ES2274947T3

ES2274947T3 - Unidad de conmutacion de una red de transmision por paquetes.

Info

Publication number: ES2274947T3
Application number: ES02291340T
Authority: ES
Inventors: Jean-Paul Quinquis; Olivier Roussel; Jean-Yves Cochennec; Thierry Houdoin
Original assignee: France Telecom SA
Current assignee: Orange SA
Priority date: 2001-06-12
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2007-06-01
Anticipated expiration: 2022-05-31
Also published as: DE60214628T2; FR2825867B1; US20030086428A1; ATE339829T1; EP1274205A1; DE60214628D1; FR2825867A1; JP2003032294A; EP1274205B1

Abstract

Unidad de conmutación de una red de transmisión por paquetes destinada a conmutar paquetes de una conexión presentes en una entrada de uno de sus puertos hacia al menos una salida deseada de uno de sus puertos, dichos paquetes, llamados paquetes de capa superior, siendo transportados por paquetes de capa inferior, caracterizada porque comprende: al menos un módulo de terminación de recepción previsto para extraer paquetes de capa inferior presentes en su entrada, los paquetes de capa superior que los mismos contienen, para insertar cada paquete superior así extraído en un único paquete de capa inferior, llamado paquete intermedio, y expedir dicho paquete intermedio, al menos un módulo de terminación de emisión para extraer dicho paquete de la capa superior de dicho paquete intermedio, para insertarlo, eventualmente con otros paquetes, en uno o varios paquetes de capa inferior y para expedir dichos paquetes de capa inferior. un conmutador previsto para poder encaminar dichos paquetes de capainferior presentes en una de sus entradas hacia la salida de uno de sus puertos unida a la entrada de un módulo de terminación de recepción, para encaminar los paquetes intermedios emitidos por dicho o cada módulo de terminación de recepción hacia la salida de uno de sus puertos unida a la entrada de un módulo de terminación de emisión y para encaminar los paquetes emitidos de capa inferior por dicho o cada módulo de terminación de emisión hacia la salida deseada de dicho puerto de dicha unidad.

Description

Unidad de conmutación de una red de transmisión por paquetes.

La presente invención concierne a una unidad de conmutación de una red de transmisión por paquetes destinada a conmutar paquetes de una conexión presentes en una entrada de uno de sus puertos hacia al menos una salida de uno de sus puertos, dichos paquetes de capa superior, siendo transportados por paquetes de capa inferior.

Un conmutador representado en el estado del arte más cercano es descrito en el documento WO 98/43399.

En la presente descripción y las reivindicaciones anexas, se entiende por el término "capa", las capas de protocolo tales como son por ejemplo definidas en el modelo OSI o cualquier otro modelo y que concierne cada una a un conjunto de funciones ejecutadas en unidades de datos de capas inferior o superior.

En la presente invención, se hará referencia a dos capas cuyas donde una es superior con relación a la otra debido al hecho de que la misma aporta un conjunto de funciones suplementarias, como por ejemplo el enrutamiento. En un ejemplo de aplicación particular de la invención, los paquetes que aparecen en la capa superior son paquetes tales como los especificados en el protocolo AAL2, mientras que los paquetes de la capa inferior son células ATM. Se comprenderá que la presente invención no se limita sin embargo a esta aplicación particular.

Se va a describir el protocolo AAL2. El transporte de informaciones conforme al protocolo AAL2 (Recomendaciones I363.2, I366.1 y I366.2 de la UIT) y la ejecución de la señalización que está allí asociada (Recomendación Q.2630.2 de la UIT) son recomendados o considerados en diferentes redes de comunicación donde la más conocida actualmente es la red de acceso para móviles de 3ra generación bautizada UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network). La utilización de este protocolo AAL2 en una red de acceso de tipo de células ATM ha sido definitivamente adoptado por el organismo de normalización 3GPP para la versión de 1999 (R99) de la UTRAN, esta versión siendo llamada hoy R3. La presente invención encuentra por lo tanto aplicación específicamente en las arquitecturas de controlador de red de móviles RNC y en las estaciones de base llamadas nodo B de una red de acceso UTRAN, pero igualmente en los concentradores/conmutadores que efectúan la conmutación AAL2.

Otros campos de aplicación pueden igualmente ser considerados, como por ejemplo el transporte de la voz en ADSL o el enlace de conmutadores privados PABX a través de una red de transporte ATM utilizando la función de "trunking" definida en la sub-capa SSCS definida en la recomendación I366.2 de IUT.

Se recuerdan aquí abajo los principios que gobiernan el protocolo de transporte llamado AAL2 descrito en las tres recomendaciones de IUT mencionados aquí arriba. Este protocolo de transporte ha sido definido para contrarrestar el problema del tiempo de acoplamiento de una célula ATM que se hace crítico para los bajos flujos. En efecto, a 16 kbits/s y para un llenado completo de la célula ATM, este tiempo de acoplamiento es de 24 ms. La solución que ha sido retenida consiste en multiplexar los flujos de varias comunicaciones en un mismo canal ATM haciendo llamado a una estructuración de las informaciones en paquetes, llamados a continuación paquetes AAL2. Este modo de transporte constituye la parte baja del protocolo denominada sub-capa CPS (Common Part Sublayer). Las funciones indispensables de adaptación se sitúan por encima de la sub-capa CPS en sub-capas llamadas SSCS (Service Specific Convergence Sublayer). La primera de estas sub-capas, la sub-capa SSCS de segmentación es descrita en la recomendación I366.1 de UIT y es destinada al transporte de unidades de datos que comprenden un número de octetos importante. La segunda, la sub-capa SSCS de trunking para el tiempo real es descrita en la recomendación I366.2 de UIT.

Una secuencia de paquetes AAL2 es garantizada en cada canal AAL2, pero el servicio proporcionado para la sub-capa CPS es de tipo no-asegurado, es decir que los paquetes que faltan (por ejemplo seguido de las pérdidas de células ATM que las transportan) no son reemplazados por retransmisión a ese nivel.

Se ha representado en la Fig. 1 el formato de paquetes AAL2 de la capa CPS del protocolo AAL2 tal como es especificado en la recomendación I363.2 de IUT. Los paquetes AAL2 tienen un encabezamiento H_CPS de tres octetos y una parte útil P_CPS de longitud variable que contiene la información del usuario. Por defecto, esta longitud está limitada a 45 octetos. Como esto es visible en la Fig. 1, el encabezamiento H_CPS comprende los campos siguientes:

- un campo de identificación de conexión CID que es un campo de 8 bits y que permite identificar la conexión AAL2,

- un campo que es un campo de 6 bits y que codifica la longitud LI de la parte útil del paquete de tal manera que LI+ 1 sea igual al número de octetos,

- un campo de informaciones de usuarios UUI de 5 bits,

- un campo HEC que es un campo de 5 bits para la protección contra los errores de encabezamiento.

Los paquetes AAL2 tienen una longitud cualquiera. No son en general enmarcados en las células ATM que los transportan. La técnica de recubrimiento (overlapping) asegura el llenado en las células. De esta forma, un paquete cuyo flujo está colocado al final de una célula (n) puede sobrepasar la célula siguiente (n+1). De esta forma, en la figura 2, se muestran dos células ATM C1 y C2 las cuales contienen un paquete AAL2 denotado MC. El primer octeto que sigue al encabezamiento H1 de la célula C1 es llamado "campo de arranque", o "Start Field" (en abreviaturas STF) y contiene esencialmente un apuntador de 6 bits llamado también "campo desplazado" (en abreviaturas OSF) que codifica el número de octetos que separan ese campo del próximo paquete CPS (aquí el paquete MC) o, en el caso general, del próximo campo vacío. Un valor nulo indica que el paquete AAL2 sigue inmediatamente el octeto STF. El valor máximo portado por el apuntador OSF es de 47, lo que indica que la célula ATM no contiene ningún dato. La gestión de ese apuntador permite transportar de manera segura un número cualquiera de paquetes en las células ATM sucesivas de un mismo circuito virtual. El rendimiento de los enlaces medido en tasa de llenado es así óptimo. Un bit de número de secuencia (SN) y un bit de paridad son igualmente constitutivos del octeto STF.

Los equipos que componen una red de telecomunicación administran las terminaciones y esto, tanto al nivel de recepción como al nivel de emisión. Una terminación es bi-direccional y comprende por lo tanto un módulo de terminación de recepción y un módulo de terminación de emisión. Ocurre así, por ejemplo en una red de acceso a móviles tales como la red UTRAN tal como es descrito aquí arriba, en el controlador de red RNC o en cada estación de base llamada Nodo B. Ocurre generalmente así en el conmutador XAAL2 representado en la Fig. 3 donde cada puerto A, B, E, F, G comprende un módulo de terminación de recepción (triángulo con vértice girado hacia el interior) y un módulo de terminación de emisión (triángulo con vértice girado hacia el exterior).

En una red que soporta el protocolo AAL2, una terminación AAL2 constituye el extremo de un multiplex ATM (tal como aquel dado a título de ejemplo que es marcado MX en la Fig. 3) en el que uno o varios circuitos virtuales VC aseguran el transporte de conexiones AAL2. Se notará que estos circuitos virtuales VC pueden estar caracterizados por parámetros de tráfico y de calidad de servicio llamados ATC diferentes.

De manera general, un módulo de terminación de recepción realiza la extracción de paquetes AAL2 a partir de células ATM. Un módulo tal de recepción es llamado in-AAL2 en la descripción a continuación. Más precisamente, las principales funciones ejecutadas por un módulo de recepción son los siguientes:

\bullet decodificación del octeto STF (Start field) de los paquetes AAL2 contenidos en las células ATM entrantes, y determinación de los apuntadores, control del secuenciamiento y gestión de errores,

\bullet decodificación de los encabezamientos de los paquetes AAL2 apuntados por los apuntadores a fin de determinar la identificación de la conexión CID, la longitud LI, el campo UUI, y el código de error HEC,

\bullet extracción y acoplamiento al nivel de la capa AAL2 o al nivel de la trama radio.

Los formatos de datos a la salida del módulo de terminación de recepción dependen de la naturaleza del tratamiento que el mismo efectúe. Este tratamiento puede ser un tratamiento al nivel de la parte útil de los paquetes AAL2, por ejemplo la gestión de las capas MAC/RLC en el caso de un controlador de red RNC. Puede tratarse de un tratamiento al nivel de las sub-capas SSCS. Puede incluso tratarse de una conmutación de paquetes y, en ese caso, el tratamiento en cuestión consiste en la traducción de los encabezamientos de las células ATM y de los paquetes AAL2
concernidos.

Un módulo de terminación de emisión realiza la inserción y el multiplexaje de los paquetes en las partes útiles de las células ATM. Tal módulo es llamado out-AAL2 en la continuación de la presente descripción. Las funciones ejecutadas son las siguientes:

\bullet tratamientos de paquetes AAL2 correspondientes a las sub-capas SSCS si es necesario,

\bullet la codificación del octeto STF (Start field), es decir la determinación del apuntador y el control del secuenciamiento de las células ATM,

\bullet la codificación de los encabezamientos de los paquetes AAL2: determinación del identificador de conexión CID, de la longitud LI y del código de error HEC,

\bullet la gestión de un "Timer-CU" cuyo papel es garantizar una tasa de llenado óptima teniendo en cuenta las dificultades de los plazos,

\bullet la inserción y el multiplexaje de los paquetes AAL2 en las células ATM, y

\bullet la emisión de las células ATM

El formato de datos a la entrada depende de la interfase interna.

Para realizar la conmutación de paquetes AAL2, se utiliza un conmutador de circuitos virtuales que realiza, en el plano de usuario, por una parte, las funciones de terminaciones de las capas AAL2/CPS tales como aquellas que acaban de ser expuestas y, por otra parte, las funciones de traducción de los identificadores de circuitos virtuales y de conexiones y las funciones de encaminamiento según el modelo de protocolo que es ahora descrito. Se notará que tal conmutador solo reconoce la sub-capa CPS de la capa AAL2 y que es por lo tanto transparente a los contenidos de las partes útiles de los paquetes AAL2.

Las conexiones AAL2 son establecidas por un protocolo de señalización (generalmente conforme a la recomendación Q2630.2 de IUT) que asegura las funciones de control de admisión de las llamadas (CAC) y permite la gestión de los tráficos. Los parámetros de conexiones son registrados en una memoria de traducción MTRAD que está asociada al conmutador (ver Fig. 3).

Una conexión AAL2 está constituida por dos medias-conexiones, una ascendente y una descendente. Los flujos en cada media-conexión no son necesariamente los mismos. Muy esquemáticamente, la conmutación de paquetes AAL2 consiste en establecer un enlace entre dos medias-conexiones AAL2 bi-direccionales.

En la Fig. 3, se puede ver que la media-conexión, cuya terminación es el puerto físico A, es identificada por el identificador CID_a y que la media-conexión, cuya terminación es el puerto B, es identificada por el identificador CIB_b. Se puede constatar que el conmutador XAAL2 establece un vínculo entre la media-conexión CID_a que llega al módulo de recepción del puerto A y la media-conexión CID_b que parte del módulo de emisión del puerto B. Igualmente, establece un vínculo entre la media-conexión CID_b que llega al módulo de recepción del puerto B y la media-conexión CID_a que parte del módulo de emisión del puerto A.

Los parámetros de encaminamiento de las conexiones AAL2 son registrados en la memoria de traducción MTRAD que está asociada al conmutador XAAL2. Las conexiones son aquí establecidas entre los multiplex de izquierda y los multiplex de derecha.

Tal conmutador de cinco puertos podría ser un controlador de red llamado RNC para el cual los puertos E, F y G estarían conectados a enlaces Iub, el puerto A estaría conectado a la interfase Iu, el puerto A a una interfase Iur.

La tabla a continuación es una representación esquemática ejemplar de los parámetros de encaminamiento tal como son almacenados en la memoria de traducción MTRAD del conmutador. No se hacen aparecer las características de tráficos o de prioridad. Para cada conexión (tanto en el sentido ascendente como en el sentido descendente), el conmutador XAAL2 establece los vínculos entre los puertos mencionados a la izquierda de la tabla y aquellos correspondientes a la derecha, y recíprocamente y efectúa la traducción, por una parte, de los identificadores de circuitos virtuales, en el caso del identificador de trayecto virtual VPI y el identificador de circuito virtual VCI y, por otra parte, del identificador de conexión CID.

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Si se considera, a modo de ejemplo, la conexión cx2, la interpretación de la tabla en cuanto al funcionamiento del conmutador XAAL2 es la siguiente. Los paquetes AAL2 transportados por el circuito virtual VC (0,100), identificados por el identificador de conexión CID = 20 y recibidos en el puerto A son encaminados hacia el puerto G en el circuito virtual VC (0,200) con el identificador de conexión CID = 30. Recíprocamente los paquetes transportados en el circuito virtual VC (0,200), identificados por el identificador CID = 30 y recibidos en el puerto G son encaminados hacia el puerto A en el circuito virtual VC (0,100) con el identificador CID = 20.

La interpretación de otros ejemplos sacados de esta tabla es fácilmente extrapolable de aquella que acaba de ser dada aquí arriba.

De esta forma, se puede constatar que este tratamiento particular ejecuta, por una parte, funciones de encaminamiento de un puerto hacia otro puerto del conmutador y, por otra parte, funciones de traducción de los identificadores de circuitos virtuales (VPI, VCI) de las células ATM que transportan dichos paquetes AAL2 e identificadores de conexión (CID) de los paquetes AAL2 por sí mismos. De esta forma, la conmutación de los paquetes AAL2 puede ser funcionalmente dividida en tres operaciones:

1) recepción de las células ATM que portan los paquetes AAL2 (paquetes de la sub-capa CPS AAL2) y extracción de estos últimos de dichas células ATM,

2) traducción de los identificadores de circuitos virtuales de dichas células ATM y de los identificadores de conexión de dichos paquetes AAL2 extraídos, luego del encaminamiento, en el conmutador, dichos paquetes AAL2 extraídos hacia el puerto de salida deseado del conmutador, y, finalmente,

3) inserción de los paquetes CPS AAL2 en células ATM y emisión de las mismas.

El objeto de la presente invención es proponer una arquitectura de computador que permite efectuar la conmutación de paquetes AAL2 tal como la que acaba de ser expuesta. Es más exactamente, en un modo de aplicación particular, efectuar una conmutación tal de paquetes AAL2 utilizando un conmutador previsto al principio para poder efectuar la conmutación de células ATM.

Es, de manera general, proponer una unidad de conmutación de una red de transmisión por paquetes destinada a conmutar paquetes de una conexión presentes en una entrada de uno de sus puertos hacia al menos una salida deseada de uno de sus puertos, dichos paquetes, llamados paquetes de capa superior, siendo transportados por paquetes de capa inferior.

Una unidad de conmutación de una red de transmisión por paquetes según la presente invención está caracterizada porque comprende:

al menos un módulo de terminación de recepción previsto para extraer paquetes de capa inferior presentes en su entrada, los paquetes de capa superior que los mismos contienen, para insertar cada paquete superior así extraído en un único paquete de capa inferior, llamado paquete intermedio, y expedir dicho paquete intermedio,

al menos un módulo de terminación de emisión para extraer dicho paquete de la capa superior de dicho paquete intermedio, para insertarlo, eventualmente con otros paquetes, en uno o varios paquetes de capa inferior y para expedir dichos paquetes de capa inferior.

un conmutador previsto para poder encaminar dichos paquetes de capa inferior presentes en una de sus entradas hacia la salida de uno de sus puertos unida a la entrada de un módulo de terminación de recepción, para encaminar los paquetes intermedios emitidos por dicho o cada módulo de terminación de recepción hacia la salida de uno de sus puertos unida a la entrada de un módulo de terminación de emisión y para encaminar los paquetes emitidos de capa inferior por dicho o cada módulo de terminación de emisión hacia la salida deseada de dicho puerto de dicha
unidad.

En un modo de realización ventajoso, dicha unidad de conmutación comprende un módulo previsto para efectuar un tratamiento particular de los paquetes de capa superior, dicho módulo de tratamiento siendo previsto para recibir los paquetes intermedios emitidos por el módulo de terminación de recepción, para tratar los paquetes de capa superior que dichos paquetes intermedios comprenden y para re-emitir dichos paquetes intermedios en los cuales son insertados dichos paquetes de capa superior así tratados. En ese caso, dicho conmutador es por ejemplo previsto para poder encaminar dichos paquetes de capa inferior presentes en una de sus entradas hacia la salida de uno de sus puertos unida a la entrada de un módulo de terminación de recepción, para encaminar los paquetes intermedios emitidos por dicho o cada módulo de terminación de recepción hacia la salida de uno de sus puertos unida a la entrada de dicha unidad de tratamiento, para encaminar los paquetes intermedios re-emitidos por dicha unidad de tratamiento hacia la salida de uno de sus puertos unida a la entrada de un módulo de terminación de emisión y para encaminar los paquetes de capa inferior emitidos por dicho o cada módulo de terminación de emisión hacia la salida deseada de dicho puerto de dicha unidad.

Según otra característica de la presente invención, dicho conmutador está previsto para encaminar los paquetes de capa inferior que no contendrían paquetes de capa superior directamente hacia la salida de dicha unidad de conmutación.

Según otra característica de la invención, dichos paquetes de capa superior están previstos en un encabezamiento en el cual se encuentra un identificador de conexión, dicho o cada módulo de terminación de recepción efectuando las traducciones de identificadores de conexión necesarias a la conmutación.

Según otra característica de la invención, dichos paquetes de capa superior están previstos en un encabezamiento en el cual se encuentra un identificador de conexión, dicho o cada módulo de terminación de emisión efectuando las traducciones de identificadores de conexión necesarias a la conmutación.

Según otra característica de la invención, dichos paquetes de capa inferior están previstos en un encabezamiento en el cual se encuentra un identificador de circuito, dicho o cada módulo de terminación de recepción o de emisión efectuando las traducciones de identificador de conexión necesarias a la conmutación.

Según otra característica de la invención, dicha unidad de conmutación comprende una unidad de señalización destinada a tratar los paquetes de señalización que corresponden al protocolo de los paquetes de capa superior y prevista para accionar las memorias de traducción de identificadores que comprenden dicho conmutador, dicho módulo de terminación de recepción y/o dicho módulo de terminación de emisión.

Según otra característica de la invención, la misma comprende varios módulos de terminación de recepción y varios módulos de terminación de emisión, dichos módulos estando dedicados a conexiones y/o circuitos virtuales particulares.

Según otra característica de la invención, la misma comprende al menos un par de módulos de terminación de recepción y al menos un par de módulos de terminación de emisión, cada módulo de cada par siendo afectado en un sentido ascendente o descendente particular de las conexiones.

Las características de la invención mencionada aquí arriba, así como otras, aparecerán más claramente con la lectura de la descripción siguiente de un ejemplo de realización, dicha descripción siendo hecha con relación a los dibujos anexos, entre los cuales:

La Fig. 1 es un diagrama que ilustra el formato de un paquete de la capa AAL2/CPS,

La Fig. 2 es un diagrama que ilustra la inserción de un paquete AAL2 en dos células ATM,

La Fig. 3 es un esquema sinóptico de una unidad de conmutación de paquetes AAL2,

La Fig. 4 es un esquema sinóptico de una unidad de conmutación de paquetes AAL2 que es conforme a un modo de realización particular de la presente invención,

La Fig. 5 es un esquema sinóptico de una unidad de conmutación de paquetes AAL2 que es conforme a otro modo de realización particular de la presente invención, y

La Fig. 6 es un esquema sinóptico de una unidad de conmutación de paquetes AAL2 que es conforme al modo de realización particular ya representado en la Fig. 4, pero esta vez desde un punto de vista de la señalización.

El principio de la presente invención consiste en colocar cada paquete de capa superior previamente extraído de los paquetes de capa inferior presentes a la entrada de un puerto en un único paquete de capa inferior, dicho paquete intermedio, para realizar el encaminamiento de dicho paquete intermedio con relación a los tratamientos a realizar en dicho paquete de capa superior correspondiente, para extraer seguidamente cada paquete de capa superior de cada paquete intermedio, para insertarlo en los paquetes de capa inferior multiplexándolos en éstos últimos, y luego para encaminar dichos paquetes de capa inferior hacia la salida del puerto deseado.

Más particularmente, en una aplicación particular, los paquetes de capa inferior son células ATM, mientras que los paquetes de capa superior son paquetes AAL2. En ese caso, la presente invención consiste en colocar en una sola célula ATM, dicha célula intermedia, cada paquete extraído de uno o varios paquetes presentes a la entrada de un puerto, y esto, por medio de un módulo de terminación de recepción (in-AAL2), en realizar el encaminamiento de dicho paquete intermedio con relación al tratamiento a realizar en el paquete AAL2 que este contiene, y esto, en un conmutador ATM tradicional, extraer seguidamente cada paquete de cada célula intermedia ATM, para insertar, por medio de módulos de terminación de emisión (out-AAL2), cada paquete AAL2 en células salientes ATM multiplexándolas en estas últimas, y luego encaminar dichas células ATM hacia la salida del puerto deseado.

Se ha representado en la Fig. 4 una unidad de conmutación 10 según la presente invención. La misma está esencialmente constituida por un conmutador XATM cuyo al menos un puerto (en el caso de uno) tiene su salida que está unida a la entrada de un módulo de terminación de recepción in-AAL2 y su entrada unida a la salida de dicho módulo de terminación de recepción in-AAL2 y donde al menos otro puerto (en el caso de uno) tiene su salida unida a la entrada de un módulo de terminación de emisión out-AAL2 y su entrada unida a la salida de dicho módulo de terminación de emisión out-AAL2.

Dicho o cada módulo de recepción in-AAL2 realiza las funciones de recepción normalizadas (específicamente la recepción y extracción de los paquetes AAL2 de las células ATM) y de emisión (encapsulación de cada paquete AAL2 en una célula ATM). Sin embargo, el procedimiento de encapsulación es muy simplificado debido al hecho de que un solo paquete AAL2 no está insertado en la célula intermedia y que, de hecho, puede no existir gestión del octeto STF ni del Timer CU. En la célula ATM intermedia, el octeto STF es además inútil ya que el apuntador es siempre igual a 0. El paquete contenido en esta célula es enmarcado en el primer octeto de la parte útil de esta célula. La ausencia del octeto STF permite insertar un paquete de longitud igual a 45 octetos (longitud máxima) en una sola célula ATM.

Dicho o cada módulo de emisión out-AAL2 realiza las funciones de recepción (recepción y extracción del paquete AAL2 contenido en cada célula intermedia, esta extracción siendo muy simplificada debido al hecho de la simplicidad del proceso de encapsulación anterior) y las funciones de emisión (inserción de los paquetes AAL2 precedentemente extraídos en las células ATM según el protocolo AAL2 recordado anteriormente, y en fin, emisión de dichas células ATM).

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El conmutador XATM realiza esencialmente las operaciones de encaminamiento de las células ATM aunque sean intermedias o no, así como las funciones de traducción de los identificadores de circuitos virtuales de estas células ATM.

En cuanto a las traducciones de los identificadores de conexión CID de los paquetes AAL2, las mismas son efectuadas en los módulos de recepción in-AAL2 o, ventajosamente, en los módulos de emisión out-AAL2.

Se notará que la traducción de los identificadores de circuitos virtuales contenidos en los encabezamientos de las células ATM entrantes puede igualmente ser realizada por los módulos in-AAL2 o, ventajosamente por los módulos out-AAL2 y por el conmutador XATM.

El funcionamiento es el siguiente. Las células ATM que transportan paquetes AAL2 y que están presentes en al menos una de las entradas 1 a 5 son encaminadas a la salida del puerto C y por lo tanto a la entrada del módulo de recepción in-AAL2. Este es el caso de los flujos ATM presentes en las entradas 1 y 2, como lo muestran los guiones.

En cuanto a los flujos de células ATM presentes en las entradas 3, 4 y 5 que no portan paquetes AAL2, los mismos son respectivamente encaminados directamente en las salidas 4, 2 y 5.

En el módulo de recepción in-AAL2, cada paquete AAL2 es extraído de la o de las células ATM donde estaba insertado y es encapsulado en una única célula ATM, llamada célula intermedia. Esta célula intermedia es entonces emitida a la entrada del puerto C del conmutador XATM donde es encaminada, por el conmutador XATM, en la parte del puerto D para encontrarse a la entrada del módulo de emisión out-AAL2.

Allí, el paquete AAL2 que cada célula intermedia contiene es extraído y luego insertado en un flujo de células ATM destinadas al puerto de salida deseado. En el caso, según las conexiones a las cuales pertenecen los paquete AAL2 concernidos, el flujo de células en el puerto D es encaminada, tanto hacia la salida del puerto A para encontrarse en la salida 1 de la unidad de conmutación, como hacia la salida del puerto E para encontrarse en la salida 3 de la unidad de conmutación.

De esta forma, para realizar la función de conmutación AAL2, la solución presentada por la presente invención consiste en colocar un conmutador ATM entre módulos de terminación de recepción in-AAL2 y módulos de terminación de emisión out-AAL2.

Para resumir, las ventajas con relación a un conmutador AAL2 tal como aquel representado en la Fig. 3 son las siguientes:

\bullet Los tratamientos de funciones de extracción y de inserción en los módulos de terminación de recepción y de emisión separados mejoran los resultados ya que los procesos son tratados en "máquinas de soporte lógico o materiales" separadas,

\bullet Es posible adicionar módulos de terminación de recepción y de emisión suplementarios para aumentar las capacidades de conmutación y mejorar la seguridad de funcionamiento,

\bullet Las funciones de encaminamiento son aseguradas en un conmutador XATM de tipo ATM que es un equipo hoy en día ampliamente utilizado,

\bullet El hecho de utilizar un conmutador ATM clásico que permita tratar todas las funciones desarrolladas en estos tipos de equipos, como por ejemplo las funciones de mezcla de los conductos virtuales VP, de conmutación de los circuitos virtuales VC, etc. y beneficiar toda la gama de accesos físicos ya existentes: ópticos, electrónicos a diferentes flujos.

Para resolver el problema del sobre-flujo entre los módulos de terminación de recepción in-AAL2 y de terminación out-AAL2, varias soluciones son posibles: hacer a la salida que el flujo binario del multiplex de salida sea superior a aquel del multiplex de entrada, multiplicar el número de multiplex de salida.

Se notará que varios módulos de terminación de recepción in-AAL2 y varios módulos de terminación de emisión out-AAL2 pueden ser colocados en servidores a la manera de aquellos mostrados en la Fig. 4. Igualmente, cada módulo puede terminar uno o varios enlaces AAL2. Los números de enlaces a la entrada y a la salida de un módulo pueden ser diferentes. La configuración seleccionada puede depender de dificultades unidas al tráfico AAL2 a conmutar.

En la Fig. 5, se ha representado un modo de realización de una unidad de conmutación según la presente invención en el cual un tratamiento particular es efectuado en la parte útil de los paquete AAL2. Este tratamiento particular es realizado por un módulo denotado F-AAL2. Este tratamiento concierne por ejemplo a las funciones de terminaciones por encima de la sub-capa CPS, como por ejemplo la gestión de las sub-capas de protocolos de radio MAC y RLC en un controlador de red RNC, o al nivel PDU para un tratamiento en las sub-capas SSCS.

Se notará que una unidad de conmutación según la invención podría comprender varias unidades de tratamiento del tipo de aquella denotada F-AAL2 si varios tratamientos en paralelo fueran realizados.

En el modo de realización representado en la Fig. 5, el conmutador XATM comprende un puerto además del conmutador XATM de la Fig.4. La salida de este puerto H está unida a la entrada del módulo de tratamiento F-AAL2, mientras que su entrada recibe la salida del módulo F-AAL2.

El funcionamiento difiere de aquel del modo de realización representado en la Fig. 4 en el que la célula intermedia expedida por el módulo de recepción in-AAL2 y presente en la entrada del puerto C del conmutador XATM es encaminada por el conmutador XATM hacia la salida del puerto H y por consiguiente, hacia el módulo de tratamiento F-AAL2 para sufrir allí dicho tratamiento descontado. Las células ATM emitidas a la salida de este módulo F-AAL2 son encaminadas de la entrada del puerto H hacia la salida del puerto D del conmutador XATM y por consiguiente, hacia la entrada del módulo de emisión out-AAL2.

Se notará que, en el caso donde la unidad de conmutación comprendiera varias unidades de tratamiento tales como la unidad F-AAL2, las células ATM intermedias emitidas por el módulo de recepción in-AAL2 serían entonces encaminadas hacia una u otra de estas unidades de tratamiento según criterios vinculados por ejemplo a las características de dichas células ATM (perteneciente a tal o cual circuito virtual VPI) o a las características de los paquetes de las mismas contienen (CID, etc.)

Se notará también que el encaminamiento en el conmutador XATM puede ser previsto de manera que los paquetes AAL2 no sufran el tratamiento normalmente operado para el o los módulos F-AAL2. En ese caso, la célula intermedia expedida por el módulo de recepción in-AAL2 y presente en la entrada del puerto C del conmutador XATM es directamente encaminada por el conmutador XATM hacia la salida del puerto D del conmutador XATM y por consiguiente, hacia la entrada del módulo de emisión out-AAL2.

Los procesos de conmutación a efectuar son descritos en la tabla de traducción MTRAD (no representados por razón de legibilidad de la Fig.5) que está asociada al conmutador XATM. Esta tabla hará la distinción entre los circuitos virtuales VC que transportan paquetes a conmutar, los circuitos virtuales VC que transportan paquetes a tratar en el módulo F-AAL2, los circuitos virtuales VC que transportan mensajes de señalización en AAL5, los circuitos virtuales VC a mezclar, etc.

Se considera ahora, a título de ejemplo, una unidad de conmutación tal como la que es representada en la Fig. 4 y que posee por lo tanto un solo módulo de terminación de recepción in-AAL2 y un solo módulo out-AAL2. Cada uno de esos módulos presenta además una sola entrada y una sola salida.

Se notará que una conexión permanente es establecida en el conmutador XATM entre el módulo de recepción in-AAL2 y el módulo de emisión out-AAL2. Esta conexión debe ser transparente a todos los circuitos virtuales VC que pueden soportar conexiones AAL2. El módulo de recepción in-AAL2 es transparente en cuanto al identificador de conexión CID de los paquetes AAL2. El mismo realiza las funciones de extracción estándar y una función de inserción simplificada (no de octetos STF y un solo paquete AAL2 por célula). En cuanto al módulo de emisión out-AAL2, este efectúa funciones de traducción de identificador de circuitos virtuales VPI/VCI y de identificador de conexión CID. Este realiza además las funciones de inserción estándar y una función de extracción simplificada. El mismo no realiza el encaminamiento.

En la tabla de aquí abajo, se ha representado un ejemplo de afectación de las conexiones en los puertos de la unidad de conmutación y del conmutador XATM.

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Un ejemplo de programación de la tabla de traducción del conmutador XATM es indicada aquí abajo:

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La programación de la tabla de traducción del módulo de emisión out-AAL2 es representada aquí abajo. Cada línea corresponde a una conexión AAL2. Se notará que el hecho de encontrar 2 veces cada conexión se explica por el hecho de que el módulo es utilizado para los 2 sentidos de la conexión.

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A modo de ejemplo, se describe aquí abajo la conexión cx4 en el sentido A hacia E.

En el multiplex A: VC 110, CID 30 (cx4 comparte el VC 110 con cx3),

En el lazo a): el VC 110 ha sido traducido en VC 101,

En los lazos b) y c): los paquetes de CID 30 están solos en el VC 101,

En el lazo d): el CID 30 es traducido en CID20, el VC 101 es traducido en 100,

En el multiplex E: VC 100, CID 20 (cx4 comparte el VC 100 con cx1 y cx5).

En el sentido E hacia A, esto daría.

En el multiplex E: VC 100, CID 20 (cx4 comparte el VC 100 con cx1 y cx5).

En el lazo a): el VC 100 ha sido traducido en VC 200.

En los lazos b) y c): los paquetes están solos en el VC 200.

En el lazo d): el CID 20 es traducido en CID30, el VC 200 es traducido en 201.

En el multiplex A: VC 110, CID 30 (cx4 comparte le VC con cx3).

Globalmente, la conmutación puede ser visualizada por la tabla de aquí abajo:

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Los modos de realización de una unidad de conmutación descritos arriba sólo ejecutan módulos de recepción in-AAL2 y de emisión out-AAL2 en una sola entrada y una sola salida. Sin embargo, a fin de incrementar la capacidad en tráfico cuando el equipo presenta numerosos multiplex cuyas tasas de carga en tráfico AAL2 son elevadas, puede ser ventajoso que los mismos dispongan de varias entradas y salidas. Puede ser incluso para separar los tipos de tráficos en función de diferentes criterios (por ejemplo, su naturaleza: tiempo real o no tiempo real, su sentido: ascendente y descendente, el tratamiento que van a sufrir sus paquetes: conmutación o terminación o una combinación de esos criterios.

Igualmente, a fin de mejorar los resultados del equipo, es posible utilizar varios módulos de recepción in-AAL2 y de emisión out-AAL2 colocados igualmente en el servidor. Los resultados obtenidos son de hecho semejantes a aquellos descritos en el párrafo precedente. Se puede adicionar la seguridad en la medida en que el equipo va a poder resistir el fallo de los módulos AAL2.

En la Fig. 6, se ha representado una unidad de conmutación desde el punto de vista de la señalización. Además del conmutador XATM y de los módulos de terminación de recepción in-AAL2 y de emisión out-AAL2, la misma comprende una unidad de señalización S-AAL2 prevista para tratar las funciones de control AAL2 tales como son normalizadas por la recomendación I2630 de UIT. Esta unidad de señalización S-AAL2 está interconectada, por una parte, a los módulos de terminación de recepción in-AAL2 y de emisión out-AAL2 y, por otra parte, a la memoria de traducción MTRAD del conmutador XATM. Esta unidad de señalización S-AAL2 permite la actualización de las tablas de traducción MTRAD, Min-AAL2 y Mout-AAL2 que están respectivamente presentes en el conmutador XATM y en los módulos de terminación in-AAL2 y out-AAL2. Como se puede constatar en la Fig. 6, los enlaces virtuales de señalización concernientes a las conexiones AAL2 que vienen de los multiplex entrantes son todas encaminadas hacia la unidad de señalización S-AAL2. Los mensajes que salen de esta unidad efectúan los recorridos inversos.

La gestión llamada por llamada de las conexiones ATM se efectúa en el conmutador XATM en una función de control que trata el protocolo de señalización normalizado. Las conexiones permanentes son igualmente establecidas clásicamente por el administrador de la red. La tabla de traducción del conmutador ATM debe igualmente ser actualizada en cada establecimiento o liberación de conexiones AAL2.

Además de las ventajas ya expresadas aquí arriba, la presente invención presenta ventajas que están vinculadas a una arquitectura con servidores. Los equipos servidores son instalados y puestos en servicio en función de las necesidades del tráfico AAL2. Un despliegue puede ser progresivo. El equipo desarrollado asegura a la vez funciones de terminaciones AAL2 y funciones de conmutación AAL2. La existencia de módulos dedicados, algunos a las funciones de recepción AAL2, los otros a las funciones de emisión AAL2 permite mejorar las ejecuciones.

Claims

1. Unidad de conmutación de una red de transmisión por paquetes destinada a conmutar paquetes de una conexión presentes en una entrada de uno de sus puertos hacia al menos una salida deseada de uno de sus puertos, dichos paquetes, llamados paquetes de capa superior, siendo transportados por paquetes de capa inferior, caracterizada porque comprende:

2. Unidad de conmutación según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende un módulo previsto para efectuar un tratamiento particular de los paquetes de capa superior, dicho módulo de tratamiento estando previsto para recibir los paquetes intermedios emitidos por el módulo de terminación de recepción, para tratar los paquetes de capa superior que dichos paquetes intermedios comprenden y para re-emitir dichos paquetes intermedios en los cuales están insertados dichos paquetes de capa superior así tratados.

3. Unidad de conmutación según la reivindicación 2, caracterizada porque dicho conmutador está previsto para poder encaminar dichos paquetes de capa inferior presentes en una de sus entradas hacia la salida de uno de sus puertos unida a la entrada de un módulo de terminación de recepción, para encaminar los paquetes intermedios emitidos por dicho o cada módulo de terminación de recepción hacia la salida de uno de sus puertos unida a la entrada de dicha unidad de tratamiento, para encaminar los paquetes intermedios re-emitidos por dicha unidad de tratamiento hacia la salida de uno de sus puertos unida a la entrada de un módulo de terminación de emisión y para encaminar los paquetes de capa inferior emitidos por dicho o cada módulo de terminación de emisión hacia la salida deseada de dicho puerto de dicha unidad.

4. Unidad de conmutación según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dicho conmutador está previsto para encaminar los paquetes de capa inferior que no contendrían paquetes de capa superior directamente hacia la salida deseada de dicha unidad de conmutación.

5. Unidad de conmutación según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dichos paquetes de capa superior están provistos de un encabezamiento en el cual se encuentra un identificador de conexión, dicho o cada módulo de terminación de recepción efectuando las traducciones de identificador de conexión necesarias a la conmutación.

6. Unidad de conmutación según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque dichos paquetes de capa superior están provistos de un encabezamiento en el cual se encuentra un identificador de conexión, dicho o cada módulo de terminación de emisión efectuando las traducciones de identificador de conexión necesarias a la conmutación.

7. Unidad de conmutación según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dichos paquetes de capa inferior están provistos de un encabezamiento en el cual se encuentra un identificador de circuito, dicho o cada módulo de terminación de recepción o de emisión efectuando las traducciones de identificador de circuito necesarias a la conmutación.

8. Unidad de conmutación según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la misma comprende una unidad de señalización destinada a tratar los paquetes de señalización correspondientes al protocolo de los paquetes de capa superior y prevista para accionar las memorias de traducción de identificadores que comprenden dicho conmutador, dicho módulo de terminación de recepción y/o dicho módulo de terminación de emisión.

9. Unidad de conmutación según la reivindicación 8, caracterizada porque dicho conmutador está previsto para poder encaminar dichos paquetes se señalización presentes en una de sus entradas hacia la salida de uno de sus puertos unida a dicha unidad de señalización, para encaminar los paquetes de señalización expedidos por dicha unidad de señalización hacia la salida deseada de dicho puerto de dicha unidad.

\newpage

10. Unidad de conmutación según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la misma comprende varios módulos de terminación de recepción y varios módulos de terminación de emisión, dichos módulos siendo dedicados a conexiones y/o circuitos virtuales particulares.

11. Unidad de conmutación según la reivindicación 10, caracterizada porque la misma comprende al menos un par de módulos de terminación de recepción y al menos un par de módulos de terminación de emisión, cada módulo de cada par siendo afectado en un sentido ascendente o descendente particular de las conexiones.

12. Unidad de conmutación según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los paquetes de capa inferior son células ATM.

13. Unidad de conmutación según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los paquetes de capa superior son paquetes AAL2.