ES2263207T3 - Procedimiento para la conexion sustitutoria de equipos de transmision para la transmision bidireccional de celulas atm. - Google Patents
Procedimiento para la conexion sustitutoria de equipos de transmision para la transmision bidireccional de celulas atm.Info
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Abstract
En la técnica primera, en los casos de interferencia en una línea de servicio, las celdas ATM enrutadas a través de esta línea conmutan hacia una línea en espera mantenida para este propósito. De acuerdo con la invención, los datos especiales ABR/UBR se transmiten a través de esta línea en espera en el caso de funcionamiento libre de interferencias.
Description
Procedimiento para la conexión sustitutoria de
equipos de transmisión para la transmisión bidireccional de células
ATM.
La invención se refiere a un procedimiento según
el concepto general de la reivindicación 1.
Un procedimiento así ha sido ya propuesto en la
solicitud de patente alemana DE 19646016.6.
Este procedimiento conocido se refiere a equipos
de transmisión del modo de transferencia asíncrono (ATM). Allí se
preven equipos de transmisión para la transmisión bidireccional de
células ATM en las cuales dos equipos de conmutación que funcionan
como puestos terminales están unidos entre sí mediante múltiples
tramos de servicio y solamente un tramo sustitutorio. Ambos puestos
terminales incluyen en cada caso múltiples dispositivos de
vigilancia para detectar perturbaciones de transmisión. Un
dispositivo de conmutación que puede controlarse por medio del
dispositivo de vigilancia enlaza un equipo receptor en un primer
estado de conexión con el tramo de servicio y en un segundo estado
de conexión con el tramo sustitutorio.
Entre los dispositivos de control de ambos
puestos terminales se intercambian informaciones de control. El
dispositivo de conmutación es controlado en cada caso por el
dispositivo de vigilancia local en función de criterios de control
locales y contenidos en las informaciones de control recibidas de la
estación contrapuesta. Además, se propone según esta publicación
transportar dado el caso datos especiales (EXTRA TRAFFIC) al equipo
de conmutación receptor durante el tiempo en que el puesto
sustitutorio permanece sin utilizar.
Desde luego, de qué forma se obtienen estos
datos especiales no aparece en esta publicación.
Por el folleto KAI Y ENG y otros "Técnicas de
compartición de memoria y canal para control de la congestión en
redes ATM", Networking: Foundation for the Future, San Francisco,
28.03.93, Vol. 1 Nr. Conf. 12, págs 266-273, IEEE''
se conoce un procedimiento para la conexión sustitutoria de equipos
de transmisión para la transmisión bidireccional de células ATM con
al menos dos equipos de conmutación. Entre estos dos equipos de
conmutación están dispuestos en cada caso múltiples tramos de
servicio, así como un tramo sustitutorio. A través de los múltiples
tramos de servicio se llevan al equipo de conmutación receptor en
cada caso células ATM, transmitiéndose en el caso de la conmutación
sustitutoria sobre uno de los tramos de servicio las células ATM
allí transmitidas a través del tramo sustitutorio. Dado el caso
pueden transmitirse también datos especiales a través del tramo
sustitutorio. No obstante, aquí no se indica como están configurados
estos datos.
La invención tiene como tarea básica mostrar un
camino de cómo pueden transmitirse de manera eficiente datos
especiales a través de múltiples nudos de red.
La invención se resuelve partiendo de las
particularidades indicadas en el concepto general de la
reivindicación 1, mediante sus particularidades
características.
En particular es ventajoso en la invención que
solamente se prevea un tramo sustitutorio, que está asociado a
múltiples tramos de servicio. A través de este tramo sustitutorio se
transmiten las células ATM del tramo de servicio con
perturbaciones. En el caso de que no haya perturbaciones, se
transmiten dado el caso datos especiales sobre este tramo
sustitutorio. Entonces los datos especiales están configurados como
datos de tráfico, con los cuales dado el caso puede garantizarse
una velocidad mínima de bits. Ello implica la ventaja de una
descarga dinámica de los tramos de servicio.
Ventajosos perfeccionamientos de la invención se
indican en las reivindicaciones secundarias.
La invención se describirá más en detalle a
continuación en base a un ejemplo de ejecución.
Se muestra en:
Figura 1 el procedimiento correspondiente a la
invención para la transmisión bidireccional de células ATM en una
estructura 1:n.
Figura 2 un perfeccionamiento especial del
procedimiento correspondiente a la invención.
Figura 3 otra configuración especial del
procedimiento correspondiente a la invención en una estructura 1
+1.
Figura 4 Las prioridades utilizadas en función
de cuyo otorgamiento se realiza la conexión sustitutoria.
En la figura 1 se muestran dos nudos de una red
ATM, configurados en cada caso como equipos de conmutación W, E. En
el presente ejemplo de ejecución se parte de que estos equipos de
conmutación son equipos de conmutación Cross Connect (de
transconexión). La utilización de equipos de conmutación
configurados de esta manera no significa no obstante ninguna
limitación a la invención, pudiendo utilizarse igualmente otros
equipos de conmutación. En la figura 1a se muestra la transmisión
de células ATM desde el equipo de conmutación W al equipo de
conmutación E, mientras en la figura 1b se da a conocer el sentido
de retorno de este enlace.
Los equipos de conmutación W, E están unidos
entre sí mediante tramos de servicio WE_{1} ... WE_{n} (WORKING
ENTITY), así como solamente un tramo sustitutorio PE (PROTECTION
ENTITY). Además, se muestran equipos de conmutación S_{0} ...
S_{n} (BRIDGE) a través de los cuales se transmiten las células
ATM que llegan y los correspondiente tramos de servicio WE_{1}
... WE_{n} al equipo de conmutación E. Las células ATM se
transmiten según un modo de transferencia asíncrono y presentan en
cada caso una parte de cabecera, así como una parte de información.
La parte de cabecera sirve para alojar información de enlace,
mientras la parte de información sirve para alojar información
útil. La información de enlace contenida en la parte de cabecera
está configurada como información lógica y se configura por lo
general como número de ruta virtual VPI o bien número de canal
virtual VCI.
Además, se observan en la figura 1 equipos de
selección SN, cuya tarea consiste en llevar las células ATM
transmitidas a través de los tramos de servicio WE_{1} ...
WE_{n} a la salida del equipo de conmutación E. Según el
presente ejemplo de ejecución, los equipos de selección SN están
configurados como campo de acoplamiento de ATM. El campo de
acoplamiento de ATM SN está contenido tanto en el equipo de
conmutación W como también en el equipo de conmutación E.
Además, se muestran en ambos equipos de
conmutación W, E dispositivos de vigilancia ÜE_{1} ... ÜE_{n}
(PROTECTION DOMAIN SINK, PROTECTION DOMAIN SOURCE), que vigilan el
estado o bien la calidad de las células ATM transmitidas a través
de los tramos de servicio WE_{1} ... WE_{n}. Por ejemplo, se
dotan las células ATM del enlace con el número 1 WT_{1}, antes de
que sean transmitidas a través del tramo de servicio WE_{1} al
equipo de conmutación E, en el equipo de vigilancia ÜE_{1} del
equipo de conmutación W de información de control, la cual es
asumida y comprobada por el equipo de vigilancia ÜE_{1} del equipo
de conmutación receptor E. En base a esta información de control
puede entonces averiguarse si la transmisión de la célula ATM se ha
realizado correctamente o no. En particular puede detectarse aquí un
fallo total (SIGNAL FAIL FOR WORKING ENTITY) de uno de los tramos
de servicio WE_{1} ... WE_{n}. No obstante, pueden detectarse
también utilizando procedimientos conocidos empeoramientos en la
calidad de transmisión (SIGNAL DEGRADE).
Los dispositivos de vigilancia ÜE_{1} ...
ÜE_{n} cierran los tramos de servicio WE_{1} ... WE_{n} por
ambos lados. Otros equipos de vigilancia ÜE_{0} están dispuestos
en ambos extremos en el tramo sustitutorio PE. Este debe servir en
caso de falta como tramo de transmisión para el tramo de servicio
WE_{x} puesto fuera de servicio. Además, se transmiten a través
del mismo protocolo de conexión sustitutoria ES, con lo que tiene
la máxima prioridad el que el tramo sustitutorio se mantenga
intacto.
En cada uno de los equipos de conmutación W E
están dispuestas además unidades centrales de control ZST. Estas
contienen en cada caso tablas de prioridad PG, PL. Las tablas de
prioridad PL son tablas de prioridad locales, en las que está
memorizados el estado y la prioridad del equipo de conmutación
local. Las tablas de prioridad PG son tablas de prioridad globales,
en las que se encuentra el estado y prioridad del equipo de
conmutación local pero también restante. Introduciendo las
prioridades se logra que esté determinado, cuando se presentan
varias solicitudes de conexión sustitutoria, en qué tramo de
servicio se realiza la conexión sustitutoria. Igualmente se
priorizan en la tablas de prioridad las solicitudes de conexión
sustitutoria. Supongamos por ejemplo que existe una solicitud de
prioridad superior de un usuario. Puesto que a esta solicitud de
conexión sustitutoria se le ha asignado una elevada prioridad, se
gestiona la misma con preferencia. Una solicitud de conexión
sustitutoria gestionada por uno de los tramos de servicio, se
rechaza así. Las distintas prioridades se muestran en la figura
4.
Aquí hay que tener en cuenta que en los casos en
los que esté activa más de una solicitud de la misma prioridad tal
como están listadas en la figura 4, se debe tratar preferentemente
la solicitud con el número de tramo más bajo. Por esta razón retira
una solicitud (por ejemplo empeoramiento de señal para el tramo
sustitutorio (# 0) la misma solicitud para cualquier otro tramo de
servicio (# 1 a # n), y una solicitud para el tramo de servicio # k
retira la misma solicitud de cualquier otro tramo de servicio con un
número de tramo >k.
Respecto a la figura 4 expliquemos lo
siguiente:
- -
- Nota 1: Una codificación k1 Bit 5-8 de "0000" sólo se admite cuando no existe ninguna solicitud bloqueo del tramo sustitutorio y fallo de señal del tramo sustitutorio.
- -
- Nota 2: Estas codificaciones son ignoradas por el receptor.
- -
- Nota 3: El tiempo de espera para el restablecimiento del tramo de servicio # n sólo puede utilizarse en el módulo de servicio con reversión (retorno automático).
- -
- Nota 4: La solicitud "No conectar de nuevo al tramo de servicio # 1" sólo puede utilizarse en el modo de servicio sin reversión; aquí sólo se admite una codificación k1 Bit 5 - 8 de "0001".
- -
- Nota 5: Una conmutación forzosa del tramo sustitutorio (# 0) no se define aquí, ya que esta función puede lograrse mediante la orden "bloqueo del tramo sustitutorio".
Los equipos centrales de control ZST de los
equipos de conmutación W, E intercambian informaciones en un
protocolo de conexión sustitutoria ES. Este protocolo se transmite
a través del tramo sustitutorio PE y es tomado por el equipo de
vigilancia asociado ÜE_{0} del correspondiente equipo de
conmutación receptor, y llevado al correspondiente equipo central
de control ZST. Además, el equipo central de control ZST se ocupa de
que en caso de falta los dispositivos de conmutación S_{0} ...
S_{n} sean controlados de la manera correspondiente.
En el protocolo ES están almacenadas
informaciones K2. Al respecto se trata de informaciones relativas a
los estados momentáneos de los dispositivos de conexión. Además,
están allí almacenadas informaciones K1. Al respecto se trata de
informaciones relativas a la solicitud de conexión sustitutoria
generada. El protocolo se intercambia en cada caso al generar la
solicitud de conexión sustitutoria entre ambos equipos de
conmutación. En una configuración especial de la invención, se
preve transmitir el protocolo ES cíclicamente entre ambos equipos de
conmutación.
A continuación, se describirá más en detalle la
realización del procedimiento correspondiente a la invención en
base a la figura 1. Al respecto, se muestra según la figura 1a la
transmisión de las células ATM desde el equipo de conmutación W
hasta el equipo de conmutación E a través de los tramos de servicio
WE_{1} ... WE_{n}. En la figura 1b se describe el
correspondiente sentido contrapuesto (transmisión bidireccional).
Según el presente ejemplo de ejecución, se parte ahora primeramente
de que los tramos de servicio WE_{1} ... WE_{n} están aún
intactos y transmiten correctamente las células ATM que llegan.
Según la figura 1a, se llevan las células ATM al
equipo de conmutación W. Las células ATM pertenecen entonces a
múltiples enlaces WT_{1} ... WT_{n}. Los enlaces individuales se
diferencian en base a los números de enlace lógico VPI inscritos en
la parte de cabecera de las células ATM.
Los dispositivos de conmutación S_{1} ...
S_{n} del equipo de conmutación W están conectados en este caso
de servicio (aún intacto) de tal manera que las células ATM son
llevadas directamente a los equipos de vigilancia ÜE_{1} ...
ÜE_{n}. En estos últimos se cargan en las células ATM las
informaciones de control ya indicadas y se llevan a través del
tramo de servicio pertinente WE_{1} ... WE_{n} a los equipos de
vigilancia ÜE_{1} ... ÜE_{n} del equipo de conmutación receptor
E. Allí se comprueba la información de control arrastrada y dado el
caso se detecta un caso de falta. Si se ha realizado correctamente
la transmisión, se llevan las células ATM al campo de acoplamiento
ATM SN. Aquí se evalúa la información lógica del enlace VPI, y en
función de esta evaluación, se retransmite la célula ATM a través
de la salida correspondiente del campo de acoplamiento SN en la red
ATM.
El tramo sustitutorio PE puede permanecer sin
utilizarse durante este tiempo. No obstante, dado el caso pueden
llevarse también durante este tiempo datos especiales (EXTRA
TRAFFIC) al equipo de conmutación E. El dispositivo de conmutación
S_{0} del equipo de conmutación W asume por lo tanto las
posiciones 1 ó 3. La transmisión de los datos especiales se realiza
dado el caso en células ATM. El equipo de vigilancia ÜE_{0} del
equipo de conmutación W carga en las células ATM, de la misma
manera, informaciones de control, tal como ya se ha descrito en el
caso de que esto suceda en los tramos de servicio WE_{1} ...
WE_{n}. Igualmente se realiza la vigilancia del tramo.
A continuación se parte de que el tramo de
servicio WE_{2} ha fallado. Esto es detectado por el equipo de
vigilancia ÜE_{2} del equipo de conmutación receptor E asignado al
mismo. La solicitud de conexión sustitutoria K1 se transmite ahora
al correspondiente equipo central de control ZST y allí se almacena
en la tabla local de prioridades PL, así como en la tabla global de
prioridades PG.
En función de las prioridades memorizadas en la
tabla global de prioridades PG, se averigua ahora si hay
solicitudes de prioridad todavía más elevada. Éstas pudieran ser por
ejemplo la ya indicada solicitud de conmutación del usuario (FORCED
SWITCH FOR WORKING ENTITY). También cuando se presentasen
simultáneamente otros casos de perturbación, como por ejemplo en el
tramo de servicio WE_{1}, habría que tratar preferentemente la
conexión sustitutoria de este tramo de servicio, ya que a este
tramo de servicio se le ha asignado una prioridad superior. En este
el caso se trata primeramente una solicitud de prioridad superior.
Las prioridades memorizadas en las tablas de prioridades local y
global PL, PG, se muestran en la figura 4.
Si no existe solicitud alguna de mayor
prioridad, se lleva el dispositivo de conmutación S_{2} del equipo
de conmutación E al estado de servicio restante, tal como se
muestra en la figura 1b. A continuación se lleva el protocolo de
conexión sustitutoria ES a través del tramo sustitutorio PE al
equipo de conmutación W. En este protocolo de conexión sustitutoria
están contenidas las informaciones ya indicadas K1 y K2. Es esencial
que la lógica local de prioridades defina la configuración de la
información K1, y la lógica global de prioridad la posición del
dispositivo de conmutación S_{0}.
A continuación se toma del equipo de vigilancia
ÜE_{0} del equipo de conmutación E el protocolo de conexión
sustitutoria ES y se lleva al equipo central de control ZST del
equipo de conmutación W. Si tampoco aquí hay en la tabla global de
prioridades PG ninguna otra solicitud de prioridad superior,
entonces se controla y ajusta también aquí el dispositivo de
conexión S_{2} de la forma correspondiente. A continuación, se
conmuta igualmente el dispositivo de conmutación S_{0} del equipo
de conmutación W. El nuevo estado de ambos dispositivos de
conmutación S_{0}, S_{2} es comunicado al equipo de conmutación
E, y actualizado en la tabla global de prioridades PG allí
existente. Las células ATM del enlace WT_{2} se llevan así a
través del tramo sustitutorio PE al equipo de conmutación E.
El equipo de selección SN del equipo de
conmutación E está configurado como campo de acoplamiento ATM. Las
células ATM conducidas a través del tramo sustitutorio PE se llevan
a este campo de acoplamiento. Aquí se toma ahora el número lógico
de ruta VPI de la cabecera de la célula y se evalúa y se conduce a
través del campo de acoplamiento. De esta manera, se omite en este
caso el control de los equipos de conexión.
Puesto que en estas conexiones se trata de una
conexión bidireccional, ha de cuidarse también para la transmisión
de las células ATM de la dirección de retorno. Esto se realiza según
la figura 1b de la misma manera que se acaba de explicar para la
transmisión de las células ATM desde el equipo de conmutación W al
equipo de conmutación E.
Según el ejemplo de ejecución que acabamos de
describir, se partió de una estructura 1:n. Esto significa que para
n tramos de servicio se dispone únicamente de un tramo sustitutorio.
Por lo tanto, un caso especial es cuando n = 1. En este caso se
utiliza por lo tanto una estructura 1:1. Las correspondientes
condiciones se muestran en la figura 2.
También en este caso el equipo de selección está
configurado como campo de acoplamiento ATM, de manera que tiene
lugar la interconexión en función del número VPI. En los equipos de
conmutación según la figura 2, están incluidos igualmente equipos
centrales de control -no mostrados- con tablas locales y globales
de prioridad.
Otro perfeccionamiento adicional de la invención
se muestra en la figura 3. Aquí se trata de una estructura 1+1.
Esta estructura resulta de la estructura 1:n cuando se ajustan
fijamente los dispositivos de conexión S y ya no pueden controlarse
a través de los dispositivos centrales de control ZST. Con ello se
conducen las células ATM, incluso en el caso de servicio libre de
perturbaciones, tanto a través del tramo de servicio WE como
también del tramo sustitutorio PE. El equipo de selección SN no está
configurado aquí como campo de acoplamiento ATM, sino como
dispositivo de conexión. El protocolo de conexión sustitutoria ES
asume en este caso una forma más simple. Las informaciones K2
describen aquí el estado del dispositivo de selección. Siempre que
en el caso de la estructura 1:n hayan sido controlados los
dispositivos de conmutación S_{0} ... S_{n}, se controla en el
caso de la estructura 1+1, en su lugar, el dispositivo de selección
SN.
Tal como ya se ha indicado aquí al principio, se
preve dejar que el tramo sustitutorio PE permanezca sin utilizar
durante el tiempo en el cual exista una situación de servicio sin
perturbaciones. No obstante, dado el caso pueden transmitirse
también datos especiales (EXTRA TRAFFIC) durante este tiempo al
equipo de conmutación E. Con ello aumenta la dinámica del sistema.
Como datos especiales pueden entonces utilizarse datos de tráfico
ABR (Available Bit Rate, velocidad de bits disponible) o datos de
tráfico UBR (Unspecified Bit Rate,velocidad de bits no
especificada). Estos están definidos por ejemplo en el forum ATM
"Traffic Management Specification" ("Especificaciones de la
gestión del tráfico"), versión 4.0.
Correspondientemente, se entiende bajo tráfico
ABR/UBR en particular clases de tráfico especialmente fijadas. La
clase de tráfico ABR está entonces definida de tal manera que la
transmisión de los datos de tráfico correspondientes se realizan
bajo garantía de un ancho de banda mínimo (Minimum Cell Rate, MCR).
El restante ancho de banda se regula dado el caso en función del
grado de carga de los nudos (Quality of Service). En la clase de
tráfico UBR, no se asume ninguna garantía respecto a la calidad de
transmisión (Quality of Service). Igualmente no se garantiza ningún
ancho de banda inferior. De esta manera, es no obstante
perfectamente tolerable la transmisión de tráfico de datos del tipo
general. A ambas clases de tráfico se les asigna a continuación una
prioridad.
La transmisión controlada en el caso del
servicio libre de perturbaciones a través del tramo sustitutorio PE
de los datos de tráfico ABR/UBR, no ha de interrumpirse
necesariamente en el caso de conexión sustitutoria. Esto tiene su
razón de ser en que los datos de tráfico configurados de esta manera
son de inferior prioridad a la de los datos de tráfico enviados por
la conexión sustitutoria y con ello se retiran automáticamente en
función de la prioridad. En este caso, desde luego, ya no se trata
el tráfico ABR/UBR eventualmente existente sobre el tramo de
servicio averiado WE_{1} ... WE_{n} con prioridad superior a la
del tráfico ABR/UBR eventualmente sobre el tramo sustitutorio PE.
Al respecto, en el caso de conexión sustitutoria ha de quedar
asegurado que la suma de los anchos de banda garantizados,
inclusive el ancho de banda mínimo garantizado, no sobrepase la
capacidad del tramo sustitutorio.
La transmisión de los datos de tráfico ABR/UBR
sobre el tramo sustitutorio PE no ha de realizarse forzosamente
entre los equipos de conmutación W, E. Más bien podría realizarse la
transmisión también sobre solamente un tramo parcial del tramo
sustitutorio PE. Un acoplamiento/desacoplamiento de este tipo podría
realizarse entonces a través de otros equipos de conmutación,
configurados por ejemplo como equipos de conmutación
Cross-Connect (de transconexión), que están
dispuestos entre los equipos de conmutación W, E. Además, puede
distribuirse el ancho de banda de los datos de tráfico ABR/UBR
sobre el tramo sustitutorio PE arbitrariamente sobre otras
múltiples rutas/canales virtuales (libertad de enrutado).
Claims (5)
1. Procedimiento para la conexión sustitutoria
de equipos de transmisión para la transmisión bidireccional de
células ATM,
con al menos dos equipos de conmutación (W, E),
que cierran en cada caso un tramo de transmisión compuesto por
múltiples tramos de servicio (WE_{1} ... WE_{n}), y llevan las
informaciones en células ATM a través de múltiples tramos de
servicio (WE_{1} ... WE_{n}) a en cada caso el correspondiente
equipo de conmutación receptor (W, E), así como con un tramo
sustitutorio (PE) dispuesto entre ambos equipos de conmutación (W,
E) y a través del que en el caso de una perturbación sobre uno de
los tramos de servicio (WE_{1} ... WE_{n}), se transmiten las
células ATM transmitidas sobre el mismo, y a través del que se
transmiten dado el caso, en la situación de servicio libre de
perturbaciones, datos especiales,
caracterizado porque los datos especiales
están configurados como datos de tráfico (ABR/UBR), con los cuales
dado el caso se garantiza una velocidad mínima de datos, no
interrumpiéndose la transmisión de los datos especiales en el caso
de que se realice la conexión sustitutoria.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque en el caso de la
conexión sustitutoria queda asegurado que la suma de los anchos de
banda garantizados no se sobrepasa la capacidad del tramo
sustitutorio (PE).
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque los datos de tráfico
se transmiten dado el caso a través de un tramo parcial del tramo
sustitutorio (PE).
4. Procedimiento según la reivindicación 1 a
3,
caracterizado porque los anchos de banda
de los datos de tráfico sobre el tramo sustitutorio (PE) pueden
repartirse de manera múltiple sobre otras rutas/canales
virtuales.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque los equipos de
conmutación están configurados como equipos de conmutación
Cross-Connect (de transconexión).
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