ variabler Länge in den kontinuierlichen TDM-Datenstrom er- reicht.
In der Umwandlungseinheit UE werden über eine paket-orien- tierte Datenübertragungsstrecke empfangene und in ATM-Zellen ATM-Zl, ATM-Z2 verpackte Substruktur-Elemente SE entpackt. Anschließend werden für die Umsetzung der, durch die Größe und das Eintreffen der Substruktur-Elemente SE sich ergebenden - eventuell variablen - Ubertragungsbitrate auf die konstante Übertragungsbitrate von 64 kBit/s des zeitschlitz- orientierten Datenformats sogenannte Füllzellen FZ zu den, die Nutzdaten enthaltenden Substruktur-Elementen SE hinzugefügt. Durch einen sogenannten Füllzellen-Header FZH wird die Länge einer Füllzelle FZ bestimmt. Die Länge einer Füllzelle FZ wird dabei so gewählt, daß die Gesamt-Übertragungsbitrate eines Substruktur-Elements SE und einer Füllzelle FZ ein Ganzzahliges Vielfaches von 64 kBit/s ergibt. Ist die Ubertragungsbitrate eines Substruktur-Elementes SE größer als 64 kBit/s - also größer als die Ubertragungsbitrate eines TDM- Kanals K1,...,K4 - werden die in einem Substruktur-Element SE übermittelten Nutzdaten auf mehrere TDM-Kanäle K1,...,K4 auf- geteilt.
Abschließend werden diese Daten (Substruktur-Elemente SE und Füllzellen FZ gemeinsam) einem in der Signalisierungsphase vereinbarten TDM-Kanal K0,...,K1 einer zeitschlitz-orientier- ten Datenübertragungsstrecke zugewiesen und weiterübermittelt. Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Umwandlung des paket-orientierten ATM-Datenformats gemäß der ATM- Anpassungs-Schicht AAL-Typ2 (ATM Adaption Layer) in das zeit- schlitz-orientierte Datenformat gemäß dem TDM-Verfahren (Time Division Multiplex) gemäß eines zweiten Umwandlungsmodus der Umwandlungseinheit UE .
Im Gegensatz zum ersten Umwandlungsmodus werden beim zweiten Umwandlungsmodus keine separaten Füllzellen FZ in den konti- nuierlichen TDM-Datenstrom eingefügt. Eine Anpassung der, durch die Größe und das Eintreffen der Substruktur-Elemente SE an der Umwandlungseinheit UE sich ergebenden - eventuell variablen - Ubertragungsbitrate des paket-orientierten Datenformats gemäß der ATM-Anpassungs-Schicht AAL-Typ2 auf die konstante Ubertragungsbitrate von 64 kBit/s des zeitschlitz- orientierten Datenformats gemäß dem TDM-Verfahren erfolgt durch ein Auffüllen der Substruktur-Elemente SE mit Fülldaten FD, so daß die Gesamt-Übertragungsbitrate eines Substruktur- Elementes SE - bestehend aus Nutzdaten und Fülldaten FD - ein Ganzzahliges Vielfaches von 64 kBit/s ergibt.
Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung einen TDM-Kanal TDM mit darin verpackten Substruktur-Elementen SE. Der oktettorientierte TDM-Datenstrom des TDM-Kanals durchläuft eine Prüfeinheit PE, in der eine Prüfung - im weiteren mit
Zellkopf-Prüfung bezeichnet - der empfangenen Daten auf eine bestimmte, den Beginn eines Substruktur-Elementes SE kennzeichnende Bitfolge vorgenommen wird. Diese Zellkopf-Prüfung erfolgt anhand der im Zellkopf SEH eines Substruktur- Elementes SE übermittelten Zellkopf-Kontrollsumme HEC.
Wie bereits beschrieben, werden im Rahmen einer Zyklischen Blockprüfung die Binärzeichen eines zu sichernden Datenblocks - in diesem Fall die ersten 19 im Zellkopf SEH eines Sub- Struktur-Elementes SE übermittelten Bits - als Koeffizienten eines sogenannten Grundpolynoms herangezogen. Dieses Grundpolynom wird durch ein sogenanntes Generatorpolynom „x5 + x2 + 1" (standardisiert durch ITU-T 1.362) Modulo-2 dividiert. Der nach der Division verbleibende Rest entspricht der Zellkopf-Kontrollsumme HEC.
Für die Zellkopf-Prüfung werden die letzten drei von der
Prüfeinheit PE empfangenen Bytes in einem Schieberegister - häufig auch als FIFO-Speicher (First In First Out) bezeichnet
- zwischengespeichert und durch das Generatorpolynom Modulo-2 dividiert. Ergibt sich bei der Division der Rest Null, so handelt es sich bei den 3 zwischengespeicherten Bytes um die gesuchte charakteristische Bitfolge und eine zum Beginn des Zellkopfs synchrone Zeitmarke Z wird gesetzt. Anschließend wird das zuerst im Schieberegister gespeicherte Byte aus dem Schieberegister gelöscht und ein neues - das zuletzt an der Prüfungseinheit PE empfangene - Byte für eine erneute Division in das Schieberegister geschrieben.
Diese charakteristische Bitfolge wiederholt sich mit jedem Zellkopf SEH eines Substruktur-Elementes SE. Außerdem besteht die Möglichkeit, daß die charakteristische Bitfolge im kontinuierlichen Datenstrom aufgrund einer zufälligen Bitkonstel- lation an einer beliebigen Stelle auftritt. Um derartige zufällig auftretenden Bitkonstellationen bei der Erkennung des Beginns eines Substruktur-Elementes SE - also des Zellkopfs SEH eines Substruktur-Elementes SE - unterdrücken zu können, wird zusätzlich zur Zellkopf-Prüfung eine zusätzliche Prüfung
- im weiteren mit Abstands-Prüfung bezeichnet - durchgeführt.
Treten wie im Fall einer Umwandlung des paket-orientierten ATM-Datenformats in das zeitschlitz-orientierte TDM-Daten- format gemäß des zweiten Umwandlungsmodus der Umwandlungseinheit UE nur Substruktur-Elemente SE mit gleicher Länge - die Länge eines Substruktur-Elementes SE wird durch Auffüllen mit Fülldaten FD auf die erforderliche konstante Übertragungsbit- rate eines TDM-Kanals angepaßt - auf, so wird im Rahmen der Abstands-Prüfung lediglich überprüft, ob die charakteristische Bitfolge im gleichen Abstand auftritt. Tritt die charak- teristische Bitfolge dreimal hintereinander im gleichen Abstand auf, so gilt die Erkennung als synchron. Tritt eine charakteristische Bitfolge in einem von dem Abstandsintervall abweichenden Abstand auf, so wird die Erkennung asynchron. Die Erkennung wird nach dreimaligem Erkennen der charakteristische Bitfolge im gleichen Abstand wieder synchron. Mit Hilfe der im Zellkopf SEH eines solchen Substruktur-Elementes SE übermittelten Längen-Identifizierung LI können die übermittelten Nutzdaten von den Fülldaten FD getrennt werden.
Treten wie im Fall einer Umwandlung des paket-orientierten ATM-Datenformats in das zeitschlitz-orientierte TDM-Daten- format gemäß des ersten Umwandlungsmodus der Umwandlungsein- heit UE Substruktur-Elemente SE mit unterschiedlicher Länge - die Längen der jeweiligen Substruktur-Elementes SE und die Längen der jeweiligen Füllzellen FZ können unterschiedlich sein - auf, so erfolgt die Abstands-Prüfung unter Berücksichtigung der im Zellkopf SEH eines Substruktur-Elementes SE übermittelten Längen-Identifizierung LI. Tritt die charakte- ristische Bitfolge dreimal hintereinander in dem durch die Längen-Identifizierung LI vorgegebenen Abstand auf, so gilt die Erkennung als synchron. Tritt eine charakteristische Bitfolge in einem nicht durch die Längen-Identifizierung LI vorgegebenen Abstand auf, so wird die Erkennung asynchron. Die Erkennung wird nach dreimaligem Erkennen der charakteristische Bitfolge in dem durch die Längen-Identifizierung LI vorgegebenen Abstand wieder synchron.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erkennung von in einem kontinuierlichen Datenstrom (TDM) nacheinander übermittelten Datenpaketen (SE) , wobei die Datenpakete (SE) jeweils einen m Bit langen Zellkopf (SEH) aufweisen, der sich aus einem n Bit langen Zellkopf-Datenfeld (CID, LI, UUI) und einer p Bit langen Zellkopf-Kontrollsumme (HEC) zusammensetzt, wobei durch eine Prüfungseinheit (PE) jeweils die letzten m aus dem kontinuierlichen Datenstrom (TDM) empfangenen Bits auf eine vorgebbare Korrelation zwischen den ersten n Bits und den nachfolgenden p Bits überprüft werden, und in Fällen, in denen diese Korrelation erkannt wird, eine den letzten m Bits zugeordnete, den Beginn eines Datenpaketes (SE) markierende Synchronisationsinformation (Z) erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für eine darauffolgende Überprüfung eine, von den letzten m Bits zuerst an der Prüfungseinheit (PE) empfangene q-Bit- Gruppe von den m Bits abgetrennt und eine zuletzt an der Prüfungseinheit (PE) empfangene q-Bit-Gruppe neu angehängt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für eine Überprüfung der letzten m Bits, die aus dem kontinuierlichen Datenstrom (TDM) an der Prüfungseinheit (PE) empfangen wurden, diese m Bits durch ein, der Erstellung der Zellkopf-Kontrollsumme (HEC) aus den Zellkopf-Daten (CID, LI, UUI) zugrundegelegenes Generatorpolynom dividiert werden, und in Fällen, in denen der Divisionsrest Null ergibt, die Synchronisationsinformation (Z) erzeugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die aus dem kontinuierlichen Datenstrom (TDM) empfangenen letzten m Bits in einem Schieberegister zwischengespeichert werden, und daß für eine darauffolgende Division, die von den gespeicherten letzten m Bits zuerst an der Prüfungseinheit (PE) empfangene q-Bit-Gruppe aus dem Schieberegister herausgeschoben und die zuletzt an der Prüfungseinheit (PE) empfangene q-Bit- Gruppe neu eingeschoben werden.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in Fällen, in denen die Länge des Zellkopfs (SEH) ein ganzzahliges Vielfaches von 8 Bit ist, die q-Bit-Gruppe eine Länge von 8 Bit aufweist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in Fällen, in denen die Datenpakete (SE) eine konstante Länge aufweisen, die zuletzt erzeugte Synchronisationsinformation (Z) nur dann als gültig bewertet wird, wenn die letzten x Synchronisationsinformationen (Z) im gleichen zeitlichen Abstand zueinander erzeugt wurden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in Fällen, in denen die Datenpakete (SE) eine variable, durch eine Längen-Identifizierung (LI) in den Zellkopf-Daten vorgegebene Länge aufweisen, die zuletzt erzeugte Synchronisationsinformation (Z) nur dann als gültig bewertet wird, wenn die letzten x Synchronisationsinformationen (Z) in den durch die jeweilige Längen-Identifizierungen (LI) vorgegebenen zeitlichen Abständen erzeugt wurden.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als die letzten x Synchronisationsinformationen (Z) die letzten 3 Synchronisationsinformationen (Z) vorgesehen sind.
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