專利名稱：通過面向分組的通信網絡傳輸數據單元的方法、通信裝置和通信設備的制作方法
在優(yōu)化當前通信網絡、特別是寬帶用戶接入網絡(也被稱為接入網Access network)的范圍中應該確保大量用戶低成本地接入寬帶業(yè)務、例如視頻點播。優(yōu)化的一種可能性在于，將由用戶接入網絡提供的設備和資源(例如帶寬和處理速度)分配給盡可能多的用戶連接。成本優(yōu)化的另一種可能性在于，將當前數據業(yè)務所需的智能功能盡可能集中地布置在用戶接入網絡中，以致例如必須構成具有盡可能少的功能的、布置在通信網絡或者各自的網絡設備中的用戶連接組件或者中央組件。
此外，用于實現可布置在當前通信網絡中的網絡設備的技術和經濟費用可以通過采用不僅專門針對寬帶用戶接入網絡、而且針對大量市場開發(fā)的技術(例如個人計算機)來降低成本。這種廣泛流行的和相應地進一步改進的技術的例子是按照標準IEEE 802.3標準化的“以太網”，該以太網提供面向幀或者面向分組和無連接的傳輸方法?；谝蕴W的傳輸系統首先在局域通信網絡中采用。在可布置在當前通信網中的諸如多路復用設備(例如DSLAM數字用戶線接入多路復用設備(Digital Subscriber Line Access Multiplexer))的網絡設備中譬如已知，按照異步傳輸模式(ATM)構成的也被稱為ATM單元的數據單元通過布置在網絡設備中的本地以太網在布置在網絡設備中的用戶連接組件和具有至少一個網絡設備的集中功能的中央單元或者組件之間進行交換。以太網不僅可以被采用作為組件載體中的“接線”或者“底板”以用于跨接網絡設備內的較小距離，而且可以被采用作為面積覆蓋通信網以用于跨接較大的距離。
未來通信網絡的目標是，將愈來愈多的數據量以高數據傳輸率從終端用戶的方向和朝終端用戶的方向傳輸，其中這特別應該通過采用基于以太網的傳輸方法來實現。為了實現應將用高技術和因此用高經濟費用實現的基于ATM的傳輸系統過渡為成本低的基于以太網的系統，特別有必要通過在當前通信網絡中已經以以太網傳輸技術為基礎的系統接口來進行ATM業(yè)務。在此尤其必須保留ATM傳輸技術的“業(yè)務質量特性”，其中應該達到當前通信網絡現有傳輸容量的令人滿意的滿載。
例如在文獻“ATM Forum，Technical Committee，Framebased ATMTransport over Ethernet(FATE)(AF-FBATM-0139.00，2000年2月)”中敘述了一種方法，通過這種方法將ATM單元通過被構成為以太網的通信網絡進行傳輸。所述方法的缺點是局限于AAL5類型的ATM連接。因此這種方法只可以有條件地在當前的和未來的用戶接入網絡中采用，因為在該方法中當實現當前的數據業(yè)務和通信業(yè)務時將所有AAL類型、特別是AAL1和AAL2類型的ATM單元進行傳輸。這種方法的其他缺點是，只將應分別通過以太網傳輸的ATM單元的有用信息(也就是說AAL5 SSCS-PDU的傳輸)嵌入以太網幀的各自的有用數據區(qū)中，這就要求對要傳送的ATM單元進行與技術費用相聯系的預處理。這種解決方法不能使用在當前的用戶接入網絡中，因為在用戶處、也就是在用戶駐地設備CPE處實現AAL5終端裝置(Abschluss)并且用于傳輸AAL5信息的傳輸系統應是透明的。利用該已知方法通過以太網透明地傳輸ATM單元是不可能的。
此外，在該已知方法中缺點是為對于每個在ATM通信網絡內建立的虛擬連接(永久虛連接PVC)使用自己的以太網幀(Frame)。對于單個ATM單元來說出現取決于幀長度的延遲(Delay)，因為必須對到達的單元進行中間存儲，直到填滿各自的以太網幀(Ethernet-Frame)為止。這特別不利于實時應用。一種容易想到的替代方案是只將唯一的一個ATM單元嵌入到每個以太網幀中，但是其后果是由通信網絡提供的傳輸資源不能得到充分的利用。
因此本發(fā)明所基于的任務是，改進通過面向分組或者面向幀的通信網絡的ATM單元傳輸。特別是應該建立一種用戶接入網絡，其中在遵循業(yè)務質量特性的情況下借助于面向分組或面向幀的傳輸技術、特別是借助于以太網傳輸技術將具有不同AAL類型和部分地屬于不同ATM連接的ATM單元透明地進行傳輸。此任務從按照權利要求1的前序部分的方法出發(fā)通過其表示特征的特性來解決。此外此任務從按照權利要求15和18的前序部分的通信裝置以及通信設備出發(fā)通過分別表示特征的特性來解決。
在按照本發(fā)明的方法中，在第一個通信網絡中待傳輸的數據單元至少部分地通過第二個面向分組的通信網絡進行傳輸。在第一個通信網絡中規(guī)定了分別可分配給多個待傳輸的數據單元的優(yōu)先級，其中數據單元依賴于分別所分配的優(yōu)先級通過第一個通信網絡進行傳輸。按照本發(fā)明的方法的重要方面在于，將至少一個待傳輸的和具有所分配的相同優(yōu)先級的數據單元嵌入第二個面向分組的通信網絡的至少一個數據包的有用數據區(qū)中。為該至少一個數據包分配從至少一個被嵌入的數據單元的優(yōu)先級中推導出來的傳輸優(yōu)先級，其中依賴于所分配的傳輸優(yōu)先級將該至少一個數據包與至少一個被嵌入的數據單元一起至少部分地傳輸給第二個面向分組的通信網絡或通過第二個面向分組的通信網絡進行傳輸。
按照本發(fā)明的方法的重要優(yōu)點在于，避免了文章開頭所述的源于FATE標準的方法的缺點。與標準中敘述的方法相反，待傳輸的信息通過面向分組的通信網絡透明地進行傳輸，以致可以節(jié)省待傳輸信息的預處理的技術和經濟費用。特別是通過按照本發(fā)明的方法最優(yōu)化地利用用戶接入網絡專用的星形連接結構，其中多個用戶通過用戶接入網絡(Access Network)與上級通信網絡的網絡進入點(Netzeintrittspunkt)連接。有利地，具有相同優(yōu)先級或者業(yè)務類別和屬于不同虛擬連接的數據單元可被嵌入到面向分組的通信網絡的數據幀或者傳輸幀中。因此在預先規(guī)定的時間限制(超時Time Outs)內、即在遵守預先規(guī)定的優(yōu)先級或者實時要求的情況下，實現改進地填充單個數據包或者傳輸幀，以致由用戶接入網絡提供的傳輸資源達到最佳的利用。此外按照本發(fā)明的方法不限于特定的連接類型、例如AAL5類型的ATM連接。
有利地是在第一個和/或第二個通信網絡中規(guī)定嵌入功能，通過該嵌入功能針對在第一個通信網絡中規(guī)定的每個優(yōu)先級分別-構成具有相應地推導出來的傳輸優(yōu)先級的至少一個數據包，-將具有相應優(yōu)先級的至少一個數據單元嵌入至少一個所構成的數據包的有用數據區(qū)中，-將至少一個數據包至少部分地傳送給第二個通信網絡或通過第二個通信網絡進行傳輸(權利要求2)。
通過這個有利的擴展方案，為按照本發(fā)明的數據傳輸提供具有不同優(yōu)選級的、對應于第一個通信網絡中規(guī)定的優(yōu)先級數目的一定數目的傳輸機構、例如以太網機構來實現按照本發(fā)明的方法。
有利地是將應通過第一個通信網絡傳輸的數據單元在通過第一個通信網絡建立的虛擬連接的范圍中進行傳輸，其中分別通過虛擬連接傳輸的數據單元的分別所分配的優(yōu)先級代表連接特殊的優(yōu)先級(權利要求3)。通過有利的擴展方案將被分配給不同虛擬連接的、也就是說具有不同VPI/VCI值的、然而具有相同優(yōu)先級或者屬于相同業(yè)務類別的數據單元(例如ATM單元)共同嵌入面向分組的通信網絡的數據包中。因此由面向分組的通信網絡提供的傳輸資源達到最佳利用。
按照本發(fā)明方法的另一個有利的擴展方案，除了連接特殊的優(yōu)先級之外，至少另一個連接特殊的傳輸參數被分配給分別通過第一個通信網絡的虛擬連接之一傳輸的數據單元(權利要求4)。
有利地這樣安排嵌入功能，使得將至少一個待傳輸的和具有所分配的相同優(yōu)先級的數據單元分別嵌入至少一個數據包的有用數據區(qū)中并依賴于分別嵌入到有用數據區(qū)中的至少一個數據單元的分別所分配的連接特殊的傳輸參數將至少一個數據包至少部分地繼續(xù)交換給面向分組的通信網絡或通過面向分組的通信網絡進行繼續(xù)交換(權利要求5)。通過這個有利的擴展方案特別保證了，遵守由特定的傳輸方法提供的業(yè)務質量特性。在這種改進方案的范圍中，當滿足以下條件之一時，則通過分別具有不同優(yōu)先級的嵌入機構分別發(fā)送分別所構成的數據包或幀-分別所構成的數據包或幀的有效載荷部分被填滿，或-在填滿有用數據區(qū)時超過至少一個被嵌入到數據包的有用數據區(qū)中的數據單元的預先規(guī)定的停留時間。
因此不依賴于各自的數據通信協議而避免了超過預先規(guī)定的延遲時間。
按照本發(fā)明方法的另一個改進方案，第一個通信網絡是按照異步傳輸模式(ATM)構造的(權利要求6)，以及面向分組的通信網絡和在其中所傳輸的數據包是按照IEEE標準802.3構造的(權利要求9)。
有利地這樣安排嵌入功能，使得將至少一個待傳輸的和具有所分配的相同優(yōu)先級的數據單元分別嵌入至少一個數據包的有用數據區(qū)中并依賴于所確定的分別被嵌入到有用數據區(qū)中的至少一個數據單元的最小“信元延時變化容限(cell delay variation tolerance)”值將至少一個數據包至少部分地繼續(xù)交換給面向分組的通信網絡或通過面向分組的通信網絡進行繼續(xù)交換(權利要求8)。通過按照本發(fā)明的方法的這個有利的改進方案，填充數據包的時間被監(jiān)控，因此保證待傳輸的數據單元不會不允許地被延遲以及當前所構成的數據包及時地被發(fā)送或者繼續(xù)交換。
有利的是通過第二個面向分組的通信網絡傳輸的數據包附加地按照標準IEEE 802.1Q-1998來構造，其中各自分配給通過第二個通信網絡傳輸的數據包的傳輸優(yōu)先級是通過“以太網編碼標記報頭”(Ethernet-encoded tag header)的“標記控制信息”數據區(qū)(TCI)中的“user_priority”信息確定的(權利要求10)。通過這個有利的改進方案能夠在充分利用IEEE標準802.1Q-1988的情況下用特別簡單的方法實現將ATM業(yè)務等級直接分配給“以太網用戶優(yōu)先級”。
按照本發(fā)明的方法的其他有利的擴展方案以及通信裝置以及通信設備應從其他權利要求中獲悉。
下面借助于多個附圖來詳細敘述按照本發(fā)明的方法。
其中

圖1示出了布置在用戶接入網絡中的應用情況，其中采用按照本發(fā)明的方法，圖2示出了布置在多路復用設備(DSLAM)中的用于實現按照本發(fā)明的方法的連接單元，圖3示出了布置在連接單元或中央單元中的、用于執(zhí)行按照本發(fā)明的方法的控制單元的結構，圖4以功能框圖的形式示出了對在按照本發(fā)明的方法范圍中待傳輸的信息或者ATM單元進行ATM特有的處理，圖5以功能框圖的形式示出了對在按照本發(fā)明的方法范圍中待傳輸的信息或者ATM單元進行以太網特有的處理，圖6示出了按照本發(fā)明方法和根據IEEE標準802.1Q-1988構成的具有被嵌入到有用數據區(qū)中的ATM單元和所分配的或者“所映射的”ATM業(yè)務等級或者傳輸優(yōu)先級的以太網幀。
圖1在框圖中示出布置在按照異步傳輸模式(ATM)構成的用戶連接網絡或者接入網絡ACCESS中的通信設備或者多路復用設備DSLAM，通過多個連接單元AE1...Z并通過多個用戶連接線TLN1...n或者TLN1...k將各個用戶(或者沒有示出的CPE，)連接到該通信設備或者多路復用設備DSLAM上。在這個實施例中將各個用戶例如通過xDSL傳輸方法連接到相應地為此裝設的各個連接單元AE1...z的端口PORT上。在通信設備DSLAM中布置按照IEEE-標準802.3構成的面向分組的通信網絡EN(下面也被稱為“以太網”)，各個連接單元AE1...z被連接到其上。集中布置在通信設備DSLAM中的另一個中央單元ZE與以太網EN相連接。不僅給連接單元AE1...z而且給中央單元ZE分別分配一個在以太網EN內可以明確識別的以太網MAC地址macl...x...z(MAC，媒體訪問控制)。
中央單元ZE通過第一輸入端EZ1與通信設備DSLAM的第一輸入端ED1連接。例如同樣按照IEEE標準802.3構成的第一個上級通信網絡KN1被連接到該第一輸入端ED1上。例如第一個上級通信網絡KN1還可以被構成為千兆比特以太網，其例如通過一個1000BASE-LX端口連接到通信設備DSLAM的第一輸入端ED1上。
布置在通信設備DSLAM中的中央單元ZE具有第二輸入端EZ2，該第二輸入端與在通信設備DSLAM中設置的第二輸入端ED2連接。按照應用情況，在這個第二輸入端ED2上連接按照異步傳輸模式ATM構成的另一個上級通信網絡KN2。
連接在通信設備DSLAM上的用戶通過各自的連接單元AE1...z、通過以太網EN并通過中央單元ZE與兩個上級通信網絡KN1、KN2連接。在各自的連接單元AE1......z中以及在中央單元ZE中分別裝設用于執(zhí)行按照本發(fā)明的方法的控制裝置CONT。給布置在各自的單元AE1...z、ZE中的控制裝置CONT分配例如用于實施通信管理(TrafficManagement)以及處理報頭信息(Header Translation報頭翻譯)的其它網絡處理裝置NVM。至少裝設在中央單元ZE上的網絡處理裝置NVM可以包括用于實施分段和重組(例如AAL5 SAR)的附加裝置。
在圖2中示出了布置在通信設備DSLAM中用戶側的連接單元AE1...z的結構。在連接單元AE1...z中布置了多個xDSL調制解調器xDSL-MOD，通過相應構造的端口PORT分別將按照xDSL傳輸方法構造的用戶連接線TLN連接到其上。單個xDSL調制解調器通過按照ATM傳輸方法構造的Utopia接口UTOPIA與控制單元CONT連接。控制單元CONT通過內部接口、例如xMII接口(媒介獨立接口)以及通過端口A與(圖2中沒有示出的)以太網EN相連接。沒有詳細示出的中央單元ZE是以相應的方式和方法構造的。
在圖3中較詳細地示出了布置在每個連接單元AE1...z或者中央單元ZE中的控制單元CONT的功能結構。也被稱為轉換器的控制單元CONT由在內部相互連接的ATM特有的處理級ATM_PROC和以太網特有的處理級EN_PROC組合而成。ATM處理級ATM_PROC與Utopia接口UTOPIA連接。以太網處理級EN_PROC通過內部的xMII接口與以太網連接。這兩個處理級ATM_PROC、EN_PROC可通過微控制器接口MPS連接到沒有示出的用于執(zhí)行維護和管理任務的微控制器上。
通過ATM處理級ATM_PROC支持以下功能-Utopia L2接口-報頭字段處理(Header Translation報頭翻譯)-用于處理報頭字段信息的存儲器裝置(Header TranslationTable報頭翻譯表)-用于控制等候隊列和用于控制各自的輸出端的通信管理(Queue-Scheduling隊列調度和Port-scheduling端口調度)-用于中間存儲ATM單元的隊列例行程序。
針對圖1中示出的實施例假設，從通過第一個用戶連接線TLN1連接到第一個連接單元AE1上的沒有示出的通信設備出發(fā)將信息或者ATM單元通過在圖1中用虛線示出的雙箭頭vc1表示的虛擬連接通過以太網EN、中央單元ZE傳輸到布置在第一個通信網絡KN1中的沒有示出的目標。此外還假設，從通過第n個用戶連接線TLMn連接到第一個連接單元AE1上的通信設備出發(fā)將信息或者ATM單元通過在圖1中用虛線示出的雙箭頭vc2表示的第二個虛擬連接通過以太網EN和中央單元ZE傳輸到布置在上級的第二個通信網絡KN2中的沒有示出的目標。此外還假設，將通過這兩個虛擬連接vc1、vc2傳輸的ATM單元cell(vc1)、cell(vc2)分別被分配給ATM業(yè)務等級CBR。
下面詳細敘述按照本發(fā)明的方法與文章開頭所述的ATM論壇的在幀的基礎上通過以太網傳輸ATM的標準(FATE)相反，按照本發(fā)明傳輸至少一個完整的、也就是說至少一個具有目標字段和有用數據區(qū)的數據范圍為53個字節(jié)的ATM單元，這些ATM單元可以分配給不同的虛擬連接(此處為vc1和vc2)。此外，按照本發(fā)明的方法不局限于連接類型AAL5。按照本發(fā)明，將到達通信設備DSLAM或者到達連接單元AE1...z或者到達中央單元ZE且待相應地進行繼續(xù)交換的ATM單元通過相應裝設的控制裝置或者嵌入裝置CONT嵌入到布置在通信設備DSLAM內部的以太網EN的以太網幀dp的有用數據區(qū)nf或者有效載荷字段中。以太網幀dp可以包括1至n個數據或者ATM單元，其中被嵌入的ATM單元的數目n只由按照標準的最大可能的太網幀長度所限制。按照標準將以太網幀的正常長度確定為1536個字節(jié)。可是在特定的應用中可以將這個長度延長。
如從圖2和圖3中可明顯看出，由用戶通過各自的用戶連接線TLN1、n并通過各自的xDSL調制解調器xDSL-MOD傳輸到第一個連接單元AE1上的ATM單元cell(vc1)、cell(vc2)通過Utopia接口UTOPIA傳輸到布置在連接單元AE1中的控制單元CONT上。按照圖3，首先將到達控制單元CONT的ATM單元cell(vc1)、cell(vc2)轉交給ATM處理單元ATM_PROC。
在圖4中更詳細地示出了這個ATM處理單元ATM_PROC的功能結構。由Utopia接口接收的ATM單元cell(vc1)、cell(vc2)首先通過報頭字段處理單元Header-Trans根據存儲在存儲器MEM中的“報頭翻譯表(Header Translation Table)”信息進行翻譯，也就是說相應地修改包括在各自的ATM單元的報頭字段中的VPI/VCI值(虛擬通道標識符，虛擬信道標識符)。這是必要的，因為由用戶接入網絡中的實施方案所決定相應的ATM單元通常以相同樣的VPI/VCI值從用戶側發(fā)出，因此通常不存在在所建立的單個虛擬連接或者PVC(永久虛擬連接)之間進行區(qū)分的可能性。在翻譯之后，單個ATM單元cell(vc1)、cell(vc2)通過單元分配裝置Cell-Dist根據其所屬的ATM業(yè)務等級用已知的方式轉交給相應布置的隊列(Queue)。例如通過ATM處理單元ATM_PROC支持以下ATM業(yè)務等級CBR(恒定比特率)rt-VBR(實時可變比特率)nrt-VBR(非實時可變比特率)UBR(未指定的比特率)UBR+如從圖4中可明顯看出的，為每個所支持的ATM業(yè)務等級設定了適當的隊列WS，將分別到達的ATM單元通過單元分配裝置Cell-Dist分配和存儲到該隊列中。為單個隊列WS分別分配隊列挑選裝置WFQ、調度程序，通過該隊列挑選裝置WFQ、調度程序將布置在單個隊列WS中的ATM單元根據其各自的優(yōu)先級或者ATM業(yè)務等級挑選出并轉交給以太網處理單元EN_PROC。挑選裝置WFQ、調度程序支持“精確的優(yōu)先級調度(Strict priority Scheduling)”，因此首先挑出并發(fā)送具有最高優(yōu)先級的ATM單元。應該說明的是，到達ATM處理單元ATM_PROC的ATM單元和待朝用戶方向繼續(xù)交換的ATM單元用相應的方式和方法在分別為此設定的隊列中進行分配、挑出并通過Utopia接口UTOPIA繼續(xù)交換(在圖4的下半部分加以說明)。
在圖5中示出了以太網處理單元EN_PROC的功能結構。針對在ATM用戶接入網絡ACCESS中規(guī)定的ATM業(yè)務等級，分別裝設了用于構成以太網數據幀的裝置，在下面被稱為“幀裝配機構”CBR_FA、rt_VBR_FA、nrt_VBR_FA、UBR/UBR+_FA，通過該裝置將相應的ATM單元cell(vc1)、cell(vc2)嵌入到或者“映射到”分別構成的以太網幀中?？梢詫⒕哂胁煌腣PI/VCI值的多個ATM單元分別映射到一個以太網幀中。然而按照本發(fā)明始終只將一個業(yè)務等級的ATM單元嵌入到相同的以太網幀dp中。在圖1中所示的應用情況中將通過兩個已經建立的虛擬連接vc1、2傳輸的并分別具有ATM業(yè)務等級“恒定比特率，CBR”的ATM單元cell(vc1)、cell(vc2)通過單元分配裝置Cell-Dist繼續(xù)交換到相應地為此設立的幀裝配機構CBR_FA中。根據ATM處理單元ATM_PROC傳輸的順序將兩個虛擬連接的ATM單元cell(vc1)、cell(vc2)通過幀裝配機構CBR_FA嵌入到一個以太網數據幀dp中(參見圖6)。
如從圖6中可明顯看出的，以太網數據幀dp是按照IEEE標準802.1Q-1998來構造的。該以太網數據幀dp包括具有“標記控制信息字段”(TCI)中的特定“user_priority”的被修改的報頭字段kf(在圖6中被稱為“VLAN-Tag”)。按照本發(fā)明將與分別嵌入到各自的以太網數據幀dp的有用數據區(qū)nf中的ATM單元的優(yōu)先級相對應的傳輸優(yōu)先級錄入TCI字段的“user_priority”字段中?！皹擞泿袷健钡氖褂靡约啊耙蕴W編碼標記報頭”ETPID的TCI字段的結構在IEEE標準802.1Q-1998的9.3節(jié)中說明。
在充分利用IEEE標準802.1Q-1998的情況下通過上述映射確保了，可以將每個ATM業(yè)務等級映射到相應的“以太網用戶優(yōu)先級”上。為每個ATM業(yè)務等級可以分配一個單獨的VLAN標識符或者VLAN用戶優(yōu)先級。下面用表格形式說明對可能的映射的建議或對將ATM業(yè)務等級可能映射到“VLAN用戶優(yōu)先級”上的建議。
在這個建議的范圍內確保了，具有最高優(yōu)先級的ATM單元即使在以太網EN中也以足夠高的優(yōu)先級進行傳輸或者處理。因此在使用“業(yè)務等級”特性的情況下借助于以太網轉換也可以將ATM單元通過局部擴展的和按照以太網傳輸方法構成的通信網絡進行傳輸。
由各自的幀裝配機構CBR_FA、rt_VBR_FA、nrt_VBR_FA、UBR/UBR+_FA制作的以太網數據幀dp的長度從分別待傳輸的數據通信的方式中得出，也就是說從分別被嵌入的ATM單元各自的優(yōu)先級或者ATM業(yè)務等級中得出的。例如如果構造具有被嵌入到其中的ATM單元的以太網數據幀dp單元，該ATM單元(也就是說rt-VBR)引導實時數據通信單元，則不允許該以太網數據幀為任意長。否則首先被嵌入到以太網數據幀dp中的ATM單元的停留時間就會變得太長，以致產生提高的延遲時間(Delay)并因此不再能夠滿足實時要求。
然而在通過按照以太網傳輸方法構成的通信網絡EN傳輸ATM單元時滿足實時要求是一個重要的方面。為了滿足這個要求，按照本發(fā)明實現了依賴于延遲時間的幀裝配。由此確保不超過嵌入到各自的以太網數據幀dp中的ATM單元的特定的停留時間。從ATM傳輸技術中已知，在虛擬ATM連接建立的范圍內除了各自的ATM業(yè)務等級之外還通過所參與的機構約定或者商談其他的連接特殊的傳輸參數。這樣的傳輸參數的一個例子例如是符合ATM的“信元延時變化容限”或者CDVT。按照本發(fā)明，由各自的幀裝配機構CBR_FA、rt_VBR_FA、nrt_VBR_FA、UBR/UBR+_FA構成的以太網數據幀dp的長度不僅通過各自的ATM業(yè)務等級而且分別通過連接特殊的傳輸參數確定，在這里該傳輸參數例如是由連接個別確定的信元延時變化容限CDVT。針對ATM連接所確定的CDVT值越小，實時要求就越高而且分別構成的以太網數據幀dp必須越短。如果將不同虛擬連接的ATM單元、例如cell(vc1)、cell(vc2)嵌入到以太網數據幀dp中，則以太網數據幀dp的長度通過分別嵌入到該數據幀中的ATM單元的出現的最小CDVT值來確定。
如從圖5中可明顯看出的，將可配置的定時器T1...4分配給每個幀裝配機構CBR_FA、rt_VBR_FA、nrt_VBR_FA、UBR/UBR+_FA，通過該定時器控制各自的以太網數據幀dp的構成。每個定時器T1...4利用各自的以太網數據幀dp中第一個ATM單元的讀入或者嵌入啟動。借助于定時器T1...4監(jiān)控用于填充以太網數據幀dp的時間以及所構成的以太網數據幀的及時發(fā)送。在此，通過單個定時器T1...4確定的時間t1...4分別依賴于分別嵌入到以太網數據幀dp中的ATM單元的最小CDVT值。例如如果傳輸具有非常小的CDVT值的ATM業(yè)務等級CBR的ATM單元(例如這個ATM單元屬于具有高實時要求的永久設立的虛擬連接)，則這個定時器(此處例如為T1)具有非常小的數值t1，也就是說待分別嵌入的ATM單元在幀裝配機構CBR_FA中只停留非常短的時間，以致通過這個機構只構成相對短的以太網數據幀DP。在最壞的情況下每個以太網數據幀只分別傳輸一個ATM單元。應該注意的是，ATM單元在各自的幀裝配機構CBR_FA、rt_VBR_FA、nrt_VBR_FA、UBR/UBR+_FA中單元的最大的停留時間對于每個ATM業(yè)務等級而言可以單獨進行調整。例如按照實施例在定時器之間可以成立以下關系t1＜t2＜t3＜t4。在圖5中由這個關系得出的分別構成的以太網數據幀dp的長度分別由通過虛線示出的矩形表示。
通過單個定時器T1...4確定的時間t1...4的配置可以一方面通過外部網絡管理、例如在建立單個ATM連接時進行，也可以在運行時間進行，以致還可以考慮臨時建立的ATM連接“轉換電路連接”。
由單個幀裝配機構CBR_FA、rt_VBR_FA、nrt_VBR_FA、UBR/UBR+_FA構成的并按照IEEE標準802.3或者802.1Q-1998構成的以太網數據幀dp被轉交給用于控制接入傳輸介質(此處是符合以太網的通信網絡EN)的接入單元MAC。通過接入單元MAC將待傳輸的以太網數據幀dp通過內部接口xMII繼續(xù)交換到以太網EN上。通過以太網將傳輸到以太網EN上的以太網數據幀dp傳輸到通過包括在各自的以太網數據幀的報頭字段kf中的目標信息所確定的目標，在這個實施例中所確定的目標是中央單元ZE。將這樣傳輸給目標、也就是說傳輸給中央單元ZE的ATM單元cell(vc1)、cell(vc2)通過控制裝置CONT從各自的以太網數據幀中提取出來，其中待通過第一個虛擬連接vc1傳輸的信息、也就是ATM單元cell(vc1)的有效載荷部分通過布置在中央單元ZE中的控制單元CONT用已知的方式和方法轉換為按照IEEE標準802.3的符合的信息、也就是以太網數據幀并繼續(xù)交換到第一個通信網絡KN1上。將待通過第二個虛擬連接vc2傳輸的信息或者ATM單元cell(vc2)通過控制單元CONT繼續(xù)交換到按照ATM構成的第二個通信網絡KN2上。
按照本發(fā)明的方法具有以下優(yōu)點，即可以將具有不同VPI/VCI值然而屬于相同的ATM業(yè)務等級的ATM單元共同嵌入到以太網數據幀中并可以透明地通過以太網進行傳輸。由此降低以太網管理費用，其中同時限制將ATM單元映射到以太網數據幀中所要求的時間(幀裝配時間)。分別嵌入到以太網數據幀dp中的ATM單元的數目、也就是以太網數據幀各自的有效載荷的填充狀態(tài)一方面用按照本發(fā)明的方式在每個幀裝配機構中通過各自的ATM業(yè)務等級進行控制，另一方面又通過被分別嵌入的ATM單元的、附加的連接特殊的傳輸參數、例如CDVT值進行控制。在這種情況下在每個幀裝配機構中分別考慮被分別嵌入的ATM單元的最小CDTV值，因此在嵌入到各自的以太網數據幀中時ATM單元的延遲受到監(jiān)控并且不會導致不必要的延遲。
應該注意的是，在用ATM單元填充以太網數據幀時可以考慮其他的連接特殊的傳輸參數。由此即使在產生的通信量很小時在ATM單元傳輸時產生的延遲時間也被限制在事先定義的數值內，因此按照本發(fā)明的方法還可以更準確地與待遵守的實時要求相協調。
此外應該注意的是，圖1中示出的面向單元的用戶連接網絡ACCESS可以按照另一種面向分組的傳輸方法、例如根據因特網協議或者TCP/IP進行構造，因此借助于按照本發(fā)明的方法代替數據單元還可以將任意種類的數據包(必要時事先進行分段或者重組“SAR”)嵌入到第二個通信網絡的數據包或者以太網數據幀中。
權利要求
1.將待在第一個通信網絡(ACCESS)中傳輸的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))至少部分地通過第二個面向分組的通信網絡(EN)進行傳送的方法，其中在第一個通信網絡(ACCESS)中設有多個可分別分配給待傳輸的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))的優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)，其中數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))依賴于分別所分配的優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)通過第一個通信網絡(ACCESS)進行傳送，其特征在于，-將至少一個待傳輸的并具有所分配的相同優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))嵌入到第二個面向分組的通信網絡(EN)的至少一個數據包(dp)的有用數據區(qū)(nf)中，-將從至少一個被嵌入的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))的優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)中推導出來的傳輸優(yōu)先級(user_priority)分配給至少一個數據包(EN)，其中所述至少一個數據包(dp)與至少一個被嵌入的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))一起依賴于所分配的傳輸優(yōu)先級(user_priority)至少部分地傳送給第二個面向分組的通信網絡(EN)或通過第二個面向分組的通信網絡(EN)進行傳送。
2.按照權利要求1的方法，特征在于，在第一個和/或第二個通信網絡(ACCESS，EN)中設置嵌入功能(CBR_FA，rt-VBR_FA，nrt-VBR_FA，UBR/UBR+_FA)，通過該嵌入功能針對在第一個通信網絡中規(guī)定的每個優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)分別-構成至少一個具有相應地推導出來的傳輸優(yōu)先級(user_priority)的數據包(dp)，-將至少一個具有相應優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))嵌入到至少一個所構成的數據包(dp)的有用數據區(qū)(nf)中，以及-將至少一個數據包(dp)至少部分地傳送給第二個通信網絡(EN)或通過第二個通信網絡(EN)進行傳送。
3.按照權利要求1或2的方法，其特征在于，將待通過第一個通信網絡(ACCESS)傳輸的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))在通過第一個通信網絡(ACCESS)建立的虛擬連接(vc1，2)的范圍中進行傳送，其中分別通過虛擬連接(vc1，2)之一傳送的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))的分別所分配的優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)代表連接特殊的優(yōu)先級。
4.按照權利要求3的方法，其特征在于，除了連接特殊的優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)之外還將至少一個其他的連接特殊的傳輸參數分配給分別通過第一個通信網絡(ACCESS)的一個虛擬連接(vc1，2)傳送的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))。
5.按照權利要求4的方法，其特征在于，所述嵌入功能(CBR_FA，rt-VBR_FA，nrt-VBR_FA，UBR/UBR+_FA)是這樣構造的，使得將至少一個待傳輸的并具有所分配的相同優(yōu)先級的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))分別嵌入到至少一個數據包(dp)的有用數據區(qū)(nf)中并依賴于分別嵌入到有用數據區(qū)(nf)中的至少一個數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))的至少一個其他的連接特殊的傳輸參數將所述至少一個數據包(dp)至少部分地繼續(xù)交換給面向分組的通信網絡(EN)或通過面向分組的通信網絡(EN)進行繼續(xù)交換。
6.按照上述權利要求之一的方法，其特征在于，所述第一個通信網絡(ACCESS)是按照異步傳輸模式構成的，在第一個通信網絡(ACCESS)中規(guī)定的優(yōu)先級分別-代表按照ATM論壇和ITU-T確定的通信類型，或-代表特定的ATM業(yè)務質量(ATM業(yè)務等級)。
7.按照權利要求6的方法，其特征在于，至少一個其他的所分配的連接特殊的傳輸參數代表分別在所建立的ATM連接的范圍中確定的“信元延時變化容限”。
8.按照權利要求7的方法，其特征在于，所述嵌入功能(CBR_FA，rt-VBR_FA，nrt-VBR_FA，UBR/UBR+_FA)是這樣安排的，使得將至少一個待傳輸的和具有所分配的相同優(yōu)先級的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))分別嵌入到至少一個數據包(dp)的有用數據區(qū)(nf)中并依賴于所確定的分別嵌入到有用數據區(qū)(nf)中的至少一個數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))的最小“信元延時變化容限”值將所述至少一個數據包(dp)至少部分地繼續(xù)交換給面向分組的通信網絡(EN)或通過面向分組的通信網絡(EN)進行繼續(xù)交換。
9.按照上述權利要求之一的方法，其特征在于，第二個面向分組的通信網絡(EN)和在其中所傳送的數據包(dp)按照IEEE標準802.3構成。
10.按照權利要求9的方法，其特征在于，通過第二個面向分組的通信網絡(EN)傳送的數據包按照IEEE標準802.1Q-1998構成，其中分別分配給通過第二個通信網絡(EN)傳送的至少一個數據包的傳輸優(yōu)先級是通過“以太網編碼標記報頭”(ETPID)的“標記控制信息”數據區(qū)(TCI)中的“user_priority”信息確定的。
11.按照上述權利要求之一的方法，其特征在于，將代表分別嵌入到至少一個數據包(dp)的有用數據區(qū)(nf)中的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))的數目(n)的信息嵌入到數據包(dp)中。
12.按照上述權利要求之一的方法，其特征在于，分別將目標信息(DA)嵌入到至少一個數據包(dp)中，將至少一個數據包(dp)和至少一個被嵌入到其中的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))在第二個面向分組的通信網絡(EN)中傳送給由數據包(dp)的目標信息(DA)所代表的至少一個目標(ZE)。
13.按照權利要求12的方法，其特征在于，傳送給布置在第二個面向分組的通信網絡(EN)中的至少一個目標(ZE)的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))依賴于分別包括在數據單元中的路由信息(VPI/VCI)進行繼續(xù)交換。
14.按照權利要求12的方法，其特征在于，將包含在至少一個傳送給至少一個布置在第二個面向分組的通信網絡(EN)中的目標(ZE)的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))中的有用信息依賴于分別包括在數據單元中的路由信息(VPI/VCI)進行繼續(xù)交換。
15.通信裝置，用于將待在第一個通信網絡(ACCESS)中傳輸的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))至少部分地通過第二個面向分組的通信網絡(EN)進行傳送，其中-在第一個通信網絡(ACCESS)中規(guī)定多個可分別分配給待傳輸的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))的優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)，-將數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))依賴于分別所分配的優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)通過第一個通信網絡(ACCESS)進行傳送，其特征在于，在第一個和/或第二個通信網絡(ACCESS，EN)中裝設嵌入裝置(CBR_FA，rt-VBR_FA，nrt-VBR_FA，UBR/UBR+_FA)，通過該嵌入裝置將至少一個待傳輸的和具有所分配的相同優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))嵌入到第二個面向分組的通信網絡(EN)的至少一個數據包(dp)的有用數據區(qū)(nf)中，以及-給所述嵌入裝置(CBR_FA，rt-VBR_FA，nrt-VBR_FA，UBR/UBR+_FA)分配其他的分配裝置，通過該分配裝置將從至少一個所嵌入的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))的優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)中推導出來的傳輸優(yōu)先級(user_priority)分配給至少一個數據包(dp)，-嵌入裝置和分配裝置(CBR_FA，rt-VBR_FA，nrt-VBR_FA，UBR/UBR+_FA)是這樣構造的，使得至少一個數據包(dp)與至少一個所嵌入的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))一起依賴于所分配的傳輸優(yōu)先級(user_priority)至少部分地傳送給第二個面向分組的通信網絡(EN)或通過第二個面向分組的通信網絡(EN)進行傳送。
16.按照權利要求15的通信裝置，其特征在于，嵌入裝置和分配裝置(CBR_FA，rt-VBR_FA，nrt-VBR_FA，UBR/UBR+_FA)是這樣構造的，使得針對在第一個通信網絡(ACCESS)中規(guī)定的每個優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)分別-構成至少一個具有相應地推導出來的傳輸優(yōu)先級(user_priority)的數據包(dp)，-將至少一個具有相應優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))嵌入到至少一個所構成的數據包(dp)的有用數據區(qū)(nf)中，以及-將至少一個數據包(dp)至少部分地傳送給第二個通信網絡(EN)或通過第二個通信網絡(EN)進行傳送。
17.按照權利要求15或16的通信裝置，其特征在于，嵌入裝置(CBR_FA，rt-VBR_FA，nrt-VBR_FA，UBR/UBR+_FA)是這樣構造的，使得將至少一個待傳輸的和具有所分配的相同優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))分別嵌入到至少一個數據包(dp)的有用數據區(qū)(nf)中并依賴于分別分配給嵌入到有用數據區(qū)(nf)中的至少一個數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))的至少一個另外的連接特殊的傳輸參數將至少一個數據包(dp)至少部分地繼續(xù)交換給面向分組的通信網絡(EN)或通過面向分組的通信網絡(EN)進行繼續(xù)交換。
18.可以布置在第一個面向單元的通信網絡(ACCESS)中的通信設備(DSLAM)，用于將待在第一個通信網絡(ACCESS)中傳輸的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))至少部分地通過布置在通信設備(DSLAM)中的第二個面向分組的通信網絡(EN)進行傳送，其中-在第一個通信網絡(ACCESS)中規(guī)定多個可分別分配給待傳輸的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))的優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)，-將數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))依賴于分別所分配的優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)通過第一個通信網絡(ACCESS)進行傳送，其特征在于，-在通信設備(DSLAM)中裝設嵌入裝置(CBR_FA，rt-VBR_FA，nrt-VBR_FA，UBR/UBR+_FA)，通過該嵌入裝置將至少一個待傳輸的和具有所分配的相同優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))嵌入到第二個面向分組的通信網絡(EN)的至少一個數據包(dp)的有用數據區(qū)(nf)中，以及-在通信設備(DSLAM)中布置分配給嵌入裝置(CBR_FA，rt-VBR_FA，nrt-VBR_FA，UBR/UBR+_FA)的其他分配裝置，通過該分配裝置將從至少一個所嵌入的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))的優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)中推導出來的傳輸優(yōu)先級(user_priority)分配給至少一個數據包(dp)，-嵌入裝置和分配裝置(CBR_FA，rt-VBR_FA，nrt-VBR_FA，UBR/UBR+_FA)是這樣構造的，使得將至少一個數據包(dp)和至少一個所嵌入的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))一起依賴于所分配的傳輸優(yōu)先級(user_priority)至少部分地傳送給第二個面向分組的通信網絡(EN)或通過第二個面向分組的通信網絡(EN)進行傳送。
19.按照權利要求18的通信設備，其特征在于，嵌入裝置和分配裝置(CBR_FA，rt-VBR_FA，nrt-VBR_FA，UBR/UBR+_FA)是這樣構造的，使得針對在第一個通信網絡(ACCESS)中規(guī)定的每個優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)分別-構成至少一個具有相應地推導出來的傳輸優(yōu)先級(user_priority)的數據包(dp)，-將至少一個具有相應優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))嵌入到至少一個所構成的數據包(dp)的有用數據區(qū)(nf)中，以及-將至少一個數據包(dp)至少部分地傳送給第二個通信網絡(EN)或通過第二個通信網絡(EN)進行傳送。
20.按照權利要求18或19的通信設備，其特征在于，將嵌入裝置和分配裝置(CBR_FA，rt-VBR_FA，nrt-VBR_FA，UBR/UBR+_FA)分別布置在至少一個布置在通信設備(DSLAM)中并且與第一個和第二個通信網絡(ACCESS，EN)連接的連接單元(AE1...z)上和/或布置在至少一個集中布置在通信設備中并與第一個和第二個通信網絡(ACCESS，EN)連接的中央單元(ZE)上。
全文摘要
具有部分不同優(yōu)先級(VBR，VBR...UBR)的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))通過第一個通信網絡(ACCESS)進行傳送。按照本發(fā)明，將至少一個待傳輸的和具有相同優(yōu)先級(VBR，VBR UBR)的數據單元(cell(Vc1)，cell(vc2))嵌入到第二個面向分組的通信網絡(EN)的至少一個數據包(dp)的用戶數據區(qū)(nf)中。將從至少一個所嵌入的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))的優(yōu)先級(CBR，VBR...UBR)中推導出來的傳輸優(yōu)先級(user_priority)分配給數據包(dp)，依賴于該傳輸優(yōu)先級將至少一個數據包(dp)與至少一個所嵌入的數據單元(cell(vc1)，cell(vc2))一起至少部分地傳輸給面向分組的通信網絡(EN)或通過面向分組的通信網絡(EN)進行傳輸。有利的是可將具有相同優(yōu)先級或者業(yè)務種類的并屬于不同虛擬連接的數據單元嵌入到面向分組的通信網絡的數據幀或者傳輸幀中并因此滿足實時要求。
文檔編號H04L12/28GK1672372SQ03817865
公開日2005年9月21日 申請日期2003年7月11日 優(yōu)先權日2002年7月25日
發(fā)明者V·羅加施, R·沙爾克 申請人:西門子公司