FI104601B - Signalointisanomien käsittely ATM-solmussa - Google Patents

Description

1 104601

Signalointisanomien käsittely ATM-solmussa

Keksinnön ala

Keksintö koskee signalointisolujen lähettämistä ja vastaanottamista 5 laajakaistaisen tietoliikenneverkon solmussa, erityisesti ATM-solmussa.

Tekniikan tausta

Kuten tunnettua, ATM (Asynchronous Transfer Mode) on yhteydellinen (connection-oriented) pakettikytkentätekniikka, jonka kansainvälinen te-10 lealan standardointijärjestö ITU-T on valinnut laajakaistaisen monipalveluverkon (B-ISDN) toteutustekniikaksi ("target solution"). Informaatio siirretään kuviossa 1 kuvatuissa soluissa, jotka koostuvat 5 tavun mittaisesta otsikosta ja 48 tavun mittaisesta informaatio-osasta. Otsikon kenttiin kuuluu virtuaalisen väylän tunnus VPI (Virtual Path Indicator) ja virtuaalisen kanavan tunnus 15 VCI (Virtual Channel Indicator), hyötykuorman tyyppi (Payload Type), priori-teettibitti CLP (Cell Loss Priority) sekä otsikkovirheen tarkiste HEC, jonka avulla yhden bitin virheet voidaan korjata ja kahden bitin virheet voidaan havaita.

Solujen vakiomittaisuus mahdollistaa niiden nopean kytkennän. Eri 20 yhteyksille kuuluvat solut erotetaan toisistaan virtuaaliväylän VPI ja virtuaalikanavan VCI tunnisteen avulla. Yhteyttä muodostettaessa verkon läpi määritetään kiinteä reitti eli virtuaaliyhteys, jota pitkin yhteyden solut reititetään. Verkkosolmuissa solut kytketään VPIA/CI-arvojen perusteella. Solujen VPIA/CI-arvot ovat yhteysvälikohtaisia ja siten yleensä muuttuvat VP- tai VC-25 tason kytkennän yhteydessä. Tiedonsiirron loputtua yhteys puretaan.

Kuviossa 2 on havainnollistettu B-ISDN yhteyskäytäntöjen viitemallia, jossa toiminnot jaetaan toisaalta kerroksiin ja toisaalta tasoihin.

Fyysinen kerros PHY koostuu kahdesta osakerroksesta, joista osa-kerrokseen PM on sijoitettu siirtojärjestelmäkohtaiset bittitason tehtävät ja . ·: 30 siirtojärjestelmän konvergenssikerros TC vastaa solujen sovituksesta kuhun kin siirtojärjestelmään sekä solujen rajauksesta, solun otsikon virhetarkistuk-, sista ja solunopeuden tasauksesta.

ATM kerros tarjoaa solujen siirtopalvelun AAL kerrokselle. Se käsittelee ainoastaan solun otsikkoa tehtävänään solujen kytkentä, multipleksointi 2 104601 ja demultipleksointi, solun otsikon generointi ja poisto sekä vuonohjaus (GFC) käyttäjän rajapinnassa UNI (User Network Interface).

ATM-sovituskerros AAL (ATM Adaptation Layer) paloittelee ylempien kerrosten kehykset, sijoittaa palat soluihin ja kokoaa kehykset jälleen vasta-5 päässä.

Käyttäjätaso huolehtii käyttäjän sovellusten tiedonsiirrosta ja siinä tarvittavasta ohjauksesta. Tämän tason tietoa käsitellään periaatteessa vain käyttäjän päätelaitteissa. Ohjaustaso sisältää puhelun- ja yhteydenohjauksen toiminnot sekä niihin liittyvän merkinannon käsittelyyn liittyvät toiminnot. Tä-10 mä taso on mukana vain niissä verkkoelementeissä, jotka tarjoavat kytken-täisiä palveluja tai osallistuvat muuten merkinannon käsittelyyn.

Kahteen osaan jaetusta hallintatasosta kerroshallinnan tehtäviin kuuluu oman kerroksensa yhteyskäytäntöolioiden resurssien ja parametrien hallinta sekä rakenteellisen ja ATM-kerroksen käyttöön ja kunnossapitoon 15 liittyvät OAM-solut. Tasohallinnan tehtävänä on eri tasojen välinen koordinointi ja järjestelmän hallinta kokonaisuutena.

Fyysisen kerroksen PHY funktioita toteuttavien integroitujen piirien ja ATM-kerroksen välinen rajapinta on ATM Forumin toimesta standardoitu nimillä UTOPIA, An ATM-PHY Interface Spesification, Level 1, jäljempänä 20 käytetään lyhennettä UTOPIA1, ja UTOPIA, An ATM-PHY Interface Spesification, Level 2, jäljempänä UTOPIA2. Käytännössä ATM-laite joudutaan toteuttamaan kaupallisesti saatavissa olevilla ATM-mikropiireillä, jotka toteuttavat UTOPIA-spesifikaation mukaisen rajapinnan. Rajapinnasta on muodostunut de facto -teollisuusstandardi, jota kaikki integroituja ATM-piirejä val-25 mistavat komponenttitoimittajat noudattavat. UTOPIA-rajapinnassa data on määritelty 8- tai 16-bittiseksi riippuen toteutetusta bittinopeudesta (UTOPIA level 1 ja level 2). Rajapinnassa siirretään vain ja ainoastaan ATM-soludataa ja se sisältää kaksisuuntaisen siirron tarvitsemat ohjaus- eli ns. kättelysignaalit (handshaking). Piirivalmistajat toteuttavat ATM-kerroksen funktioita Ί 30 toteuttavat piirinsä isäntinä, koska UTOPIA-spesifikaatio määrittelee ATM- kerroksen piirit isänniksi ja koska valmistajat eivät voi tietää, millaisessa ympäristössä heidän asiakkaansa piirejä käyttävät. Fyysisen kerroksen piirit ovat vastaavasti renkejä. UTOPIA-väylään kytketyt rengit voivat kommunikoida ainoastaan isäntälaitteen kanssa mutta eivät keskenään.

3 104601 .

ATM-verkossa siirretään ATM-kerroksen käyttöön ja kunnossapitoon liittyviä OAM-soluja solmusta toiseen ja solmun sisällä. Sen lisäksi johdoilla voidaan lähettää signalointisanomia samaan tapaan kuin kapeakaistaisessa-kin ISDN-verkossa tehdään, joskin pakettikytkentäisyydestä johtuen signa-5 lointitarve on vähäisempi. Signalointi ATM-johdoilla on melko uusi asia ja se alkaa vasta nyt tulla tuotteisiin. Signalointi voi olla solmun kohdalla päättyvää, jolloin signalointisolu tulee ja jää solmuun, tai transit-tyyppistä, jolloin se välitetään solmun lävitse. Signaloinnin suorittaminen vaatii ATM-sovitusker-rokseen kuuluvan ns. SAR-funktion (Segmentation and Reassembly) toteut-10 tamisen, joka mahdollistaa signalointisolujen lisäämisen soluvirtaan ja niiden erottamisen soluvirrasta. Käytetyt SAR-funktiot ja ATM-sovituskerros toimivat prosessorin ohjaamina.

Ongelmana signalointisolujen käsittelyssä on, miten prosessori pääsee käytännössä käsiksi ATM-johtojen soluvirtaan. Jos käytetään yhtä SAR-15 korttia, miten se pystyy lähettämään mille tahansa johdolle signalointisanomia sekä vastaanottamaan sanomia miltä tahansa johdolta.

Eräs ratkaisu tilaajalaitteen ja ATM-solmun välisen signalointisano-mien vaihdon ongelmaan on esitetty patenttihakemuksessa EP-0355797, hakija Hitachi Ltd. Tämän ratkaisun periaate on esitetty kuviossa 3. Optiset 20 tilaajajohdot on kytketty ATM-kytkinkenttään tilaajajohtoliitännän toteuttavien piirien (Subscriber Line Interface) välityksellä. Ne suorittavat optisen ja sähköisen signaalin välisen muunnoksen sekä lisäksi lisäävät/poistavat solun otsikoita. ATM-kytkinkentän toisella puolella ovat vastaavat runkojohtojen lii-- tännän (Trunk Line Interface) toteuttavat piirit. Yksi kytkinkentän runkojohto- 25 puolen väylistä, väylä 41, on varattu yksinomaan signalointikanaville. Tämä johto on kytketty signalointipiiriin 42 (line signalling apparatus), joka suorittaa ATM-solujen hyötykuormadatan kokoamisen signalointisanoman datakehyk-seksi ja vastaavasti datakehyksen segmentoinnin ja sijoittamisen ATM-soluihin, ts. kuvion 2 mukaisen kerroksen 3 toiminnon. Toiminto vastaa SAR-. ·: 30 funktiota. Sanoman käsittelyn hoitaa prosessori 43. Toiminto on sellainen, että signalointisolun tullessa tilaajajohdolta johdon tilaajajohtoliitännän toteuttava piiri tunnistaa signalointisolun, muuntaa sen otsikon osoittamaan väylälle 41 ts. signalointipiiriin 42 sekä lisää otsikkoon tiedon, miltä tilaajajohdolta solu on tullut. Vastakkaisessa suunnassa signalointipiiri segmentoi 35 datakehyksen soluiksi, lisää soluotsikoihin tiedon, mille tilaajajohdolle ja mille 4 104601 tilaajalaitteelle solu on tarkoitettu. Tilaajajohtoliitännän toteuttava piiri vastaanottaa signalointisolun ja suorittaa sille vielä osoitemuunnoksen ennen lähettämistä tilaajajohdolle.

Kuvatussa patenttihakemuksessa on lisäksi esitetty suoritusmuoto, 5 jolla toteutetaan signalointisanomien lähettäminen runkojohdoille ja vastaanottaminen niiltä. Suoritusmuoto on esitetty kuviossa 4. Runkojohdon signa-lointipiiriin 44 lisääminen tilaajajohtojen puolelle ATM-kytkinkenttää tekee mahdolliseksi signalointisolujen vastaanottamisen runkojohdoilta ja niiden lähettämisen runkojohdoille. Ratkaisu on käyttökelpoinen, koska signaloinnit 10 tilaajajohdolla ja runkojohdolla poikkeavat toisistaan protokollapinojen suhteen.

Kuvatulle tunnetulle mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että runko- tai tilaajajohdolta tulevat signalointisolut johdetaan ATM-kytkin-kentän läpi, puretaan sen toisella puolella ja prosessoidaan data siellä ja että 15 lähtevät signalointisolut muodostetaan tällä samalla puolella ja johdetaan taas ATM-kytki n kentän läpi ja edelleen runko- tai tilaajajohdolle. Signalointi-solujen prosessointi tehdään siten keskitetysti yhdessä paikassa.

Tämän tunnetun menetelmän etuna on se, että keskitetty signalointi-prosessointi voidaan suorittaa tehokkaalla prosessorilla, jolloin signaloin-20 tiohjelmistokin voi olla suuri. Joissakin sovelluksissa olisi kuitenkin edullista suorittaa signalointi samalla puolella ATM-kytkentäkenttää, kuin mistä signalointisolut tulevat ja minne ne olisi lähetettävä. Tämä voitaisiin tietenkin tehdä siten, että signalointi tehdään hajautetusti, jolloin joka johdolla olisi oma signalointiprosessointi. Tämä johtaisi kuitenkin prosessointitarpeen : ' 25 huomattavaan kasvuun keskitettyyn verrattuna. Tunnettu menetelmä vaatii myös omat signalointiprosessinsa kummallekin puolelle ATM-kytkentäkenttää, mikäli halutaan hoitaa signalointi molempiin suuntiin solmusta. Esitetyn menetelmän haittana on myös se, että se ei ole joustavasti modulaarinen. Mikäli johtojen lukumäärässä tehdään muutoksia, on muutoksia tehtävä kes-30 kitetyssä signalointiyksikössä. Vaikka menetelmä esittää erään ratkaisun johtojen signalointiin, on niiden signaloinnin lisäksi hoidettava ATM-solmun sisäinen signalointi johtosignaloinnista erillisin prosessein. Sisäinen signalointi on hoidettava korttien välisin väylin, joka on huomattavan vaativa ja kustannuksia nostava tapa. Tunnettua menetelmää käytettäessä on ATM- 5 104601 soluvirtaan kytkeydyttävä jo signalointipiireissä (line signalling apparatus) ja tämä on käytännössä erittäin vaativa ja hankala toteuttaa.

Tämän keksinnön tavoitteena on menetelmä ja kytkentäjärjestely, jolla voidaan hoitaa signalointitarve kumpaankin suuntaan ATM-solmusta 5 käyttäen vähimmäistapauksessa vain yhtä signalointipiiriä. Järjestelyllä tulisi voida suorittaa sekä johtosignalointi että solmun sisäinen signalointi.

Asetettu tavoite saavutetaan itsenäisissä vaatimuksissa esitetyin määrittein.

10 Keksinnön lyhyt yhteenveto

Keksintö perustuu siihen oivallukseen käyttää ATM-kytkentäkenttää palauttamaan signalointisolut takaisin tulopuolelleen ja siellä olevaan signa-lointisolujen käsittely-yksikköön, joka suorittaa SAR toiminnot. Keksinnön mukaisesti signalointisolujen käsittely-yksikkö kytketään ATM-kerroksen pii-15 riin käyttäen standardin mukaista UTOPIA-rajapintaa. Tällöin käsittely-yksikkö ei ATM-kerroksen piiristä katsottuna mitenkään eroa UTOPIA-rajapinnan kautta siihen kytketyistä fyysisen kerroksen piireistä, jotka kytkevät optiset kuidut ATM-solmuun. Johdolta tulevat signalointisolut tunnistetaan ATM-kerroksen piirissä otsikon perusteella, poimitaan soluvirrasta ja niihin lisätään 20 fyysisen piirin tunnistemerkki (tag), joka ilmaisee miltä tulojohdolta ne ovat tulleet. Tämän jälkeen ne lähetään ATM-kytkinkenttään, joka kytkee solut lähtöpuskuriin. Lähtöpuskurissa tehdään solujen otsikoille modifikaatio, joissa VPI/VCI tieto korvataan sen fyysisen piirin tunnisteella, jonka kautta sig-nalointisolu on tullut ja vanha tag korvataan uudella tagilla, jonka perusteella 25 ATM-kerroksen piiri ohjaa modifioidut signalointisolut UTOPIA-rajapinnan kautta signalointisolujen käsittely-yksikköön. Muissa kytkentäkentästä tulevissa soluissa on normaali VPIA/CI otsikko sekä kohteena olevan fyysisen piirin tunnistetieto (tag), joten ATM-kerroksen piiri osaa ohjata UTOPIA-rajapinnan kautta ne oikeaan fyysiseen piiriin, joka edelleen lähettää ne opti-30 selle kuidulle.

7 * ' \ Vastaavalla tavalla signalpintisolujen käsittely-yksikkö muodostaa vastaussanoman sijoittamalla sen datan uusiin modifioituihin signalointisolui-• hin. Se varustaa ne VPIA/CI arvojen sijasta kohteena olevan fyysisen laitteen osoitteella ja lähettää UTOPIA rajapinnan kautta ATM-kerroksen piirille. Tä-35 mä lisää modifioidun signalointisolun eteen tagin, joka kertoo solun lähteen.

6 104601

Solu kulkee tämän jälkeen ATM-kytkentäkentän kautta lähtöporttiin, joka muuntaa solun jälleen standardin mukaiseksi signalointisoluksi sijoittamalla fyysisen laitteen osoitteella tilalle signalointisolun identifioivan standardin mukaisen VPI/VCI arvon ja korvaamalla vanhan tagin uudella, jonka perus-5 teella solu ohjautuu UTOPIA rajapinnan yli oikeaan fyysiseen laitteeseen, joka edelleen lähettää ne optiselle kuidulle.

Käsittely-yksikkö voi vastaanottaa signalointisoluja kummalta puolelta tahansa ATM-kytkinkenttää ja riippumatta siitä, ovatko signalointisolut UNI- rajapinnan (User Network Interface) vaiko NNI-rajapinnan (Network-10 Network Interface) kautta kulkevia soluja.

Tällä tavalla signalointisoluja kierrätetään ATM-kytkinkentän kautta, joten soluvirtaan kytkeytyminen suoritetaan ATM-tasolla käyttäen jo muutenkin olemassa olevia solmun piirejä.

15 Kuvioluettelo

Keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin oheisten kaaviollisten kuvioiden avulla, joista kuvio 1 esittää ATM-solun kenttiä 20 kuvio 2 kuvaa ATM-järjestelmän viitemallia kuviot 3 ja 4 esittävät tunnettua signalointisolujen menetelmää, kuvio 5 kuvaa keksinnön perusajatusta, kuvio 6 esittää signalointisolujen kulkua, 25 Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Kuvion 5 mukaisesti signaloinnin, mukaan lukien solujen hyötykuorman datakehykseksi ja vastaavasti datakehyksen soluiksi muodostava SAR-funktio, suorittava signalointipiiri 56 on sijoitettu ennen ATM-kytkentäkenttää 53 siten, että se kytkeytyy ATM-kerroksessa oleviin prosessointiyksiköihin. 30 Signalointipiiri kommunikoi ATM-kerroksen funktioita suorittavien piirien 52 kanssa käyttäen standardin mukaista UTOPIA rajapintaa. Kuviossa on piirretty neljä PHY piiriä, joka viittaa siihen, että tässä yhdellä piirikortilla on neljä STM-1 (Synchronous Transport Module) liitäntää. STM-1 on tunnettu synkronisessa digitaalisessa hierarkiassa SDH käytettävä perusrakenne tiedon-35 siirtoon. Bittinopeus tällä peruskehyksellä 155 520 kbit/s. Käytännössä lii- 7 104601 .

täntöjen määrää yhdellä kortilla rajoittaa optisten liitäntöjen vaatima suurehko tila.

Signalointisanomlen käsittelyn suorittaa prosessori 57, jonka kanssa t kommunikointiin signalointipiiri 56 käyttää prosessoriväylää. Kun signalointi- 5 piirin kytkentä PHY-piireihin ja ATM-kerroksen piireihin tapahtuu UTOPIA rajapinnan yli, antaa se suuren vapauden signalointipiirin sijoittamiselle ts. sille miten ja missä signalointi tehdään. Niinpä tämä SAR-funktion totetuttava piiri ja prosessori voidaan sijoittaa esim. yhdelle PHY-piirikortille 51, erilliselle omalle kortille, jolloin erillisiä ATM-johtoliitäntöjä ei tarvita, tai jokaiselle PHY 10 kortille voidaan sijoittaa oma signalointipiirinsä prosessoreineen, jolloin sig-nalointitoiminnat on hajautettu. Tällöin voidaan käyttää halvempaa prosessoria.

Kuvan mukaisen kytkennän toiminto on yksinkertaistettuna seuraa-va: Optiselta johdolta A saapuva signalointisolu, joka voi olla UNI- tai NNI-15 tyypin solu, saapuu tämän johdon päättävään PHY-korttiin 51, joka muuntaa solun sähköiseen muotoon ja lähettää sen ATM-kerroksen piirille 52, joka lähettää solun ATM-kytkentäkentän tulopuskuriin. Tästä kenttä kytkee sen edelleen kentän toiselle puolelle lähtöporttiin. Lähtöportissa tutkitaan solun otsikon osoitekentästä VPI/VCI arvot. Standardissa ITU-T 1.361 B-ISDN ATM 20 Layer Spesification on taulukoitu kiinteästi tiettyihin tarkoituksiin varatut VPIA/CI arvot. Taulukossa on lueteltu erityyppisille OAM signalointisoluille varatut arvot samoin kuin samoin kuin yleiselle (general) että point-to-point signaloinnille varatut arvot. Kun lähtöportissa havaitaan, että VPI/VCI arvot osoittavat kyseessä olevan signalointisolun, suoritetaan muunnos, jossa 25 VPI/VCI arvo korvataan signalointipiirin 56 tunnisteella. Solu palautetaan ATM-kytkentäkenttään, joka ohjaa solun takaisin kentän toiselle puolelle ATM-kerroksen piirille 52, joka edelleen ohjaa solun UTOPIA rajapinnan yli signalointipiirille 56.

Edellä oleva kuvaus on suuresti pelkistetty. Kuvion 6 avulla seloste-• 30 taan tarkemmin sitä, mitä signalointisolulle ja sen otsikolle tapahtuu solun edetessä tulojohdolta signalointipiiriin.

, Kuvion mukaisessa kytkennässä yhdellä Network Interface -piirikor tilla on neljä PHY piiriä PHY1...PHY4, signalointipiiri 56, prosessori 57 ja ATM-kerroksen prosessointipiiri 52. Koska ja ATM-kerroksen prosessointipiiri 35 52 näkee PHY piirit ja signalointipiirin 56 UTOPIA rajapinnan yli, sen ei tar- 8 104601 vitse tietää mitään signalointipiirin 56 olemassa olosta vaan se näkee ikään kuin viisi PHY piiriä. Tämä tekee keksinnön mukaisen järjestelyn lisäämisen ATM-solmuun helpoksi. Tarkastellaan optiselta kuidulta tulevan ATM-solun C kulkua. Soluja on merkitty harmaalla suorakaiteella, joissa nuoli osoittaa kul-5 kusuuntaa. Solu voi olla UNI-tyypin, NNI-tyypin tai OAM-tyypin solu.

Optisen signaalin saavuttua PHY 1 piirille se muuntaa sen ensin sähköiseen muotoon ja lähettää sen sitten UTOPIA väylälle. ATM-kerroksen piiri 52 vastaanottaa solun ja käsittelee sen otsikkokenttiä. ATM-kerroksen piiri toimii isäntänä PHY piiriin nähden, joten aina kun se vastaanottaa väy-10 Iältä solun se myös tietää miltä PHY:ltä solu on lähetetty. ATM-kerroksen piiri 52 lisää vastaanottamaansa soluun tagin, joka kertoo, miltä PHY piiriltä solu on tullut, tässä esimerkissä tag ilmaiseen, että solu on tullut piiriltä PHY 1. Tämän jälkeen ATM-piiri 52 lähettää solun tageineen ATM-kytkentäkenttään 53.

15 Kytkentäkenttä tutkii tulopuskurissa olevan ATM-solun VPI/VCI ar von, ja suorittaa sen perusteella kytkennän oikeaan lähtöpuskuriin. Tässä tapauksessa lähtöpuskuri on samalla puolella kenttää kuin tulopuskuri. Kytkentä tapahtuu solun otsikon VPI/VCI arvon perusteella. Koska optiset kuidut päättävällä kortilla on esimerkkitapauksessa 4 kpl PHY piiriä, joista jokaisella 20 voi olla yhtäaikaa saman VPI/VCI arvon omaavia yhteyksiä, ei kytkentäkentälle riitä pelkkä VPI/VCI arvo kytkentätiedoksi vaan on välttämättä myös tiedettävä, miltä PHY piiriltä ts. miltä optiselta kuidulta solu on tullut Tämän tiedon se saa tagista, jonka ATM-piiri on liittänyt soluun. Lähtöportissa ATM-kytkentäkenttä suorittaa seuraaville solmuille osoitetuille soluille tunnettuun 1 · 25 tapaan osoitemuunnoksen, jossa vanha VPI/VCI korvataan uudella VPI/VCI arvolla. Koska signalointisolut ovat standardin mukaan helposti erotettavista muista soluista VPI/VCI arvojen perusteella, järjestetään lähtöportissa asia siten, että signalointisolun VPI/VCI arvoa ei korvatakaan uudella vaan sen sijaan vanha VPI/VCI arvo korvataankin PHY 1:n tunnisteella. Solun alkupe-30 räinen, PHYT.een viittaava tag korvataan uudella tagilla, joka viittaa signa-lointipiiriin 56. Solun otsikossa on siten kentät “Signalointipiirin tunniste-tag + PHY:n tunniste”. Huomattakoon, että suoritettujen muunnosten jälkeen sig-nalointisolu ei ole enää standardin mukainen, koska sen otsikko ei ole enää standardissa signalointisoluille määritellyn mukainen.

S 104601

Osoitemuunnoksen ja tagin korvauksen jälkeen ATM-kytkentäkenttä lähettää modifioidun signalointisolun lähtöpuskuristaan sille samalle Network Interface -kortille, josta solu on tullut. Kortilla oleva ATM-kerroksen piiri 52 vastaanottaa väylältä signalointisolun. Piiri tutkii vastaanottamistaan soluista 5 tagit ja ohjaa solut tagin osoittamaan kohteeseen. Siten modifioidut signa-lointisolut, ts. ne solut, joissa on signalointipiirin tunniste-tag, ohjautuvat sig-nalointipiiriin 56. Koska näiden solujen otsikossa on myös sen PHY.n tunniste, joka on kyseisen signalointisolun optiselta johdolta vastaanottanut, kykenee signalointipiiri 56 erottelemaan saapuvista signalointisoluista kunkin 10 PHY piirin lähettämät solut omaan ryhmäänsä ja kokoamaan ryhmästä samaan signalointisanomaan kuuluvat solut. Näin kuvioin PHY1 piiriltäkin tulevat signalointisolut kyetään erottamaan.

Toiminta signalointipiirissä noudattaa pääosin tunnettuja periaatteita: Piirin SAR-toiminto erottaa vastaanottamistaan ts. PHY1-piirin lähettämistä 15 signalointisolusta hyötykuorman ja liittää niitä peräkkäin datakehykseen niin kauan kuin kaikki soluina lähetettyyn sanomaan kuuluvat solut on vastaanotettu. Kun sanoman datakehys F on valmis, signalointipiiri 56 lähettää kehyksen prosessoriväylän kautta prosessorille 57 käsiteltäväksi.

Edellisen selostuksen perusteella on ilmeistä, miten signalointisolut 20 kulkevat signalointipiiristä oikeaan PHY piiriin ja edelleen optiselle kuidulle. Kun prosessorin on käsitellyt sanoman ja muodostanut vastaussanoman, se lähettää sen datakehyksenä prosessoriväylän kautta signalointipiirille 56. Sen SAR-toiminto segmentoi sanoman ja sijoittaa kunkin segmentin omaan : - soluunsa. Signalointisoluun se ei laita standardin mukaista VPTA/CI arvoa 25 vaan käyttää sen sijaan PHY-piirin tunnistetta, tässä esimerkissä PHY1:n tunnistetta. Muodostamansa signalointisolut signalointipiiri lähettää UTOPIA väylälle. ATM-kerroksen prosessointipiiri 52, joka tietenkin tietää, että sen vastaanottamat solut ovat peräisin signalointipiiristä 56, lisää soluun tagin, joka kertoo solun lähteen. Tämän jälkeen se lähettää solun ATM-kytkentä-• 30 kenttään.

Kytkentäkentässä vastaussanoman signalointisolu menee kentän lä-. pi samaa reittiä kuin signalointisanoman signalointisolu mutta vastakkaiseen suuntaan. Kentän lähtöportissa suoritetaan osoitemuunnos, jossa solussa olevan signalointipiirin 56 tunniste korvataan standardin mukaisella signa-35 lointisolun VPIA/CI arvolla. Muunnoksessa korvataan myös signalointipiirin ίο 104601 56 identifioiva tag uudella tagilla, joka on tässä esimerkissä PHY1:n tunniste. Solun otsakkeessa on nyt kentät “PHY1:n tunniste-tag + standardin mukainen VPI/VCI". Signalointisolu on nyt standardin mukainen. Näiden toimenpiteiden jälkeen ATM-kytkentäkenttä lähettää solun lähtöpuskurista solun sille 5 Network Interface -kortille, joka sisältää kohteena olevan PHY1 :n.

Kortilla oleva ATM-kerroksen prosessointipiiri 52 vastaanottaa vastaussanomaan kuuluvan signalointisolun ja tutkii sen osoitekentät. Se havaitsee tagin, joka viittaa piiriin PHY1, joten isäntänä tähän piiriin nähden se lähettää UTOPIA väylän kautta signalointisolun kyseiselle piirille PHY1. Sig-10 nalointisolun vastaanotettuaan PHY1 muuntaa sen optiseen muotoon ja lähettää optiselle kuidulle.

Ehdotettu signalointisolujen kierrätys ATM-kytkinkentän kautta on melko suoraviivaisesti toteutettavissa ja sillä on joukko etuja. Jokaisella fyysisen liitännän toteuttavalla piirillä PHY on tasa-arvoinen pääsy signalointipii-15 rille ja siten SAR-funktion suoritukseen. Solmun kannalta katsottuna yhteyksien hallinta (connection management) ei eroa signalointi- ja käyttäjäyhteyk-sillä. Lisäksi tarvittaessa signalointi voi ottaa käyttöönsä koko UTOPIA-väylän kaistaleveyden, joskin PHY piirit tietysti kärsivät tästä. Solmun tilastointi- ja valvontatoimintoja voidaan hyödyntää myös signaloinnin osalta.

20 Keksinnön toteutus voi patenttivaatimusten määritteissä pysyen olla toisenlainenkin kuin edellä oleva esimerkki, jossa jokaisella Network Interface -kortilla on signalointipiiri SAR funktioineen. Yhtälailla voidaan käyttää yhtä ainoata esim. erillisellä kortilla olevaa signalointipiiriä tehokkaine pro-sessoreineen, joka hoitaisi kaiken signaloinnin.

M

v

Claims (11)

11 104601 . 1. Menetelmä signalointisolujen siirtämiseksi fyysisen toiminnan suo rittavan piirin (PHY) sekä signalointisoluja käsittelevän ja niitä muodostavan piirin (56) välillä laajakaistaisessa tietoliikennejärjestelmässä, johon kuuluu:

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ATM-kytkentäkentän lähtöportissa muunnetaan fyysisen toiminnan suo-20 rittavalta piiriltä (PHY) tuleva normaali signalointisolu modifioiduksi signaloin-tisoluksi korvaamalla solun normaaliksi signalointisoluksi ilmoittava tieto (VPI/VCI) fyysisen toiminnan suorittavan piirin (PHY) yksilöivällä tunnisteella ja lisäämällä merkki (tag), joka ilmaisee, että modifioitu signalointisolu on . . johdettava signalointisoluja käsitelevään piiriin (56),

25 ATM-kytkentäkentän lähtöportissa muunnetaan signalointisoluja kä sitelevältä piiriltä (56) tuleva modifioitu signalointisolu normaaliksi signalointisoluksi korvaamalla kohteena olevan fyysisen toiminnan suorittavan piirin (PHY) yksilöivä tunnistetieto solun normaaliksi signalointisoluksi ilmoittavalla tiedolla (VPIA/CI ja lisäämällä merkki (tag), joka ilmaisee, että modifioitu sig- • ·: 30 nalointisolu on johdettava merkin osoittamaan fyysisen toiminnan suorittavan * piirin (PHY).

, 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sen merkin (tag) lisäys, joka ilmaisee, että modifioitu signalointisolu on johdettava signalointisoluja käsitelevään piiriin (56), suoritetaan korvaamalla 12 104601 ATM-kerroksen toimintoja suorittavan piirin (52) signalointisoluun lisäämä fyysisen toiminnan suorittavan piirin (PHY) yksilöivä merkki.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sen merkin (tag) lisäys, joka ilmaisee, että signalointisoluja käsittelevän 5 yksikön muodostama modifioitu signalointisolu on johdettava tiettyyn fyysisen toiminnan suorittavaan piiriin (PHY), suoritetaan korvaamalla kohteena olevan fyysisen toiminnan suorittavan piirin (PHY) yksilöivä tunnistetieto solun normaaliksi signalointisoluksi ilmoittavalla tiedolla (VPI/VCI) ja lisäämällä merkki (tag), joka ilmaisee, että normaali signalointisolu on johdettava merkin 10 osoittamaan fyysisen toiminnan suorittavaan piirin (PHY).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että signalointisolu on siirtojohdolta tuleva solu.

5 ATM-kytkentäkenttä (53), jossa on useita tuloportteja ja useita lähtö- portteja ja joka kytkee tuloporttiin johdetun signalointisolun lähtöporttiin, ATM-kerroksen toimintoja suorittavia piirejä (52), jotka on toiminnallisesti kytketty kytkentäkenttään ja jotka käsittelevät solujen otsikoita, fyysisen kerroksen toimintoja suorittavia piirejä (PHY), joista kukin on 10 toisaalta kytketty saman rajapinnan kautta ATM-kerroksen toimintoja suorittaviin piireihin (52) ja toisaalta siirtojohtoon, tunnettu siitä, että signalointisoluja käsittelevä yksikkö (56) kytketään mainitun saman rajapinnan kautta ATM-kerroksen toimintoja suorittaviin piireihin (52) ja 15 signalointisolut fyysisen toiminnan suorittavan piirin (PHY) sekä sig nalointisoluja käsittelevän ja niitä muodostavan piirin (56) välillä siirretään ATM-kytkentäkentän kautta.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että signalointisolu ATM-solmun sisällä siirrettävä solu.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tietoliikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että signalointisolu on standardin mukainen OAM- solu.

8. Laajakaistainen tietoliikennejärjestelmä, johon kuuluu: ATM-kytkentäkenttä (53), jossa on useita tuloportteja ja useita lähtö- 20 portteja ja joka kytkee tuloporttiin johdetun signalointisolun lähtöporttiin, ATM-kerroksen toimintoja suorittavia piirejä (52), jotka on toiminnallisesti kytketty kytkentäkenttään ja jotka käsittelevät solujen otsikoita, fyysisen kerroksen toimintoja suorittavia piirejä (PHY), joista kukin on toisaalta kytketty saman rajapinnan kautta ATM-kerroksen toimintoja suorit-25 taviin piireihin (52) ja toisaalta siirtojohtoon, tunnettu siitä, että signalointisoluja käsittelevä yksikkö (56) on kytketty mainitun saman rajapinnan kautta ATM-kerroksen toimintoja suorittaviin piireihin (52), jolloin sanottu piiri näkee signalointisoluja käsittelevän yksikön (56) ja fyysisen toi-. 30 minnon suorittavat piirit (PHY) samanarvoisina, ja *’ ATM-kytkentäkenttä siirtää signalointisolut fyysisen toiminnan suorittavan piirin (PHY) sekä signalointisoluja käsittelevän ja niitä muodostavan t piirin (56) välillä.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen tietoliikennejärjestelmä, 13 104601 tunnettu siitä, että signaiointisoluja käsittelevä yksikkö (56) sijaitsee samalla piirikortilla kuin siirtojohto.

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen tietoliikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että signaiointisoluja käsittelevä yksikkö (56) si- 5 jaitsee omalla piirikortilla ja on yhteinen kaikille siirtojohdoille.

11. Patenttivaatimuksen 8 mukainen tietoliikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että ATM-kytkentäkenttä johtaa tuloporttiin johdetut signalointisolut lähtöportissa suoritetun muunnoksen jälkeen takaisin tulopuolen ATM-kerroksen toimintoja suorittaviin ATM-piireihin (52). m m m · « n 14 104601