DE19822016A1

DE19822016A1 - Gateway für die Verbindung eines ATM-basierten Zugangsnetzwerks zu existierenden Netzwerken

Info

Publication number: DE19822016A1
Application number: DE1998122016
Authority: DE
Inventors: Hae-Yeong Lee
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1997-12-29
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 1999-07-01
Also published as: KR100269146B1; JP3162341B2; GB2332812A; GB9812733D0; CN1099795C; JPH11205350A; US6295297B1; KR19990056410A; GB2332812B; CN1222020A

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Feld der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gateway zwischen Netzwerken, die jedes ein verschiedenes Kommunikations protokoll verwenden, und besonders auf einen Gateway für die Verbindung eines Zugangsnetzwerks auf der Basis des asynchronen Übertragungsmode (ATM, asynchronous transfer mode) mit einem existierenden, öffentlichen Durchschaltenetzwerk.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Das Internet bietet eine sich stets vergrößernde Vielfalt nützlicher Informationskommunikationsdienste. Jedoch haben sich die Kommunikationsnetzwerke verhältnismäßig langsam entwickelt, so daß der Zugang zu den Informationsdiensten weniger rasch als erwartet bereitgestellt wurde. Um dieses Problem zu lösen, war die Einrichtung eines Zugangsnetzwerks und eines Basisnetzwerks hoher Geschwindigkeit dringend erforderlich. Glücklicherweise wird Informationskommunikation hoher Geschwindigkeit wegen technischer Entwicklung aufgrund digitaler Teilnehmerleitungs technologie (im folgenden xDSL-Technologie genannt), Kabel modems, drahtlosen Netzwerken hoher Geschwindigkeit, Satelliten usw. früher oder später verwirklicht. Falls in dem Begriff xDSL das x ein A ist, bedeutet A "asymmetrisch", und falls das x ein V ist, bedeutet V "sehr hohe Geschwindigkeit" (very high speed).

Jedoch ist eine Verbindung zwischen diesem Basis- oder Zugangsnetzwerk hoher Geschwindigkeit und einem existierenden Netzwerk (z. B. einem existierenden Paketnetzwerk, einem PSTN (öffentliches Durchschaltenetzwerk), einem ISDN, usw.) noch nicht ausreichend studiert worden.

Mit Bezug auf Fig. 1 wird eine Anbindung eines konventionel len ATM-Netzwerks 100 an ein existierendes Durchschaltenetzwerk 110 in einem ATM-Netzwerkaustauscher durchgeführt. D.h., der ATM-Netzwerkaustauscher setzt ein Protokoll zwischen Netzwerken unter Benutzung eines speziell installierten Gateway um, so daß das ATM-Netzwerk 100 mit einem existierenden Paketnetzwerk ver bunden wird. Auch ist eine Vorrichtung für die Emulation eines Schaltkreises unter Benutzung einer ATM-Anpassungsschicht (AAL-1) intern oder extern in dem ATM-Netzwerkaustauscher instal liert, um das ATM-Netzwerk 100 mit dem existierenden Netzwerk 110 zu verbinden. In Fig. 1 bezeichnet NSP einen Netzwerkdienst- Provider, LT bezeichnet einen Leitungsabschluß, NT bezeichnet einen Netzwerkabschluß, UNI bezeichnet eine Teilnehmernetzwerk schnittstelle und ANI bezeichnet eine Zugangsnetzwerkschnitt stelle.

Die oben beschriebene, konventionelle Verbindungstechnik ist geeignet, wenn die Anzahl der an das ATM-Netzwerk angeschlosse nen Teilnehmer gering ist. Ein Anwachsen der Zahl der Teilnehmer aufgrund der Verbreitung des Zugangsnetzwerks in naher Zukunft jedoch kann die durch die Gateway-Einheit auszuführende Proto kollumsetzung überlasten. Ebenfalls wird der ATM-Netzwerkaustau scher überlastet, wenn alle existierenden Telefonnetzwerkteil nehmer auf einmal über das ATM-Netzwerk mit dem Durchschalte netzwerk Verbindung aufnehmen, was Informationskommunikation hoher Geschwindigkeit unmöglich macht.

Zusammenfassung der Erfindung

Um das obige Problem zu lösen, ist es ein Ziel der vorliegen den Erfindung, einen Gateway für die Anbindung eines ATM-basier ten Zugangsnetzwerks an ein existierendes Durchschaltenetzwerk vorzusehen, um bei der Informationskommunikation hoher Geschwin digkeit durch Verringerung der Last zu helfen, wenn ein Informa tionskommunikationsnetzwerk besonders hoher Geschwindigkeit auf der Basis von ATM in der Zukunft konstruiert wird.

Um das obige Ziel zu erreichen, wird dementsprechend ein Gateway für die Anbindung eines existierenden Durchschaltenetz werks an ein Zugangsnetzwerk auf Basis des asynchronen Übertra gungsmodes (ATM) vorgesehen, der einen Teilnehmer und ein Basis netzwerk verbindet, und der enthält: einen ATM-Netzwerkverbinder für die Durchführung der Signalverarbeitung, um ein Signal über ein breitbandiges ATM-Netzwerk zu senden oder zu empfangen, und für die Steuerung der Signalverarbeitung; einen Verbinder des existierenden Durchschaltenetzwerk für die Durchführung der Signalverarbeitung, um ein Signal über ein existierendes Durch schaltenetzwerk zu senden oder zu empfangen und dabei wechsel seitig zwischen dem über das existierende Durchschaltenetzwerk übertragenen Signal und einer ATM-Zelle umzusetzen, und für die Steuerung der Signalverarbeitung; eine Vielzahl von Leitungs abschlüssen für das Senden oder Empfangen eines Signals durch Verbinden mit einem entfernten Teilnehmer, für das Umsetzen zwischen dem Signal des Teilnehmers und der ATM-Zelle und für die Steuerung des Sendens, des Empfangs und des Umsetzens; und einen Systembus für die Übertragung eines Signals zwischen der Vielzahl von Leitungsabschlüssen und dem ATM-Verbinder und dem Verbinder für das existierende Durchschaltenetzwerk.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Das obige Ziel und die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher werden durch die detaillierte Beschrei bung einer ihrer bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen, in denen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm ist, das ein konventionelles Ver fahren zur Anbindung eines existierenden Durchschaltenetzwerks an ein Netzwerk nach dem synchronen Übertragungsmode (ATM-Netz werk) veranschaulicht;

Fig. 2 ein Blockdiagramm ist, das ein anderes Verfahren zur Anbindung eines existierenden Durchschaltenetzwerks an ein ATM-Zu gangsnetzwerk veranschaulicht;

Fig. 3 ein Blockdiagramm ist, das die Konfiguration eines Gateway nach der vorliegenden Erfindung zur Durchführung des Verfahrens von Fig. 2 veranschaulicht; und

Fig. 4 ein Blockdiagramm ist, das die Konfiguration eines Leitungsabschlusses von Fig. 3 veranschaulicht.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Im folgenden bezeichnet ein existierende Durchschaltenetzwerk ein öffentliches Durchschaltenetzwerk, wie etwa ein existieren des ISDN (integrated services digital network, dienstintegrie rendes Digitalnetzwerk) und ein existierendes PSTN (public switched telephone network, öffentliches Telefonvermittlungs netzwerk).

Fig. 2 zeigt eine Anbindung eines ATM-basierten Zugangsnetz werks an ein existierendes öffentliches Netzwerk, wie etwa ISDN oder PSTN.

Für dieses muß ein ATM-Gewebe in einem Zugangsknoten von Fig. 2 eine Leitwegfunktion der Verteilung der von jedem (im folgen den mit LT bezeichnet) Leitungsabschluß empfangenen Information zu einem ATM-Netzwerk und einem existierenden Netzwerk durch führen, je nach dem Zellentyp der Information. Jedoch kann das ATM-Gewebe im allgemeinen die Leitwegfunktion nicht durchführen, so daß ein in Fig. 3 gezeigter Gateway nach der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wird.

Mit Bezug auf Fig. 3 enthält ein Gateway für die Anbindung eines existierenden Durchschaltenetzwerks 350 an ein ATM-Zu gangsnetzwerk zum Verbinden eines Teilnehmer- mit einem Basis netzwerk nach der vorliegenden Erfindung einen ATM-Netzwerk verbinder 300, einen Verbinder 310 des existierenden Netzwerks, eine Vielzahl von Leitungsabschlüssen 320 und 322 und einen Systembus 330.

Der ATM-Netzwerkverbinder 300 führt die Signalverarbeitung durch, um ein Signal über ein breitbandiges ATM-Netzwerk 340 zu senden oder zu empfangen, und steuert die Signalverarbeitung.

Der Verbinder 310 des existierenden Durchschaltenetzwerks führt die Signalverarbeitung durch, um ein Signal über das existierende Durchschaltenetzwerk 350 zu senden oder zu emp fangen, setzt zwischen dem über das existierende Durchschalte netzwerk empfangene Signal und einer ATM-Zelle um und steuert die Signalverarbeitung und die Umsetzung.

Die Vielzahl der Leitungsabschlüsse 320 und 322 sendet und empfängt ein Signal durch Verbinden mit entfernten Teilnehmern, setzt zwischen dem Signal von dem Teilnehmer und der ATM-Zelle um und steuert das Senden, Empfangen und Umsetzen.

Der Systembus 330 ist ein Pfad für die Signalübertragung zwi schen den Leitungsabschlüssen 320 und 322, dem ATM-Verbinder 300 und dem Verbinder 310 des existierenden Durchschaltenetzwerks.

Mit Bezug auf Fig. 4 enthält jeder der Vielzahl von Leitungs abschlüssen 320 und 322 Systembuseingabe- und -ausgabeverbinder 400 bzw. 410 für die Verbindung zum Systembus 330 und einen Tabellenspeicher 420 für die Speicherung der Leitweginformation. Der ATM-Netzwerkverbinder 300 und der Verbinder 310 des existie renden Netzwerks enthalten jeder auch die Systembuseingabe- und -ausgabeverbinder und den Tabellenspeicher.

Nun werden die Leitwegverfahren des Gateway nach der vorlie genden Verbindung beschrieben.

Das erste Verfahren dient dazu, einen permanenten virtuellen Schaltkreis-(PVC, permanent virtual circuit)-Kanal bezüglich eines Dienstes (z. B. eines Telefons) unter Benutzung des exis tierenden Durchschaltenetzwerks 350 bereitzustellen. D.h., ein PVC-Kanal wird jedem der Leitungsabschlüsse 320 und 322 zuge wiesen, ein anderer PVC-Kanal wird für ein Signalbezeichnungs protokoll (z. B. Q931) des existierenden Durchschaltenetzwerks 350 zugewiesen, der von den beiden Leitungsabschlüssen 320 und 322 benutzt wird, und ein geschalteter virtuelle Schaltkreis- (SVO, switched virtual circuit)-Kanal wird für die Kommunika tionen unter Benutzung des ATM-Netzwerks 340 angenommen. Dem entsprechend bestimmt eine virtueller Pfadbezeichner/virtueller Kanalbezeichner-(VPI, virtual path identifier/VCI, virtual channel identifier)-Information des ATM-Kopfes, welches Netzwerk von jeder ATM-Zelle zu benutzen ist, die durch den Zugangsknoten aus dem ATM-Netzwerk 340 und dem existierenden Durchschaltenetz werk 350 durchgereicht wird.

Um noch genauer zu sein: zunächst ist der Fluß der ATM-Zellen von den Leitungsabschlüssen 320 und 322 in den ATM-Verbinder 300 und den Verbinder 310 des existierenden Durchschaltenetzwerks wie folgt. Die Leitungsabschlüsse 320 und 322 erhalten Informa tion, die aussagt, ob ein Kanal für die ATM-Zelle 40, die von einem Teilnehmer empfangen wurde, der PVC-Kanal ist, der dem Dienst des existierenden Durchschaltenetzwerks zugewiesen wurde, und Information über die Anschlußnummern der Leitungsanschlüsse 320 und 322, unter Benutzung einer Tabelle, die bezüglich der ATM-Zelle 40 voreingestellt ist, und fügen ein Etikett an, das diese Information am Beginn der ATM-Zelle 40 enthält. Wenn die Leitungsabschlüsse 320 und 322 eine ATM-Zelle 42 mit dem Etikett zum Systembus 330 senden, können jeder der ATM-Verbinder 300 und der Verbinder 310 des existierenden Netzwerks die jeweils zu ihnen gesendeten ATM-Zellen 42 auswählen.

Dazu ist der Fluß der ATM-Zellen von dem ATM-Verbinder 300 und dem Verbinder 310 des existierenden Netzwerks ähnlich dem oben beschriebenen. D.h., der ATM-Verbinder 300 und der Verbin der 310 des existierenden Netzwerks erhalten Etikettinformation, die mit den Leitungsabschlüssen 320 und 322 korrespondieren, unter Benutzung einer Tabelle, die entsprechend der VPI/VCI- Information voreingestellt ist, und fügen die Etikettinformation am Beginn der ATM-Zelle hinzu, um das Ergebnis zum Systembus zu senden. Dann liest jede der Leitungsabschlüsse 320 und 322 die ATM-Zelle 44, die konsistent mit einer ihm selbst zugewiesenen Etikettnummer ist, und speichert das Ergebnis in seinem internen Puffer.

Das zweite Leitwegverfahren betrifft die Zuweisung auch des SVC-Kanals zu einem Dienst des existierenden Durchschaltenetz werks 350. D.h., wenn jeder Leitungsabschluß den Beginn eines Dienstes signalisiert, wird ein generischer Flußsteuerungswert (GFC, generic flow control) der ATM-Zelle benutzt, um zu bestimmen, ob der Dienst ein Dienst ist, der das ATM-Netzwerk 340 benutzt, oder ein Dienst ist, der das existierende Durch schaltenetzwerk 350 benutzt.

Ursprünglich wurde der GFC-Wert eingesetzt, um später für die Flußsteuerung von Daten zwischen einem regionalen Austauscher und einem Teilnehmer benutzt zu werden, aber der Bereich seines Gebrauchs ist bisher nicht definiert worden. In der vorliegenden Erfindung wird der Wert benutzt, um den Fluß von ATM-Zellen zum ATM-Verbinder 300 und zum Verbinder 310 des existierenden Netz werks zu steuern. D.h. hinsichtlich der Information, die den ATM-Netzwerkverbinder 300 benutzt, wird wie gehabt "0000" dem GFC-Wert zugewiesen. Hinsichtlich der Information, die den Verbinder 310 des existierenden Durchschaltenetzwerks benutzt, wird ein vorbestimmter Wert ungleich "0000" dem GFC-Wert zuge wiesen. Deshalb wird entsprechend der GFC-Information des ATM-Kopfes und der VPI/VOI-Information bestimmt, welches Netzwerk von jeder Zelle zu benutzen ist, die durch den Zugangsknoten vom ATM-Netzwerk 340 und dem existierenden Durchschaltenetzwerk 350 durchgereicht wird.

Um noch genauer zu sein, ist der Fluß der ATM-Zellen von den Leitungsabschlüssen 320 und 322 zum ATM-Verbinder 300 und zum Verbinder 310 des existierenden Durchschaltenetzwerks wie folgt. Zuerst erhalten die Leitungsabschlüsse 320 und 322 GFC-Infor mation und Information über die Anschlußnummern der Leitungs abschlüsse unter Benutzung einer Tabelle, die hinsichtlich der von einem Teilnehmer empfangenen ATM-Zelle 40 voreingestellt ist, und fügen ein diese Information enthaltendes Etikett an den Beginn der ATM-Zelle hinzu. Wenn die Leitungsabschlüsse 320 und 322 die ATM-Zelle 42 mit einem Etikett an den Systembus senden, können der ATM-Verbinder 300 und der Verbinder 310 des existie renden Durchschaltenetzwerks jeweils die an ihn übertragene Information auswählen.

Dazu ist der Fluß der ATM-Zellen von dem ATM-Verbinder 300 und dem Verbinder 310 des existierenden Durchschaltenetzwerks an die Leitungsabschlüsse 320 und 322 ähnlich dem oben beschriebe nen. D.h., der ATM-Verbinder 300 und der Verbinder 310 des existierenden Durchschaltenetzwerks erhalten Etikettinformation, die mit den Leitungsabschlüssen 320 und 322 korrespondieren unter Benutzung einer Tabelle, die entsprechend der VPI/VCI-In formation voreingestellt ist, und fügen die Etikettinformation am Beginn der ATM-Zelle hinzu, um das Ergebnis an den Systembus 330 zu senden. Dann liest jede der Leitungsabschlüsse 320 und 322 die ATM-Zelle 44, die mit einer ihm zugewiesenen Etikett nummer konsistent ist, und speichert das Ergebnis in seinem internen Puffer.

Wenn eine Informationskommunikationsnetzwerk besonders hoher Geschwindigkeit auf der Basis von ATM in der Zukunft verwirk licht werden wird, dann wird nach der vorliegenden Erfindung die Last verringert, die einem ATM-Netzwerkaustauscher bei der Ver bindung des ATM-Zugangsnetzwerks mit einen existierenden Netz werk auferlegt wird, und so wird Informationskommunikation hoher Geschwindigkeit gefördert.

Claims

1. Gateway für die Anbindung eines existierenden Durchschalte netzwerks an ein Zugangsnetzwerk auf Basis des asynchronen Übertragungsmodes (ATM), der einen Teilnehmer und ein Basis netzwerk verbindet, und der Gateway enthält:
einen ATM-Netzwerkverbinder für die Durchführung der Signal verarbeitung, um ein Signal über ein breitbandiges ATM-Netzwerk zu senden oder zu empfangen, und für die Steuerung der Signal verarbeitung;
einen Verbinder des existierenden Durchschaltenetzwerks für die Verarbeitung eines Signals, um das Signal über ein existie rendes Durchschaltenetzwerk zu senden oder zu empfangen und dabei wechselseitig zwischen dem über das existierende Durch schaltenetzwerk übertragenen Signal und einer ATM-Zelle umzu setzen, und für die Steuerung der Signalverarbeitung; eine Vielzahl von Leitungsabschlüssen für das Senden oder Empfangen eines Signals durch Verbinden mit einem entfernten Teilnehmer, für das Umsetzen zwischen dem Signal des Teilnehmers und der ATM-Zelle und für die Steuerung des Sendens, des Empfangens und des Umsetzens; und
einen Systembus für die Übertragung eines Signals zwischen der Vielzahl von Leitungsabschlüssen und dem ATM-Verbinder und dem Verbinder des existierenden Durchschaltenetzwerks.

2. Gateway für die Anbindung eines existierenden Durchschalte netzwerks an ein Zugangsnetzwerk auf Basis des asynchronen Übertragungsmodes (ATM) nach Anspruch 1, wobei die Leitungs abschlüsse einen gemeinsamen PVC-Kanal für die Signalisierung und für die Steuerung der Leitweglenkung eines zum ATM-Verbinder bzw. zum Verbinder des existierenden Durchschaltenetzwerks gerichteten Signals haben, und jeder Leitungsabschluß einen getrennten PVC-Kanal für die Anbindung an den Verbinder des existierenden Durchschaltenetzwerks hat.

3. Gateway für die Anbindung eines existierenden Durchschalte netzwerks an ein Zugangsnetzwerk auf Basis des asynchronen Über tragungsmodes (ATM) nach Anspruch 1, wobei jeder der Leitungs abschlüsse die Leitweglenkung eines zum ATM-Verbinder bzw. zum Verbinder des existierenden Durchschaltenetzwerks gerichteten Signals entsprechend einem Wert steuert, der einem generischen Flußsteuerungswert (GFC-value) der ATM-Zelle zugewiesen ist.