DE60031090T2

DE60031090T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Wiederzusammensetzung von Rahmen

Info

Publication number: DE60031090T2
Application number: DE60031090T
Authority: DE
Inventors: Miek Dekeyser
Original assignee: Alcatel CIT SA; Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2020-03-23
Also published as: EP1137313A1; DE60031090D1; EP1137313B1; US6898209B2; US20010024453A1; JP2001298434A; ATE341918T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederzusammensetzung von Rahmen eines Mehrfachrahmens, wie in der Präambel von Anspruch 1 beschrieben, und eine Rahmen-Empfänger-Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens, wie in der Präambel von Anspruch 8 beschrieben.
Es ist wohlbekannt, dass in vielen ATM-TDM-Systemen, wie zum Beispiel im APON-System, was die Abkürzung für asynchrone passive optische Netze ist, ATM-Zellen, die von einem Sender, wie zum Beispiel einer optischen Leitungsabschlusseinheit, im Folgenden als OLT abgekürzt, gesendet werden, am Empfänger in der richtigen Reihenfolge wieder zusammengesetzt werden müssen. Dies gilt insbesondere, wenn Channel Associated Signalling verwendet wird. In diesem Fall muss ein Mehrfachrahmen aus 16 zuvor gesendeten TDM-Rahmen zusammengesetzt werden, die durch spezielle Channel Associated Signalling Information zur weiteren Verwendung durch einen Downstream-Benutzer ergänzt werden müssen. Für den Fall, dass diese Rahmen asynchron eintreffen können und nicht in der Reihenfolge, in der sie zuvor vom Sender gesendet wurden, zum Beispiel wegen Problemen durch die Änderung der Zellen-Verzögerung, war die einzige Lösung, um sie im Mehrfachrahmen richtig zusammenzusetzen, sie zunächst kurzzeitig in einem Pufferspeicher zwischenzuspeichern, wobei nach diesem Schritt, wenn alle 16 empfangen wurden, sie aus diesem Speicher ausgelesen werden konnten, um sie im Mehrfachrahmen-Pufferspeicher zusammenzusetzen. Ein solches direktes Verfahren benötigt nicht nur einen großen temporären Pufferspeicher, sondern führt durch diese kurzzeitige Speicherung auch eine zusätzliche Verzögerung ein. Weiterhin hat diese Lösung zur Folge, dass in jedem gesendeten Rahmen eine Kennung, die eine Zahl von 1 bis 16 haben muss, aufgenommen werden muss, so dass die korrekte Positionierung des TDM-Rahmens im Mehrfachrahmen-Speicher möglich ist. In dem zuvor erwähnten APON-System ist der TDM-Rahmen jedoch in dem Sinn begrenzt, dass für diese Kennung nur 3 Bits aufgenommen werden können, wie durch die ITU-T-Spezifikation 363.1 standardisiert. Dies macht es fast unmöglich, die Lösung nach dem bisherigen Stand der Technik zu verwenden, da mit 3 Bits nur auf 8 verschiedene Speicheradressen zugegriffen werden kann.
Die zusätzliche Verzögerung ist dabei für die ins Auge gefassten Anwendungen, wie Mietleitungs-Dienste, bei denen Verzögerungs-Anforderungen von 625 bis 650 Mikrosekunden üblich sind, auch nicht akzeptabel.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Rahmen-Empfänger-Vorrichtung des oben angegebenen bekannten Typs bereitzustellen, die weniger kompliziert sind und weniger Verzögerung bewirken als das Verfahren nach dem bisherigen Stand der Technik und die es erlauben, weniger Kennungs-Bits zu senden als erforderlich sind, um jede Rahmenposition im Mehrfachrahme genau zu erkennen.
Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel durch die Tatsache erreicht, dass das Verfahren weiterhin die Schritte enthält, wie im charakteristischen Teil von Anspruch 1 beschrieben, und dass die Rahmen-Empfänger-Vorrichtung weiterhin die Eigenschaften hat, wie im charakteristischen Teil von Anspruch 8 beschrieben.
Auf diese Weise wird es durch Verwendung von Synchronisation zwischen dem Sender und dem Empfänger zusammen mit speziellen Algorithmen zur Bestimmung des Wertes der Kennung und zum Schreiben und Lesen der Rahmen in den und aus dem temporären Puffer möglich, mit einem Minimum an Speicherplatz und Verzögerung diese eintreffenden Rahmen an die korrekte Stelle im Mehrfachrahmen-Speicher zu platzieren. Der temporäre Puffer hat dabei beträchtlich weniger Speicherstellen als die Anzahl der Rahmen, welche die Mehrfachrahmen-Struktur bilden. Wie in einem weiteren Abschnitt klar wird, sind die speziellen Schreib- und Lese- Adressierungs-Algorithmen für diesen temporären Puffer so, dass die Rahmen, die anschließend aus diesem temporären Puffer ausgelesen werden, um sie einen nach dem anderen im Mehrfachrahmen-Puffer zu speichern, in letzterem in der ursprünglich gesendeten Reihenfolge platziert werden.
Eine weitere charakteristische Eigenschaft der vorliegenden Erfindung wird in den Ansprüchen 2 und 9 beschrieben.
Diese stellt eine Bedingung für eine Untergrenze dar, sowohl für die Anzahl von Speicherplätzen im temporären Puffer, als auch für die Anzahl der Werte, die diese Kennung haben kann.
Noch eine weitere charakteristische Eigenschaft der vorliegenden Erfindung wird in den Ansprüchen 3 und 10 beschrieben.
Indem man die Anzahl von Speicherplätzen in diesem temporären Puffer, den Wert der eingefügten Kennung, die maximale Anzahl von verschiedenen Kennungs-Werten und eine aufgezeichnete Menge von Sender-Taktimpulsen berücksichtigt, ist ein einfaches Schreib-Adressierungs-Verfahren möglich, das dennoch einen kleinen temporären Puffer erlaubt. Es muss darauf hingewiesen werden, dass in diesem Dokument der Begriff "Zellen-Verzögerung", bei der es sich um eine allgemein standardisierte Eigenschaft in Telekommunikationsanwendungen handelt, die maximale Verzögerung bedeutet, die ein Rahmen zwischen Sender und Empfänger erfahren kann.
Die Ansprüche 4 und 11 stellen ein Beispiel für einen solchen Algorithmus dar.
Noch eine weitere charakteristische Eigenschaft der vorliegenden Erfindung wird in den Ansprüchen 5 und 12 beschrieben.
Dabei wird das Lese-Adressierungs-Schema für die Übertragung von Rahmen aus dem temporären Puffer in Positionen in dem Mehrfachrahmen-Puffer aus der aufgezeichneten Menge von Sender-Taktimpulsen berechnet. Dies erlaubt einen sehr einfachen Algorithmus, der zum Beispiel durch die in den Ansprüchen 6 und 13 beanspruchte Formel dargestellt wird.
Anspruch 7 stellt einen einfachen Algorithmus zur Berechnung des Wertes der Kennung dar, während Anspruch 14 eine einfache und preiswerte Lösung bereitstellt, die aufgezeichnete Menge der Sender-Taktimpulse zu erhalten.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenso einen Sender, der angepasst ist, aufeinander folgende Rahmen eines Mehrfachrahmens an einen Empfänger zu senden und in jeden von ihnen eine Kennung mit einer Anzahl verschiedener Werte einzufügen, die kleiner ist als die Anzahl der Rahmen in der Mehrfachrahmen-Struktur, und der weiterhin so angepasst ist, die Rahmen mit der Rate eines bestimmten Taktes zu senden, der synchron zu einem Empfänger-Takt ist. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Empfänger-Vorrichtung, welche die vorher beschriebene Rahmen-Empfänger-Vorrichtung enthält, sowie ein Kommunikationsnetz, das eine solche Sender- und Empfänger-Vorrichtung enthält.
Die oben angegebenen und weitere Aufgaben und Eigenschaften der Erfindung werden deutlicher, und die Erfindung selbst wird am besten verstanden, wenn man auf die folgende Beschreibung einer Ausführung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen Bezug nimmt, in denen:
1 schematisch ein Kommunikationsnetz gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, das einen Empfänger RX mit einer Rahmen-Empfänger-Vorrichtung FR gemäß der vorliegenden Erfindung und einen Sender TX gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, und
2 das Verfahren anhand eines Beispiels zeigt.
Die vorliegende Erfindung wird in Anwendungen benutzt, in denen einzelne Rahmen, die Teil einer Mehrfachrahmen-Struktur sind und die in einer bestimmten Reihenfolge gesendet werden, in dieser Reihenfolge wieder zusammengesetzt werden müssen, um diesen Mehrfachrahmen zu rekonstruieren. Es muss darauf hingewiesen werden, dass in diesem Dokument der Begriff "Rahmen" jedes Datenpaket einer festen Länge bezeichnet, wobei ein Mehrfachrahmen einer längeren Struktur entspricht, die aus einer vorher festgelegten Anzahl solcher Pakete zusammengesetzt ist. Die Erfindung ist somit anwendbar auf zum Beispiel CAS-TDM-Rahmen mit 2 MBit/s, die Teil einer Mehrfachrahmen-Struktur mit 16 Rahmen sind, aber auch auf ITU-T X.50-Rahmen, die Teil einer Mehrfachrahmen-Struktur mit 20 oder 80 Rahmen sind, auf Robbed-Bit-Signalisierungs-Kanäle, die Teil einer Mehrfachrahmen-Struktur mit 6 oder 12 Rahmen sind, und auf weitere Beispiel, die einem Fachmann bekannt sind.
Während der Übertragung zum Empfänger können die verschiedenen Rahmen Zellen-Verzögerungen und Probleme durch Änderungen der Zellen-Verzögerung erfahren. Wie oben in diesem Dokument erwähnt, ist unter Zellen-Verzögerung die Zeit, ausgedrückt als die Anzahl von Sender-Taktimpulsen, zwischen dem Augenblick, in dem ein Rahmen den Sender verlässt und dem Augenblick, in dem derselbe Rahmen am Empfänger eintrifft, zu verstehen. Änderungen der Zellen-Verzögerung sind als die Änderungen zu verstehen, die zwischen verschiedenen Übertragungszeiten auftreten können, die ein solcher Rahmen erfahren kann. Die Situation, in der Pakete, Zellen oder Rahmen unterschiedlichen Übertragungszeiten zwischen Sender und Empfänger unterworfen sind, tritt zum Beispiel in allen Netzwerken auf ATM-Basis auf, wie z.B. in APON-Netzwerken, in HFC-Netzwerken, was für Hybrid Fiber Coax Netzwerke steht, in ADSL-Netzwerken, was für Asymmetric Digital Subscriber Line Netzwerke steht, in Frame-Relay-Netzwerken, in IP-Netzwerken ... Änderungen der Zellen-Verzögerungen können zu einer Änderung der Reihenfolge des Empfangs der Zellen bezogen auf ihre Sende-Reihenfolge führen. Um solche Probleme zu behandeln, bekommt in Lösungen nach dem bisherigen Stand der Technik jeder Rahmen eine Kennung, die der Reihenfolge-Nummer des Rahmens in der Mehrfachrahmen-Struktur entspricht. Beim Empfänger werden die einzelnen Rahmen dann temporär gepuffert, bis sie alle empfangen wurden, wonach der Schritt des Wiederzusammensetzens des Mehrfachrahmens auf der Basis dieser Reihenfolge-Nummer oder Kennung stattfinden kann. Dies benötigt jedoch Zeit und Pufferspeicher, insbesondere wenn ein solcher Mehrfachrahmen aus vielen Rahmen besteht.
Eine weitere Schwierigkeit tritt auf, wenn die Anzahl von Bits, die für diese Kennung reserviert sind, kleiner ist als die Anzahl von Rahmen in der Mehrfachrahmen-Struktur, wodurch diese direkte Lösung sogar unmöglich gemacht wird.
Das betreffende Verfahren, sowie der betreffende Empfänger und der Sender sind jedoch in der Lage, diese Probleme zu behandeln. Der Sender ist schematisch in 1 als TX gezeigt, der Empfänger als RX. Der Empfänger RX enthält eine Rahmen-Empfänger-Vorrichtung FR, die einen Eingangs-Anschluss IN hat, an dem die von TX gesendeten Rahmen empfangen werden, die dann in einem temporären Pufferspeicher CM gespeichert werden, der Teil einer temporären Puffer-Vorrichtung C ist. In einer Ausführung besteht dieser temporäre Pufferspeicher aus einem ringförmigen Pufferspeicher, aber andere Speicher sind ebenfalls möglich. Die Anzahl von Speicherplätzen x in diesem ringförmigen Speicher ist jedoch kleiner als die Menge von Rahmen f, die in dem Mehrfachrahmen enthalten sind, jedoch größer oder gleich der maximalen Zellen-Verzögerung d, ausgedrückt als Anzahl von Sender-Taktimpulsen. In 1 haben die Speicherplätze im CM alle eine Adresse, die von 0 bis x – 1 reicht.
Aus praktischen Gründen kann es in der Tat manchmal günstiger sein, einen ringförmigen Puffer mit mehr Speicherpositionen zu wählen als das strikte Minimum, das durch den Zellen-Verzögerungs-Parameter d gegeben ist. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn d keine Zweierpotenz ist. Die Auswahl eines Speichers mit einer Anzahl von Speicherpositionen, die etwas größer als d aber eine Zweierpotenz ist, ist eine kostengünstigere Lösung, da diese Speicher kommerziell besser erhältlich und somit billiger sind.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung werden der Sender und der Empfänger synchronisiert. Dies kann auf viele unterschiedliche Arten erfolgen, zum Beispiel wie in der ITU-T-Spezifikation G983.1 Kapitel 8.3.5.3.4 für APON-Systeme spezifiziert. Diese Synchronisation führt zu synchronisierten Takten am Sender und am Empfänger. Diese Takte werden mit CLKTX und CLKRX bezeichnet, wobei ihre Synchronisation durch die gestrichelte Linie zwischen ihnen symbolisiert wird. Mit der Rate dieses Taktes sendet der Sender die einzelnen Rahmen, in denen eine Kennung c enthalten ist. Diese Kennung hat einen ganzzahligen Wert zwischen 0 und m – 1, wobei m somit die maximale Anzahl von Werten ist, die c haben kann. Für Ausführungen, in denen c als eine Reihe von Bits dargestellt wird, ist diese Anzahl von Bits b so, dass m = 2^b. Im Allgemeinen ist m durch die Anzahl von Bits begrenzt, die für diese Kennung in jedem Rahmen reserviert sind, die in den meisten Fällen standardisiert ist.
Es ist jedoch wichtig, darauf hinzuweisen, dass das Verfahren gültig ist, solange dieser Wert m grundsätzlich größer als d ist, wobei d die maximale Zellen- oder Rahmen-Verzögerung zwischen Sender und Empfänger ist, ausgedrückt als Anzahl von Taktperioden, wobei nachfolgende Rahmen während nachfolgender Taktperioden übertragen werden. Dieser Wert d wird für das Kommunikationsnetz garantiert. Der Wert dieser Verzögerung hängt im Allgemeinen von den Eigenschaften des Übertragungsmediums ab, das zwischen dem Sender und dem Empfänger benutzt wird.
Bei jedem Taktimpuls wird somit ein Rahmen gesendet. Der Wert der Kennung c des bei jedem Taktimpuls gesendeten Rahmens wird wie folgt berechnet c = i modulo m (1) wobei i eine aufgezeichnete Anzahl von Sender-Taktimpulsen darstellt, die wenn der Sender-Takt beim Start jeder Übertragung zurückgesetzt wird und wenn jeden Taktimpuls ein Rahmen gesendet wird, auch der Anzahl bisher gesendeter Rahmen entspricht. Dieser Wert kann der Reihenfolge-Nummer der Taktimpulse entsprechen, vorausgesetzt der Sender-Takt wird beim Start der Übertragung zurückgesetzt. In der in 1 gezeigten Ausführung erhält man i als Ausgangswert eines Zählers CNTT, der mit der Rate des Taktes CLKTX zählt und seinen Wert bei jedem Taktimpuls erhöht. Während der Taktperiode der ersten Übertragung ist i = 0.
Der Wert der Kennung c wird in einem Kennungs-Berechnungs-Mittel CIDEN berechnet, das mit der Rate des Taktes arbeitet und die nachfolgenden Werte von i empfängt. Die so berechneten Werte von c werden in jeden zu sendenden Rahmen mit einer Kennungs-Einfügungs-Vorrichtung, die mit FID bezeichnet wird, eingesetzt. Letztere empfängt die nachfolgenden Rahmen von einem Sende-Puffer TB. Der Fluss eintreffender Rahmen, der von anderen Schaltkreisen (in 1 nicht gezeigt) in TX erzeugt wird, wird durch den dicken grauen Pfeil gezeigt, der an TB ankommt. Die FID ist neben der Einfügung der Kennung c mit der Rate des Taktes clk weiterhin so angepasst, den so angepassten Rahmen auch mit der Taktrate zum Empfänger RX zu senden. Der Fluss gesendeter Rahmen wird auch schematisch durch den dicken grauen Pfeil zwischen Sender und Empfänger repräsentiert. Das Taktimpuls-Signal wird als dünne gestrichelte Linie zwischen CLKTX, CNTT, CIDEN und FID dargestellt.
Es muss darauf hingewiesen werden, dass in Formel (1) die Modulo-Operation den ganzzahligen und positiven Rest der Division von i durch m bezeichnet.
Wie bereits erwähnt, enthält die Rahmen-Empfänger-Vorrichtung FR des Empfängers eine ringförmige Puffer-Vorrichtung mit einem ringförmigen Puffer CM, der x Speicherplätze hat. In dieser ringförmigen Puffer-Vorrichtung C werden die nacheinander eintreffenden Rahmen zuerst in einer Kennungs-Entnahme-Vorrichtung empfangen, die mit IEM bezeichnet wird. Diese Vorrichtung hat einen Eingangs-Anschluss IN und ist so angepasst, dass sie aus jedem eintreffenden Rahmen mit der Rate des Taktes clk, der vom Empfänger-Takt CLKRX geliefert wird, seine Kennung c entnimmt. Der Wert dieser entnommenen Kennung c wird dann an ein Schreib-Adressierungs-Mittel WM angelegt. WM berechnet aus c, aus dem Wert von x, aus dem Wert von i, der durch einen gleichen Zähler CNTR geliefert wird, und aus dem Wert von m die Adresse der Position, in die der oder die empfangenen Rahmen zu schreiben sind. Da x und m konstante Werte sind, können diese im WM gespeichert werden. Während jeder Taktperiode berechnet ein Lese-Adressierungs-Mittel RM auch die Adresse der Position, aus der ein Rahmen vom CM auszulesen ist, um ihn in den Mehrfachrahmen-Pufferspeicher MF der Rahmen-Empfänger-Vorrichtung FR zu platzieren.
In der gezeigten Ausführung enthält der Speicher CM der ringförmigen Puffer-Vorrichtung eine Anzahl von Schreib-Adressierungs-Leitungen, die von dem Schreib-Adressierungs-Mittel gesteuert werden, und eine Anzahl von Lese-Adressierungs-Leitungen, die von dem Lese-Adressierungs-Mittel gesteuert werden. In jeder Taktperiode werden dabei die Schreib- und Lese-Adressen durch das entsprechende Mittel WM und RM berechnet und als Steuersignal pw und pr bereitgestellt, wodurch die Schreibzugriffs- und die Lesezugriffs-Leitungen dieses Speichers CM gesteuert werden.
Im Folgenden werden die Schreib- und Lese-Adressierungs-Algorithmen erläutert.
Der Empfänger hat einen ringförmigen Puffer mit x Positionen, wobei x größer oder gleich d und kleiner oder gleich der Menge von Rahmen f im Mehrfachrahmen ist. Jede Speicherposition dieses ringförmigen Puffers kann einen Rahmen enthalten. Diese Positionen haben eine Adresse, die von 0 bis x – 1 nummeriert ist. In diesem ringförmigen Puffer laufen zwei Aktivitäten ab:

– Zu Beginn jeder Taktperiode wird der Rahmen in der Position mit der Adresse pr = i modulo x (2)wobei i die aufgezeichnete Anzahl von Sender-Taktimpulse darstellt, aus dem ringförmigen Speicher CM ausgelesen und in die nächste freie Position des Mehrfachrahmen-Puffers MF geschrieben, und die Position, aus der dieser Rahmen gelesen wurde, wird gelöscht;
– Wenn während dieser Taktperiode ein Rahmen, der eine Kennung mit dem Wert c enthält, empfangen wird, wird diese Zelle entsprechen dem folgenden Schreib-Adressierungs-Algorithmus an die Position mit der Adresse pw geschrieben: pw = (((c + x – i – 1)modulo m) + i + 1)modulo d (3)wobei pw die Schreib-Positions-Adresse in dem ringförmigen Speicher repräsentiert, in die dieser eintreffende Rahmen zu schreiben ist, m die Anzahl unterschiedlicher Werte darstellt, die c haben kann, c den Wert der im eintreffenden Rahmen enthaltenen Kennung darstellt i die aufgezeichnete Anzahl von Sender-Taktimpulsen darstellt.

Dieser Wert kann aus einem Zähler CNTR abgeleitet werden, der mit der Rate des Empfänger-Taktes CLKRX zählt. Da der Empfänger-Takt mit dem Sender-Takt synchronisiert ist, sind die so erhaltenen Werte "i" im Sender und Empfänger dieselben.
Während der ersten Taktperiode ist dieser Wert 0, während der zweiten Taktperiode ist dieser Wert 1, usw.
Der Mechanismus, mit dem Rahmen in den ringförmigen Puffer geschrieben und aus ihm ausgelesen werden, kann in 2 nachverfolgt werden. Darin werden in der oberen Zeile die verschiedenen Taktimpulse am Sender TX mit den entsprechenden Werten von i, sowie die Rahmen, die in jeder Taktperiode von TX gesendet werden, schematisch gezeigt. Die nächste Zeile zeigt dieselben Taktimpulse, wieder mit dem entsprechenden Wert des Zählers i, und zeigt auch, welche Zellen in welcher Taktperiode empfangen werden. In der folgenden Zeile ist die Rahmen-Kennung c für die empfangenen Zellen gezeigt, wobei die Rahmen-Kennung zuvor im Sender gemäß der Formel (1) berechnet wurde.
Dann ist der ringförmige Pufferspeicher CM für den Fall gezeigt, in dem x = d = 6 ist und für m = 8. CM hat somit 6 Speicherpositionen, die von 0 bis 5 nummeriert sind. Es wird angenommen, dass dieser Speicher anfangs leer ist. In jedem Taktzyklus wird die Kennung der Rahmen, die in CM geschrieben werden, kursiv bezeichnet und von einem Rechteck umgeben, während die Zellen, die aus diesem Puffer ausgelesen werden, fett dargestellt werden. Wenn ein Rahmen aus einer bestimmten Position ausgelesen wird, wobei dieselbe Position als nächstes durch einen anderen Rahmen gefüllt wird, wird dies durch "/" zwischen den Kennungen angezeigt.
Zu Beginn des ersten Taktimpulses, wo der Wert von i somit 0 ist, wird der Inhalt der Puffer-Position, welche die Adresse pr = 0 hat aus dem CM ausgelesen, um ihn zum MF zu übertragen. Da sich in diesem Moment nichts im Puffer befand, wird nichts ausgelesen, wie durch den Gedankenstrich dargestellt. Während desselben ersten Taktzyklus wird die Schreib-Adresse pw gemäß Formel (3) berechnet, was dazu führt, dass die Zelle, die eingetroffen ist, und die die Kennung 0 hat, auch in Speicherposition 0 platziert wird. Dies wird durch die "0" in Kursivschrift gezeigt, die von dem Rechteck umgeben ist, das an die Puffer-Position mit der Adresse 0 platziert wird. Während des nächsten Taktzyklus wird zunächst der Inhalt der Puffer-Position mit der Adresse 1 ausgelesen, was durch "–" dargestellt wird, da diese Position leer war, während die empfangene Zelle, welche die Kennung "1" hat, auch an diese gleiche Position geschrieben wird, wie durch die kursiv geschriebene mit dem Rechteck umgebene "1" dargestellt wird. Die Zelle mit der Kennung "0" in Position 0 wird dort beibehalten. Dieser Mechanismus kann weiterverfolgt werden, und es ist offensichtlich, dass Rahmen, die in einer anderen Reihenfolge empfangen werden als die, in der sie ursprünglich gesendet wurden, zum Beispiel die Zellen mit der Kennung 3 und 4, zur Übertragung an den Mehrfachrahmen-Speicher in ihrer ursprünglichen Reihenfolge ausgelesen werden, d.h. der Rahmen mit der Kennung 3 wird vor dem Rahmen mit der Kennung 4 ausgelesen. Somit bleibt die ursprüngliche Reihenfolge der Übertragung erhalten, d.h. die Reihenfolge, mit der Zellen zum Mehrfachrahmen-Speicher ausgelesen werden, ist 0,1,2,3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,5,6,7, wobei die zweite Sequenz mit den Kennungen 0 bis 7 dem 8. bis 16. gesendeten Rahmen entspricht. Man kann auch sehen, dass auch, wenn in einem Taktzyklus verschiedene Rahmen empfangen werden, diese an getrennte Speicherstellen geschrieben werden, so dass sie in ihrer ursprünglichen Reihenfolge ausgelesen werden können, zum Beispiel die Zellen mit der Kennung 2 und 4, die während Taktimpuls i = 15 empfangen werden.
Es muss weiterhin darauf hingewiesen werden, dass die Modulo-Operation in dieser Erfindung immer den positiven Rest berechnet. Somit ist (–10)modulo 8 = 6, (–6)modulo 8 = 2, 6 modulo 8 = 6.
Obwohl die Prinzipien der Erfindung oben in Verbindung mit einer speziellen Vorrichtung beschrieben wurden, muss deutlich verstanden werden, dass diese Beschreibung nur als Beispiel und nicht als Einschränkung des Umfangs der Erfindung erfolgt, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert.

Claims

Verfahren zur Wiederzusammensetzung von Rahmen eines Mehrfachrahmens, wobei das Verfahren einen Schritt enthält, für jeden der Rahmen den Wert einer Kennung (c) zu berechnen, um sie in jeden der Rahmen aufzunehmen, bevor sie von einem Sender (TX) mit der Rate eines Sender-Taktes (CLKTX) gesendet werden, wobei das Verfahren einen Schritt der temporären Speicherung der Rahmen in einem temporären Puffer (CM) eines Empfängers (RX) umfasst, bevor sie aus dem temporären Puffer (CM) zur Speicherung in einem Mehrfachrahmen-Pufferspeicher (MF) des Empfängers (RX) ausgelesen werden, dadurch gekennzeichnet, dass – das Verfahren einen Schritt der Synchronisation eines Empfänger-Taktes (CLKRX) mit dem Sender-Takt (CLKTX) umfasst, – die Kennung gemäß einem vorher festgelegten Algorithmus so berechnet wird, dass die Anzahl unterschiedlicher Werte (m), die die Kennung haben kann, kleiner ist als die Anzahl von Rahmen (f) in dem Mehrfachrahmen, – das Verfahren einen weiteren Schritt umfasst, um im Empfänger die Kennung aus den Rahmen zu entnehmen, um eine Position in dem temporären Puffer (CM) zur Speicherung eintreffender Rahmen zu bestimmen, wobei die Anzahl von Speicherstellen (x) des temporären Puffers kleiner ist als die Anzahl der Rahmen (f) in dem Mehrfachrahmen – wobei die Rahmen aus Positionen in dem temporären Puffer ausgelesen werden, um sie unabhängig von dem Kennungs-Wert (c) in nachfolgende Speicherplätze in dem Mehrfachrahmen-Pufferspeicher zu speichern.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von Speicherstellen (x) des temporären Puffers (CM) nicht kleiner ist als die maximale Zellen-Verzögerung (d) zwischen dem Sender (TX) und dem Empfänger (RX) und die Anzahl unterschiedlicher Werte (m), die die Kennung (c) haben kann, größer ist als die maximale Zellen-Verzögerung (d).
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schreib-Positions-Adresse (pw) einer Speicherstelle in dem temporären Puffer (CM), in den ein eintreffender Rahmen zu schreiben ist, aus der Anzahl der Speicherplätze (x) in dem temporären Puffer (C), aus dem Wert der Kennung (c), die in dem eintreffenden Rahmen enthalten ist, aus der Anzahl unterschiedlicher Werte (m), die die Kennung haben kann, und aus einer aufgezeichneten Anzahl von Sender-Taktimpulsen (i) berechnet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schreib-Positions-Adresse (pw) gemäß der folgenden Formel berechnet wird: pw = (((c + x – i – 1)modulo m) + i + 1)modulo d (3)wobei pw die Schreib-Positions-Adresse in dem temporären Puffer repräsentiert, in die ein eintreffender Rahmen zu schreiben ist, m die Anzahl unterschiedlicher Werte darstellt, c den Wert der im eintreffenden Rahmen enthaltenen Kennung darstellt i die aufgezeichnete Anzahl von Sender-Taktimpulsen (i) darstellt, x die Anzahl von Speicherstellen in dem temporären Puffer (C) darstellt.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lese-Positions-Adresse (pr) einer Speicherstelle in dem temporären Puffer (CM), aus der ein bereits gespeicherter Rahmen auszulesen ist, um ihn anschließend in den Mehrfachrahmen-Pufferspeicher (MF) zu übertragen, aus der Anzahl (x) von Speicherstellen in dem temporären Puffer (CM) und der aufgezeichneten Anzahl von Sender-Taktimpulsen (i) berechnet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lese-Positions-Adresse (pr) gemäß der folgenden Formel berechnet wird: pr = i modulo xwobei pr die Lese-Positions-Adresse repräsentiert wobei i die aufgezeichnete Anzahl von Sender-Taktimpulsen darstellt wobei x die Anzahl von Speicherstellen in dem temporären Puffer darstellt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der Kennung (c) gemäß der folgenden Formel berechnet wird: c = i modulo mwobei i die aufgezeichnete Anzahl von Sender-Taktimpulsen darstellt wobei m die Anzahl unterschiedlicher Werte darstellt, die die Kennung haben kann.
Rahmen-Empfänger-Vorrichtung (FR), die folgendes umfasst: – Einen Eingangs-Anschluss (IN), der so angepasst ist, eintreffende Rahmen eines Mehrfachrahmens zu empfangen, die zuvor von einem Sender (TX) gesendet wurden, – Eine temporäre Puffer-Vorrichtung (C), die mit dem Eingangs-Anschluss gekoppelt ist und einen temporären Puffer (CM) enthält, der angepasst ist, die eintreffenden Rahmen temporär zu speichern, – Einen Mehrfachrahmen-Pufferspeicher (MF), der mit der temporären Puffer-Vorrichtung (C) gekoppelt und angepasst ist, die von der temporären Puffer-Vorrichtung (C) eintreffenden Rahmen zu speichern, dadurch gekennzeichnet, dass – die Rahmen-Empfänger-Vorrichtung (FR) einen Empfänger-Takt (CLKRX) enthält, der mit dem Sender-Takt (CLKTX) synchronisiert ist, – der temporäre Puffer (CM) eine Anzahl von Speicherstellen (x) hat, die kleiner als die Anzahl von Rahmen (f) in dem Mehrfachrahmen ist, – die temporäre Puffer-Vorrichtung (C) Kennungs-Entnahme-Mittel (IEM) enthält, die angepasst sind, eine Kennung (c) aus jedem eintreffenden Rahmen zu entnehmen, wobei die Anzahl unterschiedlicher Werte (m), die die Kennung haben kann, kleiner als die Anzahl der Rahmen (f) in dem Mehrfachrahmen ist, – die temporäre Puffer-Vorrichtung (C) Schreib-Adressierungs-Mittel (WM) enthält, die angepasst sind, aus dem Wert der Kennung eines entsprechenden eintreffenden Rahmens eine Schreib-Positions-Adresse in dem temporären Puffer zu berechnen, um den entsprechenden eintreffenden Rahmen zu speichern, – die temporäre Puffer-Vorrichtung (C) Lese-Adressierungs-Mittel (RM) enthält, die angepasst sind, eine Lese-Positions-Adresse einer Speicherstelle in dem temporären Puffer (CM) zu berechnen, aus dem ein bereits gespeicherter Rahmen auszulesen ist, um ihn anschließend unabhängig von dem Wert der Kennung des bereits gespeicherten Rahmens in dem Mehrfachrahmen-Speicher (MF) zu speichern.
Rahmen-Empfänger-Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von Speicherstellen (x) des temporären Puffers nicht kleiner als die maximale Zellen-Verzögerung zwischen dem Sender und der Rahmen-Empfänger-Vorrichtung ist, und die Anzahl unterschiedlicher Werte (m), die die Kennung haben kann, größer ist als die maximale Zellen-Verzögerung.
Rahmen-Empfänger gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schreib-Adressierungs-Mittel (WM) weiterhin angepasst ist, die Schreib-Positions-Adresse (pw) aus der Anzahl der Speicherplätze (x) in dem temporären Puffer, aus der Anzahl unterschiedlicher Werte (m), die die Kennung haben kann, und aus einer aufgezeichneten Anzahl von Sender-Taktimpulsen (i) zu berechnen.
Rahmen-Empfänger-Vorrichtung (FR) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schreib-Adressierungs-Mittel (WM) weiterhin angepasst ist, die Schreib-Positions-Adresse (pw) gemäß der folgenden Formel zu berechnen: pw = (((c + x – i – 1)modulo m) + i + 1)modulo dwobei pw die Schreib-Positions-Adresse in dem temporären Puffer repräsentiert, m die Anzahl unterschiedlicher Werte darstellt, c den Wert der Kennung des eintreffenden Rahmens darstellt i die aufgezeichnete Anzahl von Sender-Taktimpulsen darstellt, x die Anzahl von Speicherstellen in dem temporären Puffer darstellt.
Rahmen-Empfänger-Vorrichtung (FR) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Lese-Adressierungs-Mittel (RM) weiterhin angepasst ist, die Lese-Positions-Adresse aus der Anzahl von Speicherstellen in dem temporären Puffer und aus der aufgezeichneten Anzahl von Sender-Taktimpulsen (i) zu berechnen.
Rahmen-Empfänger-Vorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die das Lese-Adressierungs-Mittel (RM) weiterhin angepasst ist, die Lese-Positions-Adresse gemäß der folgenden Formel zu berechnen: pr = i modulo xwobei pr die Lese-Positions-Adresse repräsentiert wobei i die aufgezeichnete Anzahl von Sender-Taktimpulsen darstellt wobei x die Anzahl von Speicherstellen in dem temporären Puffer darstellt.
Rahmen-Empfänger-Vorrichtung (FR) gemäß Anspruch 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmen-Empfänger-Vorrichtung einen Empfänger-Zähler (CNTR) enthält, der angepasst ist, die Anzahl aufgezeichneter Sender-Taktimpulse (i) als Anzahl abgelaufener Taktimpulse des Empfänger-Taktes (CLKRX), der in der Rahmen-Empfänger-Vorrichtung (FR) enthalten ist, zu berechnen.
Sender (TX) eines Kommunikationsnetzes, der angepasst ist, aufeinander folgende Rahmen eines Mehrfachrahmens zu einer Empfänger-Vorrichtung (RX) zu senden, wobei der Sender (TX) angepasst ist, eine Kennung (c) zu berechnen und in jeden der aufeinander folgenden Rahmen einzufügen, bevor die Rahmen mit der Rate des Sender-Taktes (CLKTX) gesendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl unterschiedlicher Werte (m) der Kennung kleiner ist als die Anzahl von Rahmen in dem Mehrfachrahmen, wobei der Sender-Takt (CLKTX) synchron zu einem Empfänger-Takt (CLKRX) der Empfänger-Vorrichtung (RX) ist.
Empfänger (RX) eines Kommunikationsnetzes, der angepasst ist, Rahmen eines Mehrfachrahmens zu empfangen, die zuvor von einem Sender des Kommunikationsnetzes gesendet wurden, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger (RX) eine Rahmen-Empfänger-Vorrichtung (FR) enthält, die entsprechend einem beliebigen der Ansprüche 8 bis 14 angepasst ist.
Kommunikationsnetz, das einen Sender (TX) enthält, der angepasst ist, Rahmen eines Mehrfachrahmens zu senden, und einen Empfänger (RX), der angepasst ist, Rahmen eines Mehrfachrahmens zu empfangen, um sie anschließend wieder in den Mehrfachrahmen zusammenzusetzen, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (TX) weiterhin entsprechend Anspruch 15 angepasst ist und der Empfänger weiterhin entsprechend Anspruch 16 angepasst ist.