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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Ein
Netzwerk für
den asynchronen Übertragungsmodus
("ATM-Netzwerk") besteht aus einer Vielzahl
von Vermittlungsstellen, von denen jede direkt mit mindestens einer
anderen Vermittlungsstelle verbunden ist. Die Punkte, an denen Daten
in eine Vermittlungsstelle ein- und aus ihr austreten, werden als "Anschlüsse" ("Ports") bezeichnet.
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ATM-Netzwerke
nutzen virtuelle Verbindungen, um Daten über das Netzwerk zu versenden. Eine
virtuelle Verbindung ist im Grunde ein Pfad oder eine Schaltung
zwischen zwei Vermittlungsstellen in einem ATM-Netzwerk, der (die) über eine
beliebige Anzahl von intermediären
Vermittlungsstellen geleitet werden kann. Bevor ein Datenpaket an
die nächste Vermittlungsstelle
entlang der virtuellen Verbindung gesendet wird, fügt eine
Vermittlungsstelle dem Datenpaket einen Header hinzu, der eine virtuelle
Kanalkennung (virtual channel identifier) und eine virtuelle Pfadkennung
(virtual path identifier) enthält ("VCI/VPI"), wodurch es der
nächsten
Vermittlungsstelle entlang der virtuellen Verbindung ermöglicht wird
zu bestimmen, welche virtuelle Verbindung das Paket durchläuft. Die
VCI/VPI ist spezifisch für
eine bestimmte virtuelle Verbindung entlang eines bestimmten Zweigs
der Verbindung, muss jedoch nicht von einem Zweig zum anderen konstant
bleiben, d. h. die VCI/VPI kann sich an jeder Vermittlungsstelle ändern.
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Eine
virtuelle Verbindung kann für
eine bestimmte Datenübertragung
eingerichtet werden, die mehrere Datenpakete hat, so dass jedes
Datenpaket in der Übertragung
entlang der virtuellen Verbindung gesendet wird, welche dann deaktiviert
wird, sobald die Übertragung
abgeschlossen ist. Alternativ kann eine virtuelle Verbindung eine
permanente virtuelle Verbindung (permanent virtual connection, "PVC") sein, die für mehrere
Datenübertragungen
genutzt wird.
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Fehler
in einem ATM-Netzwerk werden typischerweise von einem Netzwerk-Management-System
("NMS") beseitigt. Jede
Vermittlungsstelle im Netzwerk steht im Kontakt mit dem NMS und
berichtet Fehler an das NMS. Wenn ein Fehler innerhalb des Netzwerks
gemeldet wird, leitet das NMS virtuelle Verbindungen um den Fehler
herum. Das NMS kann auch die Fähigkeit
haben, Fehler am Rande oder außerhalb
seines ATM-Netzwerks zu erkennen, ist typischerweise jedoch nicht
in der Lage, solche Fehler zu beseitigen, insbesondere wenn Netzwerke von
unterschiedlichen Lieferanten beteiligt sind. Ein solcher Fehler
könnte
an einer Schnittstelle auftreten, die genutzt wird, um das ATM-Netzwerk
mit einem Objekt außerhalb
des Netzwerks zu verbinden, oder an einem Anschluss, mit dem die
Schnittstelle gekoppelt ist. Nachdem ein solcher Fehler erkannt wurde,
kann das NMS die Schnittstelle und jede PVC, die mit ihr verbunden
ist, als in einem Fehlerzustand befindlich erklären. Sobald ein Fehlerzustand erklärt wurde,
kann ein manueller Eingriff erforderlich sein, um die PVC wiederherzustellen.
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Da
ATM-Netzwerke beliebter und in einer größeren Vielfalt von Anwendungen
benutzt werden, werden mit zunehmender Häufigkeit Schnittstellen zwischen
ATM-Netzwerken und Objekten außerhalb des
ATM-Netzwerks erstellt und benutzt. Daher besteht ein immer größerer Bedarf
an einer Möglichkeit, Fehler
an diesen Schnittstellen und den Anschlüssen, mit denen sie gekoppelt
sind, zu beseitigen.
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Der
Schutz der physikalischen Schicht ist eine Möglichkeit, Fehler an Schnittstellen
zwischen Netzwerken und den Anschlüssen, mit denen die Schnittstellen
verbunden sind, zu beseitigen. Zum Beispiel kann eine aktive Schnittstelle
zwischen Netzwerken mit einer zweiten Schnittstelle verknüpft sein,
die für
den Fall reserviert ist, dass die aktive Schnittstelle ausfällt. Diese
zweite Schnittstelle kann inaktiv bleiben, bis ein Fehler auftritt,
oder dieselben Daten können
entlang beiden Schnittstellen gleichzeitig gesendet werden, so dass
ein Fehler in einer die Übertragung
entlang der anderen nicht behindert. Diese Art von Schutz der physikalischen
Schicht verdoppelt jedoch ungefähr
die Bandbreite, die für
eine bestimmte Datenübertragung
zwischen Netzwerken benötigt
wird, da für
den Schutz jeder aktiven Schnittstelle eine Schnittstelle reserviert
sein muss. Alternativ kann eine einzige Schnittstelle zwischen Netzwerken
ein Y-Kabel oder anderes Mittel haben, um das Signal an einem oder
beiden Enden zu teilen, so dass ein Fehler nach der Teilung die Übertragung nicht
behindert. Jedoch benötigt
auch diese Art von Schutz der physikalischen Schicht einen Überschuss an
Bandbreite, da sie vier Anschlüsse,
zwei aktive und zwei für
den Schutz reservierte, für
jede aktive Schnittstelle erfordert. Außerdem schützt diese Art von Schutz der
physikalischen Schicht nicht vor einem Fehler entlang der Schnittstelle,
wo das Signal nicht geteilt ist.
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MAY
K P U. A. beschreiben in "A
FAST RESTAURATION SYSTEM FOR ATM-RING-BASED LANS" IEE COMMUNICATIONS MAGAZINE, IEEE SERVICES
CENTER, PISCATAWAY, N.J. US, Band 33, Nr. 9, 1.September 1995, ein
erstes Netzwerk für den
asynchronen Übertragungsmodus
(ATM), ausgebildet, um mit einem ersten Objekt außerhalb
des Netzwerks gekoppelt zu werden, wobei das erste Objekt einen
vierten Anschluss und einen fünften
Anschluss hat und das Netzwerk Folgendes umfasst:
einen ersten
Anschluss; einen zweiten Anschluss, der mit dem ersten Anschluss
durch eine erste permanente virtuelle Verbindung gekoppelt ist,
worin
der zweite Anschluss mit dem vierten Anschluss über eine erste Schnittstelle
verbunden ist, und
einen dritten Anschluss, der mit dem ersten
Anschluss über
eine zweite permanente virtuelle Verbindung gekoppelt ist, worin
der dritte Anschluss mit dem fünften
Anschluss über
eine zweite Schnittstelle gekoppelt ist;
worin Pakete zwischen
dem ersten Netzwerk für
den asynchronen Übertragungsmodus
und dem zweiten Objekt vom ersten Anschluss zum zweiten Anschluss über die
erste permanente virtuelle Verbindung gesendet werden, und
zwischen
dem zweiten Anschluss und dem vierten Anschluss über die erste Schnittstelle,
bis ein Fehler erkannt wird,
wobei der Fehler an mindestens
einem der ersten Schnittstelle, des zweiten Anschlusses und des
vierten Anschlusses auftritt,
woraufhin Pakete zwischen dem
ersten Anschluss und dem dritten Anschluss über die zweite permanente virtuelle
Verbindung und zwischen dem dritten Anschluss und dem fünften Anschluss über die
zweite Schnittstelle gesendet werden.
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COHEN
R U. A. lehren in "CONNECTION MANAGEMENT
AND REROUTING IN ATM NETWORKS" PROCEEDINGS
OF THE CONFERENCE ON COMPUTER COMMUNICATIONS (INFOCOM), TORONTO,
12.-16. JUNI 1994, LOS ALAMITOS, IEEE COMP. SOC. PRESS, US, Band
1, 12. Juni 1994 (12.6. 1994), Seiten 184-191, dass die Parallelschaltungen
für den
virtuellen Pfad ein Minimum an gemeinsamen Verbindungen und Knoten
haben sollten, um das Risiko zu minimieren, dass ein einziger Fehler
beide Verbindungen zerstört.
So wird letzten Endes ein vollständiger
Ersatzweg für
den Fall eines Fehlers wie von MAY K P U. A. beschrieben bereitgestellt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein erstes Netzwerk für den asynchronen Übertragungsmodus wie
in Anspruch 1 definiert und ein Verfahren zur Erhöhung der
Zuverlässigkeit
der Datenübertragung zwischen
einem ersten Netzwerk für
den asynchronen Übertragungsmodus
und einem ersten Objekt außerhalb
des ersten Netzwerks wie in Anspruch 13 definiert bereit.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
ein ATM-Netzwerk, das gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit einem anderen ATM-Netzwerk gekoppelt ist.
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2 zeigt
eine Vermittlungsstelle, die gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit einem ATM-Netzwerk gekoppelt ist.
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3 zeigt
ein ATM-Netzwerk, das gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Teilnehmergerätschaft gekoppelt ist.
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4 zeigt
ein ATM-Netzwerk, das gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit einem anderen ATM-Netzwerk gekoppelt
ist.
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5 zeigt
ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschreibt.
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6 zeigt
ein ATM-Netzwerk, das gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit zwei anderen ATM-Netzwerken gekoppelt ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erhöht
die Zuverlässigkeit
der Datenübertragung
zwischen einem Netzwerk für
den asynchronen Übertragungsmodus
("ATM"-Netzwerk) und einem Objekt
außerhalb
des ATM-Netzwerks, wie z. B. einem zweiten ATM-Netzwerk, einer Vermittlungsstelle oder
einem Teilnehmerbereichgerät.
Im Speziellen ist das ATM-Netzwerk, wenn mehr als eine Schnittstelle zwischen
dem ATM-Netzwerk und dem externen Objekt vorhanden ist, so konfiguriert,
dass Daten, die zunächst
zwischen dem ATM-Netzwerk und dem externen Objekt über eine
der Schnittstellen übertragen werden,
im Falle eines Fehlers an der zunächst verwendeten Schnittstelle
oder an den Anschlüssen,
mit denen die erste Schnittstelle gekoppelt ist, ohne Intervention
des Netzwerk-Management-Systems ("NMS")
des ATM oder eines Netzbetreibers automatisch an eine andere Schnittstelle
umgeleitet werden können.
Dies wird erreicht durch die Bereitstellung, innerhalb des ATM-Netzwerks,
einer ersten permanenten virtuellen Verbindung (permanent virtual
connection, "PVC"), die einen ersten
Anschluss mit einem zweiten Anschluss innerhalb des ATM koppelt, wobei
der zweite Anschluss mit dem externen Objekt durch eine erste Schnittstelle
gekoppelt ist, und einer zweiten PVC, welche den ersten Anschluss
mit einem dritten Anschluss innerhalb des ATM koppelt, wobei der
dritte Anschluss mit dem externen Objekt durch eine zweite Schnittstelle
gekoppelt ist. Diese Bereitstellung kann durch jedes im Fachgebiet
bekannte Mittel durchgeführt
werden. Zunächst
werden die erste PVC und die erste Schnittstelle genutzt, um Daten
vom ersten Anschluss an das externe Objekt zu senden, während die
zweite PVC bereitgestellt, aber nicht tatsächlich zum Senden von Daten
genutzt wird, so dass Netzwerkressourcen für andere Zwecke verfügbar bleiben.
In ähnlicher
Weise bleibt auch die zweite Schnittstelle für andere Zwecke verfügbar. Es
wird darauf hingewiesen, dass die Bereitstellung der zweiten PVC
eine minimale Menge an Netzwerkressourcen verbraucht, da virtuelle
Kanalkennungen und virtuelle Pfadkennungen ("VCI/VPI") der zweiten PVC über das gesamte Netzwerk reserviert, aber,
bis ein Fehler in der ersten PVC erkannt wird, nicht genutzt werden.
Wird ein Fehler erkannt, so werden die Daten automatisch an die
zweite PVC und die zweite Schnittstelle umgeleitet. Vorzugsweise
ist auch das externe Objekt so konfiguriert, dass es im Falle eines
Fehlers an der ersten Schnittstelle automatisch zur zweiten Schnittstelle
umschaltet.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann es ratsam sein, eine Weile abzuwarten,
bevor Daten an die zweite PVC und die zweite Schnittstelle umgeleitet
werden. Wenn es z.B. einen anderen Fehlerbehebungs-Mechanismus gibt, wie
z. B. den Schutz der physikalischen Schicht, der den Fehler korrigieren
könnte,
ist es ratsam, eine Weile zu warten, um dem anderen Fehlerbehebungs-Mechanismus
eine Möglichkeit
zu geben, den Fehler zu korrigieren, bevor die Daten umgeleitet werden.
Der Schutz der physikalischen Schicht erkennt und behebt Fehler
typischerweise in weniger als 10 Millisekunden; wenn der Schutz
der physikalischen Schicht vorhanden ist, ist es daher ratsam, einen
Zeitraum abzuwarten, der mindestens ungefähr 10 Millisekunden beträgt, bevor
die Daten umgeleitet werden. Wenn eine Schnittstelle anfällig für intermittierende
Fehler ist, ist es außerdem
ratsam, einen Zeitraum abzuwarten, der länger ist als die Dauer eines
typischen intermittierenden Fehlers, bezeichnet als "Einwirkzeit" ("soaking time"), bevor Daten umgeleitet
werden, um ein Hin- und Herschalten zwischen der ersten und der
zweiten PVC zu vermeiden. Diese Einwirkzeit beträgt vorzugsweise weniger als
ungefähr
10 Millisekunden. Wenn kein Schutz der physikalischen Schicht vorhanden
ist und stattdessen eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist der Zeitraum, der
vor dem Umleiten von Daten abgewartet wird, vorzugsweise so kurz wie
möglich.
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Es
kann jedoch ein Zeitgeber einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung am NMS oder an einer anderen Stelle, vom Fehlererkennungs-Mechanismus
entfernt, implementiert sein, und es kann eine Kommunikationsverzögerung zwischen
dem Zeitgeber und dem Fehlererkennungs-Mechanismus bestehen. Daher
ist es ratsam, einen Zeitraum abzuwarten, der länger ist als ungefähr 50-250
Millisekunden, bevor Daten umgeleitet werden, um zu ermöglichen,
dass eine Signalmeldung, dass der Fehler behoben wurde, den Zeitgeber
erreicht.
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Zusätzlich wird
es bevorzugt, wenn zwei Netzwerke eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
praktizieren und eines der Netzwerke Fehler wesentlich schneller
erkennen und Daten wesentlich schneller umleiten kann als das andere,
dass beide Netzwerke Daten ungefähr
zu demselben Zeitpunkt umleiten. Es ist daher ratsam, das schnellere Netzwerk
eine Zeit lang vor dem Umleiten der Daten warten zu lassen, um den
Geschwindigkeitsunterschied auszugleichen. Diese Synchronisationszeit beträgt vorzugsweise
bis zu ungefähr
10 Sekunden.
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Viele
Netzwerke haben ein NMS, das in der Lage ist, Fehler an Schnittstellen
zu erkennen. Das NMS reagiert typischerweise wenige Sekunden nach dem
Auftreten eines solchen Fehlers, indem es jede PVC, die Daten an
die ausgefallene Schnittstelle senden oder von ihr empfangen will,
als in einem Fehlerzustand befindlich erklärt. Eine solche Erklärung kann
die effiziente Implementierung einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung behindern; daher wird es bevorzugt, dass Daten vor einer
solchen Reaktion an die zweite PVC und die zweite Schnittstelle
umgeleitet werden. Es wird daher bevorzugt, vor dem Umleiten der
Daten einen Zeitraum (von ungefähr
50 Millisekunden bis ungefähr
10 Sekunden) abzuwarten und, stärker
bevorzugt, nicht mehr als ungefähr
5 Sekunden abzuwarten.
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Der
Begriff "koppeln" wird im gesamten
Text im weitesten Sinn verwendet. Zum Beispiel kann eine PVC, die
zwei Anschlüsse
miteinander "koppelt", eine Vielzahl von
Vermittlungsstellen durchlaufen, und die Header von Datenpaketen,
die entlang einer solchen PVC gesendet werden, können entlang der Strecke geändert werden.
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1 zeigt
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die die Zuverlässigkeit der Datenübertragung
zwischen zwei Netzwerken für
den asynchronen Übertragungsmodus
erhöht.
Ein Netzwerk 110 hat die Anschlüsse 111, 112 und 113.
Anschluss 111 ist mit Anschluss 112 durch eine
PVC 114 gekoppelt. Anschluss 111 ist mit Anschluss 113 durch
eine PVC 115 gekoppelt. In ähnlicher Weise hat das Netzwerk 120 die
Anschlüsse 121, 122 und 123.
Anschluss 121 ist mit Anschluss 122 durch eine PVC 124 gekoppelt.
Anschluss 121 ist mit Anschluss 123 durch eine
PVC 125 gekoppelt.
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Anschluss 112 ist
mit Anschluss 122 durch die Schnittstelle 131 gekoppelt.
Anschluss 113 ist mit Anschluss 123 durch die
Schnittstelle 132 gekoppelt. Die Schnittstellen 131 und 132 können jede
Schnittstelle sein, die im Fachgebiet für das Koppeln von ATM-Netzwerken
bekannt ist. Zum Beispiel können 131 und 132 Schnittstellen
sein, die den DS3- oder OC3-Standards entsprechen, wie sie von ANSI (American
National Standards Institute, amerikanische Standardisierungsorganisation)
festgelegt wurden. Die Schnittstellen 131 und 132 müssen nicht dieselbe
Art von Schnittstelle sein, und sie müssen Daten nicht mit derselben
Geschwindigkeit übermitteln.
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Die
Ausführungsform
in 1 erhöht
die Zuverlässigkeit
der Datenübertragung
zwischen Netzwerk 110 und Netzwerk 120. Im Speziellen
wird die Zuverlässigkeit
der Datenübertragung
zwischen Anschluss 111 und Anschluss 121 erhöht. Datenpakete werden
zunächst
zwischen Anschluss 111 und Anschluss 112 über PVC 114 versendet,
zwischen Anschluss 112 und 122 über die
Schnittstelle 131 und zwischen Anschluss 122 und 121 über PVC 124.
An diesem Punkt sind virtuelle Kanalkennungen und virtuelle Pfadkennungen
("VCI/VPI") für PVC 115 über das
Netzwerk 110 reserviert; Daten werden jedoch nicht über PVC 115 gesendet. Ähnlich sind
VCI/VPIs für
PVC 125 über
das Netzwerk 120 reserviert, aber Daten werden nicht über PVC 125 gesendet.
Die Schnittstelle 132 wird an diesem Punkt nicht zur Datenübertragung
zwischen Anschluss 111 und Anschluss 121 verwendet
und steht für
andere Anwendungen zur Verfügung.
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Wenn
ein Fehler an der Schnittstelle 131, am Anschluss 112 oder
Anschluss 122 auftritt, können Daten nicht mehr über ihren
ursprünglichen
Weg zwischen den Anschlüssen 111 und 121 übertragen
werden. Vorzugsweise wird ein solcher Fehler durch Alarme in der
physikalischen Schicht und/oder Hardware-Alarme erfasst. Wenn der
Zeitraum abläuft
und der Fehler nicht behoben wurde, deaktiviert das Netzwerk 110 die
PVC 114 und aktiviert PVC 115, d. h. Pakete, die
zuvor zwischen den Anschlüssen 111 und 112 über PVC 114 übertragen
wurden, werden nun über
PVC 115 zwischen den Anschlüssen 111 und 113 übertragen.
Das Netzwerk 120 arbeitet ähnlich. Nachdem ein Fehler
erkannt wurde, deaktiviert Netzwerk 120 PVC 124 und
aktiviert PVC 125, d. h. Pakete, die zuvor über PVC 124 zwischen
den Anschlüssen 121 und 122 versendet
wurden, werden nun über
PVC 125 zwischen den Anschlüssen 121 und 123 versendet.
Folglich werden Datenpakete, wenn ein Fehler an Schnittstelle 131,
Anschluss 112 oder Anschluss 122 auftritt, zwischen
Anschluss 111 und 113 über PVC 115 versendet,
zwischen Anschluss 113 und 123 über Schnittstelle 132 und
zwischen Anschluss 123 und 121 über PVC 125,
wodurch der Fehler umgangen wird.
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Da
die Netzwerke 110 und 120 ähnlich arbeiten, beginnen beide
Netzwerke ungefähr
gleichzeitig, die Schnittstelle 132 anstelle der Schnittstelle 131 zu nutzen.
Jedoch müssen
der Zeitraum, den das Netzwerk 110 abwartet, bevor es PVC 115 aktiviert,
und der Zeitraum, den das Netzwerk 120 abwartet, bevor es
PVC 125 aktiviert, nicht identisch sein, sind jedoch vorzugsweise ähnlich,
um Paketverlust und/oder die Verwendung von Puffern an den Anschlüssen 113 und 123 zu
minimieren.
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Dieselbe
VCI/VPI kann nicht gleichzeitig an demselben Anschluss für zwei verschiedene
virtuelle Verbindungen verwendet werden. Gemäß der Erfindung haben manche
Anschlüsse
die Fähigkeit,
eine VCI/VPI für
eine virtuelle Verbindung zu nutzen und gleichzeitig diese VCI/VPI
für die
Verwendung durch eine andere virtuelle Verbindung zu reservieren,
die bis zur Verfügbarkeit
der VCI/VPI inaktiv gehalten wird. Zum Beispiel hat die Newbridge
Mainstreet 36170-Vermittlung, erhältlich bei Newbridge Networks
Inc. in Herndon, VA, diese Fähigkeit.
Vorzugsweise hat der Anschluss 111 diese Fähigkeit,
und die von PVC 114 verwendete VCI/VPI wird zur Verwendung
durch PVC 115 reserviert, und PVC 115 wird bis zur
Verfügbarkeit
der VCI/VPI, inaktiv gehalten. PVC 114 verwendet die VCI/VPI,
bis ein Fehler an der Schnittstelle 131, Anschluss 112 oder
Anschluss 122 erkannt wird und sich nicht selbst wieder
auflöst;
an diesem Punkt wird PVC 114 deaktiviert, wodurch die zuvor
von PVC 114 verwendete VCI/VPI verfügbar wird, so dass PVC 115 automatisch
aktiviert wird. Obwohl die Verwendung derselben VCI/VPI für zwei PVCs,
die von demselben Anschluss ausgehen, mit Bezug auf die Ausführungsform
in 1 beschrieben ist, wird dieses Merkmal der Erfindung
in Verbindung mit anderen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung praktiziert.
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Vorzugsweise
werden die jeweiligen Netzwerk-Management-Systeme ("NMS")
der Netzwerke 110 und 120 bei der Bereitstellung
der PVCs über
die Beziehung zwischen den PVCs informiert. Zum Beispiel ist das
NMS von Netzwerk 110 vorzugsweise informiert, dass PVC 114 zunächst eine
aktive PVC ist und dass PVC 115 zunächst eine inaktive PVC ist, die
als Reserve für
PVC 114 dient. Zusätzlich
wird das NMS vorzugsweise über
jede Status-Änderung informiert,
wie z. B. einen Fehler und die anschließende Deaktivierung von PVC 114 und
die Aktivierung von PVC 115.
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Wenn
der Fehler schließlich
korrigiert wurde, können
Schritte vom NMS und/oder von den Netzbetreibern der Netzwerke 110 und 120 unternommen werden,
um zu dem ursprünglichen
Weg für
die Datenübertragung
zwischen den Anschlüssen 111 und 121,
d. h. dem Weg, der die Schnittstelle 131 einschließt, zurückzukehren.
Dieses Verfahren wäre
zu bevorzugen, wenn die Schnittstelle 131 besser zur Datenübertragung
geeignet ist als die Schnittstelle 132, z. B. wenn Schnittstelle 131 mit
anderen Geschwindigkeiten übertragen
kann als Schnittstelle 132 oder wenn Schnittstelle 131 weniger
benutzt wird als Schnittstelle 132. Alternativ kann die
Nutzung der Schnittstelle 132 zur Übertragung von Daten zwischen
den Anschlüssen 111 und 121 auch
nach Korrektur des Fehlers fortgesetzt werden. In diesem Fall ist
es ratsam, dass PVC 114, Schnittstelle 131 und PVC 124 zur Übertragung
von Daten zur Verfügung stehen
für den
Fall, dass Schnittstelle 132, Anschluss 113 oder
Anschluss 123 ausfällt,
ebenso wie PVC 115, Schnittstelle 132 und PVC 125 für die Datenübertragung
zur Verfügung
stehen für
den Fall, dass Schnittstelle 131, Anschluss 112 oder
Anschluss 122 ausfällt.
Obwohl die Wahl der zu verwendenden Schnittstelle nach Korrektur
eines Fehlers mit Bezug auf die Ausführungsform in 1 beschrieben
ist, kann dieses Merkmal in Verbindung mit anderen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung realisiert werden.
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2 zeigt
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wie sie innerhalb einer einzigen Vermittlungsstelle 210 praktiziert
wird, um die Zuverlässigkeit
der Datenübertragung
zwischen Vermittlungsstelle 210 und Netzwerk 220 zu
erhöhen.
Eine Vermittlungsstelle 210 hat die Anschlüsse 211, 212 und 213.
Anschluss 211 ist mit Anschluss 212 durch eine
PVC 214 gekoppelt. Anschluss 211 ist mit Anschluss 213 durch
eine PVC 215 gekoppelt. Ähnlich hat das Netzwerk 220 die
Anschlüsse 221, 222 und 223.
Anschluss 221 ist mit Anschluss 222 durch eine PVC 224 gekoppelt.
Anschluss 221 ist mit Anschluss 223 durch eine
PVC 225 gekoppelt.
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Anschluss 212 ist
mit Anschluss 222 durch die Schnittstelle 231 gekoppelt.
Anschluss 213 ist mit Anschluss 223 durch die
Schnittstelle 232 gekoppelt. Die Schnittstellen 231 und 232 können jede
Schnittstelle sein, die im Fachgebiet für die Kopplung von ATM-Netzwerken
bekannt ist. Zum Beispiel können Schnittstelle 231 und 232 DS3-Leitungen
oder OC3-Leitungen sein. Die Schnittstellen 231 und 232 müssen nicht
dieselbe Art von Schnittstelle sein, und sie müssen Daten nicht mit derselben
Geschwindigkeit senden.
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Die
Ausführungsform
in 2 erhöht
die Zuverlässigkeit
der Datenübertragung
zwischen der Vermittlungsstelle 210 und dem Netzwerk 220.
Im Speziellen wird die Zuverlässigkeit
der Datenübertragung
zwischen Anschluss 211 und Anschluss 221 erhöht. Datenpakete
werden zunächst
von Anschluss 211 an Anschluss 212 über die
PVC 214 gesendet, zwischen Anschluss 212 und 222 über die
Schnittstelle 231 und zwischen Anschluss 222 und 221 über die
PVC 224. An diesem Punkt ist in der Vermittlungsstelle 210 eine
VCI/VPI für
die PVC 215 reserviert; es werden jedoch keine Daten über die
PVC 215 übertragen. Ähnlich sind
VCI/VPIs für
PVC 225 über
das Netzwerk 220 reserviert, aber es werden keine Daten
entlang PVC 225 übertragen.
Die Schnittstelle 232 wird an diesem Punkt nicht für die Datenübertragung
zwischen Anschluss 211 und Anschluss 221 verwendet
und steht für
andere Zwecke zur Verfügung.
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Wenn
ein Fehler an Schnittstelle 231, Anschluss 212 oder
Anschluss 222 auftritt, können keine Daten mehr über den
ursprünglichen
Weg zwischen Anschluss 211 und 221 übertragen
werden. Vorzugsweise würde
ein solcher Fehler durch Alarme in der physikalischen Schicht und/oder
Hardware-Alarme erfasst. Nachdem ein Fehler erfasst wurde, deaktiviert
Vermittlungsstelle 210 PVC 214 und aktiviert PVC 215,
d. h. Pakete, die zuvor über PVC 214 zwischen
den Anschlüssen 211 und 212 versendet
wurden, werden nun über
PVC 215 zwischen den Anschlüssen 211 und 213 versendet.
Das Netzwerk 220 arbeitet ähnlich. Nachdem ein Fehler erfasst
wurde, deaktiviert Netzwerk 220 PVC 224 und aktiviert
PVC 225, d. h. Pakete, die zuvor über PVC 224 zwischen
den Anschlüssen 221 und 222 versendet
wurden, werden nun über
PVC 225 zwischen den Anschlüssen 221 und 223 versendet.
Folglich werden, wenn ein Fehler an Schnittstelle 231,
Anschluss 212 oder Anschluss 222 auftritt, Datenpakete
zwischen Anschluss 211 und 213 über PVC 215,
zwischen Anschluss 213 und 223 über Schnittstelle 232 und
zwischen Anschluss 223 und 221 über PVC 225 übertragen,
wodurch der Fehler umgangen wird.
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Da
die Vermittlungsstelle 210 und das Netzwerk 220 ähnlich arbeiten,
beginnen sowohl die Vermittlungsstelle 210 als auch das
Netzwerk 220 ungefähr
zum gleichen Zeitpunkt damit, Schnittstelle 232 anstatt
der Schnittstelle 231 zu nutzen. Jedoch müssen der
Zeitraum, den die Vermittlungsstelle 210 abwartet, bevor
sie PVC 215 aktiviert, und der Zeitraum, den das Netzwerk 220 abwartet,
bevor es PVC 225 aktiviert, nicht identisch sein, sind
jedoch vorzugsweise ähnlich,
um Paketverlust und/oder die Verwendung von Puffern an den Anschlüssen 213 und 223 zu
minimieren.
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Die
Anschlüsse 212 und 213 können sich
auf derselben Ablage der Vermittlungsstelle 210 befinden.
Bevorzugt werden jedoch die Anschlüsse 212 und 213 auf
verschiedenen Ablagen platziert, da sich manche Fehler über einen
einzigen Anschluss hinaus auf alle Anschlüsse auf einer bestimmten Ablage erstrecken
können.
Außerdem
kann eine ganze Ablage für
Wartungs- oder Aktualisierungszwecke deaktiviert werden. Wenn sich
die Anschlüsse 212 und 213 auf
verschiedenen Ablagen befinden, verursachen Fehler, die eine ganze
Ablage betreffen, nicht gleichzeitig Fehler an den Anschlüssen 212 und 213.
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3 zeigt
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wie sie in einem mit Teilnehmergerätschaft
gekoppelten Netzwerk praktiziert wird und die Zuverlässigkeit
der Datenübertragung
zwischen Teilnehmerbereichgerät
(customer premises equipment, "CPE") 310 und
Netzwerk 320 erhöht. Das
Netzwerk 320 hat die Anschlüsse 321, 322 und 323.
Anschluss 321 ist mit Anschluss 322 über eine PVC 324 gekoppelt.
Anschluss 321 ist mit Anschluss 323 über eine
PVC 325 gekoppelt.
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CPE 310 ist
mit Anschluss 322 über
die Schnittstelle 331 gekoppelt. CPE 310 ist auch
mit Anschluss 323 über
die Schnittstelle 332 gekoppelt. Die Schnittstellen 331 und 332 können jede
im Fachgebiet bekannte Schnittstelle zum Koppeln von CPE mit einem
Netzwerk sein. Zum Beispiel können
die Schnittstellen 331 und 332 DS3-Leitungen oder OC3-Leitungen
sein. Die Schnittstellen 331 und 332 müssen nicht
dieselbe Art von Schnittstelle sein, und sie müssen Daten nicht mit derselben
Geschwindigkeit übertragen.
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Die
Ausführungsform
in 3 erhöht
die Zuverlässigkeit
der Datenübertragung
zwischen CPE 310 und Netzwerk 320. Im Speziellen
wird die Zuverlässigkeit
der Datenübertragung
zwischen CPE 310 und Anschluss 321 erhöht. Datenpakete
werden zunächst
zwischen CPE 310 und Anschluss 322 über die
Schnittstelle 331 und zwischen den Anschlüssen 322 und 321 über die
PVC 324 versendet. An diesem Punkt sind VCI/VPIs für PVC 325 über das
Netzwerk 320 reserviert, aber es werden keine Daten über PVC 325 übertragen.
Schnittstelle 332 wird zu diesem Zeitpunkt nicht für die Datenübertragung
zwischen CPE 310 und Anschluss 321 verwendet und
steht für andere
Zwecke zur Verfügung.
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Wenn
ein Fehler an der Schnittstelle 331, der Kopplung zwischen
CPE 310 und Schnittstelle 331 oder am Anschluss 322 auftritt,
können
die Daten nicht mehr über
ihren ursprünglichen
Weg zwischen CPE 310 und Anschluss 321 übertragen
werden. Vorzugsweise würde
ein solcher Fehler durch Alarme in der physikalischen Schicht- und/oder
Hardware-Alarme erfasst. Nachdem ein Fehler erfasst wurde, deaktiviert
Netzwerk 320 PVC 324 und aktiviert PVC 325,
d. h. Pakete, die zuvor über
PVC 324 zwischen den Anschlüssen 321 und 322 versendet wurden,
werden nun über
PVC 325 zwischen den Anschlüssen 321 und 323 versendet.
Folglich werden, wenn ein Fehler auftritt, Datenpakete zwischen
den Anschlüssen 321 und 323 über PVC 325 versendet und
zwischen den Anschlüssen 323 und
CPE 310 über
die Schnittstelle 332, wodurch der Fehler umgangen wird.
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Ähnlich muss
CPE 310 einen Mechanismus haben, um den Fehler zu erkennen
und um im Falle eines nicht behobenen Fehlers mit Netzwerk 320 über die
Schnittstelle 332 anstatt der Schnittstelle 331 zu
kommunizieren.
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4 zeigt
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die die Zuverlässigkeit einer Datenübertragung
zwischen zwei Netzwerken für
den asynchronen Übertragungsmodus
erhöht.
Die Ausführungsform
in 4 zeigt, wie die Erfindung von einem Netzwerk 420 praktiziert
werden kann, das Vermittlungsstellen hat, wie z. B. eine Vermittlungsstelle, die
Anschluss 421 einschließt, hat, die nicht die Fähigkeit
haben, eine VCI/VPI für
eine virtuelle Verbindung zu nutzen und gleichzeitig diese VCI/VPI
für die Nutzung
durch eine andere virtuelle Verbindung zu reservieren. Ein Netzwerk 410 hat
die Anschlüsse 411, 412 und 413.
Anschluss 411 ist mit Anschluss 412 über eine
PVC 414 verbunden. Anschluss 411 ist mit Anschluss 413 über eine
PVC 415 verbunden. Ähnlich
hat das Netzwerk 420 die Anschlüsse 421, 422 und 423.
Anschlüsse 422 und 423 können über PVC 424 Daten
an den Anschluss 421 senden. PVC 424 hat eine
logische Zusammenführung 425,
so dass Daten, die entweder von Anschluss 422 oder Anschluss 423 über die
PVC 424 versendet werden, an Anschluss 421 geleitet
werden. Anschluss 421 kann Datenpakete über die PVC 426 an
die Anschlüsse 422 und 423 senden.
PVC 426 hat eine logische Aufteilung 427, so dass
die Daten, die vom Anschluss 421 über PVC 426 gesendet
werden, sowohl an Anschluss 422 als auch an Anschluss 423 gesendet
werden.
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Anschluss 412 ist
mit Anschluss 422 über
die Schnittstelle 431 gekoppelt. Anschluss 413 ist
mit Anschluss 423 durch die Schnittstelle 432 gekoppelt. Die
Schnittstellen 431 und 432 können jede im Fachgebiet bekannte
Schnittstelle zur Kopplung von ATM-Netzwerken sein. Zum Beispiel
können
die Schnittstellen 431 und 432 DS3-Leitungen oder OC3-Leitungen
sein. Schnittstellen 431 und 432 müssen nicht
dieselbe Art von Schnittstelle sein, und sie müssen Daten nicht mit derselben
Geschwindigkeit übertragen.
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Die
Ausführungsform
in 4 erhöht
die Zuverlässigkeit
der Datenübertragung
zwischen Netzwerk 410 und Netzwerk 420. Im Speziellen
wird die Zuverlässigkeit
der Datenübertragung
zwischen Anschluss 411 und Anschluss 421 erhöht. Datenpakete werden
zunächst
zwischen Anschluss 411 und Anschluss 412 über die
PVC 414 gesendet, zwischen Anschluss 412 und 422 über die
Schnittstelle 431, von Anschluss 422 an Anschluss 421 über die
PVC 424 und von Anschluss 421 an Anschluss 422 über PVC 426.
PVC 424 hat eine logische Zusammenführung 425, so dass
Datenpakete auch von Anschluss 423 an Anschluss 421 über die
PVC 424 gesendet werden können, obwohl ursprünglich keine
Datenpakete von Anschluss 423 gesendet werden. PVC 426 hat
eine logische Aufteilung 427, so dass Datenpakete, die
von Anschluss 421 an Anschluss 422 gesendet werden,
auch an Anschluss 423 gesendet werden. Anschluss 423 sendet
dann die vom Anschluss 421 empfangenen Datenpakete über die
Schnittstelle 432 an Anschluss 413. Zunächst ist
PVC 415 inaktiv, und Anschluss 413 verwirft diese
Datenpakete. An diesem Punkt sind VCI/VPIs für PVC 415 über das Netzwerk 410 reserviert;
Daten werden jedoch nicht über
die PVC 415 übertragen.
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Falls
ein Fehler an Schnittstelle 431, Anschluss 412 oder
Anschluss 422 auftritt, können Daten nicht mehr über ihren
ursprünglichen
Weg zwischen den Anschlüssen 411 und 421 übertragen
werden. Vorzugsweise würde
ein solcher Fehler durch Alarme in der physikalischen Schicht und/oder
Hardware-Alarme erfasst. Nachdem ein Fehler erfasst wurde, deaktiviert
Netzwerk 410 PVC 414 und aktiviert PVC 415,
d. h. Pakete, die zuvor über PVC 414 zwischen
den Anschlüssen 411 und 412 versendet wurden,
werden nun über
PVC 415 zwischen den Anschlüssen 411 und 413 versendet.
Datenpakete vom Anschluss 411, die Anschluss 413 über die
PVC 415 erreichen, werden dann über die Schnittstelle 432 an Anschluss 423 gesendet.
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Das
Netzwerk 420 ist so konfiguriert, dass es im Falle eines
Fehlers nichts tun muss. Die Datenpakete, die zuvor über Schnittstelle 431 vom
Anschluss 412 zum Anschluss 422 und dann über PVC 424 zum Anschluss 421 übertragen
wurden, werden nun über die
Schnittstelle 432 vom Anschluss 413 zum Anschluss 423 und
dann über
PVC 424 zum Anschluss 421 übertragen. Die logische Zusammenführung 425 ermöglicht es
PVC 424, Datenpakete an 421 zu übertragen,
ob sie von Anschluss 422 oder Anschluss 423 gesendet
werden. Die Datenpakete, die zuvor von Anschluss 422 zum
Anschluss 412 gesendet wurden, werden nun durch den Fehler
blockiert. Da jedoch PVC 415 aktiviert wurde, werden die
Datenpakete, die zuvor am Anschluss 413 verworfen wurden, nachdem
sie über
die Schnittstelle 432 vom Anschluss 423 an den
Anschluss 413 gesendet wurden, nicht mehr verworfen, sondern über die
PVC 415 an den Anschluss 411 gesendet. Folglich
werden Datenpakete, wenn ein Fehler an Schnittstelle 431,
Anschluss 412 oder Anschluss 422 auftritt, zwischen Anschluss 411 und 413 über PVC 415 übertragen, vom
Anschluss 413 zum Anschluss 423 über Schnittstelle 432,
vom Anschluss 423 zum Anschluss 421 über PVC 424 und
vom Anschluss 421 zum Anschluss 423 über PVC 426,
wodurch der Fehler umgangen wird.
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Aufgrund
der Konfiguration von Netzwerk 420 sind die Deaktivierung
von PVC 414 und die Aktivierung von PVC 415 durch
das Netzwerk 410 die einzigen Schritte, die erforderlich
sind, um Datenübertragungen,
die zuvor zwischen den Netzwerken 410 und 420 stattfanden,
von Schnittstelle 431 auf Schnittstelle 432 umzuleiten.
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5 zeigt
ein Flussdiagramm, das die Praktizierung einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. In einem Schritt 510 wird
eine erste PVC bereitgestellt, die einen ersten Anschluss mit einem
zweiten Anschluss koppelt, und eine zweite PVC wird bereitgestellt,
die den ersten Anschluss mit einem dritten Anschluss koppelt, alles
innerhalb eines ersten ATM-Netzwerks. In einem Schritt 520 werden
Datenpakete über
die erste PVC vom ersten Anschluss zum zweiten Anschluss gesendet
und dann über
eine erste Schnittstelle an einen vierten Anschluss eines Objekts
außerhalb
des ersten ATM. An diesem Punkt werden keine Datenpakete über die zweite
PVC versendet. In einem Schritt 530 werden die erste Schnittstelle,
ebenso wie der zweite Anschluss und der vierte Anschluss, auf einen
Fehler hin überwacht.
Vorzugsweise ist diese Überwachung passiv,
d. h. das Netzwerk muss nur die Fähigkeit beibehalten, auf den
Fehler hingewiesen zu werden. Ein Schritt 540 ist ein Entscheidungsschritt.
Wenn kein Fehler erkannt wird, kehrt das Verfahren zu Schritt 520 zurück. Wahlweise
kann Schritt 540 erfordern, dass ein Fehler über einen
Zeitraum besteht, um als Fehler betrachtet zu werden, und das Verfahren
kehrt zu Schritt 520 zurück, wenn der Fehler vor Ablauf
der Zeitspanne korrigiert wird. Wenn der Fehler nicht korrigiert
wird, schreitet das Verfahren weiter zu einem Schritt 550.
In Schritt 550 werden die Datenpakete über eine zweite PVC vom ersten
Anschluss an einen dritten Anschluss gesendet, und dann über eine zweite
Schnittstelle an einen fünften
Anschluss des externen Objekts. Die Datenpakete werden an diesem
Punkt nicht mehr über
die erste PVC übertragen.
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Das
externe Objekt kann ein zweites Netzwerk für den asynchronen Übertragungsmodus,
ein Teilnehmerbereichgerät
oder jedes andere Objekt sein, mit dem das erste Netzwerk für den asynchronen Übertragungsmodus
gekoppelt werden könnte. Die
erste und die zweite Schnittstelle können jede Schnittstelle sein,
die im Fachgebiet für
die Kopplung mit ATM-Netzwerken bekannt ist. Zum Beispiel können sie
DS3-Leitungen oder OC3-Leitungen sein. Die Schnittstellen müssen nicht
vom gleichen Typ sein, und sie müssen
Daten nicht mit derselben Geschwindigkeit übertragen. Der zweite und der
dritte Anschluss können
sich auf verschiedenen Ablagen derselben Vermittlungsstelle, derselben
Ablage einer Vermittlungsstelle oder auf verschiedenen Vermittlungsstellen
befinden. Der Fehler kann durch Alarme in der physikalischen Schicht,
eine Hardware-Fehlermeldung oder jedes andere Verfahren, das zur
Erfassung von Fehlern bekannt ist, erfasst werden.
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Vorzugsweise
nutzen die erste und die zweite PVC dieselbe VCI/VPI am ersten Anschluss
wie mit Bezug auf die Ausführungsform
in 1 beschrieben.
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6 zeigt
eine Ausführungsform
der vorliegenden. Erfindung, wie sie an beiden Enden einer PVC 614 praktiziert
wird. Die Netzwerke 610 und 620, Anschlüsse 611, 612, 613, 621, 622 und 623, PVCs 614, 615, 624 und 625 und
die Schnittstellen 631 und 632 sind gekoppelt
und arbeiten analog zu den Netzwerken 110 und 120,
den Anschlüssen 111, 112, 113, 121, 122 und 123,
PVCs 114, 115, 124 und 125 bzw.
den Schnittstellen 131 und 132 der Ausführungsform
in 1. Zusätzlich
hat das Netzwerk 610 einen Anschluss 616, der
mit Anschluss 612 durch eine PVC 617 gekoppelt
ist. Ein Netzwerk 640 hat die Anschlüsse 641, 642 und 643.
Anschluss 641 ist mit Anschluss 642 durch eine
PVC 644 gekoppelt. Anschluss 641 ist mit Anschluss 643 durch
eine PVC 645 gekoppelt. Die Netzwerke 610 und 640,
Anschlüsse 612, 611, 616, 641, 642 und 643,
PVCs 614, 617, 644 und 645 und
Schnittstellen 651 und 652 sind gekoppelt und
arbeiten analog zu den Netzwerken 110 und 120,
Anschlüssen 111, 112, 113, 121, 122 und 123,
PVCs 114, 115, 124 und 125 bzw. den
Schnittstellen 131 und 132 der Ausführungsform in 1.
Folglich werden, wenn ein Fehler an Schnittstelle 631,
Anschluss 612 oder Anschluss 622 auftritt, Datenpakete
zwischen Anschluss 611 und 613 über PVC 615 übertragen,
zwischen Anschluss 613 und 623 über Schnittstelle 632 und
zwischen Anschluss 623 und 621 über PVC 625,
wodurch der Fehler umgangen wird. Ähnlich werden, wenn ein Fehler
an Schnittstelle 651, Anschluss 611 oder Anschluss 642 auftritt,
Datenpakete zwischen Anschluss 612 und 616 über PVC 617 übertragen,
zwischen Anschluss 616 und 643 über Schnittstelle 652 und
zwischen Anschluss 643 und 641 über PVC 645, wodurch
der Fehler umgangen wird.
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Die
vorliegende Erfindung kann in einer Reihe von Netzwerken gemäß der Ausführungsform
in 6 praktiziert werden.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ermöglicht
somit die Datenübertragung
zwischen einem ATM und einem Objekt außerhalb des ATM, gekoppelt
durch mehrere Schnittstellen, um automatisch um eine ausgefallene
Schnittstelle herum umgeleitet zu werden, ohne das Eingreifen des
NMS oder des Netzbetreibers.
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Dort,
wo in irgendeinem Anspruch erwähnte technische
Merkmale von Bezugszeichen gefolgt sind, wurden diese Bezugszeichen
nur zu dem Zweck eingeschlossen, die Verständlichkeit der Ansprüche zu erhöhen, und
dementsprechend haben solche Bezugszeichen keine einschränkende Wirkung
auf den Schutzumfang jedes Elements, das exemplarisch durch solche
Bezugszeichen gekennzeichnet ist.